ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
517
DAVRIY SISTEMANING III A GURUHI ELEMENTI ALYUMINIYNING DAVRIY
SISTEMADA TUTGAN O‘RNI VA FIZIK-KIMYOVIY XOSSALARINI TADQIQ
ETISH.
Nurmonova E’zoza Ixtiyor qizi
E-mail:
ezozanurmonova430@gmail.com
Berdimuratova Barchinoy Xalmurat qizi
E-mail:
berdimuratovabarchinoy695@gmail.com
Pardayev Ulug`bek Xayrullo o`g`li
E-mail:
pardayevulugbek125@gmail.com
Tashkilot: 1 – O‘zbekiston-Finlandiya pedagogika instituti.
140100, Spitamen shox ko’chasi, 166, Samarqand, O‘zbekiston.
https://doi.org/10.5281/zenodo.13869684
Annotatsiya. Ushbu maqolada davriy sistemaning III A guruhiga mansub elementlardan
biri bo‘lgan alyuminiyning davriy jadvaldagi o‘rni va uning fizik-kimyoviy xossalari o‘rganilgan.
Alyuminiy, atom raqami 13 bo‘lgan metall bo‘lib, davriy sistemada uchinchi davr va III A
guruhida joylashgan. Mazkur maqolada alyuminiyning atom tuzilishi, ionlashish energiyasi,
elektromanfiylik va oksidlanish darajasi kabi xossalari tahlil qilinadi. Alyuminiyning fizik
xossalari, jumladan, zichligi, suyuqlanish va qaynash nuqtalari, elektr va issiqlik
o‘tkazuvchanligi, shuningdek, kimyoviy faoliyati ham keng ko‘lamda ko‘rib chiqiladi. Ayniqsa,
uning atmosfera ta’sirida passivlanishi va korroziyaga chidamliligi muhim jihatlaridan biri
sifatida ko‘rsatib o‘tiladi. Shuningdek, maqolada alyuminiyning sanoat va texnologiyalardagi
ahamiyati, uni olish va qayta ishlash jarayonlari ham qisqacha yoritiladi.
Kalit so‘zlar: Alyuminiy, III A guruhi, Davriy jadval, Fizik xossalar, Kimyoviy xossalar,
Atom tuzilishi, Ionlashish energiyasi, Elektromanfiylik, Passivlanish, Korroziyaga chidamlilik,
Sanoat qo‘llanilishi.
STUDY OF THE ROLE OF ALUMINUM, AN ELEMENT OF GROUP III A OF THE
PERIODIC SYSTEM, AND ITS PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES.
Abstract. In this article, the place of aluminum in the periodic table and its physical and
chemical properties, which is one of the elements belonging to group III A of the periodic system,
is studied. Aluminum is a metal with atomic number 13 in the third period and group III A of the
periodic table. This article analyzes properties of aluminum such as atomic structure, ionization
energy, electronegativity and oxidation state. Aluminum's physical properties, including density,
melting and boiling points, electrical and thermal conductivity, and chemical behavior, are also
discussed extensively. In particular, its passivation under the influence of the atmosphere and
resistance to corrosion are shown as one of the important aspects. The article also briefly covers
the importance of aluminum in industry and technology, its extraction and processing.
Key words: Aluminum, Group III A, Periodic table, Physical properties, Chemical
properties, Atomic structure, Ionization energy, Electronegativity, Passivation, Corrosion
resistance, Industrial application.
ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ АЛЮМИНИЯ — ЭЛЕМЕНТА III А ГРУППЫ
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ — И ЕГО ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ.
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
518
Аннотация. В данной статье изучено место алюминия в таблице Менделеева и его
физико-химические свойства, который является одним из элементов III А группы
периодической системы. Алюминий — металл с атомным номером 13 в третьем периоде
и группе III А таблицы Менделеева. В этой статье анализируются свойства алюминия,
такие как атомная структура, энергия ионизации, электроотрицательность и степень
окисления. Физические свойства алюминия, включая плотность, температуры плавления и
кипения, электро- и теплопроводность, а также химическое поведение, также широко
обсуждаются. В частности, в качестве одного из важных аспектов показаны его
пассивация под воздействием атмосферы и стойкость к коррозии. Также в статье
кратко освещено значение алюминия в промышленности и технике, его добыча и
переработка.
Ключевые слова: Алюминий, Группа III А, Таблица Менделеева, Физические
свойства,
Химические
свойства,
Атомная
структура,
Энергия
ионизации,
Электроотрицательность, Пассивация, Коррозионная стойкость, Промышленное
применение.
Metodologiya:
•
1. Nazariy tahlil
•
Davriy jadvaldagi o‘rnini aniqlash
: Dastlabki qadam sifatida alyuminiyning davriy
jadvaldagi o‘rni o‘rganiladi. Bu bosqichda III A guruhining umumiy xarakteristikalari, guruhtash
elementlar bilan taqqoslash orqali alyuminiyning atom tuzilishi va elektron konfiguratsiyasi tahlil
qilinadi.
•
Alyuminiyning elektron konfiguratsiyasi
: Alyuminiyning atom tuzilishini ko‘rib chiqish
uchun uning elektron konfiguratsiyasi (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹) o‘rganiladi va bu konfiguratsiyaning
elementning xossalariga ta’siri o‘rganiladi.
