Ce metal este depozitat în kerosen. Proprietăți chimice. Calciul este ușor oxidat în aer, așa că, la fel ca potasiul și sodiul, este depozitat sub un strat de kerosen. Purificarea metalelor alcaline din peliculele de oxid

08.09.2020

Calciul este ușor oxidat în aer, așa că, la fel ca potasiul și sodiul, este depozitat sub un strat de kerosen.

Când calciul este oxidat în aer, se formează oxid de calciu sau, așa cum se numește, var ars (var nestins) CaO:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

Calciul preîncălzit arde în oxigen, dar nu la fel de puternic ca magneziul. Calciul reacționează energic cu apa fierbinte, înlocuind hidrogenul din aceasta și formând hidroxid de calciu sau var stins Ca (OH) 2:

Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2

În condiții normale, calciul reacționează cu halogenii și cu sulful, azotul și carbonul când este încălzit:

Ca + Cl 2 \u003d CaCl 2 Ca + S \u003d CaS 3Ca + N 2 \u003d Ca 3 N 2 Ca + 2C \u003d CaC 2

Calciul, ca și magneziul, prezintă proprietăți reducătoare pronunțate.

Oxidul de calciu CaO, ca și magnezia arsă, are un punct de topire foarte ridicat - aproximativ 3000 ° C.

În industrie, oxidul de calciu se obține prin arderea calcarului, a cretei sau a altor roci carbonatice:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

Dacă CaO este turnat cu apă, atunci are loc o reacție foarte violentă, însoțită de șuierat, încălzire puternică și creșterea volumului. În urma acestui proces, se formează var hidratat - Ca (OH) 2:

CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2

Un amestec de var stins, nisip și apă se numește mortar sau mortar de var. Se folosește ca tencuială, precum și pentru lipirea cărămizilor la așezarea pereților, deși în acest din urmă caz se folosește de obicei mortar de ciment.

Întărirea mortarului de var are loc ca urmare a apariției simultane a două procese:

1) precipitarea cristalelor de hidroxid de calciu dintr-o soluție suprasaturată, care leagă ferm particulele de nisip între ele;

2) formarea carbonatului de calciu ca rezultat al reacției:

Ca (OH) 2 + CO 2 (din aer) \u003d CaCO 3 + H 2 O

Varul hidratat este un solid alb, solubil în apă, dar solubilitatea sa este scăzută. O soluție de var stins în apă se numește apă de var. Are proprietăți alcaline. Când CO 2 este trecut prin apă de var, soluția devine tulbure, iar la trecerea ulterioară, turbiditatea dispare:

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 ¯ + H 2 O

Ca 2+ + 2OH - + CO 2 \u003d CaCO 3 ¯ + H 2 O

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca 2+ + 2HCO - 3

Apa de var este folosită ca reactiv pentru monoxidul de carbon (IV), precum și pentru eliminarea durității temporare a apei cauzată de bicarbonatul de calciu Ca(HCO 3) 2 .

Compușii volatili de calciu colorează arzătorul în roșu cărămidă.

Duritatea apei

După cum știți, apa pură practic nu apare în natură - conține întotdeauna ioni de diferite săruri. Apa, care conține o mulțime de ioni de Ca 2+, Mg 2+, Sr 2+, Fe +, este numită dură, iar duritatea apei se datorează în principal ionilor de Ca 2+ și Mg 2+. În apa dură, săpunul nu face spumă bine, legumele nu fierb bine, iar atunci când o astfel de apă este folosită în cazanele cu abur, se formează calcar, ceea ce poate duce la o explozie a cazanului. Apa dură trebuie să fie înmuiată înainte de a o bea. Distingeți duritatea apei carbonatate și non-carbonate.

