Oldingi paragraflardagi materialni o'rganayotganda, siz allaqachon ba'zi moddalar bilan tanishgansiz. Masalan, vodorod gazining molekulasi vodorod kimyoviy elementining ikkita atomidan iborat -

Oddiy moddalar - bir xil turdagi atomlarni o'z ichiga olgan moddalar

Sizga ma'lum bo'lgan oddiy moddalarga quyidagilar kiradi: kislorod, grafit, oltingugurt, azot, barcha metallar: temir, mis, alyuminiy, oltin va boshqalar. Oltingugurt faqat oltingugurt kimyoviy elementining atomlaridan, grafit esa uglerod kimyoviy elementining atomlaridan iborat. Tushunchalarni aniq ajratish kerak "kimyoviy element" Va "oddiy masala".

Masalan, olmos va uglerod bir xil narsa emas.

Uglerod kimyoviy element, olmos esa uglerod kimyoviy elementidan hosil bo'lgan oddiy moddadir. Bunda kimyoviy element (uglerod) va oddiy modda (olmos) boshqacha nomlanadi.

Ko'pincha kimyoviy element va unga mos keladigan oddiy modda bir xil nomlanadi. Masalan, kislorod elementi oddiy moddaga - kislorodga mos keladi. Qayerda element va qayerda modda haqida gapirayotganimizni farqlashni o'rganish kerak! Masalan, ular kislorodni suvning bir qismi deb aytishganda, biz kislorod elementi haqida gapiramiz. Kislorod nafas olish uchun zarur bo'lgan gaz deganda, biz oddiy kislorod moddasi haqida gapiramiz. Kimyoviy elementlarning oddiy moddalari ikki guruhga bo'linadi - metallar va metall bo'lmaganlar.

Metall va metall bo'lmaganlar fizik xususiyatlaridan tubdan farq qiladi. Simobdan tashqari barcha metallar normal sharoitda qattiq moddalardir. yagona suyuq metall.

Metalllar shaffof emas va xarakterli metall yorqinligiga ega. Metalllar egiluvchan bo'lib, issiqlik va elektr tokini yaxshi o'tkazadilar. Demak, vodorod, kislorod, azot gazlar, kremniy, oltingugurt, fosfor qattiq moddalardir. Yagona suyuq metall bo'lmagan - brom - jigarrang-qizil suyuqlik bo'lsa, agar siz bor kimyoviy elementidan astatin kimyoviy elementiga an'anaviy chiziq chizsangiz, unda uzun versiyada

Davriy jadvalda metall bo'lmagan elementlar chiziq ustida joylashgan va uning ostida joylashgan metall. Davriy jadvalning qisqa versiyasida bu chiziq ostida metall bo'lmagan elementlar va uning ustida ham metall, ham metall bo'lmagan elementlar mavjud. Bu shuni anglatadiki, davriy tizimning uzun versiyasidan foydalanib, elementning metall yoki metall bo'lmaganligini aniqlash qulayroqdir.

Bu bo'linish o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi, chunki barcha elementlar u yoki bu tarzda metall va metall bo'lmagan xususiyatlarni namoyon qiladi, lekin ko'p hollarda bu taqsimot haqiqatga mos keladi.

Murakkab moddalar va ularning tasnifi

Agar oddiy moddalar tarkibiga faqat bitta turdagi atomlar kirsa, murakkab moddalar tarkibiga bir necha turdagi har xil atomlar, kamida ikkitasi kiradi, deb taxmin qilish oson. Murakkab moddaning misoli - siz uning kimyoviy formulasini bilasiz; H2O.

Suv molekulalari ikki turdagi atomlardan iborat: vodorod va kislorod.

Murakkab moddalar- har xil turdagi atomlarni o'z ichiga olgan moddalar

Keling, quyidagi tajribani o'tkazamiz. Oltingugurt va sink kukunlarini aralashtiring. Aralashmani metall qatlamga qo'ying va yog'och mash'al yordamida olovga qo'ying. Aralash yonib ketadi va tezda yorqin olov bilan yonadi. Kimyoviy reaktsiya tugagandan so'ng, oltingugurt va rux atomlarini o'z ichiga olgan yangi modda hosil bo'ldi. Ushbu moddaning xossalari boshlang'ich moddalar - oltingugurt va sinkning xususiyatlaridan butunlay farq qiladi.

Murakkab moddalar odatda ikki guruhga bo'linadi: noorganik moddalar va ularning hosilalari va organik moddalar va ularning hosilalari. Masalan, tosh tuzi noorganik modda, kartoshka tarkibidagi kraxmal esa organik moddadir.

Moddalarning tuzilishi turlari

Moddalarni tashkil etuvchi zarrachalar turiga ko'ra moddalar moddalarga bo'linadi molekulyar va molekulyar bo'lmagan tuzilish. Moddada turli xil strukturaviy zarralar bo'lishi mumkin, atomlar, molekulalar, ionlar kabi. Binobarin, moddalarning uch turi mavjud: atom, ion va molekulyar tuzilishdagi moddalar. Har xil turdagi tuzilishdagi moddalar har xil xususiyatlarga ega bo'ladi.

Atom tuzilishidagi moddalar

Uglerod elementidan hosil bo'lgan moddalar atom tuzilishidagi moddalarga misol bo'la oladi: grafit va olmos. Bu moddalar faqat uglerod atomlarini o'z ichiga oladi, lekin bu moddalarning xossalari juda farq qiladi. Grafit- kulrang-qora rangdagi mo'rt, osonlik bilan tozalanadigan modda. Olmos– shaffof, sayyoradagi eng qattiq minerallardan biri. Nima uchun bir xil turdagi atomlardan tashkil topgan moddalar turli xil xususiyatlarga ega? Hamma narsa bu moddalarning tuzilishi bilan bog'liq. Grafit va olmosdagi uglerod atomlari turli yo'llar bilan birlashadi. Atom tuzilishidagi moddalar yuqori qaynash va erish nuqtalariga ega, odatda suvda erimaydi va uchuvchan emas. Kristal panjara - kristall tuzilishini tahlil qilish uchun kiritilgan yordamchi geometrik tasvir.

Molekulyar tuzilishdagi moddalar– Bu deyarli barcha suyuqliklar va gazsimon moddalarning aksariyati. Bundan tashqari, kristall panjarasi molekulalarni o'z ichiga olgan kristalli moddalar mavjud. Suv molekulyar tuzilishga ega moddadir. Muz ham molekulyar tuzilishga ega, lekin suyuq suvdan farqli o'laroq, u barcha molekulalar qat'iy tartibga solingan kristall panjaraga ega. Molekulyar tuzilishdagi moddalar past qaynash va erish nuqtalariga ega, odatda mo'rt va elektr tokini o'tkazmaydi.

Ion tuzilishga ega moddalar

Ion tuzilishli moddalar qattiq kristall moddalardir. Ionli birikmalarga osh tuzi misol bo'la oladi. Uning kimyoviy formulasi NaCl. Ko'rib turganimizdek, NaCl ionlardan iborat Na+ va Cl⎺, kristall panjaraning ma'lum joylarida (tugunlarida) almashinadi. Ion tuzilishga ega moddalar yuqori erish va qaynash haroratlariga ega, mo'rt, odatda suvda yaxshi eriydi va elektr tokini o'tkazmaydi. "Atom", "kimyoviy element" va "oddiy modda" tushunchalarini aralashtirib yubormaslik kerak.

• "Atom"- o'ziga xos tushuncha, chunki atomlar haqiqatan ham mavjud.
• "Kimyoviy element"– bu kollektiv, mavhum tushuncha; Tabiatda kimyoviy element erkin yoki kimyoviy bog'langan atomlar, ya'ni oddiy va murakkab moddalar shaklida mavjud.

Kimyoviy elementlarning nomlari va ularga mos keladigan oddiy moddalar ko'p hollarda bir xil. Aralashmaning materiali yoki komponenti haqida gap ketganda - masalan, kolba xlor gazi, bromning suvdagi eritmasi bilan to'ldirilgan bo'lsa, bir bo'lak fosforni olaylik - oddiy modda haqida gapiramiz. Agar xlor atomida 17 ta elektron, moddada fosfor, molekulasi ikkita brom atomidan iborat desak, kimyoviy elementni tushunamiz.

