Monday, May 3, 2010
ოზონის ხვრელი
ოზონის ხვრელი — დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენაში, სტრატოსფეროში, ოზონის კონცენტრაციის მკვეთრი შემცირების ფენომენი. ბოლო ათწლეულებში გაძლიერდა, სავარაუდოდ ანთროპოგენული ზემოქმედების შედეგად. კაცობრიობის განსაკუთრებული დაინტერესება გამოიწვია იმის გამო, რომ სტრატოსფერული ოზონი დედამიწის ზედაპირს მზის ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან იცავს.
ისტორია
ოზონის ხვერელი დიამეტრით 1000 კმ პირველად აღმოაჩინეს 1986 წელს სამხრეთ ნახევარსფეროში ანტარქტიკის თავზე. იგი ჩნდებოდა ყოველ აგვისტოს, ხოლო დეკემბერში ან იანვარში კი ქრებოდა. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში არქტიკაზე ჩნდებოდა მეორე ხვრელი, თუმცა გაცილებით მცირე ზომებით.
შედეგები
ოზონის საფარის შეთხელების შედეგად იზრდება დედამიწის ზედაპირზე მოხვედრილი ულტრაიისფერი გამოსხივების ინტენსივობა, რაც თავის მხრივ იწვევს კანის დაავადებათა ალბათობის ზრდასაც.
გამომწვევი მიზეზები
ითვლება, რომ სტრატოსფერული ოზონის დაშლა გამოწვეულია ჰალოგენების შემცველი ორგანული ნაერთების: ქლორ–ფტორ–ნახშირწყალბადების (ქფნ–ები), ქლორ–ბრომ–ნახშირწყალბადების და ჰალონების ატმოსფეროში მოხვედრით. ამ ნივთიერებათა წარმოება მეოცე საუკუნის ოციანი წლებიდან დაიწყო. ისინი გამოიყენება როგორც იდეალურად უსაფრთხო მაცივარაგენტები, დეზოდორანტების შემავსებლები, ელექტრომოწყობილობის გამწმენდები, ცეცხლჩამქრობი ნივთიერებები, მცენარეთა დაცვის საშუალებები. ითვლება, რომ ატმოსფეროში მოხვედრილი მოლეკულები ათწლეულების განმავლობაში არ იშლება და სტრატოსფერომდე აღწევს, სადაც მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების ზეგავლენით იშლება და ქლორის ატომებს გამოყოფს. ეს უკანასკნელი კი შემდგომ მუშაობს, როგორც ოზონის მოლეკულების დაშლის კატალიზატორი. ითვლება, რომ თითო მოლეკულა ქლორ–ფტორ–ნახშირბადი ას ათასამდე ოზონის მოლეკულას შლის.
საწინააღმდეგო აზრი
რიგი მეცნიერები არ ეთანხმებიან სტრატოსფერული ოზონის ქფნ–ების გამო დაშლის თეორიას. მათ მიაჩნიათ, რომ ქფნ–ები ზედმეტად მძიმე მოლეკულებია იმისათვის, რომ სტრატოსფეროს მიაღწიოს. არსებობს მოსაზრება, რომ ოზონის შრის შეთხელება ბუნებრივი ფლუქტუაციაა და თავისთავად გამოსწორდება.
მსოფლიო საზოგადოების რეაქცია
1985 წელს ოცმა ქვეყანამ ხელი მოაწერა ოზონის შრის დაცვის შესახებ ვენის კონვენციას. 1987 წელს კი 43–მა ქვეყანამ _ ამ კონვენციის ოქმს (მონრეალის ოქმი), რომლითაც დადგინდა ოზონის შრის დამშლელი ნივთიერებების ხმარებიდან ამოღების ეტაპობრივი გრაფიკი. შემდგომში ამ ხელშეკრულებებს პრაქტიკულად მთელი მსოფლიო შეუერთდა. დღეს ყველაზე აგრესიული ქლორ–ფტორ–ნახშირწყალბადები უკვე ამოღებულია ხმარებიდან. თუმცა სტრატოსფეროდან მათ გაქრობას კიდევ რამოდენიმე ათეული წელიწადი დასჭირდება.
Sunday, May 2, 2010
გლობალური დათბობა
სათბურის ეფექტი და გლობალური დათბობა ცოცხალ ორგანიზმთა სუნთქვისა და საწვავის წვის შედეგად ატმოსფეროში ნახშირორჟანგი გამოიყოფა. ნახშირორჟანგი, მეთანი, აზოტის ჟანგეულები, წყლის ორთქლი და ზოგიერთი სხვა გაზი ატმოსფეროში დაგროვებისას ისეთივე როლს თამაშობენ, რასაც სათბურში მინა: ისინი დაუბრკოლებლად ატარებენ სინათლის სხივებს, რომელთაც დედამიწა შთანთქავს, მაგრამ არ ატარებენ დედამიწის მიერ გამოსხივებულ სითბოს. ამ მოვლენას სათბურის ეფექტი უწოდეს.მე-20 საუკუნეში საწვავის მოხმარება მკვეთრად გაიზარდა, რამაც ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის მატება გამოიწვია.
