IB – mis gruppachasi metallari
Gruppacha metallariga umumiy xarakteristika
Bu gruppachada 4–6-davrlarning d-elementlari mis, kumush va oltin joylashgan. Bu elementlar metallarning elektrokimyoviy kuchlanish qatorida vodoroddan keyin joylashgan. Ularning ba'zi xossalari quyidagi jadvalda keltirilgan.
| Elementlar xossalari | Cu | Ag | Au |
| Atoni radiusi, nm | 0,128 | 0.144 | 0,144 |
| Birinchi ionlanisli energiyasi. eV | 7.73 | 7,57 | 9.23 |
| E+ ion radiusi, nm | 0,098 | 0,113 | 0,137 |
| Zichligi, g/sm3 | 8,96 | 10.5 | 19,3 |
| Suyuqlanish temperaturasi, °C | 1083 | 960,5 | 1063 |
| Qaynash temperaturasi, °C | 2543 | 2167 | 2880 |
Bu gruppacha elementlarining radiusi ishqoriy metallarnikidan kichik, shu sababli ularning zichligi va suyuqlanish temperaturasi, ionlanish potensiallari yuqori bo'ladi. Bu farqlar gruppacha metallarining passiv bo'lishini asoslaydi. Ular qiyin oksidlanadi, ionlari yaxshi oksidlovchi bo'ladi, suv bilan reaksiyaga kirishmaydi, gidroksidlari kuchsiz asosli xossaga ega. Uchala element elektron konfiguratsiyalarida ns- pog'onachaning bitta elektroni (n-1)d- orbitaga ko'chishi hisobiga (n-1)d- konfiguratsiya batamom barqaror bo'lib ulgurmagan. Shu sababli ularning bir necha valentlik holatlari ma'lum: mis uchun 1, 2 va 3; kumush uchun 1, 2, (3): oltin esa 1, 3 (ostiga chizilgan valentliklar barqaror, qavs ichidagisi beqaror bo'ladi). Bundan ko'rinadiki, bu elementlar valentligi gruppa tartib raqamidan katta bo'lar ekan.
Tabiiy birikmalari: xalkozin (mis yaltirog'i) Cu2S, xalkopirit (mis kolchedani) CuFeS2 va malaxit Cu(OH)2 CuCO3, argentit (kumush yaltirog'i) Ag2S. Oltinning tabiiy birikmalari ma'lum emas, u tug'ma holdagina uchraydi.
Mis
Toza holdagi mis cho'ziluvchan, oson yassilanuvchan, qizg'ish pushti rangli metall. Issiqlik va elektr tokini yaxshi o'tkazadi (bu xususiyati kumushnikidan keyin turadi), quruq havoda turg'un (yuza oksid qatlami turg'un), lekin nam havoda ko'k-yashil tusli mis gidroksokarbonat (CuOH)2CO3 qatlami bilan qoplanadi. 250-375 °C gacha qizdirilgan mis qora rangli CuO qatlami bilan qoplanadi, uning ichki qatlamida qizg'ish rangli mis(1) oksid qatlami hosil bo'lishi mumkin.
Mis kimyoviy jihatdan aktivligi kam bo'lgan metallar qatoridan o'rin olgan, lekin galogenlar bilan xona temperaturasida oson reaksiyaga kirishadi, ayniqsa, namlikda xlor bilan birikib CuCl2, oltingugurt bilan birikib qora tusli Cu2S ni hosil qiladi. Suyultirilgan sulfat va xlorid kislota mis bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin kislorod ishtirokida mis oksidlanadi, masalan:
Cu + HCI + O2 → 2CuCl₂+ 2H₂O
Konsentrlangan xlorid kislotada esa Cu2+ birikmasi emas, [CuCl2]- kompleks ioni hosil bo'lishi aniqlangan.
Mis(1) birikmalaridan Cu(OH)2 va Cu(I) ga qaytaruvchi (glukoza, aldegidlar yoki boshqalar) ishtirokida qizdirib hosil qilish mumkin. Bu modda suvda deyarli erimaydi, ammiakning suvli eritmasida [Cu(NH3)2]OH, konsentrlangan HCI da H[CuCl2] hosil qilib eriydi. Mis(I) ionlari rangsiz birikmalar hosil qiladi. Mis(I) sulfatni
Cu2O + 3 H2SO4 → 3 H2O + SO2 + 2 CuSO4
reaksiyasida hosil qilish mumkin. Bu birikma namlik ta'sirida disproporsiyalanish natijasida parchalanadi:
Cu2SO4 → CuSO4 + Cu
Cu2SO4 ammiak eritmasida barqaror birikma [Cu(NH3)2]2SO4 ni hosil qiladi. Umuman, Cu(1) birikmalariga nisbatan mis(II) birikmalari keng tarqalgan. CuO misning qizdirilish mahsuloti, suvda erimaydigan qora rangli qattiq modda, 1000 °C dan yuqorida Cu2O va O2 ga parchalanadi. Kislotalarda oson eriydi va ko'k-yashil rangli tuzlari CuCl2, CuSO4, Cu(NO3)2 eritmalarini, aniqrog'i, gidratlangan ionlarini hosil qiladi.
