Mis on Bertolet soola koostis. Bertoleti sool: keemilised omadused, valmistamine ja kasutamine Kuidas saada Bertoleti soola tikkudest

Sissejuhatus

Õppides hapnikku keemias, olete jõudnud rubriiki "Hapniku tootmine laboris anorgaaniliste ainete lagundamisel." "Vee, kaaliumpermanganaadi, vesinikperoksiidi, raskete oksiidide ja aktiivsete metallide nitraatide lagunemine ... nii et kõik tundub olevat selge. Hapniku hankimine bartooliumi soolast? Mis loom see on?!" - iga õpilase standardne mõttekäik, kes seda lõiku õpikus läbi vaatab. Bertolet soola koolis ei õpetata, nii et selle kohta tuleb ise päringuid teha. Täna püüan selles artiklis võimalikult üksikasjalikult vastata küsimusele, mis on Bertoleti sool.

nime päritolu

Kõigepealt räägime selle nimest. Sool on omaette anorgaaniliste ainete klass, mille keemilises valemis on selline elementide paigutus: Me-n- happeline jääk, kus Me on metall, happeline jääk on happejääk, n on aatomite arv ( ei pruugi olla, kui metalli ja happejäägi valents on sama). Happejääk võetakse mõnest anorgaanilisest happest. Selle soola keemiline valem on KClO 3. Selles sisalduv metall on kaalium, mis tähendab, et see on kaalium. ClO 3 jäägi allikaks on kloorhape HClO 3 . Kokkuvõttes on Berthollet' sool kloorhappe kaaliumisool. Seda nimetatakse ka kaaliumkloraadiks ja avastaja nime tõttu omistatakse sellele omadussõna "bertoletova".

Avastamise ajalugu

Selle hankis esmakordselt 1786. aastal prantsuse keemik Claude Berthollet. Ta lasi kloori läbi kuuma kontsentreeritud kaaliumhüdroksiidi lahuse (fotol).

Bertoletova sool: saamine

Kloraatide tootmine tööstuslike vahenditega (sealhulgas bertoletisool) põhineb kloori ja leeliselahuste koosmõjul tekkivate hüpokloriitide disproportsioonide reaktsioonil. Protsessi ülesehitus võib olla erinev: kuna kõige suuremas koguses produkt on kaltsiumhüpoklorit, millest moodustub pleegitus, on kõige levinum protsess kaltsiumkloraadi (see saadakse kaltsiumhüpokloriti kuumutamisel) ja kaltsiumkloraadi vahel. kaaliumkloriid (see kristalliseerub emalahusest). Kaaliumkloraati saab ka tänu modifitseeritud Berthollet' meetodile kaaliumkloriidi mittediafragma elektrolüüsil. Saadud kloor ja kaaliumhüdroksiid interakteeruvad koheselt. Nende reaktsiooni produkt on kaaliumhüpoklorit, mis on veelgi ebaproportsionaalne algse kaaliumkloriidi ja kaaliumkloraadiga.

Keemilised omadused

Kui kuumutamistemperatuur jõuab 400 ° C-ni, toimub Berthollet' soola lagunemine, mille käigus eraldub hapnik ja vahepeal moodustub kaaliumperkloraat. Katalüsaatorite (mangaanoksiid (4), raudoksiid (3), vaskoksiid jne) temperatuur, mille juures see protsess toimub, muutub palju madalamaks. Bertolet' sool ja ammooniumsulfaat võivad reageerida vee-alkoholi lahuses ja moodustada ammooniumkloraati.

Rakendus

Redutseerivate ainete (fosfor, väävel, orgaanilised ühendid) ja kaaliumkloraadi segud on plahvatusohtlikud ning löökide ja hõõrdumise suhtes tundlikud (foto ülal). Tundlikkus suureneb bromaatide ja ammooniumisoolade esinemisel. Bertolet soola sisaldavate kompositsioonide kõrge tundlikkuse tõttu ei kasutata neid peaaegu kunagi sõjaliste ja tööstuslike lõhkeainete tootmisel. Mõnikord kasutatakse seda pürotehnikas kloori allikana värviliste leegipreparaatide jaoks.

Seda leidub ka tikupeades ja väga harva võib see olla initsiatiiv lõhkeaine (kloraadipulber plahvatas nööri ja oli Wehrmachti käsigranaatide resti koostis). Jah, ja NSV Liidus on kaaliumkloraat osa Molotovi kokteili kaitsmest, mis on valmistatud spetsiaalse retsepti järgi. Bertholleti soolalahuseid kasutati mõnikord nõrga antiseptikuna, välispidise ravimina kuristamise vastu. 20. sajandi alguses kasutati Bertolet soola laboris hapniku tootmiseks. Suure riski tõttu seda aga enam ei kasutatud. Samuti saadakse selle abil laboritingimustes kloordioksiidi (toimub kaaliumoksaalkloraadi redutseerimisreaktsioon ja lisatakse väävelhapet).