ატმოსფეროს საშუალო ტემპერატურა დედამიწის ზედაპირზე ბოლო საუკუნის განმავლობაში 0.74 ± 0.18 °C-ით გაიზარდა. კლიმატის ცვლილების სამთავრობათშორისო ჯგუფის (IPCC) დასკვნით "დედამიწის ატმოსფეროს საშუალო ტემპერატურის ზრდა მე-20 საუკუნის შუა წლებიდან სავარაუდოდ განპირობებულია ანთროპოგენური (ანუ ადამიანის საქმიანობის შედეგად წარმოქმნილი) სათბურის აირების კონცენტრაციის ზრდით", რომლის შედეგადაც ძლიერდება ატმოსფეროს სათბურის ეფექტი, რაც დედამიწის ქერქისა და ქვემო ატმოსფეროს გახურებას იწვევს. 21–ე საუკუნეში მოსალოდნელია დედამიწის ატმოსფეროს საშუალო ტემპერატურის შემდგომი ზრდა 1,1 – 6,4 °C–ით. სათბური აირების კონცენტრაციის ზრდის შეჩერების შემთხვევაშიც კი ეს დათბობა კიდევ ათას წელს გაგრძელდება. მხოლოდ ამის შემდეგ არის მოსალოდნელი დარღვეული წონასწორობის ხელალხალი დამყარება და საშუალო ტემპერატურის დასტაბილურება.
ატმოსფეროს საშუალო ტემპერატირუს ზრდა გამოიწვევს ზღვის დონის აწევას. გაიზრდება კატასტროფული კლიმატური მოვლენების სიხშირე და სიმძლავრე, შეიცვლება ნალექების რაოდენობა და განაწილება. შეიცვლება აგრეთვე სოფლის მეურნეობის მოსავლიანობა, შემცირდება მყინვარები, გადაშენდება ცოცხალი ორგანიზმების ზოგიერთი სახეობები, გაიზრდება დაავადებათა რიცხვი.
ჯერჯერობით უცნობია დედამიწის რომელი რეგიონი უფრო მეტად დაზარალდება ამ ცვლილებების შედეგად. სახელმწიფოთა უმრავლესობამ ხელი მოაწერა კიოტოს ოქმს, რომელიც ატმოსფეროში სათბურის აირების გაფრქვევათა შემცირებას ისახავს მიზნად. თუმცა არ წყდება დებატები იმის შესახებ, თუ რა უფრო რაციონალურია: გლობალური დათბობის შეჩერების ან შემოტრიალების მცდელობა თუ ადაპტაცია არსებულ და მოსალოდნელ ცვლილებებისადმი.
საერთაშორისო ორგანიზაცია ”Global Humanitarian Forum”-მა, რომლის თავმჯდომარეც გაეროს გენერალური დირექტორი კოფი ანანია, გამოაქვეყნა დასკვნა, რომელშიც გლობალური დათბობის მსხვერპლთა ზუსტი რაოდენობაა დასახელებული. ამის შესახებ ”New Scientist”-ი წერს. მკვლევართა მონაცემებით, ამჟამად გლობალური დათბობის გამო მსოფლიოში ყოველწლიურად დაახლოებით 300 ათასი ადამიანი იღუპება. საქმე იმაშია, რომ კლიმატის ცვლა ბუნებრივი სტიქიური მოვლენების რაოდენობის ზრდას იწვევს, ისეთების, როგორიცაა გვალვა და წყალდიდობა. ამას გარდა ცვალებადი კლიმატი გავლენას ახდენს განვითარებული ქვეყნების სოფლის მეურნეობაზეც, რასაც შიმშილობამდე მივყავართ. ”Global Humanitarian Forum”-ის მონაცემებით, სიკვდილიანობის დიდი წილი (90%-ი) განვითარებულ ქვეყნებზე მოდის. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ 2030 წლისათვის დათბობის მსხვერპლთა რაოდენობა ყოველწლიურად 500 ათასამდე გაიზრდება.
ჟანგბადი
ჟანგბადი-(ლათ. Oxygenium) — ქიმიური ელემენტი, პერიოდულ ცხრილში აქვს სიმბოლო O, ატომური ნომერი 8;ფორმულა-O2
მეორე ყველაზე გავრცელებული ელემენტია დედამიწაზე, შეადგენს რა დედამიწის ქერქის მასის დაახ. 49% და სრული მასის 28%; მესამე ყველაზე გავრცელებული ელემენტია სამყაროში. დედამიწაზე ჟანგბადი კოველანტურად ან იონურად ებმის სხვა ელემენტებს. ცალკე ჟანგბადი (მოლეკულური ორჟანგი O2, დიატომური მოლეკულა) პირველად დიდი რაოდენობით დედამიწაზე გაჩნდა პელოპროტეროზოულ ერაში (დაახ. 2,5-1,6 მილიარდი წლის წინა პერიოდში), როგორც ადრეული ანაერობების (არქეა და ბაქტერია) მეტაბოლური ურთიერთქმედების შედეგი. თავისუფალი ჟანგბადის დიდი რაოდენობით გაჩენამ იმდროინდელი ორგანიზმების უმრავლესობის გადაშენება გამოიწვია. ატმოსფერული თავისუფალი ჟანგბადის სიუხვე გვიანდელ გეოლოგიურ ეპოქებში დღემდე გამოწვეულია ფოტოსინთეზური ორგანიზმების - ოკეანეებში ფიტოფლანქტონისა და ფოთლოვანი მცენარეებით ხმელეთზე - არსებობით.
გოგირდი
გოგირდი (სიმბოლო S) – პერიოდული სისტემის მეექვსე ჯგუფის ელემენტია. მისი რიგობრივი რიცხვია –16. მასური სიცხვი 32. მაშასადამე, ბირთვი სედგება 16 პროტონისა და 16 ნეიტონისაგან. ბირთვის ირგვლივ 16 ელექტრონია. გოგირდი ტიპიური მეტალოიდია, მისი უარყოფითი ვალენტობა ვლინდება სულფიდებში, ნაერთებში SO2 და SO3 და მათ ნაწარმებში გოგირდის დაჟანგულობის რიცხვი არის +4 და +6.