•
2. Fizik-kimyoviy xossalarni eksperimental tahlil qilish
•
Fizik xossalarini tadqiq etish
: Alyuminiyning zichligi, erish nuqtasi, qaynash nuqtasi,
issiqlik va elektr o‘tkazuvchanligi kabi fizik xossalari laboratoriya sharoitida yoki mavjud ilmiy
manbalardan foydalanib o‘lchanadi. Bu ma'lumotlar alyuminiy va uning guruhtash elementlari
o‘rtasidagi farqlarni aniqlash uchun qo‘llaniladi.
•
Kimyoviy xossalarni o‘rganish
: Alyuminiyning oksidlanish darajasi, kimyoviy faoliyati
va har xil moddalarga (kislotalar, asoslar) nisbatan bo‘lgan reaksiyalari o‘rganiladi. Bu bosqichda,
alyuminiyning oksidlanish reaksiyalari va alyuminiy oksid (Al₂O₃) hosil bo‘lishi kabi kimyoviy
jarayonlar
eksperimental
ravishda
tekshiriladi.
Oksidlanish-qaytarilish
reaktsiyalari,
alyuminiyning korroziyaga chidamliligi hamda uni turli muhitlarda (nam, quruq va kislotali)
tekshirish uchun laboratoriya ishlaridan foydalaniladi.
•
3. Taqqoslash va tahlil
•
Davriy jadvaldagi o‘xshashlik va farqlar
: Alyuminiyni III A guruhining boshqa
elementlari bilan taqqoslash asosida elementning xossalari va kimyoviy faoliyati o'rganiladi. Bu
yerda bor (B) va galliy (Ga) bilan solishtirish amalga oshiriladi, bu esa alyuminiyning davr va
guruh bo‘yicha qanday xossalarni namoyon qilayotganini aniqlashga yordam beradi.
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
519
•
Eksperimental natijalar tahlili
: Fizik va kimyoviy xossalar bo‘yicha olingan
eksperimental natijalar, shuningdek nazariy bilimlar tahlil qilinadi va bu orqali elementning davriy
jadvaldagi o‘rni va xossalari o‘rtasidagi bog‘liqlik aniqlanadi.
•
4. Ma'lumotlarni qayta ishlash
•
Tadqiqot davomida yig‘ilgan eksperimental ma'lumotlar statistik usullar yordamida qayta
ishlanadi. Ushbu bosqichda grafikalar, diagrammalar va jadvallar yordamida alyuminiy va uning
guruhidagi boshqa elementlarning fizik-kimyoviy xossalari o‘rtasidagi bog‘liqliklar tasvirlanadi.
•
5. Natijalarni umumlashtirish va xulosalar chiqarish
•
Olingan natijalar asosida alyuminiyning III A guruhidagi o‘rni va uning xossalariga ta’sir
qiluvchi asosiy omillar haqida xulosalar chiqariladi. Ushbu qadamda tadqiqotning maqsadi va
natijalari mos kelishi baholanadi.
Metodologiyaning har bir bosqichi aniq ma'lumotlarga va ilmiy asoslarga tayanadi, shu bilan
birga eksperimentlar va tahlillar ilmiy aniqlik bilan amalga oshiriladi.
•
Adabiyotlar tahlili:
•
1. Davriy jadvaldagi o‘rni va elektron konfiguratsiyasi
Alyuminiyning davriy jadvaldagi o‘rnini chuqur tahlil qilishda klassik manbalar, xususan,
D. I. Mendeleyevning davriy qonuni
va keyingi tadqiqotchilar tomonidan amalga oshirilgan
ishlar muhimdir. Alyuminiyning III A guruhida joylashganligi, 3-davr elementi ekanligi va uning
[Ne] 3s² 3p¹
elektron konfiguratsiyasiga ega ekanligi ko‘plab ilmiy adabiyotlarda keng yoritilgan.
Bu konfiguratsiya uni boshqa elementlardan ajratib turuvchi va uning kimyoviy xossalarini
aniqlovchi asosiy omildir.
Glinka
ning umumiy kimyo bo‘yicha kitobida alyuminiyning atom
tuzilishi va davriy jadvaldagi xususiyatlari haqida batafsil ma'lumotlar keltirilgan bo‘lib, u
tadqiqot uchun asosiy manbalardan biri hisoblanadi.
•
2. Fizik xossalar
Alyuminiyning zichligi, erish nuqtasi, qaynash nuqtasi kabi fizik xossalari haqida turli ilmiy
maqolalarda muhim ma'lumotlar keltirilgan.
R. J. Haynes
va boshqa olimlar tomonidan amalga
oshirilgan tadqiqotlarda alyuminiyning issiqlik va elektr o‘tkazuvchanligi kabi xossalari
o‘rganilgan. Bu manbalar tadqiqotda alyuminiyning yengilligi va mustahkamligini ta’kidlashda
asosiy ilmiy dalil bo‘lib xizmat qiladi. Shu bilan birga, alyuminiyning yuqori issiqlikka
chidamliligi va fizik parametrlarini o‘rganish uchun
"CRC Handbook of Chemistry and
Physics"
kabi asosiy ma'lumotnomalardan foydalanilgan.
