Kakav je sastav Bertoletove soli. Bertolet sol: kemijska svojstva, priprema i primjena Kako dobiti Bertolet sol iz šibica

Uvod

Proučavajući kisik u kemiji, došli ste do odjeljka "Proizvodnja kisika u laboratoriju razgradnjom anorganskih tvari." "Razgradnja vode, kalijevog permanganata, vodikovog peroksida, teških oksida i nitrata aktivnih metala ... dakle, čini se da je sve jasno. Dobivanje kisika iz bartolijeve soli? Kakva je ovo životinja?!" - standardni tok misli svakog učenika koji pregledava ovaj paragraf u udžbeniku. Bertolet sol se ne uči u školi, pa se o tome morate sami raspitati. Danas ću u ovom članku pokušati što detaljnije odgovoriti na pitanje što je Bertoletova sol.

porijeklo imena

Prvo, razgovarajmo o njegovom imenu. Sol je zasebna klasa anorganskih tvari, u čijoj kemijskoj formuli postoji takav raspored elemenata: Me-n- kiselinski ostatak, gdje je Me metal, kiselinski ostatak je kiselinski ostatak, n je broj atoma ( ne mora biti prisutan ako je valencija metalnog i kiselinskog ostatka ista). Kiselinski ostatak se uzima iz neke anorganske kiseline. Kemijska formula ove soli je KClO 3 . Metal koji je prisutan u njemu je kalij, što znači da je kalij. Izvor ClO 3 ostatka je kloridna kiselina HClO 3 . Ukratko, Bertoletova sol je kalijeva sol klorovodične kiseline. Zovu ga još i kalijev klorat, a pridjevak "bertoletova" pripisuje mu se zbog imena njegovog pronalazača.

Povijest otkrića

Prvi ga je dobio 1786. godine francuski kemičar Claude Berthollet. Propustio je klor kroz vruću koncentriranu otopinu kalijevog hidroksida (foto).

Bertoletova sol: dobivanje

Proizvodnja klorata industrijskim putem (uključujući bertoletovu sol) temelji se na reakciji disproporcioniranja hipoklorita, koji se dobivaju interakcijom klora s otopinama lužina. Dizajn procesa može biti različit: s obzirom na to da je najmasovniji proizvod kalcijev hipoklorit koji čini izbjeljivač, najčešći proces je reakcija izmjene između kalcijevog klorata (dobiva se zagrijavanjem kalcijevog hipoklorita) i kalijev klorid (kristalizira iz matične otopine). Kalijev klorat se također može dobiti zahvaljujući modificiranoj Bertholletovoj metodi elektrolizom kalijevog klorida bez dijafragme. Nastali klor i kalijev hidroksid odmah stupaju u interakciju. Produkt njihove reakcije je kalijev hipoklorit, koji dalje disproporcionira s izvornim kalijevim kloridom i kalijevim kloratom.

Kemijska svojstva

Ako temperatura zagrijavanja dosegne 400 ° C, dolazi do razgradnje Bertholletove soli, pri čemu se oslobađa kisik i međusobno nastaje kalijev perklorat. S katalizatorima (manganov oksid (4), željezni oksid (3), bakrov oksid itd.) temperatura na kojoj se odvija ovaj proces postaje znatno niža. Bertoletova sol i amonijev sulfat mogu reagirati u vodeno-alkoholnoj otopini i stvarati amonijev klorat.

Primjena

Smjese redukcijskih sredstava (fosfor, sumpor, organski spojevi) i kalijevog klorata su eksplozivne i osjetljive na udarce i trenje (fotografija iznad). Osjetljivost se povećava ako su prisutni bromati i amonijeve soli. Zbog visoke osjetljivosti sastava u kojima je prisutna bertoletova sol, oni se gotovo uopće ne koriste u proizvodnji vojnih i industrijskih eksploziva. Ponekad se koristi u pirotehnici kao izvor klora za formulacije obojenog plamena.

