Kurs işi. I A qrup elementləri:- alınması, xassələri, birləşmələri, tətbiq sahələri. Plan:

Transcript

1 1 Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Sumqayıt Dövlət Universiteti Kafedra: Ümumi və qeyri üzvi kimya Fakültə: Kimya və biologiya Ixtisas: Kimya müəllimliyi Qrup: 361 Kurs: I Tələbə: Nağıyeva İradə Kurs işi I A qrup elementləri:- alınması, xassələri, birləşmələri, tətbiq sahələri Plan: I A qrup elementlətləri I A qrup təbiətdə tapılması I A qrup elementlətlərinin alınması I A qrup elementlətlərinin xassələri I A qrup elementlətlərinin birləşmələri I A qrup elementlətlərinin tətbiq sahələri

2 2 Giriş Dövri sistemin I A qrupunu litium, natrium, kalium, sezium və fransium s elementləri təşkil edir. Bunlardan natrium və kaliumun hidroksidləri hələ qədim zamandan qələvi adı ilə məlum olduğundan, bu elementlərə qələvi metallar deyilir. Qələvi metalların atomların xarici elektron təbəqəsində bir elektron (ns 1 ) vardır. Həmin elektron s orbitalında olduğundan qələvi metallar s elementləri adlanır. Atomların xarici elektron təbəqəsində bir elektron, xaricdən isə 8 elektron (litiumda 2) vardır (n-1) xs 2 p 6 ns 1. Buna görə də qələvi metallar birləşdirmədə +1 oksidləşmə dərəcəsi göstərir. Litium 1817-ci ildə isveçrə alimi İ.A.Arfvedson lipidolit mineralını analiz etdikdə kəşf etmişdir. Litium yunanca litos sözündən əmələ gəlmişdir və daş deməkdir. Onun sərbəst halda 1855-ci ildəbir-birindən aslı olmayaraq Alman kimyaçısı R.Bunzen və İngilis kimyaçısı O.Matissen almışlar. Natrium və Kalium sərbəst halda 1807-ci ildə ingilis kimyaçısı H.Devi onların ərinmiş hidroksidlərinin elektrolizindən almışdır. Elementə verilən natrium adı müxtəlif dillərdə işlədilən nitron (yunan) və natron (ərəb) sözlərindən əmələ gəlmişdir. Kalium ərəbcə kili sözü olub, bitki külü deməkdir.rus dilində kaliy adlandırılması 1831-ci ildə Q.İ.Hess tərəfindən təklif edilmişdir. Rubidium 1861-ci, sezium isə 1860-cı ildə spektral analiz vastəsi ilə R.Benzen və Q.Kirxhof tərəfindən kəsf edilmişdir. Adları onları xarakterizə edən spektr xətlərinin rənginin latınca adlarına görə verilmişdir. Bu xətlərin rəngi seziumda göy, rubidiumda isə qırmızıdır. Fransium radioaktiv elementdir. O, 1939-cu ildə fransa kimyaçısı Marqarita Pere tərəfindən aktiniumun alinması zamanı kəşf edilmiş və ona aktinium-k adı verilmişdir cı ildə Pere bu elementi öz vətəninin şərəfinə adlandırmışdır.

3 Təbiətdə tapılması: Qələvi metallar kimyəvi xassəcə aktiv olduqları üçün təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində tapılır. Bunlardan ən çox rast gəlinən natrium və kaliumdur. Onlar yer qabığının çəki ilə 2.8 %-nı və 2.5 %-nı təşkil edir. Onlar təbiətdə sərbəst halda rast gəlinmir, çünki onlar çox aktiv olduğundan təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində olurlar. Natrium bir çox mineralların tərkibinə daxildir. Onun ən mühüm birləşməsi NaCl-dir. Kalium bir sıra bitkilərdə kalium-karbonat və ya potaş K 2 CO 3 şəklində zolların tərkibində olur. Kalium bütün bitkilərin tərkibində olur. Litium nadir elementdir. Lakin yer qabığında nisbətən az (0,006 %) yayılan element olmasına baxmayaraq, indiyə kimi litiumun 150-dən cox mineralda (xüsusi ilə natrium və kaliula bir yerdə olmaqla, alümosilikatlarda) varlığı müəyyən edilmişdir. Litiumun əsas mineralları spodumen Li[Al(SiO 3 ) 2 ], ambliqonit LiAlPO 4 F, lepidolit Li 3 K 2 Al 3 [Si 3 AlO 10 ] 2 (F,OH), litiofilit Li(Mn,Fe)PO 4 və s-dir. Litiuma təbiətdə iki izotop : 6 Li (7.30%) və 7 Li (92.7 %) şəklində rast gəlinir. Litium az miqdarda mineral sularda, şəkər çuğundurunda və tütündə olur. Natrium yer qabığının 2.64 %-nı təşkil etməklə planetimizdə geniş yayılmış elementlərdən biridir. Günəş atmosferində və kainatın ulduzlararası hissəsində də onun mövcudluğu müəyyən edilmişdir. Natriuma təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində rast gəlinir. Onun geniş yayılan və mühüm əhəmiyyət kəsb edən birləşməsi NaCl-dir. Təbiətdə ehtiyatı böyük olduğundan, NaCl süni surətdə alınmır. Natriumun aşağıdakı birləşmələri təbiətdə yayılmışdır:- Natrium nitrat və ya çili şorası NaNO 3, qlauber duzu və ya mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O, boraks Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, nefelin Na 2 O Al 2 O 3 2SiO 2, kriolit Na 3 AlF 6 və silvinit NaCl KCl, qalit NaCl, tenardit Na 2 SO 4, qlauberit Na 2 SO 4 CaSO 4, qlazerit Na 2 SO 4 3K 2 SO 4, astraxanit Na 2 SO 4 MgSO 4 4H 2 O, kriolit Na 3 [AlF 6 ], albit Na[AlSi 3 O 8 ]. 3

