Karbon və silisium

Qeyri-metallar · Mövzu 23 / 35

Karbon və silisium

Bu dərsi Abşerondakı bağ evində bir gün ərzində keçəcəyik: axşam manqal və dəm qazı, səhər nənənin sodalı qoğalı, günorta sınan pəncərə və şüşə emalatxanası. Üç hadisənin arxasında IVA qrupun iki elementi — karbon və silisium dayanır. Onların allotropiyasını, oksidlərini, karbonatları və silikatları animasiyalarda görəcək, hesablamaları öyrənəcək və DİM tapşırıqlarını həll edəcəyik.

≈ 50 dəqiqə5 fəsil6 DİM tapşırığı9–11-ci sinif materialı

Bu dərsdən sonra bacaracaqsan

• karbonun allotropik şəkildəyişmələrini quruluşla izah etməyi;
• CO və CO₂-nin alınmasını, xassələrini və təhlükəsini bilməyi;
• CO₂ qələvi ilə reaksiyada hansı duzun alındığını mol nisbətinə görə müəyyən etməyi;
• karbonatları, hidrokarbonatları və onların çevrilmələrini, CO₂ və CO₃²⁻ ionunun təyinini bilməyi;
• silisiumun, SiO₂-nin, silikatların xassələrini, şüşə və sement istehsalını izah etməyi.

Başlamazdan əvvəl xatırla

• Atomun elektron quruluşu, hibridləşmə, oksidləşmə dərəcəsi.
• Oksidlərin, turşuların, duzların təsnifatı; ion mübadiləsi reaksiyaları.
• Maddə miqdarı: n = m/M, V = n · 22,4 l/mol.

Mündəricat

1. GirişSituasiya: manqal və dəm qazıhekayə və təxmin
2. Fəsil 1Karbon: allotropiya və kimyəvi xassələralmaz, qrafit, kömür; reduksiyaedici karbon
3. Fəsil 2Karbon oksidləri: CO və CO₂dəm qazı, karbon qazı, qələvi ilə duzlar
4. Fəsil 3Karbonat turşusu və karbonatlar. CO₂ və CO₃²⁻ ionunun təyiniH₂CO₃, soda, əhəngdaşı; köpüklənmə və əhəng suyu
5. Fəsil 4Silisium və silisium-dioksidyarımkeçirici, qələvi ilə reaksiya, kvars
6. Fəsil 5Silikatlar. Şüşə, keramika, sementsilikatlar, şüşə növləri, keramika və sement
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: manqal və dəm qazı

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

Avqust axşamı. 9-cu sinif şagirdi ailəsi ilə Abşerondakı bağ evindədir. Ata həyətdə manqal qalayıb: odun kömürü közərir, şişlərdə kabab cızıldayır. Hava sərinləşəndə şagird manqalı qızınmaq üçün eyvana — şüşəbəndə keçirmək istəyir. Nənə dərhal qadağan edir: «Manqalı heç vaxt qapalı yerə salma — dəm vurar!»

“Dəm” — karbon(II)-oksiddir, CO. Kömür əsasən karbondan ibarətdir: havası bol olanda o, karbon qazına (CO₂) qədər yanır, hava çatmayanda isə rəngsiz, iysiz və zəhərli CO əmələ gəlir. Şagird maraqlanır: manqalda 1,2 kq kömür yanıbsa, havaya nə qədər qaz çıxıb?

Közlər parlayır, tüstü qalxır; dairədə kömürün səthindəki karbon atomu O₂ ilə birləşib CO₂ molekulu kimi uçub gedir.Əvvəlcə təxmin et

Kömürü təmiz karbon sayaq. Sənin fikrincə, 1,2 kq kömür tam yananda neçə m³ (n.ş.) CO₂ ayrılır? Cavabı 2-ci fəsildə hesablayacağıq.

Karbon və silisium dövri sistemin IVA qrupundadır. Karbon həyatın elementidir: bütün üzvi maddələr, kömür, neft, təbii qaz, əhəngdaşı onun birləşmələridir. Silisium isə cansız təbiətin əsasıdır: qum, gil, daşlar, şüşə, sement onun birləşmələrindən ibarətdir. Bu dərsdə bu iki “qohum” elementi bağ evindəki bir günün hadisələri ilə izləyəcəyik.

Fəsil 1

Karbon: allotropiya və kimyəvi xassələr

Karbon IVA qrupun birinci elementidir: ₆C 1s² 2s² 2p². Xarici təbəqədə 4 elektron var. Həyəcanlanmış halda (2s¹ 2p³) karbon dörd tək elektronla dörd kovalent rabitə yaradır — üzvi birləşmələrdə həmişə IV valentlidir. Oksidləşmə dərəcələri: C−4 (CH₄, Al₄C₃), C0 (sadə maddə), C+2 (CO), C+4 (CO₂, karbonatlar).