Također se nalazi u glavama šibica i vrlo rijetko može biti inicirajući eksploziv (kloratni prah detonirao je uže i bio je rešetkasti sastav ručnih granata Wehrmachta). Da, iu SSSR-u je kalijev klorat dio fitilja Molotovljevog koktela, pripremljenog prema posebnom receptu. Otopine bertoletove soli nekada su se koristile kao slab antiseptik, vanjski lijek za grgljanje. Početkom 20. stoljeća Bertoletova sol korištena je za proizvodnju kisika u laboratoriju. Međutim, zbog visokog rizika više se nije koristio. Također, pomoću njega se u laboratorijskim uvjetima dobiva klor dioksid (dolazi do reakcije redukcije kalijevog oksalnog klorata i dodaje se sumporna kiselina).

Zaključak

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

Uvod

porijeklo imena

Povijest otkrića

Prvi ga je dobio 1786. godine francuski kemičar Claude Berthollet. Propustio je klor kroz vruću koncentriranu otopinu kalijevog hidroksida (foto).

Bertoletova sol: dobivanje

Kemijska svojstva

Primjena

Zaključak

Pravi procesi tijekom elektrolize otopine kalijevog ili natrijevog klorida su složeniji. Hipoklorit (klorat) može nastati izravnom oksidacijom kloridnog aniona i reakcijom klora (koji se formira na anodi) s alkalijama (vidi sliku 1). Bakhchisaraitsyan N.G. i dr. Radionica o primijenjenoj elektrokemiji (1990.)- S. 179 i dalje)

Iskorištene grafitne anode, kao i anodni mulj, sadrže tragove visoko toksičnih kloriranih spojeva (do dioksina). Mala količina materijala iz laboratorijskog postava ne predstavlja ozbiljnu opasnost. Međutim, treba izbjegavati izravan kontakt otpadnog materijala s kožom. Za referencu: prvi dokumentirani slučaj klorakne (oštećenja kože dioksinom) zabilježen je kod radnika u proizvodnji klora u Njemačkoj, koji su radili s anodnim muljem.

6. U predstavljenoj verziji ćelije, relativno skupa anoda se koristi neučinkovito, jer gotovo sva struja teče samo kroz onaj dio njezine površine koji je okrenut prema katodi. Ako se naprave male promjene u dizajnu učvršćivanjem anode u središtu spremnika, a jeftina katoda se napravi od nekoliko elemenata koji se nalaze na jednakim udaljenostima oko anode, moguće je značajno smanjiti trošenje anode smanjenjem gustoća struje (alternativno, ubrzajte proces povećanjem struje pri istoj gustoći anode).

Serijsko povezivanje elektrolizatora omogućuje učinkovito korištenje snage izvora napajanja, čiji je napon mnogo veći od napona potrebnog za jednu ćeliju. Međutim, takav sklop ima značajan nedostatak: dok je struja ista za svaku ćeliju, uključujući 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 trošenja, 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 opće smanjenje struje, performanse svih ćelija također će pasti istovremeno. Ako se koristi napajanje sa sustavom stabilizacije struje, "loša" ćelija će se brzo uništiti.

Dakle, kada su spojeni u seriju, svi elektrolizatori trebaju biti što sličniji po konstrukciji i pod istim uvjetima. To nije uvijek lako postići u laboratoriju. Zbog toga se preporuča ne opteretiti elektrolizere blizu granice u pogledu glavnih parametara, prvenstveno u pogledu gustoće struje i temperature.

7. Trolejbus ima kolektore struje (kolektore struje) opremljene grafitnim umetcima, koji osiguravaju klizanje duž žica i kontinuirani kontakt.

Ove kontaktne četkice se troše, izgaraju u lukovima kada kontakt ne uspije. Vozači ih s vremena na vrijeme mijenjaju za nove, bacajući stare na rub ceste. Posebno puno kistova koji su odslužili svoje leži na krajnjim stanicama. Možete prošetati i skupiti sasvim dovoljno za pokuse iz elektrokemije.

Napravio sam ove elektrode od kontakata trolejbusa.

Elektrode su izrezane iz grafitnog umetka trolejbuskog odvodnika struje s klinom za tečenje struje uvrnutim u navoj M3. Također je element pričvršćivanja elektroda u elektrolizeru.

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

Znanstveni naziv Bertoletove soli je kalijev klorat. Ova tvar ima formulu KClO3. Kalijev klorat prvi je dobio francuski kemičar Claude Louis Berthollet 1786. godine. Berthollet je odlučio prepustiti klor u zagrijanu otopinu. Kad se otopina ohladi, kristali kalijevog klorata pali su na dno tikvice.

kalijev klorat

Bertoletova sol je bezbojni kristal koji se zagrijavanjem raspada. Prvo se kalijev klorat raspada na perklorat i kalijev klorid, a jačim zagrijavanjem kalijev perklorat se raspada na kalijev klorid i kisik.