Oddiy moddaning (zarrachalar to'plami) xossalari (xususiyatlar) va kimyoviy elementning (ma'lum turdagi izolyatsiya qilingan atom) xossalari (xarakteristikalari) o'rtasidagi farqni aniqlash kerak, quyidagi jadvalga qarang:

Murakkab moddalardan farqlash kerak aralashmalar, bu ham turli elementlardan iborat. Aralashmaning tarkibiy qismlarining miqdoriy nisbati o'zgaruvchan bo'lishi mumkin, ammo kimyoviy birikmalar doimiy tarkibga ega. Masalan, bir stakan choyga bir qoshiq shakar yoki bir nechta va saxaroza molekulalarini qo'shishingiz mumkin. S12N22O11 aniq o'z ichiga oladi 12 uglerod atomi, 22 vodorod atomi va 11 kislorod atomi.

Shunday qilib, birikmalar tarkibini bitta kimyoviy formula va tarkibi bilan tavsiflash mumkin aralashma yo'q. Aralashmaning tarkibiy qismlari fizik va kimyoviy xususiyatlarini saqlab qoladi. Misol uchun, agar siz temir kukunini oltingugurt bilan aralashtirsangiz, ikkita moddaning aralashmasi hosil bo'ladi.

Ushbu aralashmadagi oltingugurt ham, temir ham o'z xususiyatlarini saqlab qoladi: temir magnit tomonidan tortiladi, oltingugurt esa suv bilan namlanmaydi va uning yuzasida suzib yuradi. Agar oltingugurt va temir bir-biri bilan reaksiyaga kirishsa, formula bilan yangi birikma hosil bo'ladi FeS, na temir, na oltingugurt xususiyatlariga ega emas, balki o'ziga xos xususiyatlar to'plamiga ega. Aloqada FeS temir va oltingugurt bir-biriga bog'langan bo'lib, aralashmalarni ajratish uchun ishlatiladigan usullar yordamida ularni ajratish mumkin emas.

Mavzu bo'yicha maqoladan xulosalar Oddiy va murakkab moddalar

• Oddiy moddalar- bir xil turdagi atomlarni o'z ichiga olgan moddalar
• Oddiy moddalar metallar va metall bo'lmaganlarga bo'linadi
• Murakkab moddalar - har xil turdagi atomlarni o'z ichiga olgan moddalar.
• Murakkab moddalar bo'linadi organik va noorganik
• Atom, molekulyar va ion tuzilishga ega moddalar mavjud, ularning xossalari har xil
• Kristal panjara– kristall strukturasini tahlil qilish uchun kiritilgan yordamchi geometrik tasvir

Kimyoviy birikma quyidagi o'ziga xos xususiyatlar bilan tavsiflanadi:

1) Kristal panjara birikma hosil qiluvchi komponentlarning panjaralaridan farq qiladi.

2) Murakkab har doim o'z tarkibiy qismlarining oddiy karrali nisbatini saqlaydi. Bu ularning tarkibini oddiy A m B n formulasi bilan ifodalash imkonini beradi, bunda A va B mos elementlar, n va m tub sonlardir.

3) Birikmaning xossalari uning tarkibiy qismlarining xossalaridan keskin farq qiladi.

4) Erish (dissosiatsiya) harorati doimiy.

5) Kimyoviy birikma hosil bo'lishi sezilarli issiqlik effekti bilan birga keladi.

Kimyoviy birikmalar atomlar va kristall panjaralarning elektron tuzilishida katta farqga ega bo'lgan komponentlar o'rtasida hosil bo'ladi.

Tipik kimyoviy birikmalarga misol tariqasida davriy sistemaning IV-VI guruhlari elementlari bo‘lgan magniy birikmalarini keltirish mumkin: Mg 2 Sn, Mg 2 Pb, Mg 2 P, Mg 3 Sb, MgS va boshqalar.

Bir metalning boshqa metall bilan birikmalari umumiy ma'noda intermetall birikmalar yoki intermetall birikmalar deyiladi.

Metallning metall bo'lmagan birikmalari (nitridlar, oksidlar, karbidlar va boshqalar) ham metall, ham ion aloqalariga ega bo'lishi mumkin. Metall aloqaga ega bo'lgan birikmalar metall birikmalar deyiladi.

Metall qotishmalarida hosil bo'lgan ko'p miqdordagi kimyoviy birikmalar tipik kimyoviy birikmalardan farq qiladi, chunki ular valentlik qonunlariga bo'ysunmaydi va doimiy tarkibga ega emas. Keling, qotishmalarda hosil bo'lgan eng muhim kimyoviy birikmalarni ko'rib chiqaylik.

7.2.1 Amalga oshirish bosqichlari. O'tish metallari (Fe, Mn, Cr, Mo va boshqalar) uglerod, azot, bor va vodorod bilan hosil bo'ladi, ya'ni. kichik atom radiusiga ega bo'lgan elementlar bilan, birikmalar: karbidlar, nitridlar, boridlar va gidridlar. Ular umumiy tuzilish va xususiyatlarga ega va ko'pincha amalga oshirish bosqichlari deb ataladi.

Interstitsial fazalar M 4 X (Fe 4 N, Mn 4 N va boshqalar), M 2 X (W 2 C, Fe 2 N va boshqalar), MX (WC, TiC, TiN va boshqalar) formulasiga ega.

Interstitsial fazalarning kristall tuzilishi nometall (R x) va metall (RM) atom radiuslarining nisbati bilan aniqlanadi. Agar R x / R M<59, то атомы в этих фазах расположены по типу одной из кристаллических решеток: кубической или гексагональной, в которую внедряются атомы неметалла, занимая в ней определенные поры.

Amalga oshirish bosqichlari o'zgaruvchan tarkibning bosqichlari. Karbidlar va nitridlar yuqori qattiqlikka ega. Interstitsial fazalarning kristall panjarasi metall panjaradan farq qiladi.

7.2.2. Elektron ulanishlar (Hume-Rothery fazalari). Bu birikmalar ko'pincha bir valentli (Cu, Ag, Au, Li, Na) metallar yoki o'tish guruhi metallari (Fe, Mn, Co va boshqalar) o'rtasida va valentligi 2 dan 2 gacha bo'lgan oddiy metallar bilan hosil bo'ladi. 5 (Bo'l,

Mg, Zn, Cd, Al va boshqalar), boshqa tomondan. Ushbu turdagi birikmalar valentlik elektronlari sonining atomlar soniga ma'lum nisbatiga ega, ya'ni. ma'lum bir elektron kontsentratsiyasi. Bu nisbatlar, ingliz metallofizigi Yum-Roteri tomonidan ko'rsatilganidek, 3/2, 21/13 va 7/4 bo'lishi mumkin va har bir nisbat ma'lum bir kristall panjaraga to'g'ri keladi: tana markazli kub yoki olti burchakli panjara, murakkab kubik panjara. va mos ravishda yuz markazlashtirilgan kubik panjara.

7.2.3 Laves fazalari. Ushbu fazalar AB 2 formulasiga ega va atom diametrlari taxminan 1: 1,2 nisbatda bo'lgan elementlar orasida hosil bo'ladi. Masalan, MgZn 2, TiCr 2 va boshqalar Laves fazalari issiqlikka chidamli qotishmalarda intermetalik birikmalarni mustahkamlovchi sifatida topiladi.

Qattiq eritmalar

Qattiq eritmalar - qotishma tarkibiy qismlaridan biri o'zining kristall panjarasini saqlab qoladigan fazalar va boshqa (yoki boshqa) komponentlarning atomlari birinchi komponentning (erituvchi) panjarasida joylashgan bo'lib, uning o'lchamlarini o'zgartiradi. Shunday qilib, bir nechta komponentlardan tashkil topgan qattiq eritma bir turdagi panjaraga ega va bir fazani ifodalaydi. Bundan tashqari, qattiq eritma komponentlarning ma'lum nisbatida (kimyoviy birikmadagi kabi) emas, balki konsentratsiya oralig'ida mavjud.

Qattiq echimlar mavjud .

O'rnini bosuvchi qattiq eritmalar hosil bo'lganda, erigan komponentning atomlari uning kristall panjarasidagi erituvchi atomlarining bir qismini almashtiradi (26-rasm, b).

