Kálium és nátrium
- Rövid leírás és a természetben való felfedezés.
- A felfedezés története.
- Fizikai tulajdonságok.
- Kémiai tulajdonságok.
- Szilárd lúg. Fémek sói.
- Az előkészítés módja és hatóköre.
- Rövid leírás és a természetben való felfedezés.
A nátrium és a kálium a meglehetősen közös elemek közé tartozik.
Szabad formában a kálium és nátrium nem található a természetben. Ezek az alkálifémek különböző vegyületekbe tartoznak. Az ilyen vegyületek egyike a nátrium-klorid NaCl (kőzető só - Donbass, Solikamsk, Sol-Iletsk és mások).
Szintén nátrium-kloridot találunk a tengervízben és a sóforrásokban.
A káliumsók is jelen vannak a tengervízben, de sokkal kisebb mennyiségben. Általában a kálium-sók a lerakódások felső rétegeit tartalmazzák. A világ legnagyobb káliumsó-tartalma a Solikamsk-i Uralban található. Fehéroroszországban (Soligorsk) nagy mennyiségű kálium-sót találnak
Nem véletlenül vesszük figyelembe a nátrium- és a káliumszintet, hasonlóan fizikai tulajdonságaikhoz, mindkettő nyitott volt.
Davyben 1807-ben, kissé nedvesített szilárd lúgok elektrolízisével szabad fémeket nyertek - kálium és nátrium. Abban az időben kapták a neveket Potassia (kálium) és nátrium (nátrium).
A következő évben Gilbert, a híres "Fizika Annál"
javasolta új fémek kálium és nátrium (Natronium).
Később Berzelius rövidítette a vezetéknevet "nátrium" -ra (Natrium).
Valójában, a neve „nátrium” (Engl. És a francia. Nátrium, azt. Natrium) származik az ősi szó, közös Egyiptomban, az ókori görögök (vixpov) és a rómaiak, és megfelel a héber Noether (neter).
Az ókori Egyiptomban, a natronban vagy a nitrénben lúgnak nevezték, nem csak természetes szódákból, hanem növényi hamuból is. Mosogatásra, mázolásra használták, mumifikációval
holttestek. A XVIII. Század végén. Klaproth bevezették az ásványi lúgokhoz
a neve Natron, és a növényi kálium (Kali).
Ismeretes, hogy a XIX. Század elején. Oroszországban a nátriumot szódának nevezték.
Ami a kálium szót illeti, az arab szóból származik
alkálifém- (alkáli anyagok, a továbbiakban: a középkorban „alkálifém sók”). Bár még mindig nem különböznek egymástól, és hívták nevek, volt egy hasonló jelentésű: .. szikes, bórax stb Szó Varek kálium (Qila) első említése 850 az arab írók, majd elkezdi használni a szót Qali (al- Qali), amely jelöli a termék előállítható néhány hamu
növények. Oroszországban, a XIX. Század első negyedében. A káliumot káliumnak, potasznak és káliumnak nevezték. 1828-ban a kémiai irodalomban a kálium nevével együtt a kálium (kausztikus kálium, kálium-klorid stb.) Neve is előfordul.
A kálium neve a Hess tankönyv kiadása után vált világszerte.
A kálium és a nátrium sűrűségű ezüstfehérfémek
K = 0,86 g / cm3, Na = 0,97 g / cm3,
Ezek a fémek nagyon puhaak, késsel vágva.
Minden olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek fémkötésű anyagokban rejlenek: fémes fény, műanyag, puha, jó elektromos vezetőképesség és hővezető képesség.
Ennek az az oka, hogy alkálifém atomok esetén egy külső elektron 4 vagy több szabad orbitálisra esik, és az atomok ionizációs energiája alacsony, ami fémes kötést eredményez a fématomok között.
A természetben a nátrium egy izotópból áll
Kálium - két stabil izotópból
A kémiai kölcsönhatás során a kálium és a nátrium atomjai könnyen felszabadítják a valence-elektronokat, és pozitív töltésű ionokká válnak: K + és Na +. Mindkét fém erős redukálószer.
Gyorsan oxidálódik a szabadban, ezért kerozin réteg alatt káliumot és nátriumot kell tárolnia.
