Какъв е съставът на бертолетовата сол. Бертолетова сол: химични свойства, приготвяне и приложение Как да получите бертолетова сол от кибрит

Въведение

Изучавайки кислород в химията, стигнахте до раздела „Производство на кислород в лабораторията чрез разлагане на неорганични вещества“. "Разграждането на вода, калиев перманганат, водороден прекис, тежки оксиди и нитрати на активни метали ... така че всичко изглежда ясно. Получаване на кислород от бартолиева сол? Що за животно е това?!" - стандартният ход на мисли на всеки ученик, който разглежда този параграф в учебника. Бертолетовата сол не се преподава в училище, така че трябва да направите справка за нея сами. Днес в тази статия ще се опитам да отговоря възможно най-подробно на въпроса какво представлява бертолетовата сол.

произход на името

Първо, нека поговорим за името му. Солта е отделен клас неорганични вещества, в химичната формула на които има такова подреждане на елементи: Me-n- киселинен остатък, където Me е метал, киселинният остатък е киселинен остатък, n е броят на атомите ( може да не присъства, ако валентността на метала и киселинния остатък е една и съща). Киселинният остатък се взема от някаква неорганична киселина. Химическата формула на тази сол е KClO 3 . Металът, който присъства в него, е калий, което означава, че е калий. Източникът на остатъка ClO 3 е хлорната киселина HClO 3 . В обобщение, бертолетовата сол е калиевата сол на хлорната киселина. Наричат го още калиев хлорат, а прилагателното "бертолетова" му се приписва заради името на откривателя му.

История на откритията

За първи път е получен през 1786 г. от френския химик Клод Бертоле. Той прекарва хлор през горещ концентриран разтвор на калиев хидроксид (снимка).

Бертолетова сол: получаване

Производството на хлорати по промишлен начин (включително бертолетова сол) се основава на реакцията на диспропорциониране на хипохлорити, които се получават при взаимодействието на хлор с алкални разтвори. Дизайнът на процеса може да бъде различен: поради факта, че най-големият тонажен продукт е калциевият хипохлорит, който съставлява белина, най-често срещаният процес е реакцията на обмен между калциев хлорат (получава се чрез нагряване на калциев хипохлорит) и калиев хлорид (той кристализира от матерния разтвор). Калиевият хлорат може да се получи и благодарение на модифицирания метод на Berthollet чрез бездиафрагмена електролиза на калиев хлорид. Полученият хлор и калиев хидроксид веднага взаимодействат. Продуктът от тяхната реакция е калиев хипохлорит, който допълнително диспропорционира спрямо оригиналния калиев хлорид и калиев хлорат.

Химични свойства

Ако температурата на нагряване достигне 400 ° C, настъпва разлагане на бертолетовата сол, при което се отделя кислород и междинно се образува калиев перхлорат. С катализатори (манганов оксид (4), железен оксид (3), меден оксид и др.) температурата, при която протича този процес, става много по-ниска. Бертолетовата сол и амониевият сулфат могат да реагират във водно-алкохолен разтвор и да образуват амониев хлорат.

Приложение

Смеси от редуциращи агенти (фосфор, сяра, органични съединения) и калиев хлорат са експлозивни и чувствителни на удар и триене (снимката по-горе). Чувствителността се повишава, ако присъстват бромати и амониеви соли. Поради високата чувствителност на съставите, в които присъства бертолетовата сол, те почти никога не се използват в производството на военни и промишлени експлозиви. Понякога се използва в пиротехниката като източник на хлор за състави на цветни пламъци.

Намира се и в кибритени глави и много рядко може да бъде иницииращ експлозив (хлоратният прах детонира шнура и представлява решетъчния състав на ръчните гранати на Вермахта). Да, и в СССР калиевият хлорат е част от предпазителя на коктейла Молотов, приготвен по специална рецепта. Разтворите на бертолетовата сол понякога се използват като слаб антисептик, външно лекарство за гаргара. В началото на 20-ти век бертолетовата сол се използва за производство на кислород в лабораторията. Поради високия риск обаче той вече не се използва. Също така с него се получава хлорен диоксид в лабораторни условия (има реакция на редукция на калиев оксалов хлорат и се добавя сярна киселина).

