Hidrogen. Oksigen. Su

Qeyri-metallar · Mövzu 17 / 35

Hidrogen. Oksigen. Su

Bu dərsi Bakıda bir ailənin bir şənbə günü ilə keçəcəyik: səhər lavabodakı boru təmizləyicisi fısıldayır, günorta sıyrığa tökülən peroksid köpüklənir, axşam isə tufandan sonra havada ozon iyi duyulur. Üç hadisənin qəhrəmanları hidrogen, oksigen və ozondur. Onların alınmasını və xassələrini animasiyalarda görəcək, suyun quruluşunu və qeyri-adi xassələrini öyrənəcək, hesablamaları və DİM tapşırıqlarını həll edəcəyik.

≈ 50 dəqiqə5 fəsil7 DİM tapşırığı7–9-cu sinif materialı

Bu dərsdən sonra bacaracaqsan

• hidrogenin və oksigenin laboratoriyada və sənayedə alınma üsullarını, yığılma və tanınma qaydalarını bilməyi;
• hidrogenin (reduksiyaedici və oksidləşdirici) və oksigenin kimyəvi xassələrini tənliklərlə yazmağı;
• guruldayıcı qaz və artıq maddə ilə bağlı hesablamalar aparmağı;
• allotropiyanı, ozonun xassələrini və 3O₂ → 2O₃ həcm hesablarını başa düşməyi;
• suyun quruluşunu, anomal fiziki xassələrini və kimyəvi xassələrini izah etməyi.

Başlamazdan əvvəl xatırla

• Maddə miqdarı, molyar kütlə, molyar həcm (22,4 l/mol), Avoqadro qanunu.
• Metalların aktivlik sırası, oksidlər, turşular və əsaslar.
• Oksidləşmə dərəcəsi, oksidləşdirici və reduksiyaedici.

Mündəricat

1. GirişSituasiya: lavabodakı fısıltıhekayə və təxmin
2. Fəsil 1Hidrogen: quruluşu və alınmasıquruluş, laboratoriya və sənaye üsulları
3. Fəsil 2Hidrogenin xassələri. Guruldayıcı qazreduksiyaedici, guruldayıcı qaz, artıq maddə
4. Fəsil 3Oksigen: alınması, xassələri, tətbiqialınma üsulları, yığılması, xassələri
5. Fəsil 4Ozon. AllotropiyaO₂ və O₃, həcm hesabları
6. Fəsil 5Su: quruluşu və xassələrihidrogen rabitəsi, anomaliya, reaksiyalar
7. Məşqİmtahan tapşırıqları ilə məşq1 DİM tapşırığı: cavab və rəsmi izah
8. YekunYadda saxlaqısa xülasə və tipik səhvlər
9. YekunMüstəqil iş6 tapşırıq, asandan çətinə

Giriş

Situasiya: lavabodakı fısıltı

aria-hidden="true" focusable="false" style="position:absolute;width:0;height:0;overflow:hidden">AlClHOZnHekayə

Şənbə səhəri. 11-ci sinif şagirdi mətbəxdə atasına kömək edir: lavabonun borusu tıxanıb, su getmir. Ata mağazadan boru təmizləyicisi alıb gətirib. Qablaşdırmada yazılıb: tərkibində natrium-hidroksid (NaOH) və alüminium dənələri var. Ata dənələri lavaboya töküb üstünə bir az su əlavə edir.

Lavabodan fısıltı gəlir, su qaynayırmış kimi köpüklənir, buxar qalxır. Qutunun üstündə xəbərdarlıq var: «Reaksiya zamanı yanar qaz ayrılır — alovdan uzaq saxlayın, otağı havalandırın». Şagird düşünür: bu hansı qazdır və haradan gəlir? Paketdə 2,7 q alüminium varsa, neçə litr qaz ayrılar?

Lavaboda qabarcıqlar və buxar; dairədə alüminiumun səthindən hidrogen molekulları ayrılıb qalxır.Əvvəlcə təxmin et

Sənin fikrincə, 2,7 q alüminium qələvi məhlulu ilə tam reaksiyaya girəndə neçə litr (n.ş.) hidrogen ayrılır? Cavabı 1-ci fəsildə hesablayacağıq.

Lavabodakı qaz hidrogendir — Kainatda ən çox yayılmış element. Onun «tərəfdaşı» oksigen isə Yer qabığında ən çox yayılmış elementdir. Bu iki elementin birləşməsi — su — həyatın əsasıdır. Bu dərsdə hidrogeni və oksigeni necə aldıqlarını, onların xassələrini, oksigenin allotropik şəkildəyişməsi olan ozonu və suyun qeyri-adi xassələrini öyrənəcək, hesablamaları addım-addım aparacağıq.

Fəsil 1

Hidrogen: quruluşu və alınması

Hidrogen dövri sistemin birinci elementidir: atomunda bir proton və bir elektron var (1s¹). İki atom ortaq elektron cütü ilə H₂ molekulunu əmələ gətirir (kovalent qeyri-polyar rabitə). Hidrogenin üç izotopu var: protium ¹H, deyterium ²H (D) və tritium ³H (T). Təbiətdə sərbəst hidrogen azdır; o, əsasən birləşmələrdədir: suda, təbii qazda (CH₄), neftdə, bütün üzvi maddələrdə.