A vízzel való reakció erőszakos. Ezek a fémek könnyen kölcsönhatásba léphetnek számos nem-fém-kénnel, foszforral, halogénnel stb.
A hidrogéneket NaH, KH formában hidrogénnel kölcsönhatás közben melegítik. Ezeket a hidrideket könnyen felbomlik a víz
amely megfelel az alkáli és a hidrogénnek:
NaH + H20 = NaOH + H2
Ha a nátriumot az oxigén feleslegében elégetik, nátrium-peroxid Na2O2 képződik, ami viszont a levegő nedves szén-dioxiddal reagál, és oxigént szabadít fel:
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + 02
Ez a reakció nátrium-peroxid alkalmazásán alapul oxigén előállítására
Tengeralattjárók és a levegő regenerálása zárt térben.
- Szilárd lúg. Fémek sói.
A szilárd lúgokat vízoldható hidroxidoknak nevezzük. Ezek közül a legfontosabb a NaOH és a KOH.
A nátrium-hidroxid és a kálium-hidroxid fehér, átlátszatlan, szilárd
kristályos anyagok. A vízben jól oldódnak nagy mennyiségű hő felszabadulása. A vizes oldatok szinte teljesen disszociáltak és erős lúgok. Mutassa be a bázisok összes tulajdonságát.
A szilárd nátrium- és kálium-hidroxidok és vizes oldataik a szén-monoxidot (IV) abszorbeálják:
NaOH + CO2 = NaHC03
2NaOH + CO2 = Na2C03 + H20
vagy más formában:
2OH- + CO2 = CO + H20
A szilárd állapotban a levegőben NaOH és KOH abszorbeálja a nedvességet, ezért használják őket gázok párátlanítójaként.
Az iparban nátrium-hidroxidot és kálium-hidroxidot állítanak elő NaCl és KCl koncentrált oldatainak elektrolízisével. Ugyanakkor egyszerre keletkezik a klór és a hidrogén. A katód egy vasrács, az anód grafit.
Az elektrolízis sémáját (a KCI példáján) a következőképpen kell ábrázolni: a KCl teljesen disszociálódik a K + és Cl-ionokká. Amikor egy elektromos áram áthalad a katódon, a K + ionok alkalmasak, és klorid ionok Cl- az anódhoz. Számos szabványos elektródpotenciálban a kálium alumíniumig helyezkedik el, és ionjai csökkentek
(csatolja az elektronokat) sokkal nehezebb, mint a vízmolekulák. A hidrogén H + ionjai nagyon kicsiek. Ezért a molekulák vízzel távoznak a katódon molekuláris hidrogén kialakulásával:
2H20 + 2e = H2 + 2OH-
A kloridionok koncentrált oldatban könnyebben felszabadítják az elektronokat (oxidálják), mint a vízmolekulák, ezért a kloridionok az anódon kiürülnek:
Az oldat elektrolízisének általános egyenlete ionos formában:
2H2O + 2e- = H2 + 2OH-1
2Ci + 2H2O elektrolízisét a H2 + 2OH- + Cl2
2KCI + 2H2O elektrolízisét a H2 + 2KOH + Cl2
Hasonlóképpen a NaCl-oldat elektrolízise is folytatódik. Tartalmazó oldatot nátrium-hidroxiddal és nátrium-kloridot, lepárlással, csapadékot eredményez a nátrium-klorid (ez egy sokkal alacsonyabb oldhatósága, és ez változik a kis hőmérséklet), amely elkülönül, és használjuk a további elektrolízis. A nátrium-hidroxidot nagyon nagy mennyiségben állítják elő. Ez az alapvető vegyipar egyik legfontosabb terméke. Ezt alkalmazzák a tisztítására kőolajtermékek - benzin és kerozin, a termelés szappan, műselyem, papír, textil, bőr, a vegyipar és az otthoni (maró maró nátron).
Egy drágább terméket, kálium-hidroxidot használnak kevésbé, mint a NaOH.
Kálium- és nátriumsók.
Gyakorlatilag a kálium és a nátrium összes sója vízben oldódik.