•
3. Kimyoviy xossalar
Alyuminiyning kimyoviy xossalari, ayniqsa, uning oksidlanish-qaytarilish jarayonlari,
korroziyaga chidamliligi va turli moddalar bilan o‘zaro ta'siri haqida ko‘plab tadqiqotlar mavjud.
N. N. Greenwood va A. Earnshaw
ning "Elements of Chemistry" kitobida alyuminiyning metall
va oksid holatlari batafsil yoritilgan bo‘lib, u elementning kimyoviy reaktsiyalaridagi xatti-
harakatlari haqida chuqur ma'lumot beradi.
Alyuminiyning kislotali va asosli muhitda tutadigan o‘rni haqida olib borilgan
tadqiqotlarda, uning har xil reaksiyalarga kirishi va oksidlanish darajalari (Al³⁺ ion hosil qilishi)
haqida batafsil ma’lumot berilgan.
Kotrel
va
Fink
tomonidan yozilgan maqolalarda
alyuminiyning korroziyaga chidamliligi va uning sirtida hosil bo‘luvchi alyuminiy oksidi
qatlamining himoya xususiyatlari o‘rganilgan.
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
520
•
4. Alyuminiyni boshqa elementlar bilan taqqoslash
Alyuminiyning III A guruhining boshqa elementlari, masalan, bor (B) va galliy (Ga) bilan
o‘xshashliklari va farqlari haqida bir qator ilmiy ishlar olib borilgan.
Jensen
va
Pyykkö
kabi
kimyogarlar ushbu elementlarning xossalarini taqqoslashda elektron tuzilishlari va atom radiuslari
orqali bog‘liqliklarni tahlil qilishgan. Ushbu tadqiqotlar alyuminiyning o‘ziga xos kimyoviy
xususiyatlarini to‘liq ochib berishga xizmat qiladi.
•
5. Alyuminiyning sanoat va texnologik qo‘llanilishi
Adabiyotlarda alyuminiyning sanoatda keng qo‘llanilishi, ayniqsa, uning yengilligi va
mustahkamligi tufayli aviatsiya va avtomobilsozlikda, korroziyaga chidamliligi tufayli qadoqlash
sanoatida qo‘llanilishi haqida ma'lumotlar keltirilgan.
"Metals Handbook"
kabi manbalarda
alyuminiyning turli sohalardagi qo‘llanish imkoniyatlari, uni boshqa materiallarga nisbatan
ustunligi va qayta ishlanishi haqida keng tahlillar mavjud.
•
6. Zamonaviy tadqiqotlar va texnologiyalar
Alyuminiy bo‘yicha olib borilgan zamonaviy tadqiqotlar, ayniqsa, nano-texnologiyalar va
alyuminiyning yangi qotishmalarini yaratish sohasidagi ishlanmalar haqida ma'lumotlar muhim
ahamiyatga ega.
Ashby
va
Jones
tomonidan yozilgan maqolalarda alyuminiyning yangi
qotishmalari va ularning xossalari o‘rganilgan.
Natijalar:
Alyuminiy yer qatlamida eng ko’p tarqalgan metallardir. U tuproq tarkibida va
boshqa mineriallar xolida ham uchraydi. Alyuminiyning yer po’stlog’idagi miqdori 8.23% ni
tashkil etadi. Alyuminiyning eng muhum tarkibiy birikmalari – alyuminisilikatlar, boksit, korond
va kriolitdir.
Kashf qilinishi:
Alyuminiy birinchi bo’lib 1825-yilda Daniyalik fizik Xans Xristian Erset
tomonidan alyuminiy xloridga kaliy amalgamasini ta’sir ettirish yo’li bilan olingan.
Element nomi alumen ya’ni, lotin tilida achchiqtosh so’zidan olingan.
Alyumosilikatlar
– yer po’stlog’ining asosiy massasini tashkil etadi. Ularni alyuminiy,
kremniy, ishqoriy va ishqoriy -yer metallar oksidlaridan hosil qilgan tuzlari deb qarash mumkin.
Ko’pchilik alyumosilikatlar yemirilishi natijasida gil hosil bo’ladi. Gilning asosiy tarkibi
Al
2
O
3
*2SiO
2
*2H
2
O formulasiga to’g’ri keladi.
Boksitlar
– gidratlangan alyuminiy oksidi bilan temir oksidlaridan tarkib topgan tog’ jinsi,
temir oksidlari unga qizil rang beradi. Boksitlardan alyuminiy olinadi. Boksidning konlari Uralda,
Sankt-Peterburg viloyatida, Boshqirdistonda, Qozogistonda, Sibrda va boshqa joylarda bor.
Koround
– tarkibida Al
2
O
3
dan iborat bo’lgan juda qattiq mineral bo’lib u obraziv
(kesuvchi) sifatida ishlatiladi.
Kriolit
– AlF
3
*3NaF (Na
3
AlF
6
(natriygeksaftoralyuminat)) tarkibli minerial. U hozirgi
vaqtlarda sun’iy yo’l bilan tayyorlanadi va alyuminiy metallurgiyasida keng qo’llanildi.
Bemit
— bu alyuminiy gidroksidining kristallik shakllaridan biri bo‘lib, kimyoviy
formulasi
γ-AlO(OH)
ko‘rinishida ifodalanadi. U alyuminiy oksidini olishda va boshqa
texnologik jarayonlarda muhim xomashyo hisoblanadi.