Duritatea carbonatului se numește apă datorită bicarbonaților de calciu și magneziu pe care îi conține. La fierbere, aceste săruri sunt distruse cu formarea de carbonați greu solubili, iar ionii de Ca 2+ și Mg 2+ sunt îndepărtați din soluție:

Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2

PURIFICAREA METALELOR ALCALINE DIN FILME DE OXIZI

Se recomandă îndepărtarea filmelor de oxid de pe suprafața pieselor de litiu și sodiu cu un cuțit ascuțit sub un strat de xilen sau ulei mineral, uscate în prealabil pe sârmă de sodiu. Operația se efectuează convenabil într-un mortar de porțelan. Bucățile de metal curățate sunt transferate cu penseta într-un pahar sau balon cu xilen uscat. Resturile de metal după decantarea atentă a xilenului sunt imediat distruse.

La purificarea potasiului, această tehnică nu poate fi considerată sigură, deși este recomandată în unele ghiduri. Când o suprafață proaspătă de potasiu intră în contact cu o peliculă de oxid, uneori apar explozii chiar și sub un strat de lichid protector.

Mult mai sigur, mai economic și cale mai usoara purificarea potasiului, care constă în topirea metalului sub un strat de heptan uscat. Bucățile brute mici (aproximativ 20 g) se topesc într-un balon Erlenmeyer cu gură largă sau într-un pahar înalt. După ce metalul este topit, încălzirea este oprită și balonul este rotit ușor pentru a se asigura că potasiul curge din peliculele de oxid. Dacă sunt necesare bucăți mai mici, agitați ușor balonul sau tija de sticlă pentru a rupe porțiunea în mai multe globule. Apoi, balonul este răcit și când metalul se solidifică, globulele sunt îndepărtate folosind un băț ascuțit de fier sau o pensetă lungă și transferate într-o sticlă tarata cu heptan pentru cântărire ulterioară. Filmele rămase sunt supuse distrugerii imediate.

Procedura descrisă este potrivită și pentru purificarea sodiului. În acest caz, în locul heptanului se folosește xilen uscat.

ELIMINAREA REZIDUURILOR DE METAL ALCALICE

deșeuri de litiu

Resturile și bucățile mici (nu mai mari de un bob de mazăre) de litiu pot fi distruse prin dizolvarea într-o cantitate mare de apă rece într-o hotă.

Dispersiile de litiu nu pot fi dizolvate în apă datorită reactivității lor ridicate. Reziduurile dispersiei în solventul de hidrocarbură sunt distruse prin adăugarea treptată de alcool etilic.

reziduuri de sodiu

Pastelele și reziduurile de sodiu, în cantități care nu depășesc 5-10 g, sunt imediat distruse prin turnarea lor cu porții mici de alcool etilic până la dizolvarea completă. Este permisă utilizarea alcoolului izopropilic care conține până la 2% apă pentru a accelera reacția.

Există o modalitate de a distruge bucăți mici de sodiu într-un balon cu apă rece. Se toarnă peste apă un strat de benzină de 3-5 cm grosime, bucăți de sodiu se coboară rând pe rând în balon. Piesa următoare este introdusă numai după dizolvarea completă a celei anterioare. Sodiul se dizolvă la limita de fază, stratul protector de benzină împiedică aprinderea hidrogenului. Metoda este convenabilă, dar din punct de vedere al siguranței nu are avantaje față de metodele convenționale.

Este necesar să se monitorizeze caracterul complet al dizolvării sodiului în timpul tratării nămolului cu alcool etilic după reacții. Astfel, excesul de sodiu după reacția Wurtz nu poate fi întotdeauna complet distrus cu alcool, deoarece bucățile de sodiu sunt acoperite cu o crustă de halogenuri care sunt insolubile în alcool. Spălarea ulterioară cu apă în astfel de cazuri duce la aprinderea masei.

Dispersiile de sodiu sunt descompuse prin adăugarea în picături de alcool anhidru în absența aerului.

reziduuri de potasiu

Aceste deșeuri sunt distruse prin inundarea lor cu un amestec de cantități egale de eter de petrol și alcool izopropilic anhidru.

Chiar si cu tert cu alcool -butilic, reacția poate fi prea violentă.

Distrugerea se efectuează într-un pahar sub un strat de xilen, adăugând prin picurare tert- alcool butilic. Operațiunea se desfășoară într-o hotă cu ușile închise, cu agenți de stingere a incendiilor la îndemână.

Cu organizarea corectă a muncii în laborator, atunