nekrasovI (1114433), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Соединения зти, как правило, хорошо крнсталлизуются и плавятся беэ разложения. Примером могут служить произ. водные калия — КГ ° НГ (т. пл. 239'С), КГ 2НГ (б2'С), КГ ° ЗНГ (бб'С) н КГ ° 4НГ (72'С). Строение этих продуктов присоединения отвечает, вероятно, формулам вида К[Г(НГ) ] с водородными связями между ионом Г и молекуламн НГ. Разбавленные растворы гидроднфтарнда калия (КНГз) применяются иногда для удаления пятен от ржавчины. 29) Работа с фторнстым водородом н другимн фторидами требует соблюдения мер предосторожности, тзк как все соединения фтора ядовиты.
Сам фтористый водород, помимо резкого раздражения слизистых оболочек, вызывает также разрушеняе ногтей и зубов. Кроме того, он способствует осаждению кальция в тканях. Средством иугакаталигическик реакций, т. е. таких процессов, при которых катализатор (в данном случае — вода) не вводится в систему нзвнц а является одним нз продуктов реаяцнн.
Квк показывает рис. УП-4, скорость подобных процессов сначала, па мере увеличения в сястеме количества катализатора, нарастает до некоторого максимума, после него Начинает уменьшаться вследствие понижения концентраций реагирующих веществ. 23) Перед фигурным травлением стекла его обычно покрывают тонким слоем воска, а затем снимают этот слой на тех местах, которые должны быть протравлены. Под действием паров НГ места эти становятся матовымн, тогда как под действием плавиновой кислоты онн остаются прозрачными. Матовое травление в жидкости достигается предварительным добавлением к плавнковой кислоте нескольних процентов фторнстого аммония. й 24) Техническая цлавнковая кислота обычно содержит ряд примесей — Ге, РЬ, Аз, Нэб[Г», 50, и др.
Для грубой очистки ее подвергают перегонке в аппаратуре, изготовленной целиком нз платины (или свинца), отбрасыь вая первые порции днстнллята. Если этой очистки неда(ур. статочио, то техническую кислоту переводят в бнфторид П»с. )ГНЛ Схема хода атто- Калия, ЗатЕМ раэпаГашт ЕГО нагРеваннеи н растворяют па"ата»»т»чесх»а Оез»я»»- лучающнйся фторнстый водород в дистиллированной воде Крепкав плавнкавая кислота (более 50% НГ) может сохраняться н транспортироваться в стальных емкостях.
Для хранения плавнковой кислоты н работы с ней в лабораторных условиях наиботее удобны сосуды из некоторых органических пластмасс. Крупным потребителем фтарнстоводородной кислоты является алюминиевая промышленность. 25) Растворение фторнстого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (14 икал(моль). Характерно для него образование содержащей 39,35() НГ и кипящей прн !12'С азеотропной смеси (по другии данным— 37,5зь и т. кнп, 109 'С).
Такая азеотропная смесь получается в конечном счете прн перегонке как крепкой, так и разбавленной кислоты. 29) Прн низких температурах фторнстый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н»0 ° НГ, НзО 2НГ я Н,О 4НГ. Наиболее устойчиво из ннх первое (т, пл, †35 'С). которое следует рассматривать как фторнд оксоння — [НзО)Г. 27) Помимо обычной электролитической диссацнацин по уравнению Нà — ~ Н .[ Г (К = 7 10 ° ), для растворов фториставодородиой кислоты характерно равновесие: Г + НГ ч~ НГ'. Значение константы этого равновесия [[НГ ]/[Г ][НГ[ 5) наив. зывает, что в не очень разбавленных растворах НГ содержится больше аннаиов НГ~ чем простых анионов Г'. Например, для приводимых ниже общих нормальностей (С) приближенно имеем: С б 2.
Хлор первой помощи при острых отравлениях фторндамн служит 2тз-ный раствор СаС!ь Прн ожогах плавиковой кислотой пораженное место следует длительно (несколько часов) промывать струей холодной воды, а затем наложить на него компресс нз свежеприготовленной 20гй-ной взвеси МяО в глицерине. Хроническое отравление фторидами может быть вызвано как повышенным их содержанием в питьевой воде, так и вдыханием их с воздухом в виде пыли. В результате подобного отравления наблюдается разрушение зубной впали.
