Курс общей химии. Мингулина, Масленникова, Коровин_1990 -446с (996867), страница 86
Текст из файла (страница 86)
За счет встречного движения пара и жидкости достигается многократный массо- и теплообмен, в результате которого более летучий компонент накапливается преимущественно в верхней, а менее летучий — в нижней части колонны. В настоящее время дистнлляционные методы являются самыми распространенными в процессах очистки веществ. Суммарное атомное содержание примесей в очищенных веществах при этом снижается до 1О ''" — !О ' ~~4, а лимитирующих — до 10 ' — 1О ' ~~' Наиболее эффективными для глубокой очистки веществ являются методы, основанные на процессах к р и с т а л л и з а ц и и и на том, что содержание примесей в твердой фазе иное, чем в равновесной с ней жидкости.
Для оценки этого различия используют коэффициент распределения, представляющий собой отношение молярных долей примесей в твердой и жидкой фазах. Кристаллизацию веществ в процессе их очистки проводят или из раствора, нли из расплава. Первый способ широко используется как одна из начальных стадий очистки солей и щелочей и относительно малоэффективен. Способы второго типа включают в себя направленную и противоточную кристаллизацию, зонную плавку, а также вытягивание из расплава. Все они базируются на постепенной кристаллизации очищаемого вещества за счет перемещения нагревательных элементов вдоль его объема. При этом примеси, для которых коэффициент распределения меньше единицы, будут обогащать жидкую часть слитка, а примеси, для которых он больше единицы, концентрируются в его кристаллической части.
Многократное повторение процессов плавления и кристаллизации (от !О до нескольких сотен) приводит к накоплению примесей в головной и концевой частях слитка, составляющих около 30 ~4 его объема. Преимущество методов кристаллизации из расплавов заключается в возможности исключения прямого контакта очищаемого образца со вспомогательной аппаратурой. Поэтому эти методы применяют для глубокой очистки тугоплавких материалов, оксидов и солей. В методе вытягивания из расплава проводят выра- 348 щивание монокристалла вещества на вращающейся затравочной пластинке с параллельной его очисткой от примесей с коэффициентом распределения меньшим единицы. Рассматриваемые методы кристаллизации из расплава позволяют не только очищать вещества, но и вводить в них заданные количества тех или иных микропримесей.
В настоящее время кристаллизационные методы очистки считаются самыми тонкими и их обычно применяют на заключительных стадиях получения особо чистых веществ, в том числе полупроводниковых материалов. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Напишите электронные формулы атомов титана, циркония и гафния. Какие валентности онн проявляют? Напишите электронные формулы ионов ТР+, НР+, Ег'+. Назовите области применения титана. 2. Объясните коррознонную устойчивость титана, циркания и гафния. В накнх условиях они теряют свою устойчивость? Напишите уравнения реакций растворения титана в нонцентрированной горячей соляной кислоте, а гафния— в плавиковой кислоте и царсной водке.
Назовите области применения гафнин и циркония. 3. Напишите электронные формулы атомов ванадия, иновия и тантала. Какие валентности они проявляют? Напишите электронные формулы ионов Тг'т, Нь'" н Тазе. Назовите области применения ванадия и ниобия. 4. В каких средах и почему проявляют коррознонную устойчивость ванадий, ниобий и тантал? В каких условиях они теряют свою устойчивость? Напишите уравнения растворения иновия в царской водке, а тантала — в плавиковой кислоте.
Назовите области применении тантала. 5. Напишите электронные формулы атомов хрома, молибдена и вольфрама. Какие валентности оин проявляют? Напишите электронные формулы ионов Сгз+, Мо'+ мг'+ 6. В каких средах и почему хром проявляет корроэионную устойчивость? В каких средах он коррозионно нестоек? Напишите уравнение потенциала окислительно-восстановительной реанцни Сгт01 '+14Нт+бе = 2Сгьь+ТНгО Объясните как зависят потенциал и окислительные свойства этой системы от рН. Назовите области применения хрома. 7. В каких средах и почему молибден и вольфрам проявляют корроэионную устойчивость? В каких условиях они коррозионно нестойки? Напишите реакцию растворения молибдена в царской водке, Назовите области применения молибдена, вольфрама и их соединений. 8. Напишите злеитронные формулы атомов марганца, техиецня и рения.
Какие валентности они проявляют? Напишите электронные формулы ионов Мп'+, Тс'+ и Ке'+. й. В каких средах и почему марганец коррозионно устойчив? В каких условиях он корроэионно нестоекз Напишите реакцию растворения марганца в растворе серной иислоты. Назовите области применения марганца. 1б.