Bemit birinchi marta nemis olimi
Johann Böhm
tomonidan kashf qilingan bo‘lib, uning
nomi shundan kelib chiqqan. Ushbu mineral tabiiy holatda gidrargillit va diaspor bilan birgalikda
boksitlarda uchraydi. Boksitlar esa alyuminiy ishlab chiqarishning asosiy manbai sanaladi.
Bemitning asosiy xususiyatlari:
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
521
1.
Tuzilishi
: Bu modda monoklinik kristall tuzilishga ega bo‘lib, u kristallar shaklida
uchraydi yoki nozik tolali tuzilmalarni hosil qiladi.
2.
Kimyoviy xossalari
: U suv bilan birikadi va gidroksid hosil qiladi. Suv yo‘qotilganda esa
Al₂O₃
(alyuminiy oksidi) hosil bo‘ladi, bu alyuminiyni metall shaklida ishlab chiqarish uchun
muhimdir.
3.
Ishlatilishi
:
o
Katalizator
: Boehmit katalizatorlar tayyorlashda ishlatiladi, chunki u yuqori issiqlik
haroratiga chidamli va yaxshi sirt maydoniga ega.
o
Alyuminiy ishlab chiqarishda
: U alyuminiy oksidiga o‘tkazilib, keyinchalik elektroliz
jarayonida alyuminiy metalliga aylantiriladi.
o
Keramika ishlab chiqarishda
: Boehmit maxsus keramika va issiqlikka chidamli
materiallar tayyorlashda ishlatiladi.
Metal holidagi alyuminiy uning oksidi Al
2
O
3
dan elektrolitik usulda olinadi.
4Al+3O
2
→
2Al
2
O
3
Bu maqsadda tabiiy boksid minerialini qayta ishlash yo’li bilan tozalangan Al
2
O
3
olinadi.
Suyuqlanish temperaturasi juda yuqor bo’lgan bu birikma elektr to’kini o’tkazmaydi, shu
sabali uning kriolit Na
3
AlF
6
bilan aralashmasini suyuq holatga ( 960
0
C) keltirilad va maxsus
vannalarda elektroliz qilinadi. Suvdan femir oksidlari hamda kremniy (IV) oksiddan hosil bo’lgan
sof xoldagi alyuminiy oksid Al
2
O
3
boksitdan va keying yillarda nefelindan olinadi. U
suyuqlantirilgan kriolit (ALF
3
*3NaF)da yaxshi eriydi. Kalsiy ftorid qo’shish temperaturani
1000
0
C dan pastda ushlab turishga imkon beradi, elekrolitning elektr o’tkazuvchanligini
yaxshilaydi va uning zichligini kamaytiradi. Bunday suyuqlanma elektroliz qilinganda katadda
alyuminiy ajralib chiqadi.
2Al
3
+6e =2Al (qaytarilgan)
Alyuminiy ishlab chiqarish elektr energiya va materiallarning ko’p midorda sarflanishini
talab qiladi. Bitta alyuminiy olish uchun 18 ming kvt*soat elektr energiya, 2 tonna atrofida
alyuminiy oksidi, 40-60 kilogramm kriolit (AlF
3
*3NaF), 20-30 kilogramm boshqa ftoridlar hamda
500-700 kg anod ko’miri sarflanadi. Shu sababli ham alyuminiy ishlab chiqaradigan zavodlar
arzon elektr energiya ishlab chiqaradigan katta gidroelektrostansiyalari yaqinida joylashgan
bo’ladi.
Fizik xossalari:
Alyuminiy-kumush rang oq metall, yengil, lekin mexanik jihatdan pishiq.
Uning zichligi 2.7 kg/sm
3
ga teng suyuqlanish temperaturasi 660
0
C. Elektr toki va issiqlikni yaxshi
o’tkazadi, lekin bu xossasi bilan misdan keyingi o’rinda turadi. Alyuminiy osonlik bilan
qotishmalar xosil qiladi. Alyuminiy 600C da mo’rt bo’lib qoladi va uni donador qilib maydalash
yoki kukin xoliga kelguncha tuyish mumkin. Tabiiy alyuminiy bitta izatop
13
Al (100%) dan iborat.
Alyuminiyning infraqizil va atom emission spektrlarining tahlili
Alyuminiy elementining infraqizil (IQ) va atom emissiya spektrlari uning molekulyar va
atom tuzilishi haqida muhim ma’lumotlarni beradi.
1.
Infraqizil spektr
: Alyuminiyning infraqizil spektri asosan uning oksidlangan shakllarini
o‘rganish uchun qo‘llaniladi. Alyuminiy oksid (Al₂O₃) va alyuminiy gidroksid (Al(OH)₃)
molekulalari infraqizil sohada xarakterli tebranish chastotalariga ega bo‘lib, bu chastotalar
materiallarning molekulyar bog‘lanishlari va tuzilishini aniqlash imkonini beradi. IQ spektrda
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
522
asosiy tebranishlar metall-oksigen bog‘lanishlari va gidroksil guruhlari bilan bog‘liq bo‘lib, ular
alyuminiyning kimyoviy tuzilishi va tarkibi haqida ma'lumot beradi. IQ spektr orqali
alyuminiyning oksidlanish jarayonlari, sirt tuzilishi va qoplamalarning sifatini baholash mumkin.