Interstitsial qattiq eritma hosil bo'lganda (26-rasm, V) erigan komponentning atomlari erituvchining kristall panjarasining oraliqlarida (bo'shliqlarida) joylashgan.

26-rasm. BCC kristall panjarasi: A- toza metall, b- o'rnini bosuvchi qattiq eritma; V- interstitsial qattiq eritma; A - asosiy metalning atomlari, B - o'rnini bosuvchi atomlar, C - interstitsial atomlar.

Metalllar u yoki bu darajada qattiq holatda bir-birida o'zaro erishi mumkin, cheklangan yoki cheksiz eruvchanlikka ega bo'lgan o'rnini bosuvchi qattiq eritmalar hosil qiladi. Cheksiz eruvchanlikka ega qattiq eritmalar quyidagi sharoitlarda hosil bo'ladi:

1) Komponentlar bir xil turdagi (izomorf) kristall panjaralarga ega bo'lishi kerak.

2) Komponentlarning atom o'lchamlaridagi farq ahamiyatsiz bo'lishi va 10-15% dan oshmasligi kerak.

3) Komponentlar elementlar davriy sistemasining bir xil (yoki o'zaro bog'liq) guruhiga tegishli bo'lishi kerak.

Ba'zi qotishmalarda (masalan, Cu-Au, Fe-Al) yuqori haroratlarda (komponent atomlarining tartibsiz almashinuvi bilan) o'rnini bosuvchi eritmalar hosil qiladi, ma'lum haroratlarda sekin sovutish yoki uzoq vaqt qizdirish natijasida atomlarning qayta taqsimlanishi jarayoni sodir bo'ladi. . Nisbatan past haroratlarda barqaror bo'lgan qattiq eritmalar deyiladi buyurdi qattiq eritmalar yoki ustki tuzilmalar. Tartibli qattiq eritmalar qattiq eritmalar va kimyoviy birikmalar orasidagi oraliq fazalar sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Kimyoviy birikmalardan farqli o'laroq, tartibli qattiq eritmalarning kristall panjarasi erituvchi panjara hisoblanadi. Tartibli qattiq eritmalarning hosil bo'lishi fizik va mexanik xususiyatlarning o'zgarishi bilan birga keladi. Odatda kuch kuchayadi va egiluvchanlik pasayadi.

Qattiq eritmalar hosil qilish qobiliyati nafaqat sof elementlarga, balki kimyoviy birikmalarga ham xosdir. Bunday hollarda kimyoviy birikmaning kristall panjarasi saqlanib qoladi, ammo tarkibiy qismlardan birining atomlarining ortiqcha soni boshqa komponentning ma'lum miqdordagi atomlarini almashtirishi mumkin. Bundan tashqari, bu holda, alohida tugunlarda bo'sh joylar - bo'shliqlar paydo bo'lishi mumkin. Kimyoviy birikmalarga asoslangan qattiq eritmalar, ularning shakllanishi panjara joylarida bo'sh bo'shliqlar paydo bo'lishi bilan birga olib tashlanadigan eritmalar deb ataladi.

REZYUME; QAYTA BOSHLASH

ostida qotishma ikki yoki undan ortiq elementlarni birlashtirish natijasida olingan moddaga ishora qiladi.

Muvozanat holatida bo'lgan fazalar to'plami deyiladi tizimi. Bosqich bir xil tarkibga, kristalli tuzilishga va xossalarga, bir xil yig'ilish holatiga va komponentlardan ajratilgan interfeyslarga ega bo'lgan tizimning bir hil komponentlari. ostida tuzilishi metallar va qotishmalardagi fazalarning nisbiy joylashuvining shakli, hajmi va tabiatini tushunish. Qotishma tarkibidagi komponentlar mexanik aralashmalar, kimyoviy birikmalar yoki qattiq eritmalar hosil qilishi mumkin.

Mexanik aralashma ikkita komponent qattiq holatda o'zaro erish qobiliyatiga ega bo'lmaganda hosil bo'ladi va birikma hosil qilish uchun kimyoviy reaktsiyaga kirmaydi.

Kimyoviy birikmalar atomlar va kristall panjaralarning elektron tuzilishida katta farqga ega bo'lgan komponentlar o'rtasida hosil bo'ladi. Kimyoviy birikmaning tuzilishi va xossalari uni yaratgan komponentlarning tuzilishi va xususiyatlaridan farq qiladi.

Qotishmalarda hosil bo'lgan eng muhim kimyoviy birikmalar:

Amalga oshirish bosqichlari

Elektron ulanishlar (Hume-Rothery fazalari)

Laves fazalari

Qattiq eritmalar qotishma tarkibiy qismlaridan biri o'zining kristall panjarasini saqlab qoladigan fazalar deb ataladi va boshqa (yoki boshqa) komponentlarning atomlari birinchi komponent (erituvchi) panjarasida joylashgan bo'lib, uning o'lchamlarini o'zgartiradi.

Qattiq echimlar mavjud almashtirish, amalga oshirish va ayirish.

Ko'rib chiqish savollari

1. Qotishma nima?

2. “Faza”, “tizim”, “tuzilma” atamalarini aniqlang.

3. Qotishmada komponentlarning mexanik aralashmasi, qachon kimyoviy birikma hosil bo'ladi?

4. Qattiq eritmalar deb nimaga aytiladi? Qattiq eritmalarning qanday turlarini bilasiz?

8. STATUS diagrammalar

Davlat diagrammasi qotishma holatining grafik tasviridir. Holat diagrammalari muvozanat sharoitlari yoki ularga etarlicha yaqin bo'lgan shartlar uchun tuziladi. Shuning uchun fazalar diagrammasini muvozanat diagrammasi deb ham atash mumkin.

Muvozanat holati minimal erkin energiya qiymatiga mos keladi. Ushbu holatga qotishmaning haddan tashqari qizishi yoki sovishi bo'lmaganda erishish mumkin. Faza diagrammasi nazariy holatni ifodalaydi, chunki Muvozanat o'zgarishlari (haddan tashqari sovutish yoki qizib ketishsiz) amalda sodir bo'lmaydi -

Xia. Odatda, amalda kam isitish yoki sovutish tezligida yuzaga keladigan transformatsiyalar qo'llaniladi.

Barqaror fazalarning birgalikda yashashining umumiy qonuniyatlari shaklda matematik shaklda ifodalanishi mumkin bosqich qoidalari yoki Gibbs qonuni.

Faza qoidasi tizimning erkinlik darajasi va tarkibiy qismlarning fazalari soni o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlikni beradi.

ostida erkinlik darajalari soni (o'zgaruvchanlik) tizimlar tizimdagi fazalar sonini o'zgartirmasdan o'zgartirilishi mumkin bo'lgan tashqi va ichki omillar (harorat, bosim, kontsentratsiya) sonini tushunadi.

Faza qoidasi.

S= k - f + 2

BILAN- erkinlik darajalari soni; k- komponentlar soni; f- bosqichlar soni; 2 - tashqi omillar soni.

Faza qoidasi faqat muvozanat holati uchun amal qiladi.

Faza qoidasi tenglamasida mustaqil o'zgaruvchilar konsentratsiya, harorat va bosimdir. Agar metalldagi barcha transformatsiyalar doimiy bosimda sodir bo'ladi deb faraz qilsak, u holda o'zgaruvchilar soni bittaga kamayadi.

S= k - f + 1

Misol. Keling, bir komponentli tizimning erkinlik darajasi qanday o'zgarishini ko'rib chiqaylik ( k=1) sof metallning kristallanish holati uchun. Metall suyuq holatda bo'lganda, ya'ni. f =1(bir faza suyuq), erkinlik darajalari soni 1. Bu holatda harorat agregatsiya holatini o'zgartirmasdan o'zgarishi mumkin. Kristallanish vaqtida f =2(ikki faza - qattiq va suyuq), S=0. Bu shuni anglatadiki, ikki faza qat'iy belgilangan haroratda (erish nuqtasi) muvozanatda bo'ladi va uni bir faza yo'qolguncha o'zgartirib bo'lmaydi, ya'ni. tizim monovariant bo'lmaydi ( C=1).

