Sunday, May 2, 2010

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.

No comments:

Post a Comment