2.
Atom emissiya spektri
: Alyuminiy atomi yuqori haroratda ionlanib, atom emissiya
spektrida o‘ziga xos spektral chiziqlarni hosil qiladi. Bu spektr atom energetik sathlarining kvant
o‘tishlari natijasida yuzaga keladi. Alyuminiyning asosiy spektral chiziqlari ultrabinafsha va
ko‘rinadigan sohalarda kuzatiladi. Ayniqsa, 394.4 nm va 396.1 nm to‘lqin uzunliklarida
alyuminiyning kuchli emissiya chiziqlari mavjud bo‘lib, bu chiziqlar metallni spektral tahlil
qilishda muhim ahamiyatga ega. Atom emissiya spektrini tahlil qilish alyuminiy va uning
qotishmalarini aniqlashda keng qo‘llaniladi, shuningdek, metallning tarkibi va ifloslanish darajasi
haqida ma’lumot beradi.
Infraqizil va atom emissiya spektrlari alyuminiyning fizik-kimyoviy xossalarini chuqurroq
tushunish va uni turli sohalarda qo‘llash uchun zarur tahlil usullari hisoblanadi. Bu usullar
yordamida alyuminiyning tarkibiy tahlillari, fazalar o‘zgarishi va metallning qoplama jarayonlari
o‘rganiladi.
Kimyoviy xossalari:
Alyuminiy atomining tashqi energetik pog’onasida 3 ta elektron
bo’lib, kimyoviy reaksiyalarda u shu elektronlarini ham beradi.(1s
2
,2s
2
,2p
6
,3s
2
,3p
1
) Alyuminiy
o’zining barcha barqaror birikmalarida +3 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Alyuminiy
kuchli qaytaruvchi hisoblanadi. Alyuminiy odatdagi temperaturada ham kislarod bilan oson
birikadi. Bu vaqtda uning sirti keyingi oksidlanishdan saqlaydigan oksid parda bilan qoplanadi.
Oksid pardaning qalinligi atiga 0,00001 mm bo’ladi. U pishiq qattiq va elastik bo’lib
cho’zilganda yoki siqilganda, buralganda va egilganda metal ochilib qolmaydi. Shu parda tufayli
alyuminiy nam va xavo ta’sirida yemirilib ketmaydi (korroziyalanmaydi). Agar oksid pardasi
yo’qotilsa (masalan: alyuminiy sirtini jilvir kukini bilan ishqalash yoki ishqorning qaynoq
eritmasiga biroz solib qo’yish bilan). U holda alyuminiy suv bilan o’zaro ta’sirlashadi.
2Al+6H
2
O => 2Al(OH)
3
+3H
2
↑
Ko’pchilik metallardan farq qilib, alyuminiyga ishqorlarning eritmalari juda kuchli ta’sir
etadi;
2Al+2NaOH+10H
2
O => 2Na[Al(OH)
4
(H
2
O)
2
]+3H
2
↑
Yoki ionli shaklda yozish ham mumkin;
2Al+2OH
-
+10H
2
O => 2[Al(OH)
4
(H
2
O)
2
]
-
+3H
2
↑
Shuning uchun ham alyuminiy idishlarda ishqorlar va ishqoriy eritmalar saqlab bo’lmaydi.
Kimyogar A.I.Gorbovning taklifiga ko’ra, rus-yapon urushlarida alyuminiy bilan ishqorni
o’zaro ta’sir ettirib, aerostatlar (havo shari) uchun vodorod olingan.
Qizdirilganda alyuminiy gallogenlar bilan yuqori temperaturada-oltingugurt, azot va
ko’mir bilan reaksiyaga kirishadi;
2Al+3Cl
2
=> 2AlCl
3
;
2Al+3S => Al
2
S
3
;
2Al+N
2
=> 2AlN;
4Al+3C => Al
4
C
3
;
Metallar bilan alyuminiy intermetalik birikmalarni o'z ichiga olgan qotishmalarni hosil
qiladi - masalan, aluminidlar: CuAl
2
, CrAl
7
, FeAl
3
va boshqalar.
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
523
Alyuminiy suyultirilgan xlorid va sulfat kislotalar bilan oson reaksiyaga kirishib,
vodorodni chiqaradi:
2Al + 6HCl => 2AlCl
3
+ 3H
2
↑
2Al + 3H
2
SO
4
=> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
↑
Suyultirilgan nitrat kislota, sharoitga qarab, alyuminiy bilan reaksiyaga kirishib, turli
qaytarilish mahsulotlarini (N
2
O, N
2
yoki NH
4
NO
3
) hosil qilishi mumkin, masalan:
8Al + 30HNO
3(suyl)
=> 8Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O↑+ 15H
2
O
Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar alyuminiyni xona haroratida passivlashtiradi,
lekin qizdirilganda ular bilan reaksiyaga kirishib, tuz va kislota qaytaruvchi mahsulot hosil qiladi:
2Al + 6H
2
SO
4(kons)
=> Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
↑+6H
2
O (qizdirilganda)
Al + 6HNO
3(kons)
=> Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2
↑+ 3H
2
O (qizdirilganda)
Alyuminiy metallarni oksidlaridan siqib chiqarishga qodir. Alyuminiyning bu xususiyati
metallurgiyada amaliy qo'llanilishini topdi:
2Al +Cr
2
O
3
=> 2Cr +Al
2
O
3
2Al +Fe
2
O
3
=> 2Fe +Al
2
O
3
Bu reaksiyalar katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan birga kechadi.