Karbonun allotropiyası

Allotropiya — bir elementin bir neçə sadə maddə əmələ gətirməsidir. Karbonun allotropik şəkildəyişmələri: almaz (hər atom sp³-hibridləşib, dörd qonşu ilə tetraedrik bağlıdır — ən bərk təbii maddə, elektrik keçirmir), qrafit (sp², altıbucaqlı həlqələrdən laylar; laylar arasında zəif qüvvələr — yumşaqdır, kağızda iz qoyur, elektrik keçirir), karbin (sp, xətti zəncirlər) və fulleren C₆₀ (topa bənzər molekullar).

Animasiya · almaz və qrafitEyni karbon atomları, fərqli düzülüş: almazda möhkəm fəza toru, qrafitdə bir-birinin üzərində sürüşən laylar. Xassələrin fərqi quruluşun fərqindən irəli gəlir.

Odun kömürü, his, koks amorf karbon adlanır — onlar qrafitin çox kiçik kristallarından ibarətdir. Odun kömürünün məsamələri çox böyük daxili səth yaradır (1 q-da yüzlərlə m²): o, qazları və rəngli maddələri səthində saxlayır — adsorbsiya edir. Aktivləşdirilmiş kömür əleyhqazlarda, suyun təmizlənməsində və zəhərlənmədə dərman kimi istifadə olunur.

Adi şəraitdə karbon passivdir, qızdırdıqda isə fəallaşır. O, əsasən reduksiyaedicidir: C + O₂ → CO₂; metal oksidlərindən metalı ayırır: C + 2CuO t→ 2Cu + CO₂↑, ZnO + C t→ Zn + CO↑; közərmiş kömürdən su buxarı keçirdikdə “su qazı” alınır: C + H₂O t→ CO + H₂. Aktiv metallar və hidrogenlə isə karbon oksidləşdiricidir: C + 2H₂ t, kat→ CH₄, 4Al + 3C t→ Al₄C₃, CaO + 3C t→ CaC₂ + CO. Metal karbidləri su ilə parçalanır: Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑, CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑.

Nümunə 1

16 q mis(II)-oksid kömürlə tam reduksiya olunur. Neçə qram mis alınar?

1. Tənlik: 2CuO + C t→ 2Cu + CO₂↑; karbon C0 → C+4 — reduksiyaedici.
2. n(CuO) = 16 / 80 = 0,2 mol; tənliyə görə n(Cu) = n(CuO) = 0,2 mol.Niyə belədir?

   Hər CuO “vahidindən” bir Cu atomu çıxır: əmsallar 2 və 2-dir.

3. m(Cu) = 0,2 · 64 = 12,8 q.
4. Cavab: 12,8 q mis.

Nümunə 2

Alüminium-karbiddə (Al₄C₃) karbonun oksidləşmə dərəcəsini tapın.

1. 4·(+3) + 3x = 0, 3x = −12, x = −4.Niyə belədir?

   Alüminium yalnız +3 olur; karbon EM-i böyük element kimi mənfi dərəcə alır. Su ilə Al₄C₃ metan (C⁻⁴) verir — dərəcə dəyişmir.

2. Cavab: C−4 — karbonun ən aşağı oksidləşmə dərəcəsi.

Özün yoxla

Kalsium-karbiddə (CaC₂) karbonun oksidləşmə dərəcəsi neçədir? (İşarə ilə yaz.)

+2 + 2x = 0.

Fəsil 2

Karbon oksidləri: CO və CO₂

Manqala qayıdaq. Kömürün səthindəki karbon atomları havanın oksigeni ilə birləşir. Nəticə oksigenin miqdarından asılıdır.

Animasiya · hava çox və hava azOksigen bol olanda hər karbon atomu bir O₂ molekulu ilə CO₂ verir. Oksigen çatmayanda bir O₂ iki karbon atomuna bölünür — iki CO molekulu yaranır. Közün üstündəki göyümtül alov CO-nun yanmasıdır: 2CO + O₂ → 2CO₂.Dəm qazı

Karbon(II)-oksid CO (dəm qazı) — rəngsiz, iysiz, suda az həll olan, çox zəhərli qazdır: qanda hemoqlobinlə oksigendən möhkəm birləşir. Duz əmələ gətirməyən oksiddir — su, turşu və qələvilərlə duz vermir. Güclü reduksiyaedicidir: Fe₂O₃ + 3CO t→ 2Fe + 3CO₂ (domna sobası), CuO + CO t→ Cu + CO₂; göy alovla yanır. Alınması: CO₂ + C t→ 2CO; laboratoriyada HCOOH H₂SO₄(qatı), t→ CO↑ + H₂O.