Hidrogen rəngsiz, iysiz, suda az həll olan qazdır. O, ən yüngül maddədir: M(H₂) = 2 q/mol, havadan 29 : 2 = 14,5 dəfə yüngüldür; −253 °C-də mayeyə çevrilir.

Hidrogenin alınması

• Laboratoriyada: aktiv metal + duru turşu: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑, Fe + H₂SO₄(dur.) → FeSO₄ + H₂↑;
• amfoter metal + qələvi: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑;
• aktiv metal və ya hidrid + su: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑, CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑;
• Sənayedə: metanın su buxarı ilə konversiyası CH₄ + H₂O Ni, t→ CO + 3H₂, közərmiş kömürdən su buxarı keçirmək C + H₂O t→ CO + H₂, suyun elektrolizi 2H₂O → 2H₂ + O₂.

Hansı metal turşudan hidrogeni sıxışdırıb çıxarır? Yalnız aktivlik sırasında hidrogendən əvvəl gələnlər (Mg, Al, Zn, Fe …). Cu, Hg, Ag duru turşulardan hidrogen ayırmır. Nitrat turşusu və qatı sulfat turşusu metallarla hidrogen vermir: onlarda oksidləşdirici H⁺ deyil, N⁺⁵ və S⁺⁶ atomlarıdır.

Animasiya · sink turşudan hidrogeni sıxışdırırHidrogen suda az həll olur və havadan yüngüldür — onu suyu sıxışdırmaqla və ya ağzı aşağı çevrilmiş qabda yığırlar. Atomlar səviyyəsində sink atomu iki elektronunu iki H⁺ ionuna verir: H⁺ ionları H₂ molekuluna, sink Zn²⁺ ionuna çevrilir.Nümunə 1

13 q sink artıq miqdarda xlorid turşusu ilə reaksiyaya girir. Neçə litr (n.ş.) hidrogen ayrılır? Ar(Zn) = 65.

1. Tənlik: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ — 1 mol Zn 1 mol H₂ verir.
2. n(Zn) = 13 : 65 = 0,2 mol, deməli n(H₂) = 0,2 mol.Niyə belədir?

   Turşu artıqdır — hesabı tam sərf olunan maddəyə, sinkə görə aparırıq.

3. V(H₂) = 0,2 · 22,4 = 4,48 l.
4. Cavab: 4,48 l.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 12.07.2026

Şəklə əsasən hidrogen qazı almaq üçün istifadə olunan X və Y maddələrini müəyyən edin.

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) HCl | CuB) HNO₃ | Na₂CO₃C) HNO₃ | FeOD) HCl | HgE) HCl | Fe

1. Laboratoriyada hidrogen aktiv metalın (hidrogendən əvvəl gələn) duru turşu ilə reaksiyasından alınır. Qurğuda turşu (X) damcı qıfından bərk metal (Y) üzərinə tökülür.
2. A və D: Cu və Hg aktivlik sırasında hidrogendən sonradır — HCl ilə reaksiyaya girmir.Niyə belədir?

   Belə metal H⁺ ionlarına elektron verə bilmir: H⁺ onlardan zəif oksidləşdiricidir.

3. B və C: HNO₃ metallarla da hidrogen vermir; Na₂CO₃ ilə CO₂, FeO ilə isə NO ayrılır.Niyə belədir?

   Nitrat turşusunda oksidləşdirici N⁺⁵-dir, H⁺ deyil.

4. E: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ — hidrogen ayrılır.
5. Cavab: X — HCl, Y — Fe (E variantı).

DİM-in rəsmi izahı (12.07.2026)

verilən bəndlərdə yalnız Fe-in xlorid turşusu ilə reaksiyasından hidrogen qazı ayrılır. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂Mənbə: DİM izahı — 12.07.2026, I ixtisas qrupu (PDF)

Hekayə

Lavabonun sualı. Qələvi məhlulunda alüminium hidrogeni sudan sıxışdırır: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑. n(Al) = 2,7 : 27 = 0,1 mol, 2 mol Al-a 3 mol H₂ düşür: n(H₂) = 0,15 mol, V(H₂) = 0,15 · 22,4 = 3,36 l. Reaksiya ekzotermikdir — buxar ona görə qalxır, qızmış məhlul və qabarcıqlar yağ-sabun tıxacını parçalayır. Hidrogen hava ilə partlayıcı qarışıq verir — ona görə xəbərdarlıqda alovdan uzaq saxlamaq və otağı havalandırmaq tələb olunur. Maraqlıdır: lavabodakı məhlulun kütləsi 2,7 − 0,3 = 2,4 q artır — alüminium məhlula keçir, hidrogen isə çıxıb gedir. Bu fikir növbəti DİM tapşırığının açarıdır.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 13.07.2025

Reaksiya zamanı məhlulun kütləsi qrafikdəki kimi dəyişir. x-i hesablayın. Aᵣ(Al)=27, Aᵣ(H)=1

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) 8B) 10C) 9D) 11E) 7

1. Alüminium qələvidə həll olur: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑; 1 mol Al-dan 1,5 mol H₂ ayrılır.
2. Məhlula 27 q Al daxil olur, 1,5 · 2 = 3 q H₂ isə çıxır: kütlə 27 − 3 = 24 q artır.Niyə belədir?