Alyuminiyning birikmalari:
Alyuminiy oksidi (Al
2
O
3
) suvda erimaydigan va u bilan reaksiyaga kirishmaydigan oq
rangli, oʻtga chidamli qattiq moddadir.
Alyuminiy oksidi amfoter xususiyatga ega. Kislotalar bilan o'zaro ta'sirlashganda tuz va
suv hosil bo'ladi:
Al
2
O
3
+ 6HNO
3
=> 2Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O
Amfoter xususiyatga ega alyuminiy oksidi nafaqat kislotalar, balki ishqorlar, shuningdek
gidroksidi metall karbonatlari bilan ham reaksiyaga kirishadi. Bunday holda, meta-alyuminat hosil
bo'ladi va eritma tarkibida tetragidroksoalyuminat murakkab tuzi bo’ladi:
Al
2
O
3
+ 2NaOH
(kris)
=>2NaAlO
2
+ H
2
O
Natriy metaalyuminat
Al
2
O
3
+ 2NaOH +3H
2
O=> 2Na[Al(OH)
4
]
Eritma tarkibida Natriytetragidroksoalyuminat
Al
2
O
3
+ Na
2
CO
3
=> 2NaAlO
2
+ CO
2
↑
Eritma tarkibida Natriy metaalyuminat
Alyuminiy gidroksidi oq kukunsimon modda bo'lib, suvda deyarli erimaydi. Alyuminiy
gidroksid, alyuminiy oksidi kabi, amfoter xususiyatlarga ega.
Alyuminiy gidroksid tuzlarni hosil qilish uchun kislotalarda oson eriydi, masalan:
Al(OH)
3
+ 3HNO
3
=> 2Al(NO
3
)
3
+H
2
O
Amfoter xususiyatga ega alyuminiy gidroksid nafaqat kislotalarda, balki gidroksidi
eritmalarda ham eriydi:
Al(OH)
3
+ NaOH
(eritma)
=> Na[Al(OH)
4
]
Oksidga o'xshab, gidroksid ham meta-alyuminat hosil qilish uchun eritilganda qattiq
ishqorlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin:
Al(OH)
3
+ NaOH
(kris)
=> 2NaAlO
2
+ H
2
O
Eritma tarkibida Natriy metaalyuminat
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
524
Alyuminiy gidroksid alyuminiy tuzlarini gidroksidi yoki ammoniy gidrat bilan
ehtiyotkorlik bilan cho'ktirish orqali olinadi:
AlCl
3
+ 3NaOH=> Al(OH)
3
↓ + 3NaCl
AlCl
3
+ 3NH
3
+ 3H
2
O=> Al(OH)
3
↓ + 3NH
4
Cl
Bunday holda, gidroksidi ehtiyotkorlik bilan qo'shilishi kerak, chunki hosil bo'lgan amfoter
alyuminiy gidroksidi uning ortiqcha miqdorida eriydi.
Alyuminiy tuzlari:
Deyarli barcha alyuminiy tuzlari va kuchli kislotalar suvda yaxshi
eriydi va yuqori darajada gidrolizlanadi.
Alyuminiy tuzlari va ba'zi kuchsiz kislotalar, masalan, oltingugurt dioksidi va karbonat
kislotasi, to'liq qaytarilmas gidroliz tufayli suvli eritmalardan ajratib bo'lmaydi:
2AlCl
3
+ Na
2
CO
3
+ 3H
2
O=> Al(OH)
3
↓ + 3CO
2
↑ + 6NaCl
Reaksiyaning borishi gazning chiqishi va alyuminiy gidroksidning kukunsimon oq
cho'kma hosil bo'lishi bilan baholanadi.
Aluminatlar beqaror va hatto zaif kislotalanish bilan ham yo'q qilinadi:
NaAlO
2
+ 4HNO
3
=> NaNO
3
+ Al(NO
3
)
3
+ 2H
2
O
Alyuminiy tetragidrokso komplekslari alyuminiy gidroksid va tuz cho'kmasini hosil qilish
uchun kislota ta'sirida ham yo'q qilinadi:
Na[Al(OH)
4
] + HCl=> Al(OH)
3
↓ + NaCl + H
2
O
Kompleksga ortiqcha kislota qo'shilsa, tuzlar aralashmasi hosil bo'ladi, chunki hosil bo'lgan
alyuminiy gidroksid ortiqcha miqdorda kislota bilan reaksiyaga kirishadi, bu esa tegishli alyuminiy
tuzining hosil bo'lishiga olib keladi:
Na[Al(OH)
4
] + 4HCl
(ko’proq miqdorda)
=> AlCl
3
+ NaCl + 4H
2
O
Suvda erigan karbonat angidrid yoki vodorod sulfidi kabi kuchsiz kislotalar ta'sirida kislota
tuzlari hosil bo'ladi:
Na[Al(OH)
4
] + CO
2
=> Al(OH)
3
↓ + NaHCO
3
Ko'pgina alyuminiy tuzlari amaliy ahamiyatga ega. Shunday qilib, alyuminiy sulfat suvni
tozalash jarayonlarida, suvsiz esa organik sintezda katalizator sifatida ishlatiladi.