Važno je napomenuti da dodavanje katalizatora (oksida mangana, bakra, željeza) Bertolet soli smanjuje temperaturu njezine razgradnje nekoliko puta.

Upotreba Bertoletove soli

Druga industrijska metoda za dobivanje Bertoletove soli je elektroliza vodenih otopina kalijevog klorida. Na elektrodama se prvo stvara smjesa kalijevog hidroksida i klora, potom iz njih nastaje kalijev hipoklorit iz kojeg se na kraju dobiva Bertoletova sol.

Claude Berthollet

Izumitelj kalijevog klorata, Claude Berthollet, bio je liječnik i ljekarnik. U slobodno vrijeme bavio se kemijskim pokusima. Claude je postigao veliki znanstveni uspjeh - 1794. postao je profesor na dvije više pariške škole.

Berthollet je bio prvi kemičar koji je uspio utvrditi sastav amonijaka, sumporovodika, močvarnog plina i cijanovodične kiseline. Izumio je fulminat srebra i postupak izbjeljivanja klorom.

Kasnije se Berthollet bavio pitanjima nacionalne obrane i služio je kao savjetnik Napoleona. Na kraju svoje službe, Claude je osnovao znanstveni krug, koji je uključivao poznate francuske znanstvenike kao što su Gay-Lussac, Laplace i Humboldt.

Bertoletova sol vlastitim rukama.

Ova će bilješka biti zanimljiva onim čitateljima koji žele napraviti ili nabaviti bartolet sol sami kod kuće. U ovom postupku nema ništa teško, osim što je potrebno strogo slijediti upute uputa.
Materijali potrebni za samostalnu pripremu soli
Prije nego što pripremite željeni proizvod, morate pripremiti sve što je potrebno za njegovu proizvodnju kod kuće. Ovdje je popis potrebnih komponenti:
1) deset kutija šibica, preporučljivo je koristiti šibice Plitspichprom, jer su najprikladnije u pogledu sastavnih dijelova;
2) jedna Petrijeva zdjelica, ili druga kemijska tikvica, ili, u ekstremnim slučajevima, nepotrebna čaša i tanjurić, koje kasnije neće biti šteta baciti u smeće;
3) klupko konca i tanka elastična traka;
4) aceton.
Korak po korak upute za izradu ove soli
Sve šibice izvadimo iz kutija, uredno i ravnomjerno savijemo glavom u jednom smjeru, a zatim ih čvrsto zategnemo nitima ili im stavimo gumicu, svejedno, samo da šibice drže. čvrsto zajedno. Dobivenu hrpu šibica sa sumpornom stranom spustimo u čašu i utopimo u tekućini na temperaturi blizu sto stupnjeva, toliko da šibice budu potpuno pod vodom. Ovo je otprilike sedam centimetara u visinu.
Čašu sa postavljenim šibicama i vrućom vodom stavimo u nekakav topli kut na vrijeme do četiri sata. Nakon proteklog vremena vodu iz čaše prelijte u Petrijevu zdjelicu. I onda primijenimo jednu od dvije metode, koja nam se više svidjela i približila.
Prva metoda
Potrebno je pustiti izumljenu otopinu da odstoji neko vrijeme, dopuštajući joj da malo ispari, ali naši kristali kalijevog klorata još se nisu počeli formirati. Zatim malo impregniramo ovu tekućinu acetonom tako da postane blijeda u šalici, 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 formirati bezbojni kristali, koji su naša dugo očekivana tvar. Postupno ih vadite i pustite da se osuše.
Druga metoda
Sljedeća metoda uključuje vađenje velike količine soli vlastitim rukama kod kuće. Tekućinu je potrebno uliti u Petrijevu zdjelicu za sušenje i pričekati da se pojavi potrebna količina osušene tvari, napuniti H2O i zatim postupiti po principu prve metode.
Ako potrošite desetak kutija šibica, dobijete 9,5 g gotove bartolijeve soli. Pokušajte i sigurno ćete uspjeti.