Järeldus

Nüüd teate Bertolet' soola kohta kõike. See võib olla inimesele nii kasulik kui ka äärmiselt ohtlik. Kui teil on kodus tikud, siis jälgite iga päev üht berthollet soola kasutamise haru igapäevaelus.

Sissejuhatus

nime päritolu

Avastamise ajalugu

Selle hankis esmakordselt 1786. aastal prantsuse keemik Claude Berthollet. Ta lasi kloori läbi kuuma kontsentreeritud kaaliumhüdroksiidi lahuse (fotol).

Bertoletova sool: saamine

Keemilised omadused

Rakendus

Järeldus

Kaalium- või naatriumkloriidi lahuse elektrolüüsi käigus toimuvad tegelikud protsessid on keerulisemad. Hüpoklorit (kloraat) võib tekkida nii kloriidaniooni otsesel oksüdatsioonil kui ka kloori (mis tekib anoodil) reaktsioonil leelisega (vt joonis 1). Bakhchisaraitsyan N.G. jt rakenduselektrokeemia töötuba (1990)- S. 179 jj)

Kasutatud grafiitanoodid ja ka anoodimuda sisaldavad väga mürgiste klooritud ühendite jälgi (kuni dioksiinideni). Väike kogus materjali laboris ei kujuta endast tõsist ohtu. Siiski tuleks vältida jääkmaterjali otsest kokkupuudet nahaga. Võrdluseks: esimene dokumenteeritud klorakne (dioksiinist nahakahjustus) juhtum registreeriti Saksamaal klooritootmise töötajatel, kes töötasid anoodimudaga.

6. Esitatud elemendi versioonis kasutatakse suhteliselt kallist anoodi ebaefektiivselt, kuna peaaegu kogu vool voolab ainult läbi selle pinna osa, mis on suunatud katoodile. Kui konstruktsioonis tehakse väikesed muudatused, kinnitades anoodi paagi keskele ja odav katood on valmistatud mitmest anoodi ümber võrdsel kaugusel asuvast elemendist, on võimalik anoodi kulumist oluliselt vähendada, vähendades anoodi kulumist. voolutihedus (teise võimalusena kiirendage protsessi, suurendades voolu samaaegselt selle anooditihedusega).

Elektrolüsaatorite jadaühendus võimaldab efektiivselt kasutada toiteallika võimsust, mille pinge on palju suurem kui ühe elemendi jaoks vajalik. Kuid sellisel vooluahelal on märkimisväärne puudus: kuigi vool on iga elemendi, sealhulgas suurima takistusega elemendi jaoks, sama, on selle "halva" elemendi pingelangus suurem kui ühelgi teisel. Selle tulemusena võib "halvas" elemendis hajuv võimsus põhjustada selle ülekuumenemise, mis omakorda kiirendab anoodi kulumist. Kulumise tagajärjel võib "halva" elemendi takistus veelgi suureneda, pingelang sellel suureneb, mis kutsub esile edasise degradatsiooni.

Kuna kogutakistuse suurenemine põhjustab voolu üldise vähenemise, langeb samaaegselt ka kõigi elementide jõudlus. Kui kasutatakse voolu stabiliseerimissüsteemiga toiteallikat, hävib "halb" rakk kiiresti.

Seega peaksid kõik elektrolüsaatorid järjestikku ühendatuna olema ehituselt võimalikult lähedal ja samadel tingimustel. Seda pole laboris alati lihtne saavutada. Sel põhjusel ei soovitata elektrolüsaatoreid koormata põhiparameetrite, eelkõige voolutiheduse ja temperatuuri poolest piirilähedaselt.

7. Trollibussil on grafiitdetailidega varustatud voolukollektorid (voolukollektorid), mis tagavad libisemise mööda juhtmeid ja pideva kontakti.

Need kontaktharjad kuluvad, kontakti ebaõnnestumisel põlevad kaarekujuliselt. Autojuhid vahetavad need aeg-ajalt uute vastu, visates oma vanad tee äärde välja. Eriti palju lebab lõpp-peatustes harju, mis on oma eesmärgi täitnud. Saate ringi jalutada ja koguda piisavalt palju elektrokeemiaeksperimentide jaoks.

Need elektroodid tegin trollibussi kontaktidest.

Elektroodid lõigati trollibussi voolukollektori grafiidist sisetükist M3 keermesse keeratud voolu kandva tihvtiga. See on ka elektrolüüsi elektroodide kinnitamise element.

Tihvtid ja kohad, kus need on elektroodidesse kinnitatud, on korrosiooni eest kaitsmiseks kaetud PVC-lakiga.