Karbon qazı

Karbon(IV)-oksid CO₂ (karbon qazı) — rəngsiz, havadan ağır qazdır (D(hava) = 44 / 29 ≈ 1,52), yanmanı saxlamır (yanğınsöndürənlər), −78 °C-də bərk “quru buz” olur. Molekulu xəttidir: O=C=O. Turşu oksididir: CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃, CO₂ + CaO → CaCO₃; qələvi ilə nisbətdən asılı olaraq iki duz verir: CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (qələvi artıq), CO₂ + NaOH → NaHCO₃ (CO₂ artıq). Yanan maqnezium CO₂-də də yanır: 2Mg + CO₂ → 2MgO + C. Laboratoriyada: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O; sənayedə əhəngdaşının yandırılmasından: CaCO₃ t→ CaO + CO₂↑.

Hekayə

Manqalın sualı. n(C) = 1200 / 12 = 100 mol. Tam yanmada C + O₂ → CO₂: n(CO₂) = 100 mol, V = 100 · 22,4 = 2240 l = 2,24 m³. Bunun üçün 2,24 m³ oksigen, yəni təxminən 2,24 / 0,21 ≈ 10,7 m³ hava lazımdır. Qapalı şüşəbənddə oksigen tez azalır və yanma 2C + O₂ → 2CO yoluna keçir — eyni 100 mol karbon 2,24 m³ zəhərli CO verə bilər. Nənə tamamilə haqlıdır.

CO₂ qələvi məhlulundan keçəndə hansı duzun alınması mol nisbətindən asılıdır: n(CO₂) : n(NaOH) ≤ 1 : 2 olduqda normal duz (Na₂CO₃), ≥ 1 : 1 olduqda turş duz (NaHCO₃), aralıqda isə hər ikisi alınır. Laboratoriyada bunu özün yoxla.

Laboratoriya · CO₂ qələvi məhlulundaAnimasiya · karbon qazını buraxırıqCO₂-nin həcmi (n.ş.)44.8 ln(CO₂) = 0 mol; m(Na₂CO₃) = 0 q; m(NaHCO₃) = 0 qƏvvəl Na₂CO₃ yaranır; CO₂ 2 moldan çox olanda Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃ reaksiyası gedir; 4 mol CO₂-də yalnız NaHCO₃ qalır.İmtahanda belə soruşulurDİM · 12.07.2026

400 q kalsium-karbonatın tam parçalanmasından alınan qaz 400 q 40%-li NaOH məhlulu ilə tam reaksiyaya daxil olduqda hansı duzdan neçə qram alındığını müəyyən edin. Mᵣ(CaCO₃)=100, Mᵣ(NaOH)=40, Mᵣ(Na₂CO₃)=106, Mᵣ(NaHCO₃)=84

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) 212 q Na₂CO₃B) 84 q NaHCO₃C) 106 q Na₂CO₃D) 336 q NaHCO₃E) 42 q NaHCO₃

1. Qazın miqdarı: CaCO₃ t→ CaO + CO₂↑; n(CaCO₃) = 400 / 100 = 4 mol, deməli n(CO₂) = 4 mol.
2. Qələvinin miqdarı: m(NaOH) = 400 · 0,4 = 160 q, n(NaOH) = 160 / 40 = 4 mol. Diqqət: DİM izahında burada “0, 4” və “v(NaOH)” yazı qüsurları var (maddə miqdarı ν ilə yazılır) — sitatda buraxılıb.
3. Nisbət n(CO₂) : n(NaOH) = 4 : 4 = 1 : 1 — turş duz alınır: NaOH + CO₂ → NaHCO₃.Niyə belədir?

   1 : 2 nisbətində 2 mol Na₂CO₃, yəni 212 q alınardı (A variantı).

4. n(NaHCO₃) = 4 mol, m = 4 · 84 = 336 q.
5. Cavab: 336 q NaHCO₃ (D variantı).

DİM-in rəsmi izahı (12.07.2026)

400 q ------ y mol CaCO₃ → CaO + CO₂ y = 4 mol 100 q ------ 1 mol m(NaOH) = 400 · … = 160 q … = 160 : 40 = 4 mol 4 mol 4 mol 336 q NaOH + CO₂ → NaHCO₃ 1 mol 1 mol 84 qMənbə: DİM izahı — 12.07.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)

Özün yoxla

4,48 l (n.ş.) CO₂ 8 q NaOH olan məhluldan keçirildi. Neçə qram NaHCO₃ alınar?

n(CO₂) = 0,2 mol, n(NaOH) = 0,2 mol — nisbət 1 : 1; M(NaHCO₃) = 84 q/mol.

Fəsil 3

Karbonat turşusu və karbonatlar. CO₂ və CO₃²⁻ ionunun təyini

Hekayə

Səhər nənə qoğal bişirməyə başlayır. Xəmirə bir çay qaşığı çay sodası qatır, amma əvvəlcə sodanı qaşıqda bir neçə damcı sirkə ilə “söndürür” — qaşıqda köpük qalxır. Xəmiri sobaya qoyanda o, gözlə görünən şəkildə qabarır, kəsikdə məsamələr görünür.