   Qrafikdə artım 8 q-dır — bu, daxil olan alüminiumun kütləsi deyil, “alüminium − hidrogen” fərqidir.

3. Proporsiya: 27 q Al — 24 q; x q Al — 8 q; x = 27 · 8 : 24 = 9.
4. Cavab: 9 (C variantı).

DİM-in rəsmi izahı (13.07.2025)

… 1 mol Al → 1,5 mol H₂27 q3 q Qeyd olunan sxemə əsasən 27 q Al reaksiyaya daxil olarsa, məhlulun kütləsi 24 qram artır. 27 q Al------------------ 24 q məhlulun kütləsi artır x q Al--------------------8 q məhlulun kütləsi artır x=9Mənbə: DİM izahı — 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF)

Özün yoxla

Neçə qram sink xlorid turşusu ilə reaksiyaya girsə, 2,24 l (n.ş.) hidrogen ayrılar?

n(H₂) = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol = n(Zn); m = 0,1 · 65.

Fəsil 2

Hidrogenin xassələri. Guruldayıcı qaz

Kimyəvi reaksiyalarda hidrogen adətən reduksiyaedicidir (H0 → H+1): təmiz hidrogen solğun alovla sakit yanır, 2H₂ + O₂ → 2H₂O, və çoxlu istilik ayırır. Hidrogenin oksigenlə qarışığı isə alışdıqda partlayır. Ən güclü partlayış hidrogenin və oksigenin 2 : 1 həcm nisbətində olan qarışığında baş verir.

Guruldayıcı qaz

Guruldayıcı qaz — 2 həcm hidrogen və 1 həcm oksigen qarışığıdır. Alışdıqda güclü partlayışla su əmələ gəlir. Ona görə hidrogeni yandırmazdan əvvəl onun təmizliyini yoxlayırlar: ağzı aşağı tutulmuş sınaq şüşəsini alova yaxınlaşdırırlar — boğuq “pıq” səsi təmiz hidrogeni, cingiltili partlayış havaqarışıq hidrogeni göstərir.

Animasiya · 2H₂ + O₂ → 2H₂OQığılcım rabitələri qırır, atomlar yenidən qruplaşır: 2 molekul H₂ və 1 molekul O₂ 2 molekul su verir. Atomların sayı və kütlə saxlanır: 4 q hidrogen 32 q oksigenlə birləşir — kütlə nisbəti 1 : 8.Hidrogenin kimyəvi xassələri

• qeyri-metallarla (reduksiyaedici): H₂ + Cl₂ hν→ 2HCl, N₂ + 3H₂ Fe, t, p⇄ 2NH₃, H₂ + S t→ H₂S;
• metal oksidləri ilə — metalı reduksiya edir: CuO + H₂ t→ Cu + H₂O, WO₃ + 3H₂ t→ W + 3H₂O;
• aktiv metallarla hidridlər əmələ gətirir — burada hidrogen oksidləşdiricidir: 2Na + H₂ → 2NaH−1, Ca + H₂ → CaH₂;
• üzvi maddələrlə — hidrogenləşmə: C₂H₄ + H₂ Ni, t→ C₂H₆ (bitki yağlarından marqarin belə alınır).

Hidrogenin reduksiyaedici xassəsini qızdırılan mis(II)-oksid üzərindən onu buraxmaqla görmək olar: qara toz qırmızı misə çevrilir, borunun soyuq ucunda su damcıları yaranır.

Animasiya · hidrogen misi oksiddən reduksiya edirCu⁺² + 2e⁻ → Cu⁰ (reduksiya), H₂⁰ − 2e⁻ → 2H⁺¹ (oksidləşmə). Metallurgiyada volfram və molibden belə alınır.Nümunə 2

8 q mis(II)-oksidi tam reduksiya etmək üçün neçə litr (n.ş.) hidrogen lazımdır və neçə qram mis alınır? Mr(CuO) = 80.

1. n(CuO) = 8 : 80 = 0,1 mol; tənliyə görə CuO + H₂ → Cu + H₂O hər üç maddə 1 : 1 : 1 nisbətindədir.
2. V(H₂) = 0,1 · 22,4 = 2,24 l; m(Cu) = 0,1 · 64 = 6,4 q.
3. Cavab: 2,24 l H₂; 6,4 q Cu.

Laboratoriyada evdiometrə (qalın divarlı bölgülü boruya) hidrogen və oksigen doldur və qığılcım ver. Qaz qarışığı hansı nisbətdə tam reaksiyaya girir? Nə artıq qalır?

Laboratoriya · guruldayıcı qazV(H₂), ml6V(O₂), ml5İmtahanda belə soruşulurDİM · 01.06.2025

Hansı münasibətlər doğrudur? Aᵣ(O)=16, Aᵣ(H)=1- I. b = 2a- II. a = 2b- III. d = 8c- IV. c = 8d- V. d = 4c

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) I, IIIB) I, IVC) II, IVD) II, IIIE) I, V

1. Guruldayıcı qaz — 2 həcm H₂ və 1 həcm O₂. Avoqadro qanununa görə qazların həcm nisbəti mol nisbətinə bərabərdir.Niyə belədir?