Заключение

Сега знаете всичко за бертолетовата сол. Тя може да бъде както полезна, така и изключително опасна за човек. Ако имате кибрит у дома, тогава всеки ден наблюдавате един от клоновете на употребата на бертолетова сол в ежедневието.

Въведение

произход на името

История на откритията

Бертолетова сол: получаване

Химични свойства

Приложение

Заключение

Реалните процеси по време на електролизата на разтвор на калиев или натриев хлорид са по-сложни. Хипохлорит (хлорат) може да се образува както чрез директно окисление на хлоридния анион, така и чрез реакция на хлор (който се образува на анода) с алкали (виж фиг. Bakhchisaraitsyan N.G. и др. Семинар по приложна електрохимия (1990)- S. 179 и сл.)

Използваните графитни аноди, както и анодната утайка съдържат следи от силно токсични хлорирани съединения (до диоксини). Малко количество материал от лабораторна инсталация не представлява сериозна опасност. Трябва обаче да се избягва директен контакт на отпадъчния материал с кожата. За справка: първият документиран случай на хлоракне (диоксиново увреждане на кожата) е отбелязан при работници от хлорното производство в Германия, които са работили с анодна утайка.

6. В представената версия на клетката сравнително скъпият анод се използва неефективно, тъй като почти целият ток протича само през тази част от повърхността му, която е обърната към катода. Ако се направят малки промени в дизайна чрез фиксиране на анода в центъра на резервоара и се направи евтин катод от няколко елемента, разположени на равни разстояния около анода, е възможно значително да се намали износването на анода чрез намаляване на плътност на тока (алтернативно, ускорете процеса, като увеличите тока при същата неговата анодна плътност).

Серийното свързване на електролизери позволява ефективно използване на мощността на източника на захранване, чието напрежение е много по-високо от необходимото за една клетка. Такава верига обаче има значителен недостатък: докато токът е еднакъв за всяка клетка, включително клетката с най-високо съпротивление, спадът на напрежението на тази "лоша" клетка ще бъде по-голям, отколкото на всяка друга. В резултат на това мощността, разсейвана в "лошата" клетка, може да доведе до нейното прегряване, което от своя страна ще ускори износването на анода. В резултат на износването съпротивлението на "лошата" клетка може да се увеличи още повече, спадът на напрежението върху нея ще се увеличи, което ще провокира по-нататъшно разграждане.

Тъй като увеличаването на общото съпротивление ще доведе до общо намаляване на тока, производителността на всички клетки също ще спадне едновременно. Ако се използва захранване със система за стабилизиране на тока, тогава "лошата" клетка ще бъде бързо унищожена.

По този начин, когато са свързани последователно, всички електролизатори трябва да бъдат възможно най-близки по конструкция и при еднакви условия. Това не винаги е лесно да се постигне в лабораторията. Поради тази причина се препоръчва да не се натоварват електролизери близо до границата по отношение на основните параметри, предимно по отношение на плътността на тока и температурата.

7. Тролейбусът има токоприемници (токоприемници), оборудвани с графитни вложки, които осигуряват плъзгане по проводниците и непрекъснат контакт.

Тези контактни четки се износват, изгарят в дъги, когато контактът се провали. Шофьорите от време на време ги сменят с нови, изхвърляйки старите край пътя. Особено много четки, които са служили на предназначението си, лежат на крайните спирки. Можете да се разходите и да съберете достатъчно за експерименти в електрохимията.

Тези електроди ги направих от тролейбусни контакти.

Електродите бяха изрязани от графитна вложка на тролейбусен токоприемник с тоководещ щифт, завинтен в резбата M3. Също така е елемент за закрепване на електродите в електролизера.

Щифтовете и местата, където са вградени в електродите, са покрити с PVC лак за защита от корозия.

Научното наименование на бертолетовата сол е калиев хлорат. Това вещество има формула KClO3. Калиевият хлорат е получен за първи път от френския химик Клод Луи Бертоле през 1786 г. Berthollet решава да прекара хлор в загрят разтвор. Когато разтворът се охлади, кристали от калиев хлорат падат на дъното на колбата.