Şagird soruşur: sodanı söndürmək nəyə lazımdır? Məlum olur ki, xəmiri qabardan karbon qazıdır. Çay qaşığında təxminən 8,4 q NaHCO₃ var. Soda yalnız sobada qızanda neçə litr CO₂ ayırır, sirkə ilə “söndürüləndə” isə neçə litr?

Xəmir qabarır; dairədə xəmirin içindəki CO₂ qabarcıqları böyüyür; soba işləyir.

CO₂ suda həll olanda zəif və davamsız karbonat turşusu yaranır: CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃ ⇄ H⁺ + HCO₃⁻. O, yalnız məhlulda mövcuddur və ikiəsaslıdır, ona görə iki sıra duz verir: karbonatlar (Na₂CO₃ — soda, K₂CO₃ — potaş, CaCO₃ — təbaşir, mərmər, əhəngdaşı) və hidrokarbonatlar (NaHCO₃ — çay sodası, Ca(HCO₃)₂). Karbonatlardan yalnız qələvi metal və ammonium karbonatları suda həll olur; Ca(HCO₃)₂ isə, CaCO₃-dən fərqli olaraq, həll olur.

Karbonatların çevrilmələri

Qızdırdıqda: CaCO₃ t→ CaO + CO₂↑; 2NaHCO₃ t→ Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O; Ca(HCO₃)₂ t→ CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O. Qələvi metalların karbonatları (Na₂CO₃, K₂CO₃) parçalanmır. Təbiətdə: CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇄ Ca(HCO₃)₂ — yeraltı sular əhəngdaşını həll edir (karst mağaraları), suyu müvəqqəti cod edir; su buxarlananda CaCO₃ yenidən çökür (stalaktitlər).

Karbonat ionunu necə tanıyaq? Ona güclü turşu tökək: məhlulda qaynamaya bənzər köpüklənmə başlayır. Bunun səbəbini ionlar səviyyəsində izləyək.

Animasiya · karbonat turşu ilə “qaynayır”İki H⁺ ionu karbonat ionunun bir oksigeninə birləşir və o, su molekulu kimi ayrılır; qalan C və iki O xətti CO₂ molekulu olub qaz qabarcığı ilə çıxır. Na⁺ (və ya K⁺) və Cl⁻ ionları reaksiyada iştirak etmir.İmtahanda belə soruşulurDİM · 13.07.2025

X və Y maddələrini müəyyən edin.

Variantlarda birinci yazılan X, ikinci yazılan Y-dir.

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) NaCl | CaCO₃B) KNO₃ | Na₂CO₃C) HCl | K₂CO₃D) CaCO₃ | K₂CO₃E) K₂CO₃ | CaCO₃

1. Qaz CO₂-dir — deməli, Y karbonatdır, X isə onu parçalayan turşudur. Y “suda məhlul” şəklindədir, yəni həll olan karbonat olmalıdır.
2. A və E: Y = CaCO₃ — suda həll olmur, məhlul yarada bilməz. D: X = CaCO₃ turşu deyil. B: KNO₃ duzdur, Na₂CO₃ ilə qaz vermir.Niyə belədir?

   Mübadilə reaksiyası qaz, çöküntü və ya su əmələ gələndə sona qədər gedir; KNO₃ + Na₂CO₃ cütündə bunların heç biri yoxdur.

3. C: K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + CO₂↑ + H₂O; ion şəklində CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O. Diqqət: DİM izahında tənlik əmsalsız yazılıb (“→ KCl + …”); düzgünü — 2KCl.
4. Cavab: X — HCl, Y — K₂CO₃ (C variantı).

DİM-in rəsmi izahı (13.07.2025)

Şərtə əsasən yalnız K₂CO₃+2HCl → … reaksiyasında CO₂ alınır.Mənbə: DİM izahı — 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF)

Ayrılan qazın CO₂ olduğunu necə sübut edək? Onu şəffaf əhəng suyundan — Ca(OH)₂ məhlulundan keçirək.

Animasiya · əhəng suyu: CO₂-nin təyiniCO₂ az olanda ağ CaCO₃ çöküntüsü yaranır — məhlul bulanır. CO₂ artıq olanda (mol nisbəti 1 : 1-dən çox) çöküntü həll olan Ca(HCO₃)₂-yə çevrilir və bulanıqlıq itir.Hekayə

Qoğalın sualı. n(NaHCO₃) = 8,4 / 84 = 0,1 mol. Yalnız qızdırdıqda 2NaHCO₃ t→ Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O: 0,1 mol sodadan 0,05 mol, yəni 1,12 l CO₂ ayrılır, xəmirdə isə qələvi xassəli Na₂CO₃ qalır — dad acılaşır, rəng saralır. Sirkə ilə NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + CO₂↑ + H₂O: hər mol soda 1 mol CO₂ verir — 2,24 l, iki dəfə çox. Ona görə soda turşu ilə (qatıq, sirkə, limon suyu) işlədilir: qaz çox, dad təmiz olur. Qaşıqdakı köpük isə gördüyümüz “qaynama” reaksiyasıdır.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 13.07.2025

Termiki parçalanmaya davamlı 25% kənar qarışıq saxlayan əhəngdaşının tərkibindəki CaCO₃-ün tam parçalanmasından 134 qram bərk qalıq alınmışdır. Parçalanma zamanı alınan karbon qazının həcmini (litr, n.ş.) hesablayın. Aᵣ(Ca)=40, Aᵣ(C)=12, Aᵣ(O)=16

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.

