Kakav je sastav Bertoletove soli. Bertoletova so: hemijska svojstva, priprema i primena Kako dobiti Bertolet so od šibica

Uvod

Proučavajući kiseonik u hemiji, došli ste do odeljka „Proizvodnja kiseonika u laboratoriji razgradnjom neorganskih supstanci“. "Razlaganje vode, kalijum permanganata, vodikovog peroksida, teških oksida i nitrata aktivnih metala... tako da, čini se da je sve jasno. Dobivanje kiseonika iz bartolijeve soli? Kakva je ovo životinja?!" - standardni tok misli svakog učenika koji gleda kroz ovaj paragraf u udžbeniku. Bertolet so se ne uči u školi, tako da se morate sami raspitati o njoj. Danas ću u ovom članku pokušati što detaljnije odgovoriti na pitanje što je Bertoletova so.

porijeklo imena

Prvo, hajde da pričamo o njegovom imenu. Sol je zasebna klasa anorganskih supstanci, u čijoj hemijskoj formuli postoji takav raspored elemenata: Me-n- kiseli ostatak, gde je Me metal, kiseli ostatak je kiselinski ostatak, n je broj atoma ( možda neće biti prisutan ako je valencija metalnog i kiselinskog ostatka ista). Kiselinski ostatak se uzima iz neke neorganske kiseline. Hemijska formula ove soli je KClO 3 . Metal koji je prisutan u njemu je kalijum, što znači da je kalijum. Izvor ostatka ClO 3 je kloridna kiselina HClO 3 . Ukratko, Bertholletova so je kalijumova so hlorne kiseline. Nazivaju ga i kalijum hlorat, a pridjev "bertoletova" mu se pripisuje zbog imena otkrića.

Istorija otkrića

Prvi put ga je 1786. nabavio francuski hemičar Claude Berthollet. Propustio je hlor kroz vrući koncentrovani rastvor kalijum hidroksida (fotografija).

Bertoletova so: dobijanje

Proizvodnja hlorata industrijskim putem (uključujući bertolet so) zasniva se na reakciji disproporcionisanja hipohlorita, koji se dobijaju interakcijom hlora sa rastvorima alkalija. Dizajn procesa može biti različit: zbog činjenice da je proizvod najveće tonaže kalcijev hipoklorit, koji čini izbjeljivač, najčešći proces je reakcija izmjene između kalcijevog klorata (dobiva se zagrijavanjem kalcijum hipoklorita) i kalijum hlorid (kristalizira iz matične otopine). Kalijum hlorat se takođe može dobiti zahvaljujući modifikovanoj Berthollet metodi ne-dijafragmskom elektrolizom kalijum hlorida. Nastali hlor i kalijum hidroksid odmah stupaju u interakciju. Produkt njihove reakcije je kalijev hipohlorit, koji je dalje neproporcionalan originalnom kalijum hloridu i kalijum hloratu.

Hemijska svojstva

Ako temperatura zagrijavanja dostigne 400 ° C, dolazi do razgradnje Bertholletove soli, pri čemu se oslobađa kisik i srednje nastaje kalijev perklorat. Kod katalizatora (mangan oksid (4), oksid željeza (3), oksid bakra, itd.) temperatura na kojoj se odvija ovaj proces postaje znatno niža. Bertoletova so i amonijum sulfat mogu reagovati u rastvoru vode i alkohola i formirati amonijum hlorat.

Aplikacija

Mješavine redukcijskih sredstava (fosfor, sumpor, organska jedinjenja) i kalijum hlorata su eksplozivne i osjetljive na udarce i trenje (slika iznad). Osjetljivost se povećava ako su prisutni bromati i amonijeve soli. Zbog visoke osjetljivosti sastava u kojima je prisutna Bertoletova sol, gotovo se nikada ne koriste u proizvodnji vojnih i industrijskih eksploziva. Ponekad se koristi u pirotehnici kao izvor hlora za formulacije obojenog plamena.

Također se nalazi u glavama šibica i vrlo rijetko može biti inicijalni eksploziv (hloratni prah je detonirao vrpcu i bio je sastavni sastav ručnih bombi Wehrmachta). Da, i u SSSR-u, kalijev hlorat je dio fitilja Molotovljevog koktela, pripremljenog prema posebnom receptu. Otopine bertoletove soli ponekad su se koristile kao slab antiseptik, vanjski lijek za grgljanje. Početkom 20. stoljeća Bertoletova so se koristila za proizvodnju kiseonika u laboratoriji. Međutim, zbog visokog rizika više se nije koristio. Takođe, uz pomoć njega se u laboratorijskim uslovima dobija hlor dioksid (dolazi do reakcije redukcije kalijum oksalnog hlorata i dodaje se sumporna kiselina).