калиев хлорат

Бертолетовата сол е безцветен кристал, който се разлага при нагряване. Първо калиевият хлорат се разлага на перхлорат и калиев хлорид, а при по-силно нагряване калиевият перхлорат се разлага на калиев хлорид и кислород.

Трябва да се отбележи, че добавянето на катализатори (оксиди на манган, мед, желязо) към бертолетовата сол намалява температурата на нейното разлагане няколко пъти.

Използването на бертолетова сол

Друг промишлен метод за получаване на бертолетова сол е електролизата на водни разтвори на калиев хлорид. Първо върху електродите се образува смес от калиев хидроксид и хлор, след което от тях се образува калиев хипохлорит, от който в крайна сметка се получава бертолетовата сол.

Клод Бертоле

Изобретателят на калиевия хлорат, Клод Бертоле, е бил лекар и аптекар. В свободното си време той се занимава с химически експерименти. Клод постига голям научен успех - през 1794 г. той става професор в две висши парижки училища.

Berthollet беше първият химик, който успя да установи състава на амоняк, сероводород, блатен газ и циановодородна киселина. Той изобретява сребърния фулминат и процеса на избелване с хлор.

По-късно Бертоле се занимава с въпросите на националната отбрана и служи като съветник на Наполеон. В края на службата си Клод основава научен кръг, който включва такива известни френски учени като Гей-Лусак, Лаплас и Хумболт.

Бертолетова сол със собствените си ръце.

Тази бележка ще бъде интересна за онези читатели, които искат да направят или получат бартолетна сол сами у дома. В тази процедура няма нищо трудно, освен че е необходимо стриктно да следвате инструкциите на инструкциите.
Необходими материали за самостоятелно приготвяне на сол
Преди да приготвите желания продукт, трябва да подготвите всичко необходимо за производството му у дома. Ето списък на необходимите компоненти:
1) десет кутии кибрит, препоръчително е да използвате кибрит Plitspichprom, тъй като те са най-подходящи по отношение на компонентите си;
2) едно петриево блюдо или друга химическа колба или, в краен случай, ненужна чаша и чинийка, която по-късно няма да е жалко да я изхвърлите в кошчето;
3) топка конец и тънък ластик;
4) ацетон.
Инструкции стъпка по стъпка за приготвяне на тази сол
Изваждаме всички кибрити от кутиите, спретнато и равномерно ги сгъваме с главите им в една посока и след това ги затягаме здраво с конци или им поставяме ластик, няма значение, стига кибритите да държат плътно заедно. Спускаме получената купчина кибрит със сярната страна в чаша и се удавяме в течност при температура близо до сто градуса, толкова много, че кибритът да е напълно под вода. Това е приблизително седем сантиметра височина.
Поставяме чаша с поставени кибрит и гореща вода в някакъв топъл ъгъл за период от време до четири часа. След изтеклото време изсипете водата от чашата в петриево блюдо. И тогава прилагаме един от двата метода, който ни хареса и доближи повече.
Първи метод
Необходимо е да оставите изобретения разтвор да престои известно време, като му позволите да се изпари малко, но нашите кристали на калиев хлорат все още не са започнали да се образуват. След това леко импрегнираме тази течност с ацетон, така че да стане бледа в чашата, след което отново даваме на разтвора малко време да престои. След известно време ще видите, че разтворът е придобил жълт оттенък, скрийте го на студено място, докато в разтвора започнат да се образуват безцветни кристали, които са нашето дългоочаквано вещество. Извадете ги постепенно и ги оставете да изсъхнат.
Втори метод
Следният метод включва извличането на голямо количество сол със собствените си ръце у дома. Необходимо е течността да се излее в петриево блюдо за сушене и да се изчака да се появи необходимото количество изсушено вещество, да се напълни с H2O и след това да се процедира според принципа на първия метод.
Ако използвате десетина кутийки кибрит, получавате 9,5 г готова бартолиева сол. Опитайте и определено ще успеете.