Metallar haqida malumot
Davriy sistemadagi 118 ta elementdan 97 tasi metal hisoblanadi. Ularga 1,2,3-guruhdagi barcha elementlar (vodorod va bordan tashqari), 4-guruh bosh guruhchasida (uglerod va kremniydan tashqari) gi barcha elementlar, 5-guruhda ikkita metal - surma va vismut, 6-guruhda bitta metal – polloniy kiradi, 4-7guruhning yonaki guruhchalarida barcha elementlar metal hisoblanadi.
Atom tuzilishi. Odatdagi sharoitda metallarning simobdan, boshqa hammasi qattiq moddalardir. Metallar kristall moddalardir. Metall kristallardagi panjara tugunlarining bir qismida atomlar, bir qismida esa ionlar turadi. Metallarning sirtqi elektronlari atom yadrosi bilan kuchsiz bogʻlanganligi uchun oson uziladi. Atomlardan uzilgan elektronlar atom va ionlar orasida erkin harakat qiladi. Metallarning atom va ionlari bir tekis kattalikda boʻlganliklari uchun zich taxlangan. Elektronlar esa gʻoyat kichik boʻlganligi sababli panjara ichida oson harakat qiladi. Biror elektronini yoʻqotgan atomga, ya’ni ionga yaqin kelib qolgan elektron unga bogʻlanib, ya’ni neytral atom esa oʻz elektronini yoʻqotib, ion holiga oʻtishi mumkin. Erkin xoldagi elektronlar goh bir ion atrofida, goh ikkinchi ion atrofida aylanib yuradi. Metall zarrachalari bir-biriga elektronlar vositasi bilan bogʻlanib turadi. Bunday bogʻlanish metall bogʻlanish deyiladi. Kristallar ichida erkin yurgan elektronlar elektron bulut deb ataladi. Metallar qizdirilganida metal atomidagi elektronlarning uzib chiqishi tezlashadi. Metallarning elektr va issiqlik oʻtkazuvchanligi uning kristalida erkin elektronlarning borligidir. Erkin elektronlari boʻlgan metallarning metallik xossalari kuchli boʻladi. Metallarning eng muhim xossalaridan biri valent elektronlarini yoʻqotib, musbat zaryadli ionga aylanishi, kation hosil qilish xossasidir. Elektronlarini yoʻqotgan elementlar qaytaruvchi boʻladi. Demak metallar kuchli qaytaruvchidir. Bu esa metallarning aktiv ekanligini koʻrsatadi. Ishqoriy va ishqoriy yer metallar aktiv qaytaruvchilardir. Ishqoriy va ishqoriy yer metallarning aktivligi yuqoridan pastga tomon ortib boradi, chunki ularning atom radiuslari kattalashib boradi. Buning natijasida elektronlar atomdan oson uziladi. Davriy sistemada davrlar boʻylab chapdan oʻnga borgan sari metallarning ogʻirligi ortib, aktivligi kamayib boradi. Bir davrda joylashgan elementlarning soni oʻzgarmasdan, yadro zaryadlari ortib boradi. Bu bilan valent elektronlarning yadroga tortilishi kuchi ortadi. Metallarning qaytarish xossalari va aktivligi kamayadi. Eng passiv metallar bu - asl metallardir. Ular elektronlarini nihoyatda qiyin yoʻqotadi.
D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasining I gruppachasining asosiy gruppachasida litiy, natriy, kaliy, rubidiy, siziy va fransiy joylashgan. Ularning atomlari tashqi elektron qavatida bittadan, tashqaridan ikkinchi qavatida 8 tadan elektron joylashgan. Ular kimyoviy reaksiyalarda tashqi elektronini berib +1 oksidlanish darajasini hosil qiladi. Kimyoviy elementlar davriy sistemasining II gruppachasining asosiy gruppachasida berilliy, magniy, kalsiy, stronsiy, bariy va radiy kabi elementlar joylashgan. Ularning atomlarining tashqi qavatida ikkita elektron joylashgan ikkinchi qavatida 8 ta elektron bor. Ular kimyoviy reaksiyalarda tashqi elektronini berib +2 oksidlanish darajasini hosil qiladi.