ქიმიური თვისებები
ქიმიურად გოგირდი აქტიური მეტალოიდია. ის მრავალ ელემენტს უერთდება, ელექტრონული გარე გარსის შევსებამდე გოგირდის ატომს ორი ელექტრონი აკლია. მაშასადამე, გოგირდი უერთდება ისეთ ელემენტებს, რომლებიც ადვილად გასცემენ თავის სავალენტო ელექტრონებს. ასეთია პირველ რიგში მეტალები და წყალბადი. მაშასადამე, გოგირდი ძლიერი მჟანგავია. ამას გარდა გოგირდი მრავალ მეტალოიდსაც უერთდება. ის ადვილად შედის რეაქციაში ჟანგბადთან. ჰაერზე ანთებისას გოგირდი ცისფერი ალით იწვის და წარმოქმნის ძირითადად გოგირდის ორჟანგს:
S + O2 → SO2ამ შემთხვევაში გოგირდი აღმდგენ თვისებებს იჩენს, თვითონ კი S+4 იჟანგება. ჟანგბადის არეში გოგირდის წვა ენერგიულად მიმდინარეობს. გოგირდის ორჟანგის დაჟანგვით მიიღება გოგირდის ანჰიდრიდი SO3. ქლორთან გოგირდი წარმოქმნის S2Cl2, SCl2–ს. ნახშირბადთან – გოგირდნახშირბადს CS2–ს, ფოსფორთან P2S3–ს და ა. შ. გოგირდის გამოყენება გოგირდი მრავალგვარ გამოყენებას ჰპოვებს. სოფლის მეურნეობაში დიდი გამოყენება აქვს გოგირდის მტვერს ვაზის მავნებლებთან ბრძოლაში. გოგირდი ხმარდება შავი დენთისა და ასანთის წარმოებას. იხმარება აგრეთვე მედიცინაში, დიდი რაოდენობით ხმარდება გოგირდი გოგირდჟავას და გოგირდის სხვა ნაერთების დამზადებას. ნედლი კაუჩუკის გოგირდთან გაცხელებით მიიღება რეზინი. კაუჩუკის რეზინად გარდაქმნას ვულკანიზაცია ეწოდება. გოგირდის დახმარებით კაუჩუკიდან მზადდება საბურავები, მილები, შლანგები, ჩექმები და სხვ.
გოგირდი ბუნებაში
გოგირდი ბუნებაში გვხვდება თავისუფალ მდგომარებაში (თვითნაბადი გოგირდი) და ნაერთების სახით. თვითნაბად გოგირდს ვხვდებით ჩამქრალი ან მოქმედი ვულკანების ახლოს.გოგირდის საბადოები მოიპოვება თურქმენეთში, ყარაყუმის უდაბნოში, უზბეკეთში, კავკასიაში, ქერჩის ნახევარკუნძულზე და ვოლგისპირეთში.
გოგირდის ნაერთებიდან ძლიერ გავრცელებულია სულფიდები (გოგირდის ნაერთები მეტალებთან). ბევრი მათგანი მეტალების მოსაპოვებლად გამოიყენება, ასეთია რკინის ალმადანი FeS2,სპილენძის ალმადანი CuFeS2, სპილენძის კრიალა Cu2S, ტყვიის კრიალა PbS, თუთიის კრიალა ZnS და სხვა.
საკმაოდ გავრცელებულია ბუნებაში გოგირდმჟავას მარილები, მაგალითად თაბაშირი CaSO4 • 2H2O, ბარიტი BaSO4 და სხვა. ყურე ყარა–ბოღაზგოლი ყოველწლიურად იძლევა მილიონობით ტონა მირაბილიტს – ათ მოლეკულა წყალთან დაკრისტალებულ ნატრიუმ–სულფატს NaSO4 • 10H2O, მწარე მარილს MgSO4 • 7H2O.
თვითნაბადი გოგირდის სუბლიმაციით (აქროლებით) მიიღება გოგირდის მტვერი, ხოლო გამოდნობით ღებულობენ კოშტოვან გოგირდს.
აზოტი
არის ქიმიური ელემენტი, უფერული გაზი, რომელსაც არ აქვს სუნი და გემო და ხელს არ უწყობს წვას; ჰაერის ერთ — ერთი ძირითადი შემადგენელი ნაწილია (78 %).ქიმიური სიმბოლო — N და მისი ატომური რიცხვია 7. აზოტი ცოცხალი უჯრედის ცილებსა და ნუკლეინის მჟავებში შემავალი ერთ – ერთი მთავარი ბიოგენური ელემენტია.
არამეტალი აზოტი აღმოაჩინა 1772 წელს შოტლანდიელმა მეცნიერმა დ. რეზერდფორდმა, ხოლო ლავუაზიემ მას უწოდა ,,აზოტი”.
მეცხრამეტე საუკუნის დასაწყისისთვის დადგინდა თავისუფალი არამეტალის როლი რთულ ნაერთებში, სადაც ის წარმოდგენილია ბმული აზოტის სახით.
ბუნებაში
აზოტი დიდი რაოდენობით არის ბუნებაში თავისუფალი სახით. იგი შეადგენს ჰაერის მოცულობის 78%-ს და მასის 75%-ს. შედარებით მცირე რაოდენობით მოიპოვება იგი ნაერთების სახით. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია აზოტის შემცველი ორგანული ნაერთი ცილა, რომელსაც მეტად დიდი საციცოცხლო ფუნქცია აკისრია.