   Eyni şəraitdə bərabər həcmlərdə bərabər sayda molekul olur.

2. a = n(O₂) = 1 mol, b = n(H₂) = 2 mol: b = 2a — I doğrudur, II yanlışdır.
3. c = m(O₂) = 1 · 32 = 32 q, d = m(H₂) = 2 · 2 = 4 q: c = 8d — IV doğrudur; III və V yanlışdır.Niyə belədir?

   Mol nisbəti 1 : 2 olsa da, oksigen molekulu 16 dəfə ağırdır: kütlə nisbəti 32 : 4 = 8 : 1.

4. Cavab: I, IV (B variantı).

DİM-in rəsmi izahı (01.06.2025)

2 həcm H₂ və 1 həcm O₂ qarışığı "guruldayıcı qaz" adlanır:a = 1 mol c = 1 · 32 = 32 qb = 2 mol d = 2 · 2 = 4 q I. doğru; b = 2a IV. doğru; c = 8dMənbə: DİM izahı — 01.06.2025, I ixtisas qrupu (PDF)

İmtahanda belə soruşulurDİM · 13.07.2025

7 mol X₂ və 3 mol Y₂ tam reaksiyaya daxil olarsa, ilkin maddələrin birindən neçə mol artıq qalar?

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) 1B) 4C) 2D) 5E) 3

1. 1-ci qurğu: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑; qaz suyun altında yığılır — X₂ = H₂.
2. 2-ci qurğu: 2KMnO₄ t→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ — Y₂ = O₂.
3. 2H₂ + O₂ → 2H₂O: 3 mol O₂ ilə 2 · 3 = 6 mol H₂ reaksiyaya girir. 7 > 6 — hidrogen artıqdır, oksigen tam sərf olunur.Niyə belədir?

   Artıq maddəni tapmaq üçün birinin miqdarına görə digərinin lazım olan miqdarını hesabla və verilənlə müqayisə et.

4. Artıq qalır: 7 − 6 = 1 mol H₂.
5. Cavab: 1 (A variantı).

DİM-in rəsmi izahı (13.07.2025)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (X₂) 2 KMnO₄ t→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ (Y₂) … Tənliyə əsasən 7 mol H₂ və 3 mol O₂ tam reaksiyaya daxil olduqda, oksigenin hamısı sərf olunur və 1 mol H₂ (7-6=1) artıq qalırMənbə: DİM izahı — 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF)

Tətbiqi. Hidrogendən ammonyak və xlorid turşusu sintez olunur, volfram, molibden kimi metallar oksidlərindən reduksiya edilir, bitki yağları marqarinə çevrilir. Maye hidrogen raket yanacağıdır; yanacaq elementlərində hidrogen elektrik enerjisi verir və yalnız su əmələ gətirir — bu, “yaşıl” energetikanın ümid verən istiqamətidir.

Özün yoxla

4 l hidrogen və 3 l oksigen qarışığı partladılıb, sonra ilkin şəraitə gətirilib (su — maye). Neçə litr qaz qalır?

2H₂ + O₂: 4 l H₂ ilə 2 l O₂ reaksiyaya girir.

Fəsil 3

Oksigen: alınması, xassələri, tətbiqi

Hekayə

Günorta həyətdə kiçik qardaş velosipeddən yıxılır, dizi sıyrılır. Ana ilk yardım qutusundan qəhvəyi şüşəni — 3 %-li hidrogen-peroksid məhlulunu çıxarıb yaraya tökür. Yara ağ köpüklə örtülür və fısıldayır.

Şagird soruşur: köpüyü hansı qaz yaradır? Ana deyir ki, qandakı ferment peroksidi parçalayır və ayrılan qaz yaranı təmizləyir. Əgər yaraya 34 q məhlul tökülübsə və peroksidin hamısı parçalanıbsa, neçə millilitr (n.ş.) qaz ayrılıb?

Peroksid damcıları sıyrığa düşür, köpük artır, oksigen qabarcıqları qalxır.

Oksigen Yer qabığında ən çox yayılmış elementdir (kütləcə təxminən 49 %): o, suyun, qumun, gilin, süxurların tərkibindədir. Havanın həcmcə 21 %-i sərbəst oksigendir. Atomunun elektron formulu 1s²2s²2p⁴; O₂ molekulunda ikiqat rabitə var. Oksigen rəngsiz, iysiz qazdır, havadan bir qədər ağırdır (32 : 29 ≈ 1,1), suda az həll olur (amma balıqların nəfəs alması üçün kifayət qədər); −183 °C-də açıq göy mayeyə çevrilir.

Oksigenin alınması

• Laboratoriyada — oksigenli birləşmələrin parçalanması: 2KMnO₄ t→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑, 2KClO₃ MnO₂, t→ 2KCl + 3O₂↑, 2H₂O₂ MnO₂→ 2H₂O + O₂↑, 2KNO₃ t→ 2KNO₂ + O₂↑, 2HgO t→ 2Hg + O₂↑;
• Sənayedə — maye havanın fraksiyalı distilləsi: əvvəl azot (−196 °C), sonra oksigen (−183 °C) buxarlanır; həmçinin suyun elektrolizi.