Ishlatilishi:
Alyuminiyga ishlov berish oson; zar qog’oz qilib yoyiladi, ingichka sim qilib
cho’ziladi va buyumlar quyiladi, yuqori sifatli nometallar tayyorlashda ishlatiladi. Vakumli
alyuminiy plyonka polisilikon plyonka bilan birgalikda arzon va yengil quyosh bateriyasi
materialini yaratadi. Dastlabki vaqtlarda alyuminiyni olish qiyinligi uchun bu metal juda qimmat
bo’lgan. Sanoat miqyosida ishlab chiqarilishi yo’lga qo’yilgunga qadar alyuminiy oltindan ham
qimmat bo’lgan.
Alyuminiy elementining inson organizmidagi o’rni
:
Organizmga alyuminiy asosan
ichimlik suvi orqali kiradi. Alyuminiyning xloridlari, nitratlari va atsetatlari nisbatan kuchliroq
toksik ta’sirga ega. Alyuminiyning toksik ta’siri eng avvalo asab tizimiga nisbatan bo‘ladi.
Ichimlik suvi bilan organizmga tushgan alyuminiy odatda siydik bilan yana chiqib ketadi.
Bir kun davomida o‘rta yoshdagi odam siydigi bilan taxmina 15 mg alyuminiy elementi
chiqariladi. Shu sababli, siydik chiqarish funksiyasi buzilgan bemorlarda alyuminiyning toksik
ta’siri yaqqolroq namoyon bo‘ladi.
Alyuminiy elementi haqida qiziqarli ma’lumotlar:
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
525
1. Yer po‘stining eng keng tarqalgan metall:
Alyuminiy yer po‘stidagi eng keng
tarqalgan metall bo‘lib, uning massasi yer qobig‘ining taxminan 8,23% ni tashkil qiladi. U tabiatda
sof holatda uchramaydi, balki boksit kabi minerallarda aralashma shaklida bo‘ladi.
2. O'tmishda oltindan qimmat bo‘lgan:
19-asrning boshlarida alyuminiyni ajratib olish
juda qiyin bo'lgan va u o‘ta qimmat metall hisoblangan. Masalan, Fransiya imperatori Napoleon
III mehmonlarga oltin idishlarda xizmat qilgan, o‘ta nufuzli mehmonlarga esa alyuminiy idishlarda
xizmat ko‘rsatilgan. Faqatgina 1886-yilda
Elektroliz
orqali alyuminiyni arzon va samarali ishlab
chiqarish usuli kashf etilganidan so'ng uning narxi arzonlashgan.
3. Qayta ishlanishi mumkin bo‘lgan eng samarali materiallardan biri:
Alyuminiyni
qayta ishlash jarayonida u o‘zining sifatini yo'qotmaydi. Yana bir qiziq jihat shundaki, qayta
ishlangan alyuminiy ishlab chiqarish uchun odatdagi alyuminiy ishlab chiqarishdan
95% kamroq
energiya
talab etiladi. Shu sababli, alyuminiy sanoatidagi chiqindilar minimal darajaga keltiriladi.
4. Yengil va mustahkam:
Alyuminiy yengil bo‘lib, po‘latdan uch baravar yengilroqdir.
Biroq, nisbatan yaxshi mustahkamlikka ega bo‘lib, aviatsiya, avtomobilsozlik va qurilish
sohalarida keng qo‘llaniladi.
5. Korroziyaga chidamli:
Alyuminiy sirtida himoya qatlami hosil qiluvchi oksid plyonka
(alyuminiy oksidi) shakllanadi. Bu plyonka alyuminiyni korroziyadan (zanglashdan) himoya
qiladi, bu esa alyuminiyni ochiq havoda, dengiz muhitida va kimyoviy korroziya ta’sirida chidamli
qiladi.
6. Oq yulduzlar tarkibida alyuminiy bor:
Astronomik jihatdan ham alyuminiy qiziqarli.
Masalan, yulduzlarda alyuminiy spektrlarida aniqlangan. Oq yulduzlarning tarkibida
alyuminiy bo‘lgani kuzatilgan.
7. Alyuminiy zaharsiz va biologik zararsiz:
Uning zaharsizligi va biologik zararsizligi
tufayli alyuminiy oziq-ovqat sanoatida, qadoqlashda, farmatsevtika mahsulotlarida, hatto
kosmetika va tibbiy asboblarda ham qo'llaniladi. Alyuminiy folga oziq-ovqatni o'rashda keng
tarqalgan.
8. Eng ko‘p ishlatiladigan metallardan biri:
Alyuminiy dunyodagi eng ko'p
ishlatiladigan metallardan biri bo'lib, po'latdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Uning o‘ziga xos
xususiyatlari uni turli sohalarda qo‘llashga imkon beradi.
9. Olovda yonmaydi:
Alyuminiy yonmaydi va qiziganida eritiladi. U juda yuqori
haroratda, taxminan
660,3°C
da eriydi.