Mis(II) gidroksid Cu(OH)2 ravshan ko'k rangli iviq cho'kma, qizdirilganda Cu(OH)2 → CuO+ H2O reaksiyasi boʻyicha parchalanadi, kislotalar eritmalarida oson eriydi (Cu2+ tuzlarini hosil qiladi), mo'l miqdordagi ishqorlar eritmasida ko'k-binafsha rangli eritmaga o'tadi:
Cu(OH)2+2NaOH→ Na2[Cu(OH)2] (natriy kuprit)
kislotali xususiyati zaifroq bo'lgan amfoter gidroksid xossasiga ega.
Cu(OH)2 ammoniy gidroksid eritmasida oson eriydi va tetragidroksomis(II) ravshan quyuq ko'k rangli eritma hosil qiladi:
Cu(OH)2 + 2 NH3 → [Cu(NH3)2](OH)2
Bu eritma oʻzida sellulozani eritish xususiyatiga ega.
Misning boshqa birikmalaridan CuCI2 · 2H2O (yashil-zangori rangli kristallar), qizdirilganda (-150 °C) jigarrang CuCl2 hosil qiladi. Bu modda spirt eritmasida ham shu rangni saqlab qoladi. Bu eritmani suv bilan suyultirilganda ko'k- zangori rangli gidratlangan Cu2+ ionlariga o'tishini kuzatish mumkin. CuCl2 ning konsentrlangan eritmasiga asta-sekin ammiak qo'shilsa [Cu(NH3)4]2+, [Cu(NH3)5]2+ va hatto [Cu(NH3)6]2+ — geksaammin birikmalari hosil bo‘ladi.
C uBr2 500 °C gacha turg‘un, yiiqoriroq temperaturada CuB r va Br2 ga parchalanadi. CuJ2 oddiy sharoitda turg‘un emas, u hosil bo‘lishidayoq CuJ va J2 ga parchalanadi:
2CuCl2+ 4KI → 2CuI + I2+ 4KCl
mis(II) sulfatning pentagidrati CuSO4 · 5H2O (mis to‘tiyoyisi) ko‘k rangli kristall modda, uni sanoat miqyosida quyidagi reaksiya asosida olinadi:
2Cu + 2H2SO4+ O2 → 2CuSO4+ H2O
Bu modda 200—220 °C da qizdirilganda 4 ta suv molekulasini yo‘qotadi va monogidratga aylanadi. Oxirgi suv molekulasi 300 °C gacha qizdirilganda ajralib, oq tusli CuSO4 hosil bo'ladi (4 ta H2O mis ioni bilan bevosita bog'langan, beshinchi molekulasi esa SO4 anioni bilan vodorod bog‘lar orqali bog‘langan). 1-rasmda uning fazoviy strukturasi keltirilgan.
Mis(II) sulfat ammiak eritmasida tetraammin mis(II) ioniga aylanadi:
CuSO4 + 4NH4OH → [Cu(NH3)4]2++ SO4-2 + 4H2O
[Cu(NH3)4]2+ ioni nisbatan barqaror birikma, unga ishqor eritmasi ta’sir ettirilganda Cu(OH)2 hosil bo‘lmaydi, lekin Na2S ta’sirida CuS — qora rangli cho‘kma hosil bo‘ladi. Bu tafovut Cu(OH)2 ning eruvchanlik ko‘paytmasi CuS nikidan katta ekanligini ko‘rsatadi.
Misning oksidlanish darajasi +3 bo‘lgan birikmalari olingan:
2Cu(OH)2 + K2S2O8 → Cu2O3 + 2KHSO4+ H2O
Bu modda 400 °C da Cu2O3→ CuO + O2 tenglama bo‘yicha, HCl ta’sirida CuCl2 va Cl2 ga aylanadi, ya’ni juda kuchli oksidlovchi xossasiga ega bo‘ladi.
Misning xalq xoʻjaligida ahamiyati
Xalq xoʻjaligida misning ahamiyati juda katta. Uning -50% miqdori elektrotexnika sanoatida elektr simlar va kabellar tayyorlashda, suv qozonlarini tayyorlashda; jez, mis nikelli va bronza kabi qotishmalar; konstantan, manganin kabi isitgich qurilmalari tayyorlash uchun ishlatiladi.
O'simliklar hayoti uchun kerakli bo'lgan mis boshqa elementlar - Fe, Mn, Mo, B, Zn va Co kabi mikroelementlar qatoriga kiradi. Bunday ionlar fermentlar (qand, kraxmal, oqsil, nuklein kislotalar va vitaminlar sintezida qatnashadigan moddalar) faoliyatini kuchaytiradi. Mis birikmasi gemotsianin hayvonlar hayotida kislorod tashib yuruvchi (issiq qonlilardagi gemoglobin vazifasini bajaruvchi) modda sifatida faol qatnashadi.