Oksigen havadan ağırdır — onu ağzı yuxarı qabda (havanı sıxışdırmaqla) və ya suyu sıxışdırmaqla yığırlar. Oksigeni közərən çöplə tanıyırlar: çöp oksigendə parlaq alovla alışır.

Animasiya · kalium-permanqanatdan oksigenQızdırılan KMnO₄ oksigen ayırır; qaz suyun altındakı qaba keçir və suyu sıxışdırır. Közərən çöp oksigenli qabda alışır — bu, oksigenin keyfiyyət reaksiyasıdır.Hekayə

Sıyrığın sualı. Qanda olan katalaza fermenti, laboratoriyadakı MnO₂ kimi, peroksidin parçalanmasını sürətləndirir: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑. m(H₂O₂) = 34 · 0,03 = 1,02 q, n(H₂O₂) = 1,02 : 34 = 0,03 mol, oksigen iki dəfə az: n(O₂) = 0,015 mol, V(O₂) = 0,015 · 22,4 = 0,336 l = 336 ml. Təxminən bir yarım stəkan qaz! Köpük çirki yaradan qaldırır, oksigen isə havasız şəraitdə yaşayan mikrobları məhv edir.

Nümunə 3

31,6 q KMnO₄ və 24,5 q KClO₃ (MnO₂ ilə) tam parçalanır. Hansından daha çox oksigen alınır? Mr(KMnO₄) = 158, Mr(KClO₃) = 122,5.

1. n(KMnO₄) = 31,6 : 158 = 0,2 mol; 2KMnO₄ → … + O₂: n(O₂) = 0,1 mol, V = 2,24 l.
2. n(KClO₃) = 24,5 : 122,5 = 0,2 mol; 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂: n(O₂) = 0,3 mol, V = 6,72 l.Niyə belədir?

   KMnO₄-də 4 oksigen atomundan yalnız 1-i (hər 2 molekuldan 2 atom) O₂-yə keçir; KClO₃-də isə hər 3 atomun hamısı.

3. Cavab: KClO₃-dən üç dəfə çox — 6,72 l (KMnO₄-dən 2,24 l).

İmtahanda belə soruşulurDİM · 12.07.2026

2 mol KNO₃-ün tam termiki parçalanmasından neçə mol O₂ əmələ gələr?

A) 1B) 2C) 0,5D) 3E) 1,52KNO₃ t→ 2KNO₂ + O₂↑2 mol → 1 mol

1. Aktiv metalların (K, Na) nitratları qızdırıldıqda nitrit və oksigenə parçalanır: 2KNO₃ t→ 2KNO₂ + O₂↑.Niyə belədir?

   Oksidləşmə dərəcələri: N⁺⁵ + 2e⁻ → N⁺³, 2O⁻² − 4e⁻ → O₂⁰ — molekuldaxili OR reaksiyası.

2. Tənliyə görə 2 mol KNO₃-dən 1 mol O₂ alınır.
3. Cavab: 1 (A variantı).

DİM-in rəsmi izahı (12.07.2026)

KNO₃-ün parçalanma reaksiyasını yazıb, … 2KNO₃ t→ 2KNO₂ + O₂ reaksiya tənliyinə əsasən 2 mol KNO₃-dən 1 mol O₂ alınır.Mənbə: DİM izahı — 12.07.2026, I ixtisas qrupu (PDF)

Oksigenin kimyəvi xassələri (güclü oksidləşdirici)

• metallarla: 2Mg + O₂ → 2MgO, 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃, 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄, 2Cu + O₂ t→ 2CuO; qızıl, gümüş və platin oksigenlə reaksiyaya girmir;
• qeyri-metallarla: C + O₂ → CO₂, S + O₂ → SO₂, 4P + 5O₂ → 2P₂O₅; azotla yalnız çox yüksək temperaturda və ildırımda: N₂ + O₂ ⇄ 2NO; halogenlərlə birbaşa reaksiyaya girmir;
• mürəkkəb maddələrlə: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, 2CO + O₂ → 2CO₂, 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O, 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O, katalizatorla 4NH₃ + 5O₂ Pt→ 4NO + 6H₂O.

Maddələrin oksigenlə işıq və istilik ayrılması ilə gedən reaksiyası yanma, yavaş gedəni (paslanma, qida maddələrinin hüceyrədə oksidləşməsi — tənəffüs) yavaş oksidləşmə adlanır. Oksigen tibbdə, metalların qaynaq edilməsində və kəsilməsində (asetilen-oksigen alovu ~3000 °C), poladəritmədə, raket mühərriklərində (maye oksigen) istifadə olunur.

Özün yoxla

2 mol KClO₃ MnO₂ iştirakı ilə tam parçalanır. Neçə mol oksigen alınır?

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂.

Fəsil 4

Ozon. Allotropiya

Hekayə

Axşam Bakıda tufan başlayır. Şagird eyvana çıxıb dənizkənarı şəhərin işıqlarına baxır: göy ildırımdan ağarır, gurultu gəlir. Yağışdan sonra hava qəribə təravətli, bir az “metal” iyi verir.