Zaključak

Sada znate sve o Bertoletovoj soli. Može biti i korisno i izuzetno opasno za osobu. Ako kod kuće imate šibice, onda svaki dan promatrate jednu od grana upotrebe bertollet soli u svakodnevnom životu.

Uvod

porijeklo imena

Istorija otkrića

Prvi put ga je 1786. nabavio francuski hemičar Claude Berthollet. Propustio je hlor kroz vrući koncentrovani rastvor kalijum hidroksida (fotografija).

Bertoletova so: dobijanje

Hemijska svojstva

Aplikacija

Zaključak

Pravi procesi tokom elektrolize rastvora kalijum ili natrijum hlorida su složeniji. Hipohlorit (hlorat) može nastati kako direktnom oksidacijom hloridnog anjona, tako i reakcijom hlora (koji nastaje na anodi) sa alkalijom (vidi Sl. Bakhchisaraitsyan N.G. et al. Radionica o primijenjenoj elektrohemiji (1990.)- S. 179 i dalje)

Korištene grafitne anode, kao i anodni mulj, sadrže tragove visoko toksičnih kloriranih spojeva (do dioksina). Mala količina materijala iz laboratorijske postavke ne predstavlja ozbiljnu opasnost. Međutim, treba izbjegavati direktan kontakt otpadnog materijala s kožom. Za referencu: prvi dokumentovani slučaj hlorakne (oštećenja kože dioksinom) zabeležen je kod radnika proizvodnje hlora u Nemačkoj, koji su radili sa anodnim muljem.

6. U predstavljenoj verziji ćelije, relativno skupa anoda se koristi neefikasno, jer gotovo sva struja teče samo kroz onaj dio njene površine koji je okrenut prema katodi. Ako se naprave male promjene u dizajnu fiksiranjem anode u centar spremnika, a jeftina katoda se napravi od nekoliko elemenata smještenih na jednakim udaljenostima oko anode, moguće je značajno smanjiti trošenje anode smanjenjem gustina struje (alternativno, ubrzati proces povećanjem struje pri istoj gustini anode).

Serijsko povezivanje elektrolizera omogućava efikasno korištenje snage izvora napajanja čiji je napon mnogo veći od onog koji je potreban za jednu ćeliju. Međutim, takav sklop ima značajan nedostatak: dok je struja ista za svaku ćeliju, uključujući i ćeliju s najvećim otporom, pad napona na ovoj "lošoj" ćeliji bit će veći nego na bilo kojoj drugoj. Kao rezultat toga, snaga raspršena u "lošoj" ćeliji može uzrokovati njeno pregrijavanje, što će zauzvrat ubrzati trošenje anode. Kao rezultat habanja, otpor "loše" ćelije može se još više povećati, pad napona na njoj će se povećati, što će izazvati daljnju degradaciju.

Budući da će povećanje ukupnog otpora uzrokovati općenito smanjenje struje, performanse svih ćelija će također pasti istovremeno. Ako se koristi napajanje sa trenutnim sistemom stabilizacije, tada će se "loša" ćelija brzo uništiti.

Dakle, kada su povezani u seriju, svi elektrolizatori trebaju biti što je moguće bliže konstrukciji i pod istim uvjetima. To nije uvijek lako postići u laboratoriji. Iz tog razloga se preporučuje da se elektrolizeri ne opterećuju blizu granice u pogledu glavnih parametara, prvenstveno u smislu gustine struje i temperature.

7. Trolejbus ima strujne kolektore (struje kolektore) opremljene grafitnim umetcima, koji omogućavaju klizanje po žicama i kontinuirani kontakt.

Ove kontaktne četke se troše, pale u lukovima kada kontakt nestane. Vozači ih s vremena na vrijeme mijenjaju za nove, a stare izbacuju na ivicu puta. Posebno puno četkica koje su odslužile svoju svrhu leže okolo na krajnjim stanicama. Možete hodati okolo i prikupiti dovoljno za eksperimente u elektrohemiji.

Ove elektrode sam napravio od trolejbuskih kontakata.

Elektrode su izrezane iz grafitnog umetka trolejbuskog strujnog kolektora sa strujnom iglom uvrnutom u navoj M3. To je također element pričvršćivanja elektroda u elektrolizeru.

Igle i mjesta na kojima su ugrađeni u elektrode premazani su PVC lakom radi zaštite od korozije.