4 Natrium və kalium birləşmələri okean, göl və çay sularımda da rast gəlinir. Okean sularında natrium-xloridin miqdarı 2.5 %-dır. Bitki və heyvan orqanizimlərində natrium birləşmələrinə əsasən natrium-xlorid şəklində təsadüf olunur. Qanda Na + ionu 0.32 %, sümükdə 0.6%, əzələ toxumalarında isə %- dır. Yer qabığının ümumi çəkisinin 2.41 %-nı təşkil edən bu ən mühüm mineralları silvin KCl, silvinit NaCl KCl, lanqabeynit K 2 SO 4 2MgSO 4, karnallit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO 4 6H 2 O, çöl şpatı K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2, ortoqlaz K[AlSi 3 O 8 ], silvinit NaCl KCl-dir. Kalium duzları (K 2 CO 3 ) bitkilərdə də toplanır. Bu birləşmə günəbaxan bitkisinin gövdəsində daha çox olur. Kalium bitki külündə birləşmə şəklində rast gəlinir. Dəniz bitkilərinin (fikus, laminariumvə s.) külü isə KJ ilə zəngin olur. Rubidium yer qabığının %-nı təkil edir. Rubidiumun iki təbii izotopu Rb 85 (72.15 %) və Rb 87 (27.85 %) vardır. Bunlardan Rb 87 radioaktiv olub, yarımdağılma dövrü ilə yaxındır. Rubidiuma təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində və əsasən kalium, litium və sezium alümosilikatların tərkibində rast gəlinir. Rubidium az miqdarda təbii sularda, xüsusən okean sularında və bəzi mineral bulaqların suyunda rast gəlinir.torpaqda və bitki külünün tərkibində 0.2 %-a qədər rubidium olur. Üzüm şirəsinin, bəzi təbii duzların, xüsusilə KCl MgCl 2 6H 2 O və KCl NaCl-ın tərkibində də rubidium vardır. Sezium təbiətdə litium, berillium, tantal və s. ilə birlikdə rast gəlinir. Tərkibində ən çox sezium olan mineral pollusit Cs[AlSi 2 O 6 ] n H 2 O-dur. Sezium həmçinin litium ( %-ə qədər) berillium minerallarında, karnalitdə, silvində və torpaqda ollur. Seziumun əsas xammal mənbəyi pollusit filizi və karnallitdir. (pollusit 4Cs 2 O 4Al 2 O 3 18SiO 2 2H 2 O) Təbiətdə fransium az miqdarda aktinium və uran filizində tapılır. 4

5 Xassələri: Qələvi metallar yumuşaq, sudan yüngül və asan kəsilə bilən gümüşü ağ rəngli metallar olub, elektriki yaxşı keçirir. Bunlardan litium ən yüngül metaldır. Havada dərhal oksidləşdikləri üçün onları kerosində, yaxud aromatikkarbohidrogenlərdə saxlayırlar. Qələvi metallar təzə kəsilmiş səthlərində xarakterik parıltıya malikdir. Onların hamısı yüngül və asan əriyəndir. Litium gümüşü-ağ rəngli yumuşaq metaldır. O, bütün metalların ən yüngülüdür. Qələvi metalların digər nümayəndələrinə nisbətən litiumun kimyəvi aktivliyi xeyli aşağıdır. Məsələn, onun su ilə reaksiyası başqa qələvi metallarda olduğu kimi çox şiddətli getmir. Litiumun yalnız təzə kəsilmiş səthi adi temperaturda havanın oksigeni ilə birləşərək, Li 2 O əmələ gətirir. Li güclü karroziya xassəsinə malikdir. Ümumiyyətlə, qələvi metalların bütün digər elementlərlə (azot müstəsna olmaqla) qarşılıqlı təsirdə aktivliyi Li-Cs istiqamətində artır. Lakin azot ilə onlardan yalnız litium qarşılıqlı təsirdə olaraq, litium-nitrid Li 3 N (maqneziumda Mg 3 N 2 ) əmələ gətirir. Natrium da gümüşü-ağ rəngli, yumuşaq və yüngül (d=0.93 q/sm 3 ) metaldır. O, havanın oksigeni ilə çox şiddətli surətdə reaksiyaya daxil olur. Buna görə də natriumu havası sourulmuş bağlı qabda və ya ağ neft altında saxlanılır. Natriumun sıxlığı 0.97 q/sm 3, ərimə temperaturu 97.8ºS, qaynama temperaturu isə 900ºS-dir. Qələvi metallar civədə yaxşı həll olaraq amalqama əmələ gətirir. Natrium və onun birləşmələri alovun rəngini sarı rəngə, kalium və onun birləşmələri isə narıncı bənövşəyi rəngə boyayır. Qələvi metallar bütün metallardan çox aktiv metaldır. Onlar asanlıqla elektron verirlər, güclü reduksiyaedicidirlər. Rubidium fotoelektrik xassəyə malikdir. Elektrikkeçirmə qabilliyyəti başqa metallara nisbətən zəifdir. Temperaturun artması ilə onun elektrikkeçiriciliyi daha da azalır. Temperatur artdıqda onun xüsusi çəkisi və özlülüyü də azalır. Onun reaksiyaya girmə qabiliyyəti yüksəkdir, otaq temperaturunda havada alovlanır. 5