Bu iy ozondur — ildırımın elektrik boşalmasında oksigendən yaranan qaz. Fərz edək ki, boşalma zonasındakı 100 l oksigenin 6 l-i ozona çevrilib. Qazın həcmi nə qədər olar və qarışıqda ozonun həcm payı neçə faizdir?

Yağış və ildırım; dairədə üç oksigen molekulu iki ozon molekuluna çevrilir.Allotropiya

Bir kimyəvi elementin bir neçə bəsit maddə əmələ gətirməsinə allotropiya, bu maddələrə isə allotropik şəkildəyişmələr deyilir. Oksigen elementi iki bəsit maddə əmələ gətirir: oksigen O₂ və ozon O₃. Karbonun (almaz, qrafit), kükürdün, fosforun da allotropları var.

Ozon molekulu bucaqlıdır (~117°). O, kəskin iyli açıq göy qazdır, oksigendən 1,5 dəfə ağırdır (M = 48 q/mol), suda daha yaxşı həll olur, yüksək qatılıqda zəhərlidir. Ozon oksigendən daha güclü oksidləşdiricidir: asanlıqla parçalanır, O₃ → O₂ + O, ayrılan atomar oksigen çox aktivdir. Ozon elektrik boşalmasında, ildırımda və stratosferdə Günəşin ultrabənövşəyi şüalarının təsiri ilə yaranır: 3O₂ ⇄ 2O₃ − Q.

Animasiya · ozonator: 3O₂ → 2O₃Hər 3 molekul oksigendən 2 molekul ozon yaranır: atomların sayı və kütlə saxlanır, amma molekulların sayı, deməli həcm 3 : 2 nisbətində azalır.Ozonun xassələri və tətbiqi

• kalium-yodidi oksidləşdirir — nişastalı yodid kağızı göyərir (ozonun təyini): 2KI + O₃ + H₂O → I₂ + 2KOH + O₂;
• oksigenin oksidləşdirmədiyi gümüşü oksidləşdirir: 2Ag + O₃ → Ag₂O + O₂;
• 20–25 km hündürlükdəki ozon təbəqəsi canlıları ultrabənövşəyi şüalardan qoruyur; freonlar onu dağıdır;
• içməli suyun və havanın zərərsizləşdirilməsində, ağartmada istifadə olunur.

Hekayə

Tufanın sualı. 3O₂ → 2O₃: 6 l oksigendən 6 · 2 : 3 = 4 l ozon yaranır. Qarışıqda 100 − 6 = 94 l O₂ və 4 l O₃ qalır, həcm 94 + 4 = 98 l — 2 l azalır. Ozonun həcm payı: φ(O₃) = 4 : 98 ≈ 0,041 = 4,1 %. Kütlə dəyişmir, ona görə qarışığın sıxlığı artır. Havadakı ozonun qatılığı çox kiçikdir — onun “təravəti” yalnız yaxşı hiss olunan iydir.

Nümunə 4

Ozonatordan keçən 12 l oksigenin həcmi 11 l oldu. Neçə litr ozon yaranıb və qarışıqda ozonun həcm payı nə qədərdir?

1. 3O₂ → 2O₃: hər 3 l O₂ 2 l O₃ verir, həcm 1 l azalır.Niyə belədir?

   Həcmin azalması ΔV = 3 − 2 = 1 həcm “bir pay” deməkdir: neçə litr azalıbsa, o qədər “pay” reaksiyaya girib.

2. Həcm 12 − 11 = 1 l azalıb → 3 l O₂ sərf olunub, 2 l O₃ yaranıb.
3. φ(O₃) = 2 : 11 ≈ 0,182 = 18,2 %.
4. Cavab: 2 l O₃; φ ≈ 18,2 %.

Özün yoxla

Ozonlaşmış oksigendə ozonun həcm payı 25 %-dir. Qarışığın orta molyar kütləsini (q/mol) hesablayın.

M = 0,25 · 48 + 0,75 · 32.

Fəsil 5

Su: quruluşu və xassələri

Su molekulu bucaqlıdır (H–O–H bucağı 104,5°) və polyardır: oksigen atomunda qismən mənfi, hidrogen atomlarında qismən müsbət yük var. Bir molekulun hidrogeni qonşu molekulun oksigeninə cəzb olunur — hidrogen rabitəsi yaranır. Ona görə su, molekulu təxminən iki dəfə ağır olan H₂S-dən (M = 34 q/mol) fərqli olaraq, adi şəraitdə mayedir və 100 °C-də qaynayır.

Animasiya · su donur: buz niyə üzür?Soyuduqda suyun sıxlığı 4 °C-yə qədər artır, sonra azalır. Donanda molekullar hidrogen rabitələri ilə boşluqlu altıbucaqlı qəfəsə düzülür, həcm təxminən 9 % artır (şəkildə bu artım aydın görünsün deyə şişirdilib): buz (0,92 q/sm³) suyun üzündə qalır, göllər dibinə qədər donmur.