1. Əhəngdaşının kütləsini x q qəbul edək: onda CaCO₃ — 0,75x q, parçalanmayan qarışıq — 0,25x q.
2. CaCO₃ t→ CaO + CO₂↑: 100 q CaCO₃-dən 56 q CaO; 0,75x q-dan 0,75x · 56 / 100 = 0,42x q CaO.Niyə belədir?

   Bərk qalığa həm CaO, həm də qarışıq daxildir — CO₂ qaz kimi gedir.

3. 0,25x + 0,42x = 134, 0,67x = 134, x = 200 q; CaCO₃: 0,75 · 200 = 150 q.
4. n(CO₂) = n(CaCO₃) = 150 / 100 = 1,5 mol, V = 1,5 · 22,4 = 33,6 l. Yoxlama: kütlənin saxlanması — 200 − 134 = 66 q = 1,5 · 44 ✓.
5. Cavab: 33,6 l.

DİM-in rəsmi izahı (13.07.2025)

Əhəng daşının kütləsini x qram götürüb, hesablamaları aparaq CaCO₃ t→ CaO + CO₂ a= 0,42x q CaO 0,25x + 0,42x =134 x=200 CaCO₃ t→ CaO + CO₂ b =33,6Mənbə: DİM izahı — 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF)

Özün yoxla

10 q CaCO₃ xlorid turşusu ilə tam reaksiyaya girdi. Neçə litr (n.ş.) CO₂ ayrılar?

n(CaCO₃) = 10 / 100 = 0,1 mol = n(CO₂).

Fəsil 4

Silisium və silisium-dioksid

Silisium karbonun altında, 3-cü dövrdədir: ₁₄Si 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Yer qabığında oksigendən sonra ən geniş yayılmış elementdir (kütləcə ≈ 27 %), amma təbiətdə yalnız birləşmələr — silisium-dioksid və silikatlar şəklində olur. Kristal silisium almaza oxşar quruluşlu, metal parıltılı tünd-boz, bərk maddədir; yarımkeçiricidir — mikrosxemlər və günəş panelləri ondan hazırlanır. Atomunun radiusu karbonunkundan böyükdür, ona görə silisiumun qeyri-metallıq xassələri zəifdir.

Silisiumun alınması və xassələri

Alınması: SiO₂ + 2Mg t→ Si + 2MgO (laboratoriya), SiO₂ + 2C t→ Si + 2CO↑ (sənaye, elektrik sobası). Xassələri: Si + O₂ t→ SiO₂, Si + 2Cl₂ t→ SiCl₄, Si + C t→ SiC (karborund, çox bərk); metallarla silisidlər: 2Mg + Si t→ Mg₂Si; silisidlərdən turşu ilə silan: Mg₂Si + 4HCl → 2MgCl₂ + SiH₄↑ — silan havada öz-özünə alışır: SiH₄ + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O. Silisium turşularla (HF-dən başqa) reaksiyaya girmir, qələvi məhlulunda isə hidrogen ayıraraq həll olur: Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑.

Animasiya · silisium qələvidə, sonra turşuSilisium tozu qələvi məhlulunda hidrogen ayıraraq həll olur və natrium-silikat əmələ gəlir. Məhlula xlorid turşusu əlavə edəndə suda həll olmayan silikat turşusu ağ gel şəklində çökür.İmtahanda belə soruşulurDİM · 13.07.2025

Si +X+H₂O→–H₂ Y +HCl→–NaCl Z. Z maddəsini müəyyən edin.

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) SiO₂B) H₂SiO₃C) SiH₄D) H₂OE) SiO

1. Silisiumu suyun iştirakı ilə hidrogen ayıraraq “həll edən” X qələvidir: X = NaOH (ikinci mərhələdə NaCl ayrılır, deməli metal natriumdur).Niyə belədir?

   Silisium turşularla reaksiyaya girmir; qələvi ilə H₂ ayırır — bu, onu karbondan fərqləndirir.

2. Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑: Y = Na₂SiO₃ (natrium-silikat, “maye şüşə”).
3. Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃↓: Z = H₂SiO₃.Niyə belədir?

   Silikat turşusu zəif və həll olmayandır: güclü turşu onu duzundan sıxışdırıb çıxarır.