III gruppachasining asosiy gruppachasi elementlariga bor, aluminiy, galliy, indiy va talliy kiradi. Ular kimyoviy reaksiyalarda tashqi elektronini berib +3 oksidlanish darajasini hosil qiladi. Chunki ularning tashqi elektron pogʻonasida 3 ta elektron joylashgan. Bor va aluminiyning tashqaridan ikkinchi elektron qavatida 8 tadan elektron joylashgan. Galliy, indiy va talliyning sirtidan 2-qavatida esa 18 tadan elektronlar joylashgan. Bularning hammasi oʻz birikmalarida 3, 2, 1 ta elektron yoʻqotib +1, +2, +3 oksidlanish darajasini namoyon qiladi.
Меtallarning tabiatda tarqalishi va olinishi, ishlatilishi
Insonlar kamida 7ta metaldan: oltin, kumush, mis, temir, qalay, qoʻrgoshin, simobdan foydalanib kelishgan. Меtallarni tabiatda uchrashiga qarab quyidagilarga ajratish mumkin:
- Faol metallar tuzlаr holida uchraydi: sulfatlar, xloridlar, karbonatlar, fosfatlar, nitratlar.
- Oʻrtаcha faol metallar оksidlar va sulfatlar holida uchraydi: oksidlar, sulfatlat, sulfidlar.
- Passiv metallar erkin holda uchraydi: mis, simob, kumush, oltin, platina.
Меtallarni quyidagi sinflarga ajratib oʻrganish mumkin:
- A) Qоra metallar – temir va uni qayta ishlashning asosiy mahsulotlari.
- B) Rаngli metallar - temirdan boshqa metallar va ularni qayta ishlangan mahsulotlari.
- V) Yengil metallar - litiy, natriy, kaliy, kalsiy, alyuminiy, magniy, titan, rux, surma.
- G) Ogʻir metallar - texnisiy, kadmiy, nikel, simob, qalay, qoʻrgʻoshin, mis, kobalt.
- D) Nodir metallar - kumush, oltin, platina, radiy, palladiy.
- Е) Noyob metallar - аktniodlar, lantanoidlar, molibden, volfram, vannadiy, niobiy, tantal, radiy, toriy.
Hozirgi kunda turmushni metallarsiz tasavvur qilib boʻlmaydi. Oʻnlab metallar va qorishmalar xalq xoʻjaligining barcha sohalarini qamrab olgan. Metallar quyidagi usullarda olinadi: pirometallurgiya, elektrotermik, metallormiya, alyuminatermiya.
Piromeyallurgiya. Bu usulda asosan passiv metallar hamda choʻyan, poʻlat olinadi. Bunda metallarni yuqori haroratda termik parchalanish orqali olinadi.
ZnO+C→CO+Zn; Fe3O4+4CO→3Fe+4CO2;
3BaO+Si→BaSiO3+2Ba; 2HgO→2Hg+O2
Gidrometallurgiya. Bu usul metallarning birikmalarini eritmaga oʻtkazib, yuqori xaroratsiz, elektroliz yordamida qaytarishga asoslangan.
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
Bu usullar yordamida oltin, kumush, rux va boshqa metallarni olish mumkin.
Elektrotermik usul. Bu usullar metallarning tuzlari suyuqlanmalarini elektroliz qilib olishga asoslangan:
2 Na+Cl- →2Na0+Cl02; katodda 2Н++ e →H02; аnodda 2Cl—e→ Cl02;
Аluminotermiya usuli. Rudalardan metallarni qaytarib olishda aluminiydan foydalaniladi.
Fe2O3+Al→Al2O3+Fe Cr2O3+2Al→Al2O3+2Cr
Меttalotermiy usuli. Bu usullar metallarning tuzlari suyuqlanmalarini oʻziga nisbatan kuchliroq metal ta’sir ettirib olinadi.
CuSO4+Zn→ZnSO4 + Cu; CuSO4+ Fe→FeSO4 + Cu