ბმული აზოტი მცირე რაოდენობით შედის ქვანახშირისა და ნავთობის შემადგენლობაში, ნიადაგში 0.1%, ცოცხალ ორგანოზმებში 0.3%. იგი ცხოველმოქმედებსთვის აუცილებელი ორგანიზმია.
ქიმიური თვისებები
ვინაიდან აზოტის მოლეკულაში ორი ატომი ერთმანეთთან დაკავშიერებულია სამი კოვალენტური ბმით, იგი ჩვეულებრივ პირობებში მეტად ძნელად შედის ქიმიურ რეაქციაში. მაღალ ტემპერატურაზე კი აზოტი რეაგირებს მეტალთან და მიიღება ნიტრიდი_აზოტის ნაერთი მეტალთან.
ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე აზოტი მხოლოდ ლითიუმთან რეაგირებს;
6Li+N2 = 2Li3N
აზოტი ჟანგბადთანაც რეაგირებს, მაგრამ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე_3000_4000 გრადუსზე. ამ ტემპერატურას აღწევენ ელექტრონული რკალის მეშვეობით. რეაქცია ძლიერ ენდოთერმულია:
N2+O2 = 2NO – Q
გამოყენება.
აზოტს ძირითადად იყენებენ ამიაკის სინთეზისათვის, რომელიც აზოტმჟავას და მინერალური სასუქების წარმოების ნედლეულია. აზოტით ავსებენ ვარვარის ნათურებს. გათხევადებული აზოტი გამოყენებულია მაცივარ დანადგარებში.
აზოტი ასევე გამოიყენება მრეწველობაში, ინერტული გარემოს შესაქმნელად. აზოტი მნიშვნელოვანია მცენარეების ზრდა- განვითარებისათვის. არსებობს აზოტიანი სასუქები. აზოტს შეიცავს ორგანული სასუქი. მას საქართველოში უხსოვარი დროიდან იყენებენ. მაგალითად ნაკელს. არსებობს ასევე მწვანე სასუქი, რომელსაც იყენებენ ჩაისა და ციტრუსის პლანტაციებში. აზოტის წარმოებას საფუძველი ჩაეყარა საბჭოთა ხელისუფლების დამყარების შემდეგ. მიწათმოქმედებაში აზოტი აუცილებელია რათა მცენარემ არ შეწყვიტოს ზრდა და არ შემცირდეს მოსავალი.
ფოსფორი
ფოსფორი(სიმბოლო P) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტია. ჟანგბადის მიმართ ფოსფორს შეუძლია გამოავლინოს 5–ის ტოლი ვალენტობა, წყალბადის მიმართ კი 3–ის ტოლი ვალენტობა. თავისი სავალენტო ელექტრონებით ფოსფორი კოვალენტურ ბმებს წარნოქმნის როგორც ჟანგბადთან, ისე წყალბადთან. ატომის აღნაგობა განსაზღვრავს ფოსფორის უმაღლესი ჟანგბადნაერთის შედგენილობას და აქროლადი წყალბადნაერთის შემადგენლობას.ნახშირბადი აგებულება_C-Ar+12.ატომბირთვის მუხტი +6. 6 ელექტრონი გადანაწილებულია ორ ელექტრონულ შრეზე. +6)2)4. ელექტრონული ფორმულა: 1s22S22P2.
ნახშირბადი
აგებულება
C-Ar+12.
ატომბირთვის მუხტი +6.
6 ელექტრონი გადანაწილებულია
ორ ელექტრონულ შრეზე.
+6)2)4.
ელექტრონული ფორმულა: 1s22S22P2. ქიმიური თვისებები ნახშირბადის ატომს გარე ელექტრონულ შრეზე ოთხი ელექტრონი აქვს. მას შეუძლია გასცეს ან შეიერთოს ოთხი ელექტრონი. ამდენად, ნახშირბადის დაჟაგვის ხარისხი ნაერთში არის +4, და _4, იშვიათად +2-იც. ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ნახშირი არ იწვის. ჯერ საჭიროა რეაქცია გამოვიწვიოთ გაცხელებით, ხოლო შემდეგ იგი თავისთავად მიდის რეაქციის შედეგად გამოყოფილი სითბოს ხარჯზე. ნახშირბადის წვის შედეგად უფრო მეტი სითბო გამოიყოფა ვიდრე საჭიროა რეაქციის მომდინარეობისთვის. ამიტომ პროცესი ეგზოთერმულია: C+O2 =CO2+Qმაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე ნახშირი წყალბადსაც უერთდება კატალიზატორის თანაობისას და მიიღება მეთანი: C+2H2 = CH4 ნახშირი კარგი აღმდგენია. მას შეუძლია აღადგინოს ზოგიერთი მეტალი მისი ოქსიდიდან. რეაქცია ხდება გაცხელებით: Cu+H2O = CuO+H2 მაღალ ტემპერატურაზე ნახშირისა და კალციუმის ურთიერთქმედებით მიიღება კალციუმის კარბიდი: 2C+Ca = CaC2 კარბიდი ეწოდება მეტალის ნაერთს ნახშირბადთან.გამოყენება ნახშირბადის იზოტოპებს იყენებენ ბიოლოგიურ და სამედიცინო გამოკვლევებში. ნახშირბადის მოდიფიკაციას ალმასს იყენებენ მეტალის საჭრისის დასამზადებლად, აგრეთვე საღარავ და საბურღავი ხელსაწყოების დასამზადებლად. მისგან ამზადებენ სახეხ მასალას მაგარი ნივთიერებების ზედაპირის დასამუშავებლად. განსაკუთრებული წესით დაწახნაგებულ, გლუვზედაპირიან ალმასის გამჭვირვალე კრისტალს ბრილიანტი ეწოდება. იგი ერთ-ერთი ძვირფასი ქვაა. გრაფიტი გამოიყენება ფანქრის გულის, ელექტროდების, ტიგელების, მშრალი საპოხი მასალის დასამზადებლად. ნახშირბადი არსებობს ამორფული სახითაც, ესაა მური. იგი გამოიყენება სასტამბო საღებავებისა და ტუშის დასამზადებლად. რეზინის მოღების დროს კაუჩუკს ამატებენ მურს, რომელიც რეზინს ანიჭებს გამძლეობას. სილიციუმი
აგებულება_Si-Ar=28, ატომის ბირთვის მუხტია +14. 14 ელექტრონი განაწილებულია 3 ელექტრონულ შრეზე_ენერგეტიკულ დონეზე.