6 Sezium açıq-qızılı rəngli metaldır. Xüsusi çəkisi temperatur artdıqca azalır, buna uyğun olaraq özlülüyü də azalır. Başqa qələvi metallara nisbətən asan ərimə qabiliyyəti və yüksək uçuculuğu ilə fərqlənir. Elektrikkeçiriciliyi azdır. Temperatur artdıqca onun elektrikeçiriciliyi azalır. Fotoelektrik xassəlidir. Qələvi metalların ionlaşma enerjisi kiçik olduğundan onlar kimyəvi xassələrinə görə ən aktiv metallardır və buna görə də reduksiyaedici xassələri yüksəkdir. Onların aktivliyi Li-Fr sırasında getdikcə qüvvətlənir. Litium bəzi kimyəvi xassələrinə görə digər qələvi metallarından fərqəlnir. Məsəslən, azot, karbon və hidrogenlə daha asan birləşir. Əksinə, su ilə reaksiyası şiddətli getmir. Onun flüorid, karbonat və fosfat duzları suda pis həll olur. Bundan başqa litium, analoqlarından fərqli olaraq, kompleks birləşmələr əmələ gətirmir. Qələvi metallar suyu asanlıqla parçalayır. Reaksiyanın şiddəti Li-Cs sırasında getdikcə artır. Belə ki, kaliumla reaksiya zamanı ayrılan hidrogen dərhal alovlanır. Seziumla reaksiya isə partlayışla gedir. Litiumu quru havada və ya oksigendə yandırdıqda əsasən onun oksidi, digər qələvi metalların isə peroksidləri alınır. Qələvi metalların oksidlərini təmiz halda aşağıdakı reaksiyalar əsasında almaq olar: 4LiNO 3 =2Li 2 O+4NO 2 +O 2 2LiOH= Li 2 O+H 2 O 6 Li 2 CO 3 = Li 2 O+CO 2 Na 2 O 2 +2Na=2Na 2 O 2NaOH+2Na= 2Na 2 O+H 2 2NaNO 3 +10Na=6Na 2 O+N 2 2NaNO 2 +6Na=4Na 2 O+N 2 Oksidlərindən Li 2 O, Na 2 O və K 2 O ağ, Rb 2 O sarı, Cs 2 O isə narıncı rəngli kristal maddədir. Litium-oksiddən şüasındırma əmsalı yüksək olan şüşə

7 istehsalında istifadə olunur. Ümumiyyətlə, qələvi metal oksidlərinin təxniki tətbiqi geniş olmadığı üçün, onlardan küllü miqdarda istifadə etmirlər. Onların oksidləri suda həll olaraq müvafiq hiroksidlər əmələ gətirir. Suda litium-hidroksid nisbətən pis, qalanları isə yaxşı həll olur. Qələviləri susuz halda farfor və ya şüşə qablarda əritdikdə yeyici təsir göstərir. 2NaOH+SiO 2 =Na 2 SiO 3 +H 2 O Qələvilərin məhluluna amfoter xassəli metallarla təsir etdikdə müvafiq hidroksidləşmələr, onların soyuq məhlullarına xlorla təsir etdikdə isə xlorid və hipoxloridlər alınır. 2NaOH+Zn+2H 2 O=Na 2 [Zn(OH) 4 ]+H 2 2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O Sonuncu reaksiya üzrə alınan məhlul javel suyu adlanır və bundan ağardıcı kimi isdifadə olunur. Ağardıcı xassəsi onunla izah edilir ki, məhlulda olan kalium-hipoxlorit havanın karbon qazı ilə hipoxlorit turşusu verir və bu da öz növbəsində atomar oksigenə parçalanır. KClO+ H 2 O+CO 2 =HclO+KHCO 3 HClO=HCl+O Qələvilərin isdi məhluluna xlorla təsir etdikdə reaksiya aşağdakı sixem üzrə gedir. 6KOH+3Cl 2 =5KCl+KClO 3 +3H 2 O Əmələ gələn kalium-xlorat çətin həll olduğundan məhlul soyuduqda çökür. Bertoli duzu adlanan bu birləşmə sənayedə bu reaksiya nəticəsində alınır. Qələvi metalların hidroksidləri kristal maddələrdir. Bunlardan ən çox tətbiq olunan natrium-hidroksiddir. Buna kaustik soda da deyirlər. Sənayedə natrium və 7