Noorganik moddalarning tasnifi va ularning nomenklaturasi vaqt o'tishi bilan eng oddiy va doimiy xarakteristikaga asoslanadi - kimyoviy tarkibi, bu berilgan moddani tashkil etuvchi elementlarning atomlarini ularning soni nisbatida ko'rsatadi. Agar modda bitta kimyoviy elementning atomlaridan tashkil topgan bo'lsa, ya'ni. bu elementning erkin shaklda mavjud bo'lish shaklidir, keyin u oddiy deb ataladi modda; agar modda ikki yoki undan ortiq elementlarning atomlaridan iborat bo'lsa, u deyiladi murakkab modda. Barcha oddiy moddalar (monatomiklardan tashqari) va barcha murakkab moddalar odatda deyiladi kimyoviy birikmalar, chunki ularda bir yoki turli elementlarning atomlari bir-biriga kimyoviy bog'lar orqali bog'langan.

Noorganik moddalar nomenklaturasi formulalar va nomlardan iborat. Kimyoviy formula - kimyoviy elementlarning belgilari, raqamli indekslar va boshqa ba'zi belgilar yordamida moddaning tarkibini tasvirlash. Kimyoviy nomi - so'z yoki so'zlar guruhi yordamida moddaning tarkibining tasviri. Kimyoviy formulalar va nomlarning tuzilishi tizim tomonidan belgilanadi nomenklatura qoidalari.

Kimyoviy elementlarning belgilari va nomlari elementlarning davriy sistemasida D.I. Mendeleev. Elementlar shartli ravishda bo'linadi metallar Va metall bo'lmaganlar . Nometalllarga VIIIA guruhning barcha elementlari (asl gazlar) va VIIA guruhi (galogenlar), VIA guruhining elementlari (poloniydan tashqari), azot, fosfor, mishyak elementlari (VA guruhi); uglerod, kremniy (IVA guruhi); bor (IIIA guruhi), shuningdek vodorod. Qolgan elementlar metallar sifatida tasniflanadi.

Moddalarning nomlarini tuzishda elementlarning ruscha nomlari odatda ishlatiladi, masalan, dioksigen, ksenon diftorid, kaliy selenat. An'anaga ko'ra, ba'zi elementlar uchun lotincha nomlarning ildizlari lotin atamalarga kiritiladi:

Masalan: karbonat, manganat, oksid, sulfid, silikat.

Sarlavhalar oddiy moddalar bitta so'zdan iborat - raqamli prefiksli kimyoviy elementning nomi, masalan:

Quyidagilardan foydalaniladi raqamli prefikslar:

Noaniq raqam raqamli prefiks bilan ko'rsatiladi n- poli.

Ba'zi oddiy moddalar uchun ular ham foydalanadilar maxsus O 3 - ozon, P 4 - oq fosfor kabi nomlar.

Kimyoviy formulalar murakkab moddalar belgidan tuzilgan elektropozitiv(shartli va haqiqiy kationlar) va elektronegativ(shartli va real anionlar) komponentlari, masalan, CuSO 4 (bu erda Cu 2+ haqiqiy kation, SO 4 2 - haqiqiy anion) va PCl 3 (bu erda P +III shartli kation, Cl -I shartli anion).

Sarlavhalar murakkab moddalar o'ngdan chapga kimyoviy formulalar bo'yicha tuzilgan. Ular ikkita so'zdan iborat - elektron manfiy komponentlarning nomlari (nominativ holatda) va elektropozitiv komponentlar (genitiv holatda), masalan:

CuSO 4 - mis (II) sulfat
PCl 3 - fosfor triklorid
LaCl 3 - lantan (III) xlorid
CO - uglerod oksidi

Nomlardagi elektromusbat va elektron manfiy komponentlar soni yuqorida keltirilgan sonli prefikslar (universal usul) yoki oksidlanish darajalari (agar ularni formula bo'yicha aniqlash mumkin bo'lsa) qavslar ichidagi rim raqamlari yordamida ko'rsatiladi (ortiqcha belgi qo'yilmaydi). Ayrim hollarda ionlarning zaryadi (murakkab tarkibli kationlar va anionlar uchun) tegishli belgili arab raqamlari yordamida beriladi.

Umumiy ko'p elementli kationlar va anionlar uchun quyidagi maxsus nomlar qo'llaniladi:

H 2 F + - ftorium	C 2 2 - - atsetilenid
H 3 O + - oksoniy	CN - - siyanid
H 3 S + - sulfoniy	CNO - - fulminatsiya
NH 4+ - ammoniy	HF 2 - - gidrodiflorid
N 2 H 5 + - gidrazin (1+)	HO 2 - - gidroperoksid
N 2 H 6 + - gidraziniy (2+)	HS - - gidrosulfid
NH 3 OH + - gidroksilamin	N 3 - - azid
NO+ - nitrozil	NCS - - tiosiyanat
NO 2 + - nitroil	O 2 2 - - peroksid
O 2 + - dioksigenil	O 2 - - superoksid
PH 4+ - fosfoniy	O 3 - - ozonid
VO 2+ - vanadil	OCN - - siyanat
UO 2+ - uranil	OH - - gidroksid

Kam miqdordagi taniqli moddalar uchun u ham qo'llaniladi maxsus sarlavhalar:

1. Kislotali va asosli gidroksidlar. Tuzlar

Gidroksidlar murakkab moddalarning bir turi bo'lib, ular tarkibida ba'zi E element atomlari (ftor va kisloroddan tashqari) va gidroksil guruhlari OH; E(OH) gidroksidlarining umumiy formulasi n, Qayerda n= 1÷6. E(OH) gidroksidlar shakli n chaqirdi orto-shakl; da n> 2 gidroksidni ham topish mumkin meta-shakl, u E atomlari va OH guruhlariga qo'shimcha ravishda kislorod atomlari O, masalan, E(OH) 3 va EO(OH), E(OH) 4 va E(OH) 6 va EO 2 (OH) 2 ni o'z ichiga oladi. .

Gidroksidlar kimyoviy xossalari qarama-qarshi bo'lgan ikki guruhga bo'linadi: kislotali va asosli gidroksidlar.

Kislotali gidroksidlar vodorod atomlarini o'z ichiga oladi, ular stokiometrik valentlik qoidasiga binoan metall atomlari bilan almashtirilishi mumkin. Aksariyat kislota gidroksidlari tarkibida mavjud meta-shakl va kislotali gidroksidlar formulalarida vodorod atomlari birinchi o'ringa beriladi, masalan, H 2 SO 4, HNO 3 va H 2 CO 3, SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) va CO ( OH) 2. Kislota gidroksidlarining umumiy formulasi H X EO da, bu erda elektromanfiy komponent EO y x - kislota qoldig'i deb ataladi. Agar barcha vodorod atomlari metall bilan almashtirilmasa, ular kislota qoldig'ining bir qismi sifatida qoladilar.

Umumiy kislota gidroksidlarining nomlari ikkita so'zdan iborat: "aya" tugaydigan tegishli nom va "kislota" guruhi. Bu erda umumiy kislotali gidroksidlar va ularning kislotali qoldiqlarining formulalari va tegishli nomlari (chiziq gidroksid erkin shaklda yoki kislotali suvli eritmada ma'lum emasligini bildiradi):