ელექტრონული ფორმულა 1S22S22P63S23P2
ისტორიული სილიციუმი ცნობილია ჯერ კიდევ ქვის ხანიდან, ძვ. ეგვიპტეში 3000 წლის წინათ მისგან ამზადებდნენ მინას. ბუნებაში სილიციუმი ბუნებაში მხოლოდ ნაერთების სახითაა. ყველაზე მეტად გავრცელებულია კაჟმიწის_SiO2-ის, სილიციუმმჟავას მარილების_ სილიკატებისა და ალუმინსილიკატების სახით. ატოსფეროში მისი შემცველობა 29,5%-ია. ორგანიზმში შედის ჩონჩხის შემადგენლობაში. ასევე მისით მდიდარია ზოგიერთი ზღვის მცენარე.
ქიმიური თვისებები
სილიციუმის ქიმიური თვისებები განპირობებულია მისი აღნაგობით. სამ ენერგეტიკულ დონეზე აქვს ოთხი ელექტრონი და ამიტომ მისი დადებითი და უარყოფითი დაჟანგვის ხარისხი შესაბამისად +4-ისა და _4-ის ტოლია.
სილიციუმის ფხვნილი გახურებისას იწვის:
Si+O2 = SiO2 სილიციუმი მედეგია მჟავების მიმართ. იხსნება მხოლოდ ფთორწყალბად და აზოტმჟავას ნაერთებში. ლითონებთან წარმოქმნის ნაერთებს. მდგრადია ჰაერის მიმართ მაღალ ტემპერატურაზე.
მაღალ ტემპერატურაზე ის რეაგირებს ქლორთან, ბრომთან და ზოგიერთ სხვა ელემენტთან.
მაგალითად: Si+2Cl2---->SiCl4სილიციუმის ატომის რადიუსი მეტია ნახშირბადისაზე, ამიტომ მას აქვს ელექტრონების გაცემის მეტი უნარი. ამის გამო სილიციუმის დიოქსიდი_SiO2 უფრო მდგრადი და მტკიცეა ვიდრე ნახშირბადის დიოქსიდი_CO2. სამაგიეროდ, შედარებით სუსტად იერთებს ელეტრონებს და ამიტომ SiH4 _სილანი იმდენად არამდგრადია, რომ მისი მიღება უშუალოდ ელემენტებისაგან ვერ ხერხდება.
გამოყენება.
სილიციუმი დიდი რაოდენობით გამოიყენება სილიციუმინიანი ფოლადის დასამზადებლად, რომელიც მედეგია მაღალი ტემპერატურისა და მჟავების მიმართ. როგორც ნახევარგამტარი სილიციუმი გამოიყენება რადიოელექტრონიკაში, მზის ბატარეებში და ა. შ.
სილიციუმს იყენებენ ფორმულა ერთში საბურავების განსამტკიცებლად.
ასევე იყენებენ ნახევრად გამტარულ მოწყობილებების დასამზადებლად. ასევე ინფრაწითელ ტექნიკაში. სილიციუმს იყენებენ ქაღალდის წარმოებაში, მსუბუქ მრეწველობაში. სილიციუმორგანული კაუჩუკი გამოიყენება სხვადასხვა ელექტროსაიზოლაციო მასალის დასამზადებლად, მედიცინაში, საავიაციო მრეწველობაში. სილიციუმორგანული ლაქების ფუძეზე კი ამზადებენ მანანქარს. სილიციუმორგანული წებო გამოიყენება სხვადასხვა არალითონური მასალის დასაწებებლად, თბომედეგი რეზინების.
ჟანგბადი-(ლათ. Oxygenium) — ქიმიური ელემენტი, პერიოდულ ცხრილში აქვს სიმბოლო O, ატომური ნომერი 8;ფორმულა-O2
მეორე ყველაზე გავრცელებული ელემენტია დედამიწაზე, შეადგენს რა დედამიწის ქერქის მასის დაახ. 49% და სრული მასის 28%; მესამე ყველაზე გავრცელებული ელემენტია სამყაროში. დედამიწაზე ჟანგბადი კოველანტურად ან იონურად ებმის სხვა ელემენტებს. ცალკე ჟანგბადი (მოლეკულური ორჟანგი O2, დიატომური მოლეკულა) პირველად დიდი რაოდენობით დედამიწაზე გაჩნდა პელოპროტეროზოულ ერაში (დაახ. 2,5-1,6 მილიარდი წლის წინა პერიოდში), როგორც ადრეული ანაერობების (არქეა და ბაქტერია) მეტაბოლური ურთიერთქმედების შედეგი. თავისუფალი ჟანგბადის დიდი რაოდენობით გაჩენამ იმდროინდელი ორგანიზმების უმრავლესობის გადაშენება გამოიწვია. ატმოსფერული თავისუფალი ჟანგბადის სიუხვე გვიანდელ გეოლოგიურ ეპოქებში დღემდე გამოწვეულია ფოტოსინთეზური ორგანიზმების - ოკეანეებში ფიტოფლანქტონისა და ფოთლოვანი მცენარეებით ხმელეთზე - არსებობით.