8 8 ya kaliumun hidroksidini almaq elektroliz edirlər. üçün onların xloridlərinin qatı məhlulunu Havanın karon qazı ilə tədricən karbonatlar əmələ gətirdiyi üçün qələviləri hermetik qablarda saxlayırlar. Natrium-hidroksiddən süni ipək, kağız, sabun və üzviboyaların istehsalında, dəri və toxuculuq sənayesində, yağların təmizlənməsində və s. Məqsədlər üçün istifadə olunur. Kalium-hidroksid sabun istehsalında, karbonat və xloratların alınmasında tətbiq edilir. Qələvi metallar normal oksidlərlə yanaşı peroksid tipli birləşmələr də əmələ gətirir. Bunlara zəif hidrogen-peroksid turşusunun duzları kimi baxılır. Litiumperoksid almaq üçün onun Li 2 O 2 H 2 O 2 3H 3 O tərkibli kristal birləşməsini eksikatorda fosfor 5 oksidlə birlikdə uzun müddət saxlayırlar. Li 2 O 2 H 2 O 2 3H 3 O isə spirtin iştirakı ilə litium-hidroksidə hidrogen-peroksidlə təsir etməklə alınır. Digər qələvi metalların peroksidlərinialmaq üçün onları oksigen mühütində yandırırlar. Onların peroksidləri qüvvətli oksidləşdirici xassəyə malik olan bərk maddələrdir. Su ilə reaksiyasından hidrogen-peroksid alındığı üçün onlardan parça, yun, ipəyin ağardılmasında istifadə olunur. Na 2 O 2 +H 2 O H 2 O 2 +2NaOH Peroksidlərdən xüsusi əlehqazlarda və sualtı gəmilərdə oksigen mənbəyi kimi isdifadə edirlər. Onların bu xassəsi aşağıdakı reaksiyaya əsaslanır. 2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 +O 2 Qələvi metalların Me 2 O 2 tipli peroksidlərindən başqa, kalium, rubidium, sezium MeO 2, Me 2 O 4 və MeO 3 formuluna uyğun gələn oksigenli birləşmələri də məlumdur. Bu birləşmələri hidroliz etdikdə oksigen ayrılır. 2KO 2 +2H 2 O=2KOH+H 2 O 2 +O 2 K 2 O 4 +2H 2 O=2KOH+H 2 O 2 +O 2 2KO 3 +2H 2 O=2KOH+H 2 O 2 +2O 2 Qələvi metalları qızdırdıqda bir sira qeyri-metallarla birləşir.

9 9 2Me+H 2 =2MeH 2Me+hal 2 =2Mehal(hal =F, Cl, Br, J ) 6Me+P=Me 3 P 2Me+2C=Me 2 C 2 2Me+S=Me 2 S Natriumu kukurdlə birlikdə əritdikdə Na 2 S 2, Na 2 S 3, Na 2 SO 4 və Na 2 S 5 tipli birləşmələr də əmələ gətirir. Qələvi metalların hidridləri qüvvətli reduksiyaedici xassə daşıyır. Məsələn, onlara kükürd 4 oksidlə təsir etdikdə kükürd ionları qismən reduksiya olunur, karbon 4 oksidlə təsir etdikdə isə formiatlar əmələ gəlir. +4 O K O S 2KH+2SO 2 = +2 O + H 2 K O S NaH+2SO 2 =HCOONa Litium, natrium və kaliumun hidridləri aliminium hidridlə Me[AlH 4 ] tərkibli birləşmə əmələ gətirir. tətbiq edilir. MeH+AlH 3 =Me[AlH 4 ] Alanat adlanan bu birləşmələr üzvi sintezdə hidrogenləşdirici reagent kimi Litiumun havada və ya oksigendə yanması zamanı Li 2 O əmələ gətirir. Halbuki, başqa qələvi metalların analoji proseslərdə son məhsulu əsasən peroksidlərdən ibarət olur. LiOH yüksək temperaturda parçalanaraq (Mg(OH) 2 də olduğu kimi), Li 2 O əmələ gətirir. LiOH-in suda həll olması (10ºS-də 4 mol/l ) NaOH-in həll olmasına (10ºS-də 12 mol/l ) nisbətən zəifdir. Litium duzları həll olmalarına görə qələvi

10 metalların başqa nümayəndələrinin oxşar duzlarından fərqlənir və maqnezium duzlarını xatırladır. Məsələn, LiCl, LiBr suda və tərkibində oksigen olan üzvi həlledicilərdə, maqneziumun anoloji duzları kimi yaxşı həll olur. Bu onların ion radiuslarının (Li ºA, Mg ºA) yaxınlığından irəli gəlir. Natrium və litiumdan fərqli olaraq, kalium duzları əksər halda kristallaşma suyuna malik olmur. Burada yalnız KF 2H 2 O, Kal(SO 4 ) 2 12H 2 O, KNaC 4 H 4 O 6 4H 2 O və s. müstəsnalıq təşkil edir. Kalium duzları suda yaxşı həll olur. Lakin onun suda pis həll olan duzları da vardır: KHC 4 H 4 O 6,K 2 [PtCl 6 ], KClO 4, KHC 4 H 4 O 6 -dan K + -ionunun təyinində istifadə olunur. Onun 20ºS-də suda həll olması 100:0.62 nisbəti ilə xarakterizə edilir. KHC 4 H 4 O 6 -nın suda həll olması spirt mühitində daha da aşağı düşür. Bununla belə müvafiq normal duzlar kalium-tetrat K 2 C 4 H 4 O 6 ½H 2 O və ya ikiqat duz natrium və kalium-tetrat NaKC 3 H 4 O 6 4H 2 O suda yaxşı həll olur. Kalium-permanqanat (KMnO 4 ) sənaye miqyasında kalium manqanatı (K 2 MnO 4 ) qələvi məhlulunu elektrolitik oksidləşməsi ilə alınır. KMnO 4 kristalları qara rəngə çalır. MnO 4 -ionu isə məhlulu bənövşəyi rəngə boyayır. KMnO 4 məhlulda davamlı olmayıb, aşağıdakı tənlik üzrə parçalanır: 4 MnO 4 + 4H + = 4 MnO 2 +3O 2 +2H 2 O İşıq KMnO 4 ın parçalanmasını sürətləndirir. Buna görə onun məhlulu qeyri-şəffaf qabda saxlanılır. K MnO 4 dən laboratoriya şəraitində oksidləşdirici kimi geniş istifadə olunur. Kalium bir sıra kompleks birləşmələrin xarici sferasını təşkil edir: K 3 [Fe(CN) 6 ] ; K 4 [Fe(CN) 6 ] ; K 2 [HgJ 4 ] ; K 2 [PbJ 4 ] ; K 2 [PtCl 6 ] və s. Seziumda elektron emisiyasının dalğa uzunluğu 0.80μ-dur. Buna görə də sezium infroqırmızı şüaların təsirindən elektron buraxır.adi şəraitdə havanın oksigeni ilə çox şiddətli reaksiyaya girdiyi üçün onu kerasində saxlayırlar. 10

11 Fransium qələvi metallar yarımqrupunun sonuncu elementidir. Onun kimyəvi xassələri rubidium və seziumun xassələrinə oxşardır. Fransiumun bütün sadə duzları suda yaxşı, kompleks duzları isə pis həll olur. Qələvi metalın bəzi xassələri cədvəldə verilmişdir. Xassələri Li Na K Rb Cs Fr Valent elektronları 2 s 1 3s 1 4s 1 5s 1 6s 1 7s 1 Atom kütləsi Atom radiusu nm İon radiusu nm İonlaşma enerjisi ev Sıxlığı q/sm Ərimə temperaturu ºS Qaynama temperaturu ºS Alınması: Hazırda natrium elektrokimyəvi üzulla alınır. Bu məqsədlə natrium-xlorid və ya natrium hidroksidi əridilmiş halda elektroliz edirlər. Kaliumun bu yolla alınması texniki çətinliklərlə əlaqədar olunduğundan onu aşağıdakı üsullarla alırlar. 1. Əridilmiş kalium-xloridi və ya kalium-hidroksidi natriumla reduksiya etməklə. KCl+Na=NaCl+K KOH+Na=NaOH+K 2. Natrium-xlorid ilə kalium-xlorid qarışığını əridilmiş halda elektroliz edib, alınan Na-K ərintisini tərkib hissələrinə distillə etməklə. 3. Vakuumda kalium-xloridi aliminium və ya silisiuma temperatur şəraitində CaO iştirakında reduksiya etməklə. 2Al+4CaO+6KCl=3CaCl 2 +CaO Al 2 O 3 +6K Si+4CaO+4KCl=2CaCl 2 +2CaO SiO 2 +4K

12 Natriumun termiki üsulla vakuum şəraitində alınması aşağıdakı reaksiya tənliklərinə əsaslanır. 2NaOH+C=CO+H 2 O+2Na 4NaOH+3Fe=Fe 3 O 4 +2H 2 +4Na 2NaCl+Ca= CaCl 2 +2Na Na 2 CO 3 +2C=3CO+2Na 2Na 2 CO 3 +3Fe=Fe 3 O 4 +2CO+4Na 2NaCl+CaC 2 =CaCl 2 +2C+2Na Litiumu termiki üsulla almaq üçün onun oksidinin və ya karbonatının maqnezium, yaxud silisiumla vakuumda reduksiya edirlər. 2Li 2 O+Si=SiO 2 +4Li Li 2 CO 3 +Mg=MgCO 3 +2Li Rubidium və seziumun elektroliz üsulu ilə alınması iqtisadi cəhətdən əlverişli olmadığı üçün onları termiki üsulla alırlar. Prosesi havasız şəraitdə aparırlar. 4Rb 2 CrO 4 +5Zr=2Cr 2 O 3 +5ZrO 2 +8Rb 2RbCl+Ca=CaCl 2 +2Rb 2RbOH+2Ca=2CaO+H 2 +2Rb 2RbN 3 =3N 2 +2Rb CsCl+Ca=CaCl 2 +2Cs Yüksək standart potensialı ilə əlaqədar olaraq Li + + e - Li 0 ; E= ev Litiumun duzlarının suda məhlullarının elektrolizi ilə almaq olmur. Bu prosesdə LiOH əmələ gəlir. Litium adətən LiCl-din əridilmiş kütləsinin və ya aseton, etanol və s. həlledicilərdə məhlulunun elektrolizi nəticəsində alınır. 12

13 Litiumun elektroliz üsulu ilə alınmasında (LiCl+KCl-dən ibarət) evtektik qarışıqdan da istifadə edilir. 2LiCl elektroliz 2Li+Cl 2 Həmçinin litiumu vakuumda 300ºS-də onun oksidinindən almaq olar: 2Li 2 O + Si + 2CaO = 4Li + Ca 2 SiO 4. Lititum adətən ağzı qaynaq edilmiş şüşə qabda vazelin və ya parafin təbəqəsi altında saxlanılır. Qələvi metalları xloridlərin və qələvilərin elektrolizindən alırlar. Natrium və kaliumun xloridi yüksək ərimə temperaturuna malik olduqlarından, qələvinin ərintisinin elektrolizini aparmaq üçün ona soda və ya potaş əlavə edirlər. Xloridin ərintilərinin elektrolizi zamanı katoda qələvi metal, anodda isə xlor ayrılır. 13 NaCl Na + +Cl K : Na + + e - Na 0 A : 2Cl - 2e Cl 2 2NaCl elektroliz 2Na+Cl 2 olar. Natriumu həmçinin natrium karbonatın üzərinə karbon gəlməklə də almaq Na 2 CO 3 +2C=2Na+CO 2 Kaliumu 800ºS-də əridilmiş kalium xloriddən natrium buxarını keçirtməklə almaq olar. KCl+Na=NaCl+K Və ya kalium hidroksidlə natriumun reaksiyası nəticəsində almaq olar. KOH+Na=K+NaOH Rubidium əsasən Rb 2 O-in Mg ilə reaksiyasından alınır. Rb 2 O+Mg MgO+2Rb