Существенно увеличивается также хрупкость костей, что создает предпосылки для их переломов. Имеются указании на то, что повышенное содержание фторядов в воде н воздухе способствует заболеванию зобом. Помимо фторной промышленности, с возможностыр хронического отравления фторнстымн соединениями приходится особенно считаться при выработке алюминия и суперфосфата. Предельно допустимой конпентрапней связанного фтора в воздухе производственных помещений считается 0,0005 мг/л. й 2.
Хлор. По распространенности в природе хлор близок к фтору— иа его долю приходится 0,02о~~ от общего числа атомов земной коры. Человеческий организм содержит 0,25 вес.% хлора " бйа Первичная форма нахождения хлора на земной поверхности отвечает его чрезвычайному распылению. В результате работы воды, на протяжении многих миллионов лет разрушавшей горные породы н вымывавшей из ннх все растворимые составные части, соединения хлора скапливалнсь в морях. Усыхание последних привело к образованию во многих местах земного шара мощных залежей НаС1, который и служит исходным сырьем для получения всех соединений хлора.
Будучи наиболее практически важным нз всех галоидов, хлор в громадных коли- 12леяюрплитичествах используется для беления тканей т штина маша н бумажной массы, обеззараживания питьевой воды (примерно 1,5 е на 1 мз) и в других отраслях техники. Ежегодное мировое потребление хлора исчисляется миллионами тонн. Основным промышленным' методом получения хлора является электролиз концентрированного раствора )ч!аС!. Принципиальная схема электролизера показана иа рнс. ЧП-5 (А — аноды, Б — диафрагма, В— катод)'. При'электролизе на аноде выделяется хлор (2Сà — 2е С1хт), й н прикатодном пространстве выделяется 'водород (2Н + 2е Нзу) н образуется )ч)аОН.
' 'Для лабораторного получения хлора обычно пользуются действием 'МпОз или КМпО, на' соляную кислоту: МпОз+ 4НС! МпС1з+ С1Д+ 2НтО 2КМпОа + 16НС1= 2КС! + 2МпС!з+ 5С1з) + 8НзО Вторая реакция протекает значительно энергичнее первой (требующен 'подогревания). Свободный хлор представляет собой желто-зеленый газ, состоящий нз двухатомных молекул. Под обычным давлением он сжижается при — 34'С и затвердевает при — 10! 'С. Один объем воды растворяет УП. Седьмая груияа аериодической сисгемь около двух объемов хлора. Образующийся желтоватый раствор часто называют ехлорной водой». "-" Хлор обладает резким запахом. Вдыхание его вызывает воспале. ние дыхательных путей, В качестве средства первой помощи при острых отравлениях хлором применяется вдыхание паров смеси спирта с эфиром. Полезно также вдыхание паров нашатырного спирта.'е По своей характерной химической функции хлор подобен фтору— он также является одновалентным металлоидом.
Однако активность его меньше, чем у фтора. Поэтому последний способен вытеснять хлор из соединений. Тем не менее химическая активность хлора очень велика — он соединяется почти со всеми металламн (иногда лишь в присутствии следов воды или при нагревании) и со всеми металлоидными элементами, кроме С, Н и О. Важно отмстить, что при полном отсутствии влаги хлор не действует на железо. Это и позволяет хранить его в стальных баллонах. 'ег и Взаимодействие хлора с в о д о р о д о м по реакции Н. + С1, = 2НС1 + 44 ккал при обычных условиях протекает крайне медленно, но нагревание смеси газов или ее сильное освещение (прямым солнечным светом, горящим магнием и т.