Bertolet soola teaduslik nimetus on kaaliumkloraat. Selle aine valem on KClO3. Kaaliumkloraadi hankis esmakordselt prantsuse keemik Claude Louis Berthollet 1786. aastal. Berthollet otsustas kloori kuumutatud lahusesse lasta. Kui lahus jahtus, langesid kaaliumkloraadi kristallid kolvi põhja.

kaaliumkloraat

Bertolet' sool on värvitu kristall, mis kuumutamisel laguneb. Esiteks laguneb kaaliumkloraat perkloraadiks ja kaaliumkloriidiks ning tugevamal kuumutamisel laguneb kaaliumperkloraat kaaliumkloriidiks ja hapnikuks.

Tähelepanuväärne on see, et katalüsaatorite (mangaani, vase, raua oksiidid) lisamine Bertolet soolale vähendab selle lagunemise temperatuuri mitu korda.

Berthollet' soola kasutamine

Teine tööstuslik meetod Bertolet soola saamiseks on kaaliumkloriidi vesilahuste elektrolüüs. Esmalt tekib elektroodidele kaaliumhüdroksiidi ja kloori segu, seejärel moodustub neist kaaliumhüpoklorit, millest lõpuks saadakse Bertolet' sool.

Claude Berthollet

Kaaliumkloraadi leiutaja Claude Berthollet oli arst ja apteeker. Vabal ajal tegeles ta keemiliste katsetega. Claude saavutas suure teadusliku edu – 1794. aastal määrati ta kahe Pariisi kõrgema kooli professoriks.

Berthollet oli esimene keemik, kes suutis kindlaks teha ammoniaagi, vesiniksulfiidi, rabagaasi ja vesiniktsüaniidhappe koostise. Ta leiutas hõbefulminaadi ja klooriga pleegitamise protsessi.

Hiljem tegeles Berthollet riigikaitse küsimustega ja oli Napoleoni nõunik. Oma teenistuse lõppedes asutas Claude teadusringi, kuhu kuulusid sellised kuulsad prantsuse teadlased nagu Gay-Lussac, Laplace ja Humboldt.

Bertoletova soola oma kätega.

See märkus pakub huvi neile lugejatele, kes soovivad ise kodus bartoletsoola valmistada või hankida. Selles protseduuris pole midagi rasket, välja arvatud see, et on vaja rangelt järgida juhiste juhiseid.
Soola isevalmistamiseks vajalikud materjalid
Enne soovitud toote valmistamist peate kodus valmistama kõik selle tootmiseks vajaliku. Siin on vajalike komponentide loend:
1) kümme kasti tikke, soovitatav on kasutada Plitspichpromi tikke, kuna need on oma komponentide poolest sobivaimad;
2) üks Petri tass või teine keemiakolb või äärmisel juhul mittevajalik klaas ja alustass, mida hiljem pole kahju prügikasti visata;
3) niidikera ja õhuke elastne riba;
4) atsetoon.
Selle soola valmistamise samm-sammult juhised
Võtame karbidest välja kõik tikud, murrame need korralikult ja ühtlaselt peaga ühte suunda kokku ja siis pingutame niitidega kõvasti kinni või paneme kummipaela peale, vahet pole, seni kuni tikud peavad. tihedalt kokku. Saadud tikkude hunniku väävlipoolega langetame klaasi ja uputame saja kraadi lähedase temperatuuriga vedelikku nii palju, et tikud on täiesti vee all. See on umbes seitse sentimeetrit kõrge.
Panime klaasi pandud tikkude ja kuuma veega mingisse sooja nurka kuni neljaks tunniks. Möödunud aja möödudes valage vesi klaasist Petri tassi. Ja siis rakendame ühte kahest meetodist, kumb meile meeldis ja millest rohkem lähenesime.
Esimene meetod
Leiutatud lahusel on vaja lasta veidi seista, lasta sellel veidi aurustuda, kuid meie kaaliumkloraadi kristallid pole veel moodustuma hakanud. Seejärel immutame seda vedelikku veidi atsetooniga, nii et see muutub tassis kahvatuks, ja anname lahusel jälle veidi aega seista. Mõne aja pärast näete, et lahus on omandanud kollase varjundi, peitke see külmas kohas, kuni lahusesse hakkavad moodustuma värvitud kristallid, mis on meie kauaoodatud aine. Võtke need järk-järgult välja ja laske kuivada.
Teine meetod
Järgmine meetod hõlmab suure koguse soola ekstraheerimist oma kätega kodus. Vedelik on vaja valada kuivatamiseks Petri tassi ja oodata, kuni ilmub vajalik kogus kuivatatud ainet, täita see H2O-ga ja seejärel jätkata esimese meetodi põhimõttel.
Kui kasutada kümmekond karpi tikke, saad 9,5 g valmis bartooliumisoola. Proovi seda ja kindlasti õnnestub.