A nátrium minden savval sókat képezhet.
A mindennapi életben és az iparban a legáltalánosabbak és a leggyakoribbak a következők: nátrium-klorid NaCl (asztali só), nátrium-hidrogén-karbonát és nátrium-szulfát Na2S04.
Nézzük mindegyiküket ugyanúgy.
A nátrium-klorid NaCl - élelmiszerek megőrzésére, fűszerezésként az élelmiszerek előkészítésében, az alapanyag az iparban nátrium-hidroxid, klór, sósav, szóda stb. Előállításához.
Nátrium-szulfát Na2SO4 - amelyet az iparban a glauber só előállítására használnak, a tízhidrát-hidrát Na2S04 * 10H2O kristályosításával.
A Glauber sóját az orvostudományban hasmenésként használják.
A nátrium- és kálium-sók (nátrium- és káliumionok) a nátrium- és káliumvegyületek minőségi kimutatására használhatók.
Nátrium-sók sötétben festik az égő lángját.
A kálium-sók lángolják az égő lángját.
Ez egy nagyon érzékeny módszer. Az egyetlen hátránya, hogy a vegyületeknél még kis mennyiségű nátrium jelenlétében az ibolya színt sárga színű maszkolják. Ebben az esetben a kék üveg abszorbeáló sárga sugarait használják.
A káliumsókat főként kálium-műtrágyákként használják.
- Az alkalmazás megszerzése és alkalmazási köre.
A nátriumot az olvadt nátrium-klorid vagy nátrium-hidroxid elektrolízisével állítják elő.
A nátrium-hidroxid nátrium-hidroxid elektrolízisének folyamán a katódon felszabadul a nátrium,
és az anódvízre és az oxigénre:
4OH-4e- = 2H20 + 02
A nátrium-klorid NaCl olvadék elektrolízisének folyamán a katódon nátriumot szabadít fel:
És az anód - klór:
Előnyösen gazdasági szempontból, a nátrium-hidroxid magas költsége miatt fő módszerként alkalmazható a NaCl olvasztás elektrolízise.
Csakúgy, mint a nátrium, a kálium kálium-klorid KCl és kálium-hidroxid KOH elektrolízisével is előállítható.
De ez a módszer nem kapott széles körű elosztást, mert Az elektrolízis folyamatában számos technikai nehézség merült fel, beleértve a biztonságtechnikai tervezés nehézségét.
A mai napig a kálium termelése az iparban a következő reakciók alapján történik:
1. KCl + Na NaCl + K
Amikor káliumot állítunk elő ezzel a módszerrel, a nátrium-gőz átmossa a megolvadt kálium-kloridot 8000 ° C-on, és a kapott káliumgőz kondenzálódik.
2. KOH + Na NaOH + K
Itt az olvadt kálium-hidroxid és a folyékony nátrium közötti kölcsönhatás 4400 ° C hőmérsékleten ellenáramoltatható nikkel reakcióoszlopában.
Emellett ezek a módszerek kálium-nátrium ötvözetet is előállíthatnak. Ezt az ötvözetet használják:
atomreaktorokban, folyékony fém hűtőközegként.
redukálószerként titán előállítására.
A káliumot és vegyületeit széles körben használják a gazdaság különböző ágaiban:
- amikor néhány festéket kap,
- a keményítő hidrolízisében,
- a puskapor előállításához,
- a textíliák fehérítésénél.
Nátrium- és kálium-peroxidok segítségével a levegő regenerálódását űrjárművekben és tengeralattjárókban végzik.
A nagy mennyiségben előforduló káliumhidrogén üveg előállításához vezet. A maró kálium-hidroxid felhasználásával a legjobb folyékony toalett szappannal készül.
1. "Kézikönyv az egyetemekbe való beiratkozáshoz". G. P. Khomchenko. 1976
2. "Általános kémia alapjai". Y. Tretyakov, Yu.G. Metlin. Moszkva "Oktatás" 1980
Hiba a szövegben? Jelölje ki az egérrel és kattintson rá
Maradt absztraktok, tanfolyamok, prezentációk? Ossza meg velünk - töltse le őket itt!
Segített a webhely? Tedd fel tetszését!