Как изменнютсн окислительные и кислотно-основные свойства оисидов марганца при увеличении его степени окисления? Как зависит потенциал Ем„оггмчы и окислительные свойства иона МпО, от РН среды? Назовите областй йрименения соединений марганца. 11. Напишите электронные формулы атомов железа, кобальта и никел?ь Какие валентности онн проявляют? Напишите электронные формулы ионов Ре'~, Со'+ и Н1'+. 12. Можно лн получить железо электролнэом водных растворов его солей? Ответ поясните путем рассмотрения термодинамики и кинетики основных и побочных реакций. 349 13. В каких средах железо проявляет корроэиониую устойчивость? В каких условиях железо коррозионно нестойко» Напишите реакцию взаимодействия железа с концентрированным и разбавленным раствором серной кислоты, Какие методы защиты железа от коррозии вы знаете» 14.
Напишите уравнение электродных реакций при электролизе водных растворов РеС1» при рН 3,0 с железными электродами. Сколько выделилось железа (в граммах) иа катоде при прохождении через раствор 15 электричества при выходе железа по току 50 огг«» Назовите области применения электролиза растворов солей железа.
15. Напишите уравнения реакций получения К,(ре(СХ)«) из Ретт. Напишите уравнение электролитической диссоциации этого комплексного соединения и комплексного иона по ступеням. Зная, что К„„,= 1 0 !0 "для иона (Ре(СХ)<) ', определите активность иона Реть в растворе, если активность иона (Ре(СХ )<)' равна единице. !5. Напишите уравнения электролитической диссоциации иомплексного соединения К<(ре(СХ)«) и комплексного иона по ступеняч. Как изменится концентрация ионов Ре'т в растворе этого соединения, если в раствор ввести: а) НС1, б) КСХ? 17. В каких средах и почему кобальт проявляет коррозноиную устойчивость» В каких условиях кобальт коррозионно нестоек» Напишите уравнение реакции взаимодействия кобальта с раствором соляной кислоты.
Назовите области применения кобальта. 18. Напишите уравнения реакций получения комплексного соединения (Со(ХН»)<)С!< в растворе соли С«С1». Напишите уравнения ступенчатой элсктролитнческой диссоциации этого соединения и комплексного иона. Как изменится концентрация ионов Со'~ в растворе этого соединении, если э раствор ввести: а) НС1; б) ХН<С!? 19.
В каких средах и почему никель проявляет коррозиоииую устойчивость» В каких условиях никель коррозионио нестоек» Напишите уравнение взаимодействия нниеля с раствором серной кислоты. Назовите области применения нинеля. 29. Напишите уравнения реакций получения комплексного соединения К<(Х!(СХ)<) в растворе, содержащем ион % т. Напишите уравнения ступенчатой злектролнтической диссоциации К<(%(СХ),) и комплексного иона. Как изменится ионцентрация ионов % + в растворе этого соединения, если в раствор ввести: а) НС!; б) КСХ? 21. Напишите уравнения электродных реакций при электролизе водных растворов Х!ЬО< с никелевыми электродами при рН 6,0.
Сколько выделилось на катоде никеля (в граммах) при прохождении через раствор )г электричества и выходе по току никеля 50 «г«<? Сколько и какого вещества еще выделилось на иатоде» Применяется ли электролиэ водных растворов солей никеля в технике» Если применяется, то для каких целей? 22. Напишите электронные формулы атомов рутения, родин и палладин. Какие валентности они могут проявлять? Напишите электронные формулы ионов (?н«т, Кй'", Рдт+.
Назовите области применения этих металлов. 23. Напишите электронные формулы атомов осмня, ирнднн н платины. Какие валентности они могут проявлять? Напишите электронные формулы ионов Оз'», 1г«+ и Р1<+. Назовите области применения этих металлов. 24. Напишите уравнения реакции растворения платины в царской водке. Напишите уравнения реакции ступенчатой электролитической диссоциации сведи пения Нг(Р1С!«) и комплексного иона. Кан изменится концентрация ионов в растворе этого соединения, если в раствор ввести: а) НС1; б) КОН? 25.
Напишите электронные формулы атомов меди, серебра и золота. Какие валентности они могут проявлять? Напишите электронные формулы ионов Сит+, Ай+ и Ац»т 25. Почему медь растворяется в НС) в присутствии кислорода? Какие способы защиты меди от коррозии вы знаете? Назовите области применения меди. 27. Напишите уравнения электродных реакций при электролизе водных растворов: а) СпЬОц б) К(Сп(СХ)т). Назовите области применения электролиза водных растворов соединений меди.
350 28. Какие комплексные соединения серебра и золота вы знаете? Напишите уравнения ступенчатой электролитической днссоциацни комплексных ионов в водных растворах. Назовите области применения серебра н золота. 29. Напишите электронные формулы атомов цинка, надмия и ртути. Какие валентности они могут проявлять? Навишнте электронную формулу нона Сбзт. Назовите области применения металлической ртути. Чем обусловлены особые меры предосторожности прн работе со ртутью н ее соединениями? 80.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