გოგირდი
გოგირდი (სიმბოლო S) – პერიოდული სისტემის მეექვსე ჯგუფის ელემენტია. მისი რიგობრივი რიცხვია –16. მასური სიცხვი 32. მაშასადამე, ბირთვი სედგება 16 პროტონისა და 16 ნეიტონისაგან. ბირთვის ირგვლივ 16 ელექტრონია. გოგირდი ტიპიური მეტალოიდია, მისი უარყოფითი ვალენტობა ვლინდება სულფიდებში, ნაერთებში SO2 და SO3 და მათ ნაწარმებში გოგირდის დაჟანგულობის რიცხვი არის +4 და +6.ქიმიური თვისებები
ქიმიურად გოგირდი აქტიური მეტალოიდია. ის მრავალ ელემენტს უერთდება, ელექტრონული გარე გარსის შევსებამდე გოგირდის ატომს ორი ელექტრონი აკლია. მაშასადამე, გოგირდი უერთდება ისეთ ელემენტებს, რომლებიც ადვილად გასცემენ თავის სავალენტო ელექტრონებს. ასეთია პირველ რიგში მეტალები და წყალბადი. მაშასადამე, გოგირდი ძლიერი მჟანგავია. ამას გარდა გოგირდი მრავალ მეტალოიდსაც უერთდება. ის ადვილად შედის რეაქციაში ჟანგბადთან. ჰაერზე ანთებისას გოგირდი ცისფერი ალით იწვის და წარმოქმნის ძირითადად გოგირდის ორჟანგს:S + O2 → SO2ამ შემთხვევაში გოგირდი აღმდგენ თვისებებს იჩენს, თვითონ კი S+4 იჟანგება. ჟანგბადის არეში გოგირდის წვა ენერგიულად მიმდინარეობს. გოგირდის ორჟანგის დაჟანგვით მიიღება გოგირდის ანჰიდრიდი SO3. ქლორთან გოგირდი წარმოქმნის S2Cl2, SCl2–ს. ნახშირბადთან – გოგირდნახშირბადს CS2–ს, ფოსფორთან P2S3–ს და ა. შ. გოგირდის გამოყენება გოგირდი მრავალგვარ გამოყენებას ჰპოვებს. სოფლის მეურნეობაში დიდი გამოყენება აქვს გოგირდის მტვერს ვაზის მავნებლებთან ბრძოლაში. გოგირდი ხმარდება შავი დენთისა და ასანთის წარმოებას. იხმარება აგრეთვე მედიცინაში, დიდი რაოდენობით ხმარდება გოგირდი გოგირდჟავას და გოგირდის სხვა ნაერთების დამზადებას. ნედლი კაუჩუკის გოგირდთან გაცხელებით მიიღება რეზინი. კაუჩუკის რეზინად გარდაქმნას ვულკანიზაცია ეწოდება. გოგირდის დახმარებით კაუჩუკიდან მზადდება საბურავები, მილები, შლანგები, ჩექმები და სხვ.
გოგირდი ბუნებაში
გოგირდი ბუნებაში გვხვდება თავისუფალ მდგომარებაში (თვითნაბადი გოგირდი) და ნაერთების სახით. თვითნაბად გოგირდს ვხვდებით ჩამქრალი ან მოქმედი ვულკანების ახლოს.გოგირდის საბადოები მოიპოვება თურქმენეთში, ყარაყუმის უდაბნოში, უზბეკეთში, კავკასიაში, ქერჩის ნახევარკუნძულზე და ვოლგისპირეთში.
გოგირდის ნაერთებიდან ძლიერ გავრცელებულია სულფიდები (გოგირდის ნაერთები მეტალებთან). ბევრი მათგანი მეტალების მოსაპოვებლად გამოიყენება, ასეთია რკინის ალმადანი FeS2,სპილენძის ალმადანი CuFeS2, სპილენძის კრიალა Cu2S, ტყვიის კრიალა PbS, თუთიის კრიალა ZnS და სხვა.
საკმაოდ გავრცელებულია ბუნებაში გოგირდმჟავას მარილები, მაგალითად თაბაშირი CaSO4 • 2H2O, ბარიტი BaSO4 და სხვა. ყურე ყარა–ბოღაზგოლი ყოველწლიურად იძლევა მილიონობით ტონა მირაბილიტს – ათ მოლეკულა წყალთან დაკრისტალებულ ნატრიუმ–სულფატს NaSO4 • 10H2O, მწარე მარილს MgSO4 • 7H2O.
თვითნაბადი გოგირდის სუბლიმაციით (აქროლებით) მიიღება გოგირდის მტვერი, ხოლო გამოდნობით ღებულობენ კოშტოვან გოგირდს.