kislota gidroksidi	kislota qoldig'i
HAsO 2 - metaarsenik	AsO 2 - - metaarsenit
H 3 AsO 3 - ortoarsenik	AsO 3 3 - - ortoarsenit
H 3 AsO 4 - mishyak	AsO 4 3 - - arsenat
	B 4 O 7 2 - - tetraborat
	ViO 3 - - vismutat
HBrO - bromid	BrO - - gipobromit
HBrO 3 - bromlangan	BrO 3 - - bromat
H 2 CO 3 - ko'mir	CO 3 2 - - karbonat
HClO - gipoxlorli	ClO- - gipoxlorit
HClO 2 - xlorid	ClO2 - - xlorit
HClO 3 - xlorid	ClO3 - - xlorat
HClO 4 - xlor	ClO4 - - perxlorat
H 2 CrO 4 - xrom	CrO 4 2 - - xromat
	NCrO 4 - - gidroxromat
H 2 Cr 2 O 7 - bikromik	Cr 2 O 7 2 - - ikkixromat
	FeO 4 2 - - ferrat
HIO 3 - yod	IO 3 - - yod
HIO 4 - metayod	IO 4 - - metaperiodat
H 5 IO 6 - ortoyod	IO 6 5 - - ortopediya
HMnO 4 - marganets	MnO4- - permanganat
	MnO 4 2 - - manganat
	MoO 4 2 - - molibdat
HNO 2 - azotli	NO 2 - - nitrit
HNO 3 - azot	YO'Q 3 - - nitrat
HPO 3 - metafosforik	PO 3 - - metafosfat
H 3 PO 4 - ortofosforik	PO 4 3 - - ortofosfat
	NPO 4 2 - - gidroortofosfat
	H 2 PO 4 - - dihidrootofosfat
H 4 P 2 O 7 - difosforik	P 2 O 7 4 - - difosfat
	ReO 4 - - perrenat
	SO 3 2 - - sulfit
	HSO 3 - - gidrosulfit
H 2 SO 4 - oltingugurt	SO 4 2 - - sulfat
	HSO 4 - - vodorod sulfat
H 2 S 2 O 7 - oltingugurt	S 2 O 7 2 - - disulfat
H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroksodisulfur	S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroksodisulfat
H 2 SO 3 S - tiosulfat	SO 3 S 2 - - tiosulfat
H 2 SeO 3 - selen	SeO 3 2 - - selenit
H 2 SeO 4 - selen	SeO 4 2 - - selenat
H 2 SiO 3 - metasilikon	SiO 3 2 - - metasilikat
H 4 SiO 4 - ortosilikon	SiO 4 4 - - ortosilikat
H 2 TeO 3 - tellurik	TeO 3 2 - - tellurit
H 2 TeO 4 - metatellurik	TeO 4 2 - - metatellurat
H 6 TeO 6 - ortotellurik	TeO 6 6 - - ortotellurat
	VO 3 - - metavanadat
	VO 4 3 - - orthovanadate
	WO 4 3 - - volfram

Kamroq tarqalgan kislota gidroksidlari murakkab birikmalar uchun nomenklatura qoidalariga muvofiq nomlanadi, masalan:

Kislota qoldiqlarining nomlari tuzlarning nomlarini tuzish uchun ishlatiladi.

Asosiy gidroksidlar tarkibida gidroksid ionlari mavjud bo'lib, ular stexiometrik valentlik qoidasiga binoan kislota qoldiqlari bilan almashtirilishi mumkin. Barcha asosiy gidroksidlar tarkibida mavjud orto-shakl; ularning umumiy formulasi M(OH) n, Qayerda n= 1,2 (kamroq 3,4) va M n+ metall kationidir. Asosiy gidroksidlarning formulalari va nomlariga misollar:

Asosiy va kislotali gidroksidlarning eng muhim kimyoviy xossasi ularning tuzlar hosil qilish uchun bir-biri bilan o'zaro ta'siridir ( tuz hosil bo'lish reaktsiyasi), Masalan:

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Tuzlar M kationlarni o'z ichiga olgan murakkab moddalarning bir turi n+ va kislotali qoldiqlar*.

M umumiy formulali tuzlar X(EO da)n chaqirdi o'rtacha tuzlar va almashtirilmagan vodorod atomlari bo'lgan tuzlar - nordon tuzlar. Ba'zida tuzlar gidroksid va/yoki oksid ionlarini ham o'z ichiga oladi; bunday tuzlar deyiladi asosiy tuzlar. Mana tuzlarning misollari va nomlari:

	Kaltsiy ortofosfat
	Kaltsiy dihidrogen ortofosfat
	Kaltsiy vodorod fosfat
	Mis (II) karbonat
Cu 2 CO 3 (OH) 2	Ikki misli gidroksidi karbonat
	Lantan (III) nitrat
	Titan oksidi dinitrat

Kislota va asos tuzlari tegishli asosli va kislotali gidroksid bilan reaksiyaga kirishib, o'rta tuzlarga aylanishi mumkin, masalan:

Ca(HSO 4) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Ikki xil kationni o'z ichiga olgan tuzlar ham bor: ular ko'pincha deyiladi qo'sh tuzlar, Masalan:

2. Kislotali va asosli oksidlar

Oksidlar E X HAQIDA da- gidroksidlarni to'liq suvsizlantirish mahsulotlari:

Kislota gidroksidlari (H 2 SO 4, H 2 CO 3) kislota oksidlari javob beradi(SO 3, CO 2) va asosiy gidroksidlar (NaOH, Ca(OH) 2) - asosiyoksidlar(Na 2 O, CaO) va E elementining oksidlanish darajasi gidroksiddan oksidga o'tganda o'zgarmaydi. Oksidlarning formulalari va nomlariga misol:

Kislotali va asosli oksidlar qarama-qarshi xususiyatlarga ega gidroksidlar bilan yoki bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda tegishli gidroksidlarning tuz hosil qiluvchi xususiyatlarini saqlab qoladi:

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

3. Amfoter oksidlar va gidroksidlar

Amfoterlik gidroksidlar va oksidlar - ular tomonidan ikki qator tuzlar hosil bo'lishidan iborat kimyoviy xususiyat, masalan, alyuminiy gidroksidi va alyuminiy oksidi uchun:

(a) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Shunday qilib, (a) reaktsiyalarda alyuminiy gidroksidi va oksidi xossalarini namoyon qiladi asosiy gidroksidlar va oksidlar, ya'ni. kislotali gidroksidlar va oksid bilan reaksiyaga kirishib, tegishli tuz - alyuminiy sulfat Al 2 (SO 4) 3 ni hosil qiladi, shu bilan birga (b) reaktsiyalarda ular ham xossalarni namoyon etadilar. kislotali gidroksidlar va oksidlar, ya'ni. asosiy gidroksid va oksid bilan reaksiyaga kirishib, tuz - natriy dioksoalyuminat (III) NaAlO 2 hosil qiladi. Birinchi holda, alyuminiy elementi metallning xususiyatini namoyish etadi va elektropozitiv komponentning bir qismidir (Al 3+), ikkinchisida - metall bo'lmaganning xususiyati va tuz formulasining elektronegativ komponentining bir qismidir ( AlO 2 -).

Agar bu reaktsiyalar suvli eritmada sodir bo'lsa, hosil bo'lgan tuzlarning tarkibi o'zgaradi, ammo kation va anionda alyuminiy mavjudligi saqlanib qoladi:

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Bu yerda kompleks ionlar 3+ - geksaakvaluminiy(III) kationi, - - tetragidroksoalyuminat(III) ionlari kvadrat qavs ichida ajratilgan.

Birikmalarda metall va metall bo'lmagan xossalarni ko'rsatadigan elementlar amfoter deyiladi, bularga davriy tizimning A-guruhlari elementlari - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po va boshqalar kiradi. B-guruhlarining aksariyat elementlari - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au va boshqalar. Amfoter oksidlar asosiy oksidlar bilan bir xil deb ataladi, masalan:

Amfoter gidroksidlarni (agar elementning oksidlanish darajasi + II dan oshsa) topish mumkin orto- yoki (va) meta- shakl. Amfoter gidroksidlarga misollar:

Amfoter oksidlar har doim ham amfoter gidroksidlarga to'g'ri kelmaydi, chunki ikkinchisini olishga harakat qilganda, gidratlangan oksidlar hosil bo'ladi, masalan:

Agar birikmadagi amfoter element bir nechta oksidlanish darajasiga ega bo'lsa, unda tegishli oksidlar va gidroksidlarning amfoterligi (demak, elementning amfoterligi) boshqacha ifodalanadi. Past oksidlanish darajalari uchun gidroksidlar va oksidlar asosiy xususiyatlarning ustunligiga ega va elementning o'zi metall xususiyatlarga ega, shuning uchun u deyarli har doim kationlar tarkibiga kiradi. Yuqori oksidlanish darajalari uchun, aksincha, gidroksidlar va oksidlar kislotali xususiyatlarning ustunligiga ega va elementning o'zi metall bo'lmagan xususiyatlarga ega, shuning uchun u deyarli har doim anionlar tarkibiga kiradi. Shunday qilib, marganets (II) oksidi va gidroksid dominant asosli xususiyatlarga ega va marganetsning o'zi 2+ tipidagi kationlarning bir qismidir, marganets (VII) oksidi va gidroksid esa dominant kislotali xususiyatlarga ega, marganetsning o'zi esa MnO 4 - tarkibiga kiradi. anion turi. Kislotali xossalari yuqori bo'lgan amfoter gidroksidlarga kislotali gidroksidlar modeliga asoslangan formulalar va nomlar beriladi, masalan, HMn VII O 4 - marganets kislotasi.