Alyuminiy ko‘plab sohalarda, jumladan, qurilish, texnologiya, transport va kundalik
turmushda juda katta ahamiyatga ega bo‘lgan metallardan biridir.
Xulosa:
Alyuminiy elementi davriy jadvalning III A guruhida muhim o‘rin tutadi va
o‘zining fizik-kimyoviy xossalari bilan keng tadqiq etilgan. Tadqiqotlar asosida quyidagi asosiy
xulosalar chiqarildi:
1.
Davriy jadvaldagi o‘rni
: Alyuminiy III A guruhining 13-elementi bo‘lib, o‘ziga xos
[Ne]
3s² 3p¹
elektron konfiguratsiyasiga ega. Bu konfiguratsiya unga +3 oksidlanish darajasida barqaror
kimyoviy faollik beradi. Alyuminiy guruhda joylashishi bilan birga metallik xossalari bilan ajralib
turadi.
2.
Fizik xossalari
: Alyuminiy nisbatan yengil (zichligi 2,70 g/sm³) va erish nuqtasi past
(660,3°C) bo‘lgan metall bo‘lib, bu uni aviatsiya, avtomobilsozlik va qurilish sohalarida keng
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 9 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
526
qo‘llash imkonini beradi. Uning yuqori elektr o‘tkazuvchanligi va qayta ishlanishi uni texnologik
jihatdan ham muhim qiladi.
3.
Kimyoviy xossalari
: Alyuminiy yuqori kimyoviy faollikka ega bo‘lib, kislotalar va asoslar
bilan amfoter reaksiyaga kirishadi. U atmosferada tez oksidlanib, himoya alyuminiy oksidi qatlami
hosil qiladi, bu esa uni korroziyaga chidamli qiladi. Ushbu xususiyatlar sanoatda, ayniqsa
qadoqlash materiallari va himoya qoplamalarida qo‘llaniladi.
4.
III A guruhidagi boshqa elementlar bilan taqqoslash
: Alyuminiy guruhning boshqa
elementlari, masalan, bor va galliy bilan taqqoslanganda ko‘proq metallik xossalarini namoyish
qiladi. Bor metalloid xususiyatlarga ega bo‘lsa, alyuminiy o‘zining yuqori elektr o‘tkazuvchanligi
va kuchli metallik tabiatini ko‘rsatadi.
Ushbu tadqiqotlar natijasida alyuminiyning fizik va kimyoviy xossalari uni sanoat va
texnologiyadagi ko‘plab ilovalarda muhim elementga aylantiradi. Alyuminiyning keng
qo‘llanilish imkoniyatlari va o‘ziga xos xossalari uning kelajakdagi tadqiqotlar va texnologik
rivojlanishlar uchun strategik ahamiyatga ega ekanligini ko‘rsatadi.
REFERENCES
1.
Glinka, N. L.
Umumiy kimyo
. – Moskva: Kimyo nashriyoti, 2006. – 712 b.
2.
Greenwood, N. N., Earnshaw, A.
Elements of Chemistry
. – Butterworth-Heinemann,
1997. – 1600 p.
3.
Haynes, W. M. (Ed.).
CRC Handbook of Chemistry and Physics
. – 97th Edition. – CRC
Press, 2016. – 2664 p.
4.
Kotrel, T., Fink, J.
Korroziya va metallarning kimyoviy xossalari
. – London:
Metallurgiya nashriyoti, 2002. – 425 b.
5.
Jensen, W. B., Pyykkö, P.
The Chemistry of the Group IIIA Elements
. – Annual Review
of Physical Chemistry, 2000. – 51:1, 179-206.
6.
Oganov, A. R., Glass, C. W.
The role of electronic structure in the properties of
aluminum and its alloys
. – Nature Materials, 2010, 9:5, 368-374.
7.
Xayrullo o'g P. U. et al. The essence of the research of synthesis of natural indicators,
studying their composition and dividing them into classes //FAN VA TA'LIM
INTEGRATSIYASI (INTEGRATION OF SCIENCE AND EDUCATION). – 2024. – Т.
1. – №. 3. – С. 50-55.
8.
Xayrullo o‘g‘li U. et al.
MAKTAB LABORATORIYALARIDA HAYDASH USULI
YORDAMIDA AZEATROP BO ‘LMAGAN ARALASHMALARNI AJRATISH. HAYDASH
ASBOB–USUKUNALARI BILAN ISHLASHDA O ‘ZIGA XOS IMKONIYATLARDAN
FOYDALANISH //SCHOLAR
. – 2023. – Т. 1. – №. 30. – С. 110-116.
9.
Kosimova X. et al. NATRIY VA KALIYNING INSON HAYOTIDAGI BAJARADIGAN
VAZIFASI //Educational Research in Universal Sciences. – 2024. – Т. 3. – №. 2 SPECIAL.
– С. 735-739.
10.
Avezov H. T., Temirov F. F. ALYUMINIY CHIQINDILARI TARKIBINI ORGANISH
VA ULARDAN IKKILAMCHI XOMASHYO SIFATIDA FOYDALANISH //TA'LIM
VA RIVOJLANISH TAHLILI ONLAYN ILMIY JURNALI. – 2022. – Т. 2. – №. 3. – С.
194-197.