Su rəngsiz, iysiz mayedir, 0 °C-də donur, 100 °C-də (normal təzyiqdə) qaynayır. İstilik tutumu böyükdür — Xəzər yayda yavaş qızır, qışda yavaş soyuyur və sahil iqlimini mülayimləşdirir. Su ən yaxşı həlledicidir. Suyun tərkibini iki yolla sübut edirlər: analiz — elektrolizlə parçalamaq, sintez — guruldayıcı qazdan almaq.

Animasiya · suyun elektroliziKatodda hidrogen, anodda oksigen ayrılır; həcmləri 2 : 1 nisbətindədir — su molekulunda iki hidrogen atomu bir oksigen atomuna düşür.Suyun kimyəvi xassələri

• aktiv metallar (Na, K, Ca) adi şəraitdə qələvi və hidrogen verir: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑, Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑; dəmir yalnız közərmiş halda su buxarı ilə: 3Fe + 4H₂O t→ Fe₃O₄ + 4H₂; Cu, Ag, Au su ilə reaksiyaya girmir;
• aktiv metalların oksidləri qələvi verir: CaO + H₂O → Ca(OH)₂; turşu oksidləri turşu verir: SO₃ + H₂O → H₂SO₄, P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ (SiO₂ su ilə reaksiyaya girmir);
• qeyri-metallarla: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂, Cl₂ + H₂O ⇄ HCl + HClO, C + H₂O t→ CO + H₂; kükürd su ilə reaksiyaya girmir;
• duzlarla kristalhidratlar əmələ gətirir: CuSO₄·5H₂O (göydaş).

Nümunə 5

4,6 q natrium su ilə reaksiyaya girir. Neçə litr (n.ş.) hidrogen ayrılır və neçə qram qələvi əmələ gəlir? Ar(Na) = 23.

1. 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑; n(Na) = 4,6 : 23 = 0,2 mol.
2. n(H₂) = 0,2 : 2 = 0,1 mol, V = 2,24 l; n(NaOH) = 0,2 mol, m = 0,2 · 40 = 8 q.Niyə belədir?

   2 mol Na-ya 1 mol H₂ düşür: hər natrium atomu bir elektron verir, H₂ molekulu yaranması üçün iki elektron lazımdır.

3. Cavab: 2,24 l H₂; 8 q NaOH.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 07.06.2026

Müəyyən şəraitdə hansı reaksiyalar baş verir?1. X+Cu →2. Y+CO →3. X+S→4. Y+NH₃ →5. X+F₂ →

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) 2, 4, 5B) 1, 2, 5C) 1, 2, 3D) 3, 4, 5E) 1, 3, 4

1. Sxemdə Y həm KMnO₄-ün, həm də KClO₃-ün (MnO₂ ilə) parçalanmasından alınır: 2KMnO₄ t→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂, 2KClO₃ MnO₂, t→ 2KCl + 3O₂ — Y = O₂.
2. X elektrolizdə O₂ verir və KClO₃ + HCl reaksiyasında yaranır — X = H₂O: 2H₂O → 2H₂ + O₂. Diqqət: DİM izahında KClO₃ + HCl tənliyi bərabərləşdirilməyib (sağda 5KCl); düzgünü: KClO₃ + 6HCl → KCl + 3Cl₂↑ + 3H₂O.Niyə belədir?

   Yoxlama: K 1 = 1; Cl 1 + 6 = 1 + 6; H 6 = 6; O 3 = 3.

3. 1 (H₂O + Cu) və 3 (H₂O + S) — reaksiya getmir: mis az aktivdir, kükürd su ilə reaksiyaya girmir.
4. 2: 2CO + O₂ → 2CO₂; 4: 4NH₃ + 5O₂ Pt→ 4NO + 6H₂O; 5: 2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂ — hər üçü baş verir.Niyə belədir?

   Ftor oksigendən güclü oksidləşdiricidir: o, suyun oksigenini O₂ şəklində sıxışdırıb çıxarır.

5. Cavab: 2, 4, 5 (A variantı).

DİM-in rəsmi izahı (07.06.2026)

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ … 2H₂O → 2H₂ + O₂ Deməli X maddəsi H₂O, Y maddəsi O₂-dir. 1. H₂O + Cu → reaksiya getmir 2. O₂+ 2CO → 2CO₂ 3. H₂O + S → reaksiya getmir 4. 5O₂+ 4NH₃ → 4NO + 6H₂O 5. 2H₂O+ 2F₂ → 4HF + O₂Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)

Özün yoxla

Suyun elektrolizində anodda 5,6 l (n.ş.) oksigen yığılıb. Katodda neçə litr hidrogen yığılıb?

2H₂O → 2H₂ + O₂: V(H₂) = 2 · V(O₂).

Məşq

İmtahan tapşırıqları ilə məşq

Bu tapşırıqlar DİM imtahanlarındandır. Əvvəl özün həll et, sonra “Cavab və DİM izahı” düyməsini aç.

DİM · 07.06.2026

Oksigen hansı metallarla qarşılıqlı təsirdə olmur?

A) Mg, FeB) Mg, KC) Ag, AuD) Na, CaE) K, CaCavab və DİM izahı

Cavab: Ag, Au (C variantı).