Shunday qilib, elementlarning metallar va metall bo'lmaganlarga bo'linishi shartli; Sof metall xossaga ega bo‘lgan elementlar (Na, K, Ca, Ba va boshqalar) va sof metall bo‘lmagan xossalarga ega bo‘lgan elementlar (F, O, N, Cl, S, C va boshqalar) o‘rtasida katta guruh mavjud. amfoter xossalarga ega elementlarning.

4. Ikkilik birikmalar

Anorganik kompleks moddalarning keng turi ikkilik birikmalardir. Bularga, birinchi navbatda, barcha ikki elementli birikmalar (asosiy, kislotali va amfoter oksidlardan tashqari), masalan, H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN kiradi. 3, CaC 2, SiH 4. Ushbu birikmalarning formulalarining elektromusbat va elektron manfiy komponentlari alohida atomlarni yoki bir xil element atomlarining bog'langan guruhlarini o'z ichiga oladi.

Komponentlaridan birida bir nechta elementlarning bir-biriga bog'liq bo'lmagan atomlari, shuningdek, bir elementli yoki ko'p elementli atomlar guruhlari (gidroksidlar va tuzlardan tashqari) formulalarida ko'p elementli moddalar ikkilik birikmalar deb hisoblanadi, masalan, CSO, IO. 2 F 3, SBrO 2 F, CrO (O 2) 2, PSI 3, (CaTi)O 3, (FeCu)S 2, Hg(CN) 2, (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH 2). Shunday qilib, CSO ni bitta oltingugurt atomi kislorod atomi bilan almashtirilgan CS 2 birikmasi deb hisoblash mumkin.

Ikkilik birikmalarning nomlari odatiy nomenklatura qoidalariga muvofiq tuzilgan, masalan:

OF 2 - kislorod diftorid	K 2 O 2 - kaliy peroksid
HgCl 2 - simob (II) xlorid	Na 2 S - natriy sulfid
Hg 2 Cl 2 - dimerkuriy dixlorid	Mg 3 N 2 - magniy nitridi
SBr 2 O - oltingugurt oksidi-dibromid	NH 4 Br - ammoniy bromid
N 2 O - dinitrogen oksidi	Pb(N 3) 2 - qo'rg'oshin (II) azid
NO 2 - azot dioksidi	CaC 2 - kaltsiy asetilenidi

Ba'zi ikkilik birikmalar uchun maxsus nomlar qo'llaniladi, ularning ro'yxati avvalroq berilgan.

Ikkilik birikmalarning kimyoviy xossalari juda xilma-xildir, shuning uchun ular ko'pincha anionlar nomi bilan guruhlarga bo'linadi, ya'ni. galogenidlar, xalkogenidlar, nitridlar, karbidlar, gidridlar va boshqalar alohida ko'rib chiqiladi Binar birikmalar orasida boshqa turdagi noorganik moddalarning ayrim xususiyatlariga ega bo'lganlar ham bor. Shunday qilib, nomlari oksid so'zi yordamida tuzilgan CO, NO, NO 2 va (Fe II Fe 2 III) O 4 birikmalarini oksidlar (kislotali, asosli, amfoter) deb tasniflash mumkin emas. Uglerod oksidi CO, azot oksidi NO va azot dioksidi NO 2 tegishli kislota gidroksidlariga ega emas (garchi bu oksidlar C va N nometalllardan hosil bo'lsa ham), ular anionlari C II, N II va N IV ni o'z ichiga oladigan tuzlarni hosil qilmaydi. atomlar. Ikki oksid (Fe II Fe 2 III) O 4 - diiron (III)-temir (II) oksidi, garchi uning tarkibida amfoter element - temir atomlari elektropozitiv komponentda bo'lsa-da, lekin ikki xil oksidlanish holatida, buning natijasida , kislota gidroksidlari bilan o'zaro ta'sirlashganda, u bir emas, balki ikki xil tuz hosil qiladi.

AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2, NaCN, NH 4 Cl va Pb(N 3) 2 kabi ikkilik birikmalar tuzlar kabi real kationlar va anionlardan tuzilgan, shuning uchun ular deyiladi. tuzga o'xshash ikkilik birikmalar (yoki oddiygina tuzlar). Ularni HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN va HN 3 birikmalarida vodorod atomlarini almashtirish mahsuloti deb hisoblash mumkin. Suvli eritmadagi ikkinchisi kislotali funktsiyaga ega va shuning uchun ularning eritmalari kislotalar deb ataladi, masalan, HF (aqua) - gidroflorik kislota, H 2 S (akva) - gidrosulfid kislotasi. Biroq, ular kislota gidroksidlari turiga kirmaydi va ularning hosilalari noorganik moddalar tasnifidagi tuzlarga tegishli emas.

Metall qotishmalarida tabiatan ular bilan bog'liq bo'lgan kimyoviy birikmalar va fazalar xilma-xildir. Kimyoviy birikmalarning xarakterli xususiyatlari:

1. Kristal panjara birikma hosil qiluvchi komponentlarning panjaralaridan farq qiladi. Atomlar tartibli joylashgan. Kimyoviy birikmalar uzluksiz kristall panjaraga ega (7-rasm).

2. Murakkab har doim komponentlarning oddiy karrali nisbatini saqlaydi, bu ularni quyidagi formula bilan ifodalash imkonini beradi: A n B m, A va B komponentlar; n va m tub sonlardir.

3. Murakkabning xossalari uning tarkibiy qismlarining xossalaridan kamdan-kam farq qiladi. Cu - HB35; Al - HB20; CuAl 2 - HB400.

4. Erish (dissosiatsiya) harorati doimiy.

5. Kimyoviy birikmaning hosil bo'lishi sezilarli issiqlik effekti bilan birga keladi.

Kimyoviy birikmalar atomlar va kristall panjaralarning elektron tuzilishida katta farqga ega bo'lgan komponentlar o'rtasida hosil bo'ladi.

7-rasm. Kristal panjaralar: a, b - NaCl birikmasi, c Cu2MnSn birikmasi (hujayra 8 mis atomi, 4 marganets atomi va 4 qalay atomidan iborat)

Oddiy valentlikka ega tipik kimyoviy birikmalarga davriy sistemaning IV-VI guruhlari elementlari boʻlgan Mg birikmalarini misol qilib keltirish mumkin: Mg 2 Sn, Mg 2 Pb, Mg 2 P 2, Mg 2 Sb 2, Mg 3 Bi 2, MgS va boshqalar. Ba'zi metallarning boshqalari bilan birikmalariga intermetall birikmalar deyiladi. Intermetalik birikmalardagi kimyoviy bog'lanish ko'pincha metalldir.

Metall qotishmalarida hosil boʻlgan koʻp sonli kimyoviy birikmalar valentlik qonunlariga boʻysunmagani va doimiy tarkibga ega boʻlmagani uchun tipik kimyoviy birikmalardan ayrim xususiyatlari bilan farq qiladi. Keling, qotishmalarda hosil bo'lgan eng muhim kimyoviy birikmalarni ko'rib chiqaylik.

Amalga oshirish bosqichlari

O'tish metallari (Fe, Mn, Cr, Mo, Ti, V, W va boshqalar) metall bo'lmaganlar bilan hosil bo'ladi. C, N, N birikmalar: karbidlar (bilan BILAN), nitridlar (bilan N), boridlar (bilan IN), gidridlar (bilan N). Bu ko'pincha amalga oshirish bosqichlari deb ataladi.

Amalga oshirish bosqichlari quyidagi formulaga ega:

M 4 X(Fe 4 N, Mn 4 N va boshqalar),

M 2 X(W 2 C, Mo 2 C, Fe 2 N, Cr 2 N va boshqalar),

MX(WC, TiC, VC, NbC, TiN, VN va boshqalar).

Interstitsial fazalarning kristall tuzilishi nometall (Rx) va metall (Rm) atom radiuslarining nisbati bilan aniqlanadi.

Agar Rx/Rm< 0,59, то атомы металла в этих фазах расположены по типу одной из простых кристаллических решеток: кубической (К8, К12) и гексагональной (Г12), в которую внедряются атомы неметалла, занимая в ней определенные поры.

Interstitsial fazalar o'zgaruvchan tarkibning fazalari bo'lib, tegishli formulalar (kimyoviy) odatda ulardagi metallarning maksimal miqdorini tavsiflaydi.

Interstitsial fazalar yuqori elektr o'tkazuvchanligiga, erish nuqtasiga va yuqori qattiqlikka ega.

Interstitsial fazalar erituvchi metalldan farq qiladigan kristall panjaraga ega.

Amalga oshirish bosqichlariga asoslanib, uni shakllantirish oson ayirish qattiq eritmalar(VC, TiC, ZrC, NbC), panjara joylarida ba'zi atomlar yo'q.

Elektron ulanishlar.

Bu birikmalar bir tomondan bir valentli (Cu, Ag, Au, Li, Na) metallar yoki oʻtish guruhi metallari (Mn, Fe, Co va boshqalar) oʻrtasida va valentligi 2 dan 5 gacha (Be) boʻlgan oddiy metallar bilan hosil boʻladi. , Mg , Zn, Cd, Al va boshqalar) boshqa tomondan.

Ushbu turdagi birikmalar (ingliz metall fizigi Xyum - Roteri tomonidan ta'riflangan) valentlik elektronlarining atomlar soniga ma'lum nisbati bilan tavsiflanadi: 3/2; 21/13; 7/4; Har bir nisbat ma'lum bir kristall panjaraga mos keladi.

3/2 nisbatda bcc panjara hosil bo'ladi (belgilangan? - faza) (CuBe, CuZn, Cu 3 Al, Cu 5 Sn, CoAl, FeAl).

21/13 da ular murakkab kubik panjaraga ega (har bir hujayrada 52 atom) - ? - faza (Cu 5 Zn 8, Cu 31 Sn 8, Cu 9 Al 4, Cu 31 Si 8).

7/4 da yaqin o'ralgan olti burchakli panjara mavjud bo'lib, u bilan belgilanadi? - faza (CuZn 3, CuCd 3, Cu 3 Si, Cu 3 Sn, Au 3 Sn, Cu 5 Al 3).

Elektron birikmalar ko'plab texnik qotishmalarda - Cu va Zn, Cu va Sn (qalay), Fe va Al, Cu va Si va boshqalarda uchraydi. Odatda, tizimda barcha uch faza (?, ?, ?) kuzatiladi.

Elektron birikmalar atomlarning ma'lum nisbatiga ega, kristall panjara komponentlarning panjaralaridan farq qiladi - bular kimyoviy belgilar. ulanishlar. Biroq, birikmalar atomlarning tartibli joylashuviga ega emas. Haroratning pasayishi bilan (isitishdan keyin) qisman buyurtma paydo bo'ladi, lekin to'liq emas. Elektron birikmalar keng konsentratsiyadagi qattiq eritmalarni tashkil etuvchi komponentlar bilan hosil bo'ladi.

Shunday qilib, bu turdagi birikma kimyoviy birikmalar va qattiq eritmalar o'rtasida oraliq deb hisoblanishi kerak.

1-jadval - Elektron ulanishlar

Laves fazalari

Formulaga ega bo'ling AB 2 , komponentlarning atom diametrlari nisbati bilan hosil bo'ladi D A /D IN = 1,2 (odatda 1,1-1,6). Laves fazalarida hcp olti burchakli panjara (MgZn 2 va MgNi 2, BaMg 2, MoBe 2, TiMn 2) yoki fcc (MgCu 2, AgBe 2, Ca Al 2, TiBe 2, TiCr 2) mavjud. Bu fazalar yuqori haroratli qotishmalarda intermetalik fazalarni mustahkamlash sifatida yuzaga keladi.

LABORATORIYA ISHI

Ishning maqsadi- noorganik birikmalarning eng muhim sinflari: oksidlar, gidroksidlar, tuzlar, ularni olish usullari va xossalari bilan tanishish.

NAZARIY QISM

Bugungi kunga qadar 300 mingga yaqin noorganik birikmalar ma'lum. Ularni uchta muhim sinfga bo'lish mumkin: oksidlar, gidroksidlar va tuzlar.

OKSIDLAR - elementlarning kislorod bilan birikmasidan hosil bo'lgan mahsulotlar.

Oksidlarni elementni kislorod bilan reaksiyaga kiritish orqali olish mumkin:

2Mg + O 2 = MgO,

4P + 5O 2 = 2 P 2 O 5

yoki murakkab moddaning parchalanish reaktsiyasi:

CaCO 3 = CaO + CO 2,

2 Zn(NO 3) 2 = 2 ZnO + 4 NO 2 + O 2.

Tuz hosil qiluvchi va tuzsiz oksidlar, shuningdek, peroksidlar mavjud.

Tuz hosil qiluvchi oksidlar asosiy, kislotali va amfoterlarga bo'linadi.

Asosiy oksidlar ishqoriy metallar (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), gidroksidi er metallari (Mg, Ca, Sr, Ba) va o'zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega bo'lgan metallar, PTM ning ikkilamchi kichik guruhlarida eng past oksidlanish darajasida joylashgan +1, +2 (masalan: Zn, Cd, Hg, Cr, Mn va boshqalar). Ularning gidroksidlari asosdir.

Suvda yaxshi eriydigan ishqoriy metall asoslari ishqorlar deyiladi. Ularni tegishli oksidlarni suvda eritish orqali olish mumkin, masalan:

Na 2 O + H 2 O = 2NaOH

Ishqoriy tuproq metallarining gidroksidlari (asoslari) (Mg, Ca, Sr, Ba) ham tegishli oksidlar suvda eritilganda hosil bo'ladi, ammo bariy gidroksid Ba(OH) 2 dan tashqari, ularning barchasi ozgina yoki juda kam eriydi.

Asosiy oksidlar kislotali oksidlar va kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, tuzlar hosil qiladi:

CaO + CO 2 = CaCO 3;

CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O.

Kislotali oksidlar nometallarni (B, C, N, P, S, Cl va boshqalar), shuningdek, PTM ning ikkilamchi kichik guruhlarida joylashgan o'zgaruvchan oksidlanish darajasiga ega bo'lgan metallarni, ularning eng yuqori oksidlanish darajasida +5, +6, +7 (uchun) hosil qiladi. misol: V , Cr, Mn va boshqalar).

Kislota oksidi gidratlari - bu kislota oksidlarini suv bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadigan kislotalar:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Kislotali oksidlar asosiy oksidlar va asoslar bilan reaksiyaga kirishadi:

SO 2 + Na 2 O = Na 2 SO 3;

N 2 O 5 + 2 NaOH = 2 NaNO 3 + H 2 O.

Amfoter oksidlar PTM ning asosiy kichik guruhlari metallarini (masalan: Al 3+, Sn 2+, Pb 2+ va boshqalar) va PTM ning ikkilamchi kichik guruhlarida joylashgan, oʻrtacha oksidlanish darajasi +3, +4 boʻlgan oʻzgaruvchan oksidlanish darajasiga ega metallarni hosil qiladi. (Cr, Mn va boshqalar). Ularning gidroksidlari (gidratlari) ham asosiy, ham kislotali xususiyatga ega. Amfoter oksidlar ham kislotalar, ham asoslar bilan reaksiyaga kirishadi:

Cr 2 O 3 + 6 HCl = 2 CrCl 3 + 3 H 2 O;

Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O

. Tuz hosil qilmaydigan oksidlar bir oz (masalan, CO, NO, N 2 O), ular kislotalar yoki asoslar bilan tuz hosil qilmaydi.

Peroksidlar - vodorod periks hosilalari (H 2 O 2). Ishqoriy metallarning peroksidlari (Li, Na, K, Rb, Cs) va ishqoriy tuproq metallari (Ca, Sr, Ba) vodorod peroksid tuzlaridir. Ularda kislorod atomlari bir-biri bilan kovalent bog' bilan bog'langan (masalan, K 2 O 2: K - O - O - K ) va atomik kislorodni yo'q qilish bilan oson parchalanadi, shuning uchun peroksidlar kuchli oksidlovchi moddalardir.

GIDROKSIDLAR - aniq gidroksidlar (asoslar), kislotali oksidlarni suv bilan birlashtirgan mahsulotlar. Asosiy gidroksidlar (kislotalar) va amfoter gidroksidlar (amfolitlar) mavjud.