აზოტი
არის ქიმიური ელემენტი, უფერული გაზი, რომელსაც არ აქვს სუნი და გემო და ხელს არ უწყობს წვას; ჰაერის ერთ — ერთი ძირითადი შემადგენელი ნაწილია (78 %).ქიმიური სიმბოლო — N და მისი ატომური რიცხვია 7. აზოტი ცოცხალი უჯრედის ცილებსა და ნუკლეინის მჟავებში შემავალი ერთ – ერთი მთავარი ბიოგენური ელემენტია.არამეტალი აზოტი აღმოაჩინა 1772 წელს შოტლანდიელმა მეცნიერმა დ. რეზერდფორდმა, ხოლო ლავუაზიემ მას უწოდა ,,აზოტი”.
მეცხრამეტე საუკუნის დასაწყისისთვის დადგინდა თავისუფალი არამეტალის როლი რთულ ნაერთებში, სადაც ის წარმოდგენილია ბმული აზოტის სახით.
ბუნებაში
აზოტი დიდი რაოდენობით არის ბუნებაში თავისუფალი სახით. იგი შეადგენს ჰაერის მოცულობის 78%-ს და მასის 75%-ს. შედარებით მცირე რაოდენობით მოიპოვება იგი ნაერთების სახით. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია აზოტის შემცველი ორგანული ნაერთი ცილა, რომელსაც მეტად დიდი საციცოცხლო ფუნქცია აკისრია.ბმული აზოტი მცირე რაოდენობით შედის ქვანახშირისა და ნავთობის შემადგენლობაში, ნიადაგში 0.1%, ცოცხალ ორგანოზმებში 0.3%. იგი ცხოველმოქმედებსთვის აუცილებელი ორგანიზმია.
ქიმიური თვისებები
ვინაიდან აზოტის მოლეკულაში ორი ატომი ერთმანეთთან დაკავშიერებულია სამი კოვალენტური ბმით, იგი ჩვეულებრივ პირობებში მეტად ძნელად შედის ქიმიურ რეაქციაში. მაღალ ტემპერატურაზე კი აზოტი რეაგირებს მეტალთან და მიიღება ნიტრიდი_აზოტის ნაერთი მეტალთან.ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე აზოტი მხოლოდ ლითიუმთან რეაგირებს;
6Li+N2 = 2Li3N
აზოტი ჟანგბადთანაც რეაგირებს, მაგრამ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე_3000_4000 გრადუსზე. ამ ტემპერატურას აღწევენ ელექტრონული რკალის მეშვეობით. რეაქცია ძლიერ ენდოთერმულია:
N2+O2 = 2NO – Q
გამოყენება.
აზოტს ძირითადად იყენებენ ამიაკის სინთეზისათვის, რომელიც აზოტმჟავას და მინერალური სასუქების წარმოების ნედლეულია. აზოტით ავსებენ ვარვარის ნათურებს. გათხევადებული აზოტი გამოყენებულია მაცივარ დანადგარებში.
აზოტი ასევე გამოიყენება მრეწველობაში, ინერტული გარემოს შესაქმნელად. აზოტი მნიშვნელოვანია მცენარეების ზრდა- განვითარებისათვის. არსებობს აზოტიანი სასუქები. აზოტს შეიცავს ორგანული სასუქი. მას საქართველოში უხსოვარი დროიდან იყენებენ. მაგალითად ნაკელს. არსებობს ასევე მწვანე სასუქი, რომელსაც იყენებენ ჩაისა და ციტრუსის პლანტაციებში. აზოტის წარმოებას საფუძველი ჩაეყარა საბჭოთა ხელისუფლების დამყარების შემდეგ. მიწათმოქმედებაში აზოტი აუცილებელია რათა მცენარემ არ შეწყვიტოს ზრდა და არ შემცირდეს მოსავალი.
ფოსფორი
ფოსფორი(სიმბოლო P) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტია. ჟანგბადის მიმართ ფოსფორს შეუძლია გამოავლინოს 5–ის ტოლი ვალენტობა, წყალბადის მიმართ კი 3–ის ტოლი ვალენტობა. თავისი სავალენტო ელექტრონებით ფოსფორი კოვალენტურ ბმებს წარნოქმნის როგორც ჟანგბადთან, ისე წყალბადთან. ატომის აღნაგობა განსაზღვრავს ფოსფორის უმაღლესი ჟანგბადნაერთის შედგენილობას და აქროლადი წყალბადნაერთის შემადგენლობას.ნახშირბადი აგებულება_C-Ar+12.ატომბირთვის მუხტი +6. 6 ელექტრონი გადანაწილებულია ორ ელექტრონულ შრეზე. +6)2)4. ელექტრონული ფორმულა: 1s22S22P2.
ნახშირბადი
აგებულებაC-Ar+12.
ატომბირთვის მუხტი +6.
6 ელექტრონი გადანაწილებულია
ორ ელექტრონულ შრეზე.
+6)2)4.