Naučno ime Bertoletove soli je kalijum hlorat. Ova supstanca ima formulu KClO3. Kalijum hlorat je prvi nabavio francuski hemičar Claude Louis Berthollet 1786. Berthollet je odlučio da propušta hlor u zagrijanu otopinu. Kada se rastvor ohladi, kristali kalijum hlorata pali su na dno tikvice.

kalijum hlorat

Bertoletova so je bezbojni kristal koji se raspada kada se zagreje. Prvo se kalijum hlorat razlaže na perhlorat i kalijum hlorid, a jačim zagrevanjem kalijum perhlorat se razlaže na kalijum hlorid i kiseonik.

Važno je napomenuti da dodavanje katalizatora (oksidi mangana, bakra, željeza) Bertoletovoj soli smanjuje temperaturu njenog raspadanja za nekoliko puta.

Upotreba Bertholletove soli

Druga industrijska metoda za dobivanje Bertoletove soli je elektroliza vodenih otopina kalijevog klorida. Na elektrodama se prvo formira mješavina kalijevog hidroksida i hlora, zatim od njih nastaje kalijum hipohlorit iz kojeg se na kraju dobija Bertoletova so.

Claude Berthollet

Izumitelj kalijum hlorata, Claude Berthollet, bio je ljekar i apotekar. U slobodno vrijeme bavio se hemijskim eksperimentima. Klod je postigao veliki naučni uspeh - 1794. postao je profesor na dve više pariske škole.

Berthollet je bio prvi hemičar koji je uspeo da ustanovi sastav amonijaka, sumporovodika, močvarnog gasa i cijanovodonične kiseline. Izumio je srebrni fulminat i proces izbjeljivanja hlorom.

Kasnije se Berthollet bavio pitanjima nacionalne odbrane i bio je Napoleonov savjetnik. Na kraju svoje službe, Klod je osnovao naučni krug, koji je uključivao poznate francuske naučnike kao što su Gay-Lussac, Laplace i Humboldt.

Bertoletova sol vlastitim rukama.

Ova napomena će biti od interesa za one čitatelje koji žele sami napraviti ili nabaviti bartolet sol kod kuće. U ovom postupku nema ništa teško, osim što je potrebno striktno slijediti upute iz uputa.
Materijali potrebni za samopripremu soli
Prije pripreme željenog proizvoda potrebno je pripremiti sve što je potrebno za njegovu proizvodnju kod kuće. Evo liste potrebnih komponenti:
1) deset kutija šibica, preporučljivo je koristiti Plitspichprom šibice, jer su po komponentama najpogodnije;
2) jedna Petrijeva posuda, ili druga hemijska boca, ili, u ekstremnim slučajevima, nepotrebna čaša i tanjir, koje kasnije neće biti šteta baciti u smeće;
3) klupko konca i tanka elastična traka;
4) aceton.
Korak po korak upute za pravljenje ove soli
Sve šibice izvadimo iz kutija, uredno i ravnomjerno ih savijemo glavama u jednom smjeru, a zatim ih čvrsto zategnemo koncem ili stavimo gumicu na njih, svejedno, sve dok šibice drže čvrsto zajedno. Dobivenu gomilu šibica sa sumpornom stranom spuštamo u čašu i utapamo u tečnost na temperaturi blizu sto stepeni, toliko da su šibice potpuno pod vodom. Visina je otprilike sedam centimetara.
Čašu sa postavljenim šibicama i toplom vodom stavimo u neki topli kutak na vrijeme do četiri sata. Nakon proteklog vremena sipajte vodu iz čaše u Petrijevu posudu. A onda primjenjujemo jednu od dvije metode, koja nam se više dopala i koja nam se više približila.
Prva metoda
Potrebno je pustiti izmišljenu otopinu da odstoji neko vrijeme, pustiti da malo ispari, ali naši kristali kalijum hlorata još nisu počeli da se formiraju. Zatim ovu tekućinu lagano impregniramo acetonom tako da poblijedi u čaši, a zatim opet damo otopini malo vremena da odstoji. Nakon nekog vremena vidjet ćete da je otopina dobila žutu nijansu, sakrijte je na hladnom mjestu dok se u otopini ne počnu stvarati bezbojni kristali, koji su naša dugo očekivana tvar. Vadite ih postepeno i ostavite da se osuše.
Druga metoda
Sljedeća metoda uključuje ekstrakciju velike količine soli vlastitim rukama kod kuće. Tečnost je potrebno sipati u Petrijevu posudu za sušenje i sačekati da se pojavi potrebna količina osušene materije, napuniti je H2O i dalje postupiti po principu prve metode.
Ako upotrebite desetak kutija šibica, dobijate 9,5 g gotove bartolijeve soli. Probajte i sigurno ćete uspjeti.