Asosiy gidroksidlar (asoslar) eritmada metall ionlari va gidroksid ionlariga ajraladi:

NaOH ↔ Na + + OH ‾ .

Asosning kislotaligi gidroksid ionlari OH‾ soni bilan belgilanadi, ular deyiladi funktsional guruhlar asoslar. Funksional guruhlar soniga koʻra bir kislotali (masalan: NaOH), ikki kislotali (masalan: Ca(OH) 2), uch kislotali (masalan: Al(OH) 3) asoslar ajratiladi.

Ko'p kislotali asoslar bosqichma-bosqich dissotsilanadi:

Ca(OH) 2 ↔ (CaOH) + + OH ‾, (CaOH) + ↔ Ca 2+ + OH ‾.

Yuqori eruvchan asoslarning (ishqorlarning) suvli eritmalari indikatorlarning rangini o'zgartiradi . Ishqoriy eritmalarda binafsha lakmus ko'k rangga, rangsiz fenolftalein qip-qizil rangga, metil apelsin sariq rangga aylanadi.

Asoslar kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O.

Agar asos va kislota ekvimolyar nisbatda olinsa, u holda muhit neytrallashadi va bu reaksiya neytrallanish reaksiyasi deyiladi.

Ko'pgina suvda erimaydigan asoslar qizdirilganda parchalanadi:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.

Ishqorlar oksidlarni suvda eritib olinadi:

K 2 O + H 2 O = 2 KOH.

Suvda erimaydigan asoslarni ishqorlarning eruvchan metall tuzlariga ta'sirida olish mumkin:

CuSO 4 + 2 NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4.

Kislotali gidroksidlar (kislotalar) vodorod ionlariga H + (aniqrog'i, gidroniy ionlari H 3 O +) va kislota qoldig'iga ajraladi:

HCl ↔ H + + Cl ‾.

Kislotalarning asosliligi vodorod ionlarining soni bilan aniqlanadi, ular kislota uchun funksional guruhlar deb ataladi, masalan: HCl bir asosli, H 2 SO 4 ikki asosli, H 3 PO 4 uch asosli.

Ko'p asosli kislotalar bosqichma-bosqich dissotsilanadi:

H 2 SO 3 ↔ H + + HSO 3 ‾; HSO 3 ‾ ↔ H + + SO 3 ‾ .

Kislorodsiz kislotalar mavjud(HCl, HI, H 2 S, HCN va boshqalar) va kislorod o'z ichiga olgan (HNO 3, H 2 SO 4, H 2 SO 3, H 3 PO 4 va boshqalar).

Kislota eritmalarida lakmus qizil rangga, metil apelsin pushti rangga, fenolftalein rangsiz bo'lib qoladi.

Kislotalar kislota oksidlarini suvda eritib olinadi:

P 2 O 5 + 3 H 2 O = 2 H 3 PO 4

yoki kislota bilan tuz almashinuvi reaksiyasi orqali:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3 H 2 SO 4 = 3 CaSO 4 + 2 H 3 PO 4.

Amfoter gidroksidlar(A mpfolitlar) reaksiyalarda ham asosiy, ham kislotali xossalarni namoyon qiluvchi gidroksidlardir. Bularga Be (OH) 2, Al (OH) 3, Zn(OH) 2, Cr(OH) 3 va boshqalar kiradi. Amfoter gidroksidlar asoslar bilan kislotalar, kislotalar bilan asoslar reaksiyaga kirishadi:

Cr(OH) 3 + 3 HCl = CrCl 3 + 3 H 2 O;

Cr(OH) 3 + 3 NaOH = Na 3.

Dissotsiatsiyalanganda tuzlar metall ionlari (kationlari) (yoki ammoniy ioni NH 4+) va kislotali qoldiqlarning ionlari (anionlari) hosil qiladi:

Na 2 SO 4 ↔ 2 Na + + SO 4 2 ‾,

NH 4 NO 3 ↔ NH 4 + + NO 3 ‾.

O'rta, kislotali va asosli tuzlar mavjud.

O'rtacha tuzlar kislotadagi vodorod atomlarini metall atomlari yoki kislota qoldiqlari bilan asosning gidrokso guruhlari bilan to'liq almashtirish mahsuloti sifatida ko'rib chiqilishi mumkin: NaCl, K 2 SO 4, AlPO 4.

H 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 + 2H 2 O

KOH + HNO3 = KNO3 + H2O

O'rta tuzlar kislotali qoldiqlarning metall kationlari va anionlariga ajraladi:

AlPO 4 ↔ Al 3+ + PO 4 3 ‾.

Kislota tuzlari(gidrotuzlar) - ko'p asosli kislotalarning vodorod atomlarini metall atomlari bilan to'liq almashtirilmagan mahsulotlar: NaHSO 4, Al (H 2 PO 4) 3, KHCO 3 ^

H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O

Kislota tuzining dissotsiatsiyasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

Al(H 2 PO 4) 3 ↔ Al 3+ + 3 (H 2 PO 4) ‾.

Anion (H 2 PO 4) ‾ kichik darajada keyingi dissotsiatsiyaga uchraydi.

kuchli tuzlarAsosiy(gidrokso tuzlari) - ko'p kislotali asosning gidrokso guruhlarini kislotali qoldiqlar bilan to'liq almashtirilmagan mahsulotlar: AlOHSO 4, MgOHCl, (CuOH) 2 SO 4.

Mg(OH) 2 + HCI = MgOHCI + H 2 O

Asosiy tuzning dissotsiatsiyasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

AlOHSO 4 ↔ (AlOH) 2 + + SO 4 2‾.

(AlOH) 2+ kationi kichik darajada keyingi dissotsiatsiyaga uchraydi.

O'rtacha tuzlar ko'p jihatdan olish mumkin:

metall va metall bo'lmagan birikma: 2 Na + Cl 2 = 2 NaCl;

asosiy va kislotali oksidlarning birikmasi: CaO + CO 2 = CaCO 3;

vodorod yoki unchalik faol bo'lmagan metalni faol metall bilan almashtirish:

Zn + 2 HCl = H 2 + ZnCl 2,

Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu;

neytrallanish reaktsiyasi: NaOH + HCl = NaCl + H 2 O;

almashinish reaksiyasi: Ba(NO 3) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2 NaNO 3 va boshqalar.

Kislota tuzlari kislotali muhitda olinishi mumkin:

NaOH + H 2 SO 4 (ortiqcha) = NaHSO 4 + H 2 O;

Na 3 PO 4 + 2 H 3 PO 4 (ortiqcha) = 3 NaH 2 PO 4.

Asosiy tuzlar ishqoriy muhitda olinishi mumkin:

H 2 SO 4 + 2 Cu(OH) 2 (ortiqcha) = (CuOH) 2 SO 4 + Na 2 SO 4,

2 CuSO 4 + 2 NaOH (etishmovchilik) = (CuOH) 2 SO 4 + Na 2 SO 4

Ortiqcha ishqorli kislota tuzlari va kislotasi ko'p bo'lgan asos tuzlari o'rta tuzlarga aylanadi: NaHSO 4 + NaOH (ortiqcha) = Na 2 SO 4 + H 2 O,

(CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4 (ortiqcha) = 2 CuSO 4 + 2 H 2 O.

Ko'pgina metallar eritmada kuchli elektrolitlar sifatida ajralib, barqaror kompleks ionlarni hosil qiluvchi murakkab birikmalar bilan tavsiflanadi:

CuSO 4 + 8NH 4 OH (ortiqcha) = (OH) 2 + SO 4 + 8 H 2 O.

Kompleks birikmalarning dissotsilanish darajasi ahamiyatsiz:

(OH) 2 ↔ 2+ + 2 OH ‾

SO 4 ↔ 2+ + SO 4 2‾

Ko'pgina d-metallarning murakkab birikmalari rangli bo'lib, bu ularni metall ionlarini aniqlash uchun analitik amaliyotda qo'llash imkonini beradi.

Bundan tashqari, turli metallar va bitta kislotali qoldiq (KAl(SO 4) 2) va bir metall va har xil kislotali qoldiqlar (CaClOCl) hosil qilgan aralash tuzlar ham mavjud.

asosiy yoki kislotali.

AMALIY QISM

OKSIDLARNING TAYYORLANISHI VA XUSUSIYATLARI