4. Cavab: H₂SiO₃ (B variantı).

DİM-in rəsmi izahı (13.07.2025)

Sxemdən göründüyü kimi, X - NaOH, Y - Na₂SiO₃- dür. Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃ (Z)Mənbə: DİM izahı — 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF)

Karbonun və silisiumun ali oksidlərinin formulu oxşardır — CO₂ və SiO₂, amma xassələri tamamilə fərqlidir: biri qazdır, digəri — qum və kvars. Səbəb quruluşdadır.

Animasiya · CO₂ və SiO₂: molekul və atom qəfəsiCO₂ ayrı molekullardan ibarətdir, molekullar arasında zəif qüvvələr var — maddə qazdır. SiO₂-də ayrı molekul yoxdur: hər silisium atomu dörd oksigenlə, hər oksigen iki silisiumla bağlıdır — nəhəng atom qəfəsi, çox bərk və çətin əriyən maddə.Silisium-dioksid və silikat turşusu

Silisium-dioksid SiO₂ (kvars, qum, çaxmaqdaşı, ametist) — turşu oksididir, amma su ilə reaksiyaya girmir. Qələvilər, əsasi oksidlər və karbonatlarla əridildikdə silikat verir: SiO₂ + 2NaOH t→ Na₂SiO₃ + H₂O, SiO₂ + CaO t→ CaSiO₃, SiO₂ + Na₂CO₃ t→ Na₂SiO₃ + CO₂↑. Turşulardan yalnız HF ilə reaksiyaya girir: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O — şüşə üzərində naxış belə həkk olunur. Silikat turşusu H₂SiO₃ karbonat turşusundan da zəifdir: Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → Na₂CO₃ + H₂SiO₃↓; qızdırdıqda H₂SiO₃ t→ SiO₂ + H₂O — qurudulmuş gel (silikagel) nəm uducudur.

Nümunə 3

Laboratoriyada 6 q SiO₂ maqneziumla tam reduksiya olundu. Neçə qram silisium alınar və neçə qram maqnezium sərf olunar?

1. SiO₂ + 2Mg t→ Si + 2MgO; n(SiO₂) = 6 / 60 = 0,1 mol.
2. n(Si) = 0,1 mol, m(Si) = 0,1 · 28 = 2,8 q; n(Mg) = 0,2 mol, m(Mg) = 0,2 · 24 = 4,8 q.Niyə belədir?

   Si⁺⁴ 4 elektron alır, hər Mg 2 elektron verir — ona görə maqnezium 2 dəfə çox lazımdır.

3. Cavab: 2,8 q Si; 4,8 q Mg.

Özün yoxla

2,8 q silisium qələvi məhlulunda tam həll oldu. Neçə litr (n.ş.) hidrogen ayrılar?

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂: 0,1 mol Si → 0,2 mol H₂.

Fəsil 5

Silikatlar. Şüşə, keramika, sement

Hekayə

Günorta həyətdə futbol oynayan şagirdin topu şüşəbəndin pəncərəsinə dəyir — şüşə çilik-çilik olur. Ata ilə qəsəbədəki şüşə emalatxanasına gedirlər. Usta yeni şüşəni ölçüb kəsir, emalatxananın dərinliyində isə kərpic sobanın ağzında alov gurlayır: başqa usta uzun borunun ucundakı közərmiş şüşədən güldan üfürür.

Sobanın yanında üç kisə var: qum, soda və əhəngdaşı. Usta deyir: «Adi pəncərə şüşəsinin tərkibi Na₂O·CaO·6SiO₂-dir». Şagird hesablamaq istəyir: 47,8 kq belə şüşə bişirmək üçün neçə kq qum lazımdır və sobadan nə qədər karbon qazı çıxır?

Sobanın ağzında alov titrəyir, borunun ucundakı şüşə közərir; dairədə ərintidən CO₂ qabarcıqları çıxır.

Silikatlar — silikat turşularının duzlarıdır; Yer qabığının çox hissəsini təşkil edir. Onların formulunu oksidlər şəklində yazmaq rahatdır: çöl şpatı K₂O·Al₂O₃·6SiO₂, kaolin (ağ gil) Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O, asbest 3MgO·2SiO₂·2H₂O. Suda yalnız natrium və kalium silikatları həll olur — onların qatı məhlulu “maye şüşə”dir (yapışqan, odadavamlı hopdurma). Təbii silikatların emalı ilə məşğul olan sənaye silikat sənayesi adlanır: keramika, şüşə və sement istehsalı.

Şüşə istehsalı

Şüşə — qum, soda və əhəngdaşı qarışığını ≈ 1500 °C-də əritməklə alınır: Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂ t→ Na₂O·CaO·6SiO₂ + 2CO₂↑. Soda əvəzinə potaş götürsək, istiyədavamlı kimyəvi şüşə K₂O·CaO·6SiO₂ alınır; əhəngdaşı əvəzinə qurğuşun oksidi götürsək — parlaq büllur K₂O·PbO·6SiO₂. Təmiz SiO₂ əridilib kvars şüşəsi alınır (ultrabənövşəyi şüaları keçirir, kəskin soyumaya davamlıdır). Rəngli şüşə üçün metal oksidləri qatılır: CoO — göy, Cr₂O₃ — yaşıl. Şüşə amorfdur: müəyyən ərimə temperaturu yoxdur, qızdırdıqda tədricən yumşalır.

Animasiya · şüşə sobasıXammal ərintiyə düşür, karbonatlar parçalanıb CO₂ ayırır, oksidlər SiO₂ ilə şüşə kütləsi əmələ gətirir. Kütlə saxlanılır: 566 kq xammaldan 478 kq şüşə alınır, 88 kq CO₂ bacadan çıxır.Hekayə

Emalatxananın sualı. M(Na₂O·CaO·6SiO₂) = 62 + 56 + 6 · 60 = 478 q/mol, deməli 47,8 kq şüşə 0,1 kmol-dur. Hər mol şüşəyə 6 mol SiO₂ lazımdır: 0,6 kmol · 60 = 36 kq qum. Bundan əlavə 0,1 · 106 = 10,6 kq soda, 0,1 · 100 = 10 kq əhəngdaşı lazımdır, sobadan isə 0,2 kmol · 22,4 = 4,48 m³ CO₂ çıxır. Usta əlavə edir: şüşəni turşu kimi HF ilə həkk edirlər, qələvi isə şüşəni yavaş-yavaş “yeyir” — ona görə qələvi məhlulları şüşə tıxaclı qablarda saxlanmır.

Keramika gildən hazırlanır: gil su ilə yoğrulur, formaya salınır və yandırılır — kərpic, kafel, saxsı qablar, çini. Sement əhəngdaşı ilə gilin qarışığını ≈ 1450 °C-də yandırıb (klinker) xırda üyütməklə alınır; su ilə qarışdırdıqda silikatlar hidratlaşır və kütlə daşa dönür. Sement, qum, çınqıl və su qarışığı betondur. Silisium-dioksid fosfor istehsalında da işlənir: Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 12.07.2026

Cədvələ əsasən doğru olanları müəyyən edin.1. ZO₂-nin su ilə qarışığı lakmusu qızardır2. A – kvars şüşədir3. ZO₂ fosforun alınması üçün istifadə olunur4. X₂O-nun su ilə qarışığı lakmusu göyərdir5. YO amfoter xassəlidir6. T elementi kaliumdur

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.A) 1, 3, 5B) 2, 3, 6C) 3, 4, 6D) 2, 4, 5E) 1, 3, 6

1. Cədvəldəki formulları tanış şüşələrlə tutuşduraq: pəncərə şüşəsi Na₂O·CaO·6SiO₂, büllur K₂O·PbO·6SiO₂. Deməli X = Na, Y = Ca, Z = Si, T = K, A isə K₂O·CaO·6SiO₂ — kimyəvi (istiyədavamlı) şüşədir.
2. 1 — yanlış: SiO₂ su ilə reaksiyaya girmir, lakmusun rəngi dəyişmir. 2 — yanlış: kvars şüşəsi təmiz SiO₂-dir.Niyə belədir?

   Turşu oksidi olmasına baxmayaraq SiO₂ suda həll olmur və turşu əmələ gətirmir.

3. 3 — doğru: Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C t→ 3CaSiO₃ + 2P + 5CO. 4 — doğru: Na₂O + H₂O → 2NaOH — qələvi, lakmus göyərir.
4. 5 — yanlış: CaO əsasi oksiddir. 6 — doğru: T — kalium. Diqqət: DİM izahının sonunda “natrium- oksid”, “T -kalium” yazı qüsurları var — sitatda buraxılıb.
5. Cavab: 3, 4, 6 (C variantı).

DİM-in rəsmi izahı (12.07.2026)

Na₂O · CaO · 6SiO₂ – adi pəncərə şüşəsi K₂O · CaO · 6SiO₂ – istiyədavamlı (kimyəvi) şüşə K₂O · PbO · 6SiO₂ – büllur şüşə Şüşələrin kimyəvi tərkibinə əsasən ZO₂ silisium- dioksiddir. SiO₂-nin su ilə qarışığı lakmusa təsir etmir, SiO₂-dən fosforun alınmasında istifadə olunur. X₂O … Onun su ilə qarışığı lakmusu göyərdir. YO kalsium-oksiddir, o əsasi xassəlidir. …Mənbə: DİM izahı — 12.07.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)

Özün yoxla

Adi pəncərə şüşəsində (Na₂O·CaO·6SiO₂) SiO₂-nin kütlə payı neçə faizdir? (0,1-ə qədər yuvarlaqlaşdır.)

w = 6 · 60 / 478.

Məşq

İmtahan tapşırıqları ilə məşq

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

DİM · 07.06.2026

Hansı maddənin tərkibində karbon atomu var?