д.) сопровождается взрывом. Детальное изучение этой реакции позволило выяснить сущность ее отдельных стадий. Прежде всего за счет энергии (Ьт) ультрафиолетовых луней (илн нагревания) молекула хлора диссоциирует на.атомы, которые затем реагируют с молекулами водорода, образуя НС1 и атом водорода. Последний в свою очередь реагирует с молекулой хлора, образуя НС! и атом хлора, и т. д.: 1) С1,+ Им=С! + С! (первоначальиое возбуждение) 2).......С! + Не — НС! + Н 3) Н + С!е = НС!+ С! и т. д. Таким образом, получается как бы цепь последовательных реакций, причем за счет каждой первоначально возбужденной молекулы С!е образуется в среднем 100 тыс. молекул НС!. Реакции подобного типа называются цепными.
Они играют важную роль при протекании многих химических процессов. "" Большие количества НС! получают в технике как побочный продукт хлорирования органических соединений (по схеме 1(Н+С!е= =)сС!+ ЙС!, где К вЂ” органический радикал). Однако для получения чисзой соляной кислоты основное значение имеет прямой синтез, Исходным сырьем служат при этом хлор и водород, одновременно выделяющиеся прн электролизе раствора ХаС1. Спокойное протекание процесса обеспечивается смешиванием обоих газов лишь в момент взаимодействия.е' Еще один метод промышленного получения НС( основан на взаимодействии НаС! и концентрированной НеБОе по реакциям !чаС1 + НеЬОе = НаНБО4 + НС1Т НаС! + НаНБОе = ХаеЬО, + НС!(' Первая из них протекает в значительной степени уже при обычных условиях и практически нацело — при слабом нагревании; вторая осуществляется лишь при более высоких температурах. Для проведения процесса служат специальные механизированные печи большой про.
изводнтельностн. " 'е Хлористый водород (гидрохлорид) представляет собой бесцветный газ. В отсутствие влаги он при обычных температурах не действует на 4 2. ХЯО~> большинство металлов и их окислы. Газообразный кислород окисляет его только при нагревании.ы †" На воздухе хлористый водород дымит вследствие образования с парами воды капелек тумана.
Растворимость его весьма велика: при обычных условиях 1 объем воды способен поглотить около 450 объемов хлористого водорода. Раствор НС! в воде называется хлористоводородной (иначе сол яной) кислотой. Она относится к числу н а и более сил ь н ых кислот. Реактивная соляная кислота обычно имеет плотность 1,!9 г/см' и содержит около 37то хлористого водорода. Состав ее близок к формуле НС! 3 5НзО и-зз Подобно другим сильным кислотам, НС1 энергично взаимодействует со многимн металламн, окислами металлов и т. д.
Соли ее называются хлор истым и или хлор и да м и. Большинство их хорошо растворимо в воде. Из производных наиболее обычных металлов труднорастворимы хлориды серебра и свинца. Ежегодное мировое потребление соляной кислоты исчисляется миллионами тонн. Широкое практическое применение находят также многие ее соли." Непосредственное взаимодействие хлора с кислородом не приводит к образованию кислородных соединений хлора. Они могут быть получены лишь косвенными методами.
Для рассмотренпя путей их образования целесообразно исходить из обратимой реакции между хлором и водой: С!з + НзО + 6 ккал ч=ь НС! -1- НОС! При обычных условиях в насыщенном растворе гидролизовано около трети всего растворенного хлора. " Из образующихся при гидролизе хлора двух кислот †солян и хлорноватистой (НОС!) — первая является очень сильной, а вторая— очень слабой (слабее угольной).
Это резкое различие в силе обеих кислот можно использовать для их разделения. Если в воде взболтать порошок мела (СаСОз) и затем пропускать в нее хлор, то образующаяся соляная кислота реагирует с мелом (по уравнению: СаСОз+ 2НС! = СаС!з+ СОз7 + НзО), а хлорноватнстая накапливается в растворе. Подвергая реакционную смесь перегонке, получают в приемнике разбавленный раствор НОС!. Будучи соединением малоустойчивым, НОС! медленно разлагается даже в таком разбавленном растворе. Соли хлорноватистой кислоты и зываются хлорноватистокисл ы ми пли ги пахло рита м и. И сама НОС!, и ее соли являются очень сильными окислит е л я м и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