Oksigen qazı Ag, Au və Pt ilə reaksiyaya daxil olmur.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF)

Yekun

Yadda saxla

• Hidrogen laboratoriyada aktiv metal + duru turşu (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑) və ya Al + qələvi ilə, sənayedə metandan və elektrolizlə alınır; ağzı aşağı qabda və ya suyu sıxışdırmaqla yığılır.
• Hidrogen adətən reduksiyaedicidir (CuO + H₂ → Cu + H₂O), aktiv metallarla hidridlərdə (NaH) oksidləşdiricidir.
• Guruldayıcı qaz — 2H₂ + O₂ (həcmcə 2 : 1, kütləcə 1 : 8); artıq maddəni tənliyə görə müəyyən et.
• Oksigen KMnO₄, KClO₃ (MnO₂), H₂O₂, KNO₃ parçalanmasından, sənayedə maye havadan alınır; ağzı yuxarı qabda yığılır, közərən çöplə tanınır.
• Oksigen metalların çoxu (Au, Ag, Pt istisna), qeyri-metallar və mürəkkəb maddələrlə reaksiyaya girir; yanma və yavaş oksidləşmə.
• Allotropiya: O₂ və O₃; 3O₂ ⇄ 2O₃ — kütlə saxlanır, həcm 3 : 2 azalır; ozon daha güclü oksidləşdiricidir.
• Su — polyar bucaqlı molekul, hidrogen rabitələri; ən böyük sıxlıq 4 °C-də, buz yüngüldür; aktiv metallar, oksidlər, F₂ ilə reaksiyaya girir; elektrolizdə V(H₂) : V(O₂) = 2 : 1.

Tipik səhvlər

“Hidrogeni istənilən metalla istənilən turşudan almaq olar.”

Yalnız hidrogendən əvvəl gələn metallar duru HCl və H₂SO₄-dən hidrogen ayırır; HNO₃ və qatı H₂SO₄ hidrogen vermir.

“Oksigeni də ağzı aşağı qabda yığırlar.”

Oksigen havadan ağırdır (32 > 29) — ağzı yuxarı qabda yığılır; ağzı aşağı yalnız havadan yüngül qazlar (H₂, NH₃) yığılır.

“Oksigen ozona çevriləndə kütlə azalır, çünki həcm azalır.”

Kütlə saxlanır, molekulların sayı azalır: 3 molekul O₂ → 2 molekul O₃; sıxlıq artır.

“Su 0 °C-də ən sıxdır, buz sudan ağırdır.”

Suyun sıxlığı 4 °C-də ən böyükdür; buzun sıxlığı 0,92 q/sm³-dir, o, suyun üzündə qalır.

Yekun

Müstəqil iş

Tapşırıqlar asandan çətinə düzülüb. Əvvəl özün həll et, sonra variantı seç; izah cavabdan sonra açılır.

1 · 1-ci səviyyə

Hansı qazı ağzı aşağı çevrilmiş qabda yığırlar?

Hidrogen havadan 14,5 dəfə yüngüldür və yuxarı qalxır.

2 · 1-ci səviyyə

Oksigenin allotropik şəkildəyişməsi hansıdır?

Allotroplar eyni elementin bəsit maddələridir: O₂ və O₃.

3 · 2-ci səviyyə

Hansı metal adi şəraitdə su ilə reaksiyaya girib qələvi və hidrogen əmələ gətirir?

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑; dəmir yalnız közərmiş halda su buxarı ilə reaksiyaya girir.

4 · 2-ci səviyyə

Hər maddədən 1 mol götürülüb. Hansının tam parçalanmasından ən çox oksigen alınır?

1 mol KClO₃ → 1,5 mol O₂; qalanlarından 0,5 mol.

5 · DİM səviyyəsi

10 l hidrogen və 10 l oksigen qarışığı partladılıb ilkin şəraitə gətirilib (su — maye). Nə qalır?

10 l H₂ ilə 5 l O₂ reaksiyaya girir; 10 − 5 = 5 l O₂ qalır.

6 · DİM səviyyəsi

Ozonlaşmış oksigenin orta molyar kütləsi 40 q/mol-dur. Ozonun həcm payı neçə faizdir?

48x + 32(1 − x) = 40 → 16x = 8 → x = 0,5.

İmtahan tapşırıqları və rəsmi izahlar — DİM:

1. 01.06.2025, I ixtisas qrupu (PDF) — Hidrogen. Oksigen. Su (A variantı, 80; B-76, C-66, D-63)
2. 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF) — Hidrogen. Oksigen. Su (A variantı, 71; B-74, C-68, D-66)
3. 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF) — Hidrogen. Oksigen. Su (A variantı, 47; B-43, C-43, D-32)
4. 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF) — Hidrogen. Oksigen. Su (A variantı, 66; B-62, C-75, D-80)
5. 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF) — Oksigen (A variantı, 49; B-47, C-39, D-49)
6. 12.07.2026, I ixtisas qrupu (PDF) — Hidrogen (A variantı, 82; B-64, C-75, D-77); Oksigen (A variantı, 85; B-84, C-84, D-83)

Hekayə, səhnələr, nümunələr, “Özün yoxla” və “Müstəqil iş” tapşırıqları bizimdir, DİM-ə aid deyil. DİM tapşırıqları və izahları mənbədəki kimi verilib; “…” işarəsi buraxılmış hissəni göstərir.