A) piritB) silanC) çay sodasıD) təbii gipsE) kvars qumuCavab və DİM izahı

Cavab: çay sodası (C variantı).

Verilmiş maddələrdən formulları: pirit - FeS₂ , silan – SiH₄ , çay sodası – NaHCO₃, təbii gips – CaSO₄·2H₂O , kvars qumu – SiO₂. Verilənlərdən yalnız çay sodasının tərkibində karbon atomu var.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF)

Yekun

Yadda saxla

• Karbonun allotropiyası: almaz (sp³, fəza toru, ən bərk), qrafit (sp², laylar, elektrik keçirir), karbin, fulleren; amorf kömür adsorbsiya edir.
• Karbon əsasən reduksiyaedicidir (C + 2CuO → 2Cu + CO₂), aktiv metallarla və hidrogenlə oksidləşdiricidir (Al₄C₃, CaC₂, CH₄).
• CO — zəhərli, duz əmələ gətirməyən oksid, güclü reduksiyaedici; oksigen çatmayanda yaranır: 2C + O₂ → 2CO.
• CO₂ — turşu oksidi; qələvi ilə: n(CO₂) : n(NaOH) = 1 : 2 → Na₂CO₃, 1 : 1 → NaHCO₃.
• Karbonatlar turşu ilə köpüklənir (CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O); CO₂ əhəng suyunu bulandırır, artıq CO₂ bulanıqlığı aradan qaldırır.
• Qızdırdıqda: CaCO₃ → CaO + CO₂; 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O; Na₂CO₃, K₂CO₃ parçalanmır.
• Si — yarımkeçirici; qələvidə H₂ ayıraraq həll olur; SiO₂ — atom qəfəsli turşu oksidi, su ilə reaksiyaya girmir, turşulardan yalnız HF ilə reaksiyaya girir.
• Şüşə: Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂ → Na₂O·CaO·6SiO₂ + 2CO₂; kimyəvi şüşə K₂O·CaO·6SiO₂, büllur K₂O·PbO·6SiO₂.

Tipik səhvlər

“CO₂ ilə NaOH həmişə Na₂CO₃ verir.”

Mol nisbəti 1 : 1 olanda turş duz NaHCO₃ alınır; aralıq nisbətdə — iki duzun qarışığı.

“SiO₂ turşu oksidi olduğu üçün suda həll olub turşu verir.”

SiO₂ su ilə reaksiyaya girmir; H₂SiO₃ yalnız silikatdan güclü turşu ilə alınır.

“Qızdırdıqda bütün karbonatlar parçalanır.”

Na₂CO₃ və K₂CO₃ əriyir, amma parçalanmır; hidrokarbonatlar isə asanlıqla parçalanır.

“CO turşu oksididir, qələvi ilə duz verir.”

CO duz əmələ gətirməyən oksiddir; turşu oksidi CO₂-dir.

Yekun

Müstəqil iş

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

1 · 1-ci səviyyə

Karbonun hansı allotropik şəkildəyişməsi elektrik cərəyanını keçirir?

Qrafitdə hər karbonun bir p-elektronu laylar boyu hərəkət edir.

2 · 1-ci səviyyə

Hansı qaz əhəng suyunu bulandırır?

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

3 · 2-ci səviyyə

11,2 l (n.ş.) CO₂ 40 q NaOH olan məhluldan keçirildi. Hansı duz alınır?

n(CO₂) = 0,5 mol, n(NaOH) = 1 mol: nisbət 1 : 2 → Na₂CO₃.

4 · 2-ci səviyyə

SiO₂ hansı maddə ilə reaksiyaya girir?

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O; digər turşular və su SiO₂-yə təsir etmir.

5 · DİM səviyyəsi

16,8 q NaHCO₃ tam parçalandıqda neçə litr (n.ş.) CO₂ ayrılır?

n = 16,8 / 84 = 0,2 mol; 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 0,1 mol CO₂ = 2,24 l.

6 · DİM səviyyəsi

51 kq kimyəvi şüşə (K₂O·CaO·6SiO₂, M = 510 q/mol) almaq üçün neçə kq potaş (K₂CO₃) lazımdır?

0,1 kmol şüşə → 0,1 kmol K₂CO₃ · 138 = 13,8 kq.

İmtahan tapşırıqları və rəsmi izahlar — DİM:

1. 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF) — Karbon, silisium və onların birləşmələri (A variantı, 64; B-62, C-67, D-79)
2. 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF) — Karbon və onun birləşmələri (A variantı, 56; B-54, C-56, D-53); Silisium və birləşmələri (A variantı, 52; B-45, C-49, D-44)
3. 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF) — Karbon (A variantı, 64; B-71, C-63, D-66)
4. 12.07.2026, IV ixtisas qrupu (PDF) — Karbon və onun birləşmələri (A variantı, 48; B-38, C-31, D-41); Silisium və birləşmələri. Silikat sənayesi (A variantı, 52; B-33, C-44, D-51)

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.