14 Həmçinin rubidium və seziumu ºS-də kalsium xloridin alınması zamanı almaq olar. 2RbCl+Ca=2Rb+CaCl 2 Seziumun alınması üçün həmçinin 650ºS-də Zr-dan da istifadə edirlər. 14 2Cs 2 CO 3 +Zr=4Cs+ZrO 2 +2CO 2 Seziumun təbiətdə yalnız 1 stabil izotopu vardır. Süni yolla onun 15 radioaktiv izotopu alınmışdır. Seziumun süni izotopları atom reaktorlarında uranın parçalanması zamanı əmələ gəlir. Tərkibində ən çox seziumdan mineral pollusit Cs[AlSi 2 O 6 ] nh 2 O-dur. Sezium həmçinin berillium mineralında, karnalitdə, silvində və torpaqda olur. Çox aktiv metal olduğu üçün seziumun əridilmiş duzlarından elektroliz yolu ilə alınmasında xeyli çətinlik törənir. Buna görə də o, oksidini və ya karbonatını maqnezium və ya hidrogenlə reduksiya etməklə alınır. Təbiətdə fransium aktiniumdan başqa cüzi miqdarda, həmçinin uranın radioaktiv dağılması zamanı meydana çıxır. Hazırda fransium süni sürətdə alınır. Birləşmələri: Litium qələvi metallar içərisində nisbətən zəif olsa da, ümumiyyətlə, kimyəvi fəal elementdir. O, kimyəvi elementlərin əksəriyyəti ilə bu və ya digər şəraitdə birləşmə əmələ gətirir. Litium-hidrid (LiH), litiumun ºS-də hidrogenlə birləşməsi zamanı əmələ gəir. Təmiz halda ağ rəngli kristal tozdan ibarət olan bu birləşmə bütün qələvi metalların hidridləri içərisində ən davamlısıdır. LiH havasız mühitdə qızdırıldıqda ºS-də parçalanmadan əriyir. Su ilə reaksiyası çox şiddətli gedir. LiH+H 2 O=LiOH+H 2 ΔH= -31 kkal LiH bir çox xloridlərlə reaksiyaya daxil olub, kompleks birləşmələr əmələ gətirir. 4LiH+AlCl 3 =Li[AlH 4 ]+3LiCl

15 Litium-aliminium-tetrahidrid ağ rəngli maddədir. Qüvvətli reduksiyaedici kimi üzvi sintezlərdə tətbiq olunur. LiH boratlarla reaksiyaya daxil olaraq, ağ kristal maddə olan litiumborhidrid əmələ gətirir. 2LiH+B 2 H 6 =2Li[BH 4 ] Bu maddədən hidrogen mənbəyi kimi istifadə edilir. Onun 1 kq-ın hidrolizi zamanı 4100 l-ə yaxın hidrogen alınır. Li+HOH=LiOH+H 2 15 gəlir. Litium oksid Li 2 O litiumun 200ºS-də oksigen ilə birləşməsi zamanı əmələ 2Li+½O 2 =Li 2 O ; ΔH= kkal Li 2 O ağ kristal maddədir. Hidroskopik və termik davamlıdır. Başqa qələvi metalların oksidlərinə nisbətən suda az həll olur. Havadan CO 2 ni udaraq, asanlıqla Li 2 CO 3 -ə çevrilir. Litium-peroksid Li 2 O 2, LiOH məhluluna hidrogen-peroksidlə təsir etdikdə alınır.: 2LiOH+H 2 O 2 =Li 2 O 2 +2H 2 O Li 2 O 2 termiki davamlı buirləşmə olmayıb, 195ºs-yə qədər qızdırıldıqda, Li 2 O və oksigenə parçalanır. Litium hallogenlərlə bilavəstə birləşərək, müvafiq hallogenidlər əmələ gətirir: litium-hallogenidlər həmçinin litium duzlarına müvafiq hallogenli turşularla təsir etdikdə də alınır: Lİ 2 CO 3 +2HF=2LiF+H 2 O+CO 2 LiCl ağ rəngli kristal maddədir. HF atmosferində 870ºS-də əriyir, suda həll olur. Kristalhidrat əmələ gətirmir. Xlorid turşusunda həll olmur, nmitrat və sulfat turşularında isə adi temperaturda belə yaxşı həll olur.

16 LiF başqa qələvi metalların flüoridləri ilə üçqat duzlar əmələ gətirir: LiF NaF KF ; LiF KF RbF LiF silisium flüoridlə ikiqat duz 2LiF SiF 4 2H 2 O əmələ gətirir. Soyuq litium əsası ilə xlorun qarşılıqlı təsirindən litium-hipoxlorit alınır. LiClO davamlı birləşmə olmayıb qızdırdıqda parçalanır. 4LiClO=LiClO 3 +3LiCl+½O 2 Litium əsasının bromla qarşılıqlı təsirindən litium-hipobromit alınır. LiOH+Br 2 =LiOBr+HBr Litium əsasına bromit turşusu ilə təsirb etdikdə, litium-bromit əmələ gəlir. Bunlardan başqa litium-bromat da mövcuddur. Li 2 CO 3 +2HbrO 3 =2LiBrO 3 +H 2 O+CO 2 Litium metallarla da birləşmələr əmələ gətirir. Məsələn: onun civə, maqnezium, alüminium metalları ilə aşağıdakı birləşmələri məlumdur: LiHg 3, LiHg 2, LiHg, Li 2 Hg, Li 3 Hg, Li 5 Hg, LiMg 2, LiAl, Li 2 Al Natrium adi şəraitdə oksigendə parlaq sarı alovla yanaraq, açıq sarı rəngli tozdan ibarət natrium-peroksid əmələ gətirir. 2Na+O 2 =Na 2 O 2 Natrium-peroksidin metal natriumla qızdırılması nəticəsində isə ağ rəngli natrium-oksid alınır Na 2 O 2 +Na 2 =2Na 2 O Təzyiq və temperaturun artması şəraitində natrium-peroksid yenidən oksigenlə qarşılıqlı təsirdə olaraq, NaO 2 əmələ gətirir: Na 2 O 2 +O 2 =2NaO 2 Natrium-peroksid 500ºS-yə qədər termiki davamlı maddə olub, qüvvətli oksidləşdirici xassəyə malikdir.onun su və ya turşularının duru məhlulu ilə qarşılıqlı təsiri zamanı H 2 O 2 əmələ gəlir. Nisbətən alçaq temperaturda natrium- 16

17 peroksid üzvi birləşmələri karbonata çevirir. O, həmçinin bir sıra metallarla güclü oksidləşdirici təsir göstərir. Məsələn, dəmir onun təsirindən 17 2 FeO 4 -yə çevrilir. Na 2 O 2 nin karbon qazı ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində natrium-karbonat əmələ gəlir. 2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 NaO 2 su ilə şiddətli reaksiyaya daxil olaraq. oksigen ayırır. 2NaO 2 +H 2 O=NaHO 2 +NaOH+O 2 2NaOH 2 =2NaOH+O 2 Natriumun oksigenlə qarşılıqlı təsiri şəratindən aslı olaraq, üç cür oksid əmələ gətirir: Na 2 O 2, Na 2 O, NaO 2. Natrium qeyri metallarla yanaşı metallarla da qarşılıqlı təsirdə olaraq müəyyən intermetallik birləşmələr də əmələ gətirir. Məsələn qalay ilə onun aşağıdakı birləşmələri alınmışdır: NaSn 2, NaSn 4, NaSn 3, NaSn, Na 3 Sn və s. Natrium hallogenlərlə birbaşa birləşərək, NaF ( əslində Na 2 F 2 ), NaCl, NaBr və NaJ əmələ gətirir. NaF, NaBr, NaJ rəngsiz kristal maddə olub, NaCl-ə xas quruluşda kristallaşır. NaF (Na 2 F 2 ) dən kriolitin Na 3 [AlF 6 ] alınmasında istifadə edirlər. NaJ və NaBr tibdə tətbiq olunur. Natriumdan fərqli olaraq, kalium da hallogenlər ilə sadə hallogenlərdən (KF, KCl, KBr, KJ) başqa bir çox mürəkkəb hallogenli birləşmələr əmələ gətirmək meyli də qüvvətlidir: K[JCl 2 ], K[JCl 4 ], K[BrCl 2 ], K[J(Br,Cl)] və s. Kalium-hipoxlorit (KOCl) kalium-hidroksidin soyuq məhlulu içərisindən sərbəst xlor keçirildikdə əmələ gəlir. 2KOH+Cl 2 =KCl+KOCl+H 2 O Kalium-xlorat və ya bertole duzu (KClO 3 ) kalium-hidroksidin isdi məhlulundan sərbəst xlor keçirdikdə əmələ gəlir:

18 18 6KOH+3Cl 2 =5KCl+KClO 3 +3H 2 O KClO 3 katalizatorsuz qızdırdıqda, kalium-perxlorat KClO 4 əmələ gəlir. 4KClO 3 =KCl+3KClO 4 Rubidium hallogenlərdən F 2 və Cl 2 sürətlə reaksiyaya daxil olur. Lakin yodla yalnız qızdırıldıqda birləşir. Rubidiumun kükürd və fosforla birləşməsi zamanı da partlayəş baş verir. Rubidium azotla bilavəstə birləşmədiyi üçün onun nitridi yalnız dolayı yolla alınır. Sezium hallogenlər, fosfor və bir sıra başqa elementlərlə alovlanmaqla və partlayışla birləşir. Tətbiqi: Litiumun 6 3Li izotopundan sənayedə tritiniumun alınmasında istifadə olunur. Litium bir sıra metallarla ərinti verir ; aliminium və qurğuşuna əlavə etdikdə onların bərkliyini artırır (aliminiumla ərintisi skleron adlanır). podşipmiklərin istehsalında tətbiq edilən ərintidə quğuşun, kalsium və natriumla birlikdə litium da olur. Metalların istehsalında litiumdan oksigen, azot, fosfor və s. qeyri-metalların kənar edilməsi üçün istifadə olunur. Litium və onun birləşmələri raket yanacağı kimi tətbiq olunur. Tərkibində litium birləşmələri olan sürtkü yağları -60ºS ilə +150ºS arasında xassələrin dəyişmir. Qələvi akumlyatorlarında litium hidroksiddən elektrolit kimin istifadə olunur. Natrium sərbəst halda və onun civə ilə ərintisi reduksiya edici kimi tətbiq olunur. Ondan üzvi sintezdə, nüvə reaktorlarının soyudulmasında və bir sıra ərintilərin hazırlanmasında istifadə edilir. Kaliumun natriumla 1:2 çəki nisbətində əmələ gətirdiyi ərintisi adi temperaturda maye halda olduğundan (ərimə temperaturu 4.5ºS-dir) ondan termometirlərdə istifadə olunur. Kaliumun bir çox birləşmələri kənd təsərüfatında gübrə kimi işlədilir. Qələvi metallardan kalium, rubidium və xüsusilə sezium fotoelementlərdə geniş tətbiq edilir. Onların ionlaşma enerjisi daha kiçik olduğundan valent elektronlarını, hətta işığın təsiri nəticəsində belə asanlıqla verir ki, bu da dövrədə cərəyan əmələ gəlməsinə səbəb olur.

19 Fotoelementlərdən səsli kinolarda, siqnalverici qurğularda və s. məqsədlər üçün istifadə olunur. NaCl qanın osmotik təzyiqini və buferlik xassəsini tənzim edir, bəzi fermentlərin katalik qabiliyyətini yuksəldir, həzm şirələri ifrazedən vəzlərin fəaliyyətini gücləndirir, iştahanı artıırır. NaCl izotonik və hipertonik məhlulların hazırlanması üçün işlədilir. Na + -ionu K + -ionu ilə birlikdə əsəb hüceyrələrinin membranı vastəsi ilə əsəb impulslarının ötürülməsin təmin edir. Ürəyin və beynin normal iş ritmi Na + - və K + -ionlarının qatılığının dəyişməz nisbətindən ciddi surətdə asılıdır. Litium duzları şüşə sənayesində aşağı temperaturda əriməyən və istiliyə davamlı şüşə istehsalında, rentgen boruları və televiziya kinoskopları üçün şüşə alınmasında, saxsı və çini məmulatı sənayesində (yüksək temperatur və istiliyə davamlı saxsı, şirə və mina istehsalında ) geniş istifadə olunur. Litiumun nisbətən təzə, lakin çox vacib tətbiq sahəsi atom texnalogiyasıdır. Litiumun xüsusi istilik tutumu yüksəkdir. Buna əsasən onun atom reaktorlarında bir istilik daşıyıcısı kimi istifadəsi böyük maraq kəsb edir. Litiumdan tritiumun alınmasında bir mənbə kimi istifadə edilir. Litiumun bəzi birləşmələri mühərriklər üçün yüksək kalorili yanacaq materialı kimi işlədilir. Litiumun bu tətbiq sahəsi böyük prespektivə malikdir. Litium yeyinti sənayesində və bəzi dərmanların istehsalında da özünə tətbiq sahəsi tapmışdır. Məsələn, A vitamininin istehsalında litium birləşməsi istifadə olunur. Litium biogen elementdir. Onun bitki və heyvanların həyat failiyyətindəki rolu o qədər aydın olmasa da, litiumun bəzi birləşmələri, məsələn padaqra xəstəliyinin müalicəsində tətbiq edilir. Natrium və kalium onların peroksidlərinin və amidlərinin (NaNH 2, KNH 2 ). nüvə reaktorlarında istilikdaşıyıcı kimi natrium və kalium ərintisinin alınmasında tətbiq edilir. Natrium daha ucuz metal olduğundan kaliumdan çox tətbiq edilir. Natrium metalurgiya səneyisində alüminium silisium ərintisinin xassələrini 19

20 yaxşılaşdırmaq üçün ona əlavə edilir və nadir metalların onların duzlarından alınmasında reduksiyaedici kimi tetbiq edilir. Rubidium özünün bir sıra xarekterik xüsusiyyətlərinə əsasən müxtəlif tətbiq sahələrinə malikdir. O işığa həssas elementdir. İşıq şüalarının təsiri altında asanlıqla elektrik cərəyanı mənbəyinə çevrilir. Fotoelektrik xassəsi rubidiumdan fotoelementlərin hazırlanmasına imkan verir. Rubidium-hidroksidin tətbiqi sayəsində qələvi akumlyatorları aşağı temperaturda işlətmək mümkün olmuşdur. Təbiətdə rubidium duzları epilepsiya xəstəliyini müalicə etmək üçün ən yaxşı vasitədir. Bundan başqa rubidium duzları yuxugətirici və ağrıkəsici kimi istifadə edilir. Sezium elektrotexnikada və radiotexnikada tətbiq olunan radiolampalara havanın qalığını udmaq və orada müsbət yüklü ionlar əmələ gəlməsi üçün daxil edilir. Televizorda rəngli təsvirlərin verilməsi üçün mürəkkəb sezium-stibium katotlarından istifadə edilir. Sezium duzları tibdə mədə yarasının müalicəsində tətbiq edilir. Fransium izotoplarının yaşama müddəti çox qısa olması onun tətbiqinə heç də mənfi təsir göstərmir. Müəyyən edilmişdir ki, Fr 223 orqanizmə daxil edildikdə o yalnız şiş olan yerlərdə yığılır və sağlam hüceyrələrə təsir etmir. Buna əsasən fransium izatopunda sarkoma xəstəliyini müəyyənləşdirmək üçün istifadə edilir. 20 Istifadə olunan ədəbiyyatlar 1. Ümumi və qeyri-üzvi kimya - Ə.B.Əliyev, Y.H.Həsənov, C.İ.Sadıqzadə 2. Qeyri-üzvi kimya - Z.Qarayev 3. Qeyri-üzvi kimya - V.M.Abbasov, A.M.Məhərrəmov, M.M.Abbasov, M.A.Babanlı, A.M.Tağıyeva 4. Qeyri-üzvi kimya - Ə.B.Əliyev