ელექტრონული ფორმულა: 1s22S22P2. ქიმიური თვისებები ნახშირბადის ატომს გარე ელექტრონულ შრეზე ოთხი ელექტრონი აქვს. მას შეუძლია გასცეს ან შეიერთოს ოთხი ელექტრონი. ამდენად, ნახშირბადის დაჟაგვის ხარისხი ნაერთში არის +4, და _4, იშვიათად +2-იც. ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ნახშირი არ იწვის. ჯერ საჭიროა რეაქცია გამოვიწვიოთ გაცხელებით, ხოლო შემდეგ იგი თავისთავად მიდის რეაქციის შედეგად გამოყოფილი სითბოს ხარჯზე. ნახშირბადის წვის შედეგად უფრო მეტი სითბო გამოიყოფა ვიდრე საჭიროა რეაქციის მომდინარეობისთვის. ამიტომ პროცესი ეგზოთერმულია: C+O2 =CO2+Qმაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე ნახშირი წყალბადსაც უერთდება კატალიზატორის თანაობისას და მიიღება მეთანი: C+2H2 = CH4 ნახშირი კარგი აღმდგენია. მას შეუძლია აღადგინოს ზოგიერთი მეტალი მისი ოქსიდიდან. რეაქცია ხდება გაცხელებით: Cu+H2O = CuO+H2 მაღალ ტემპერატურაზე ნახშირისა და კალციუმის ურთიერთქმედებით მიიღება კალციუმის კარბიდი: 2C+Ca = CaC2 კარბიდი ეწოდება მეტალის ნაერთს ნახშირბადთან.გამოყენება ნახშირბადის იზოტოპებს იყენებენ ბიოლოგიურ და სამედიცინო გამოკვლევებში. ნახშირბადის მოდიფიკაციას ალმასს იყენებენ მეტალის საჭრისის დასამზადებლად, აგრეთვე საღარავ და საბურღავი ხელსაწყოების დასამზადებლად. მისგან ამზადებენ სახეხ მასალას მაგარი ნივთიერებების ზედაპირის დასამუშავებლად. განსაკუთრებული წესით დაწახნაგებულ, გლუვზედაპირიან ალმასის გამჭვირვალე კრისტალს ბრილიანტი ეწოდება. იგი ერთ-ერთი ძვირფასი ქვაა. გრაფიტი გამოიყენება ფანქრის გულის, ელექტროდების, ტიგელების, მშრალი საპოხი მასალის დასამზადებლად. ნახშირბადი არსებობს ამორფული სახითაც, ესაა მური. იგი გამოიყენება სასტამბო საღებავებისა და ტუშის დასამზადებლად. რეზინის მოღების დროს კაუჩუკს ამატებენ მურს, რომელიც რეზინს ანიჭებს გამძლეობას. სილიციუმი
აგებულება_Si-Ar=28, ატომის ბირთვის მუხტია +14. 14 ელექტრონი განაწილებულია 3 ელექტრონულ შრეზე_ენერგეტიკულ დონეზე. ელექტრონული ფორმულა 1S22S22P63S23P2
ისტორიული სილიციუმი ცნობილია ჯერ კიდევ ქვის ხანიდან, ძვ. ეგვიპტეში 3000 წლის წინათ მისგან ამზადებდნენ მინას. ბუნებაში სილიციუმი ბუნებაში მხოლოდ ნაერთების სახითაა. ყველაზე მეტად გავრცელებულია კაჟმიწის_SiO2-ის, სილიციუმმჟავას მარილების_ სილიკატებისა და ალუმინსილიკატების სახით. ატოსფეროში მისი შემცველობა 29,5%-ია. ორგანიზმში შედის ჩონჩხის შემადგენლობაში. ასევე მისით მდიდარია ზოგიერთი ზღვის მცენარე.
ქიმიური თვისებები
სილიციუმის ქიმიური თვისებები განპირობებულია მისი აღნაგობით. სამ ენერგეტიკულ დონეზე აქვს ოთხი ელექტრონი და ამიტომ მისი დადებითი და უარყოფითი დაჟანგვის ხარისხი შესაბამისად +4-ისა და _4-ის ტოლია.
სილიციუმის ფხვნილი გახურებისას იწვის:
Si+O2 = SiO2 სილიციუმი მედეგია მჟავების მიმართ. იხსნება მხოლოდ ფთორწყალბად და აზოტმჟავას ნაერთებში. ლითონებთან წარმოქმნის ნაერთებს. მდგრადია ჰაერის მიმართ მაღალ ტემპერატურაზე.
მაღალ ტემპერატურაზე ის რეაგირებს ქლორთან, ბრომთან და ზოგიერთ სხვა ელემენტთან.
მაგალითად: Si+2Cl2---->SiCl4სილიციუმის ატომის რადიუსი მეტია ნახშირბადისაზე, ამიტომ მას აქვს ელექტრონების გაცემის მეტი უნარი. ამის გამო სილიციუმის დიოქსიდი_SiO2 უფრო მდგრადი და მტკიცეა ვიდრე ნახშირბადის დიოქსიდი_CO2. სამაგიეროდ, შედარებით სუსტად იერთებს ელეტრონებს და ამიტომ SiH4 _სილანი იმდენად არამდგრადია, რომ მისი მიღება უშუალოდ ელემენტებისაგან ვერ ხერხდება.
გამოყენება.
სილიციუმი დიდი რაოდენობით გამოიყენება სილიციუმინიანი ფოლადის დასამზადებლად, რომელიც მედეგია მაღალი ტემპერატურისა და მჟავების მიმართ. როგორც ნახევარგამტარი სილიციუმი გამოიყენება რადიოელექტრონიკაში, მზის ბატარეებში და ა. შ.
სილიციუმს იყენებენ ფორმულა ერთში საბურავების განსამტკიცებლად.
ასევე იყენებენ ნახევრად გამტარულ მოწყობილებების დასამზადებლად. ასევე ინფრაწითელ ტექნიკაში. სილიციუმს იყენებენ ქაღალდის წარმოებაში, მსუბუქ მრეწველობაში. სილიციუმორგანული კაუჩუკი გამოიყენება სხვადასხვა ელექტროსაიზოლაციო მასალის დასამზადებლად, მედიცინაში, საავიაციო მრეწველობაში. სილიციუმორგანული ლაქების ფუძეზე კი ამზადებენ მანანქარს. სილიციუმორგანული წებო გამოიყენება სხვადასხვა არალითონური მასალის დასაწებებლად, თბომედეგი რეზინების.
Subscribe to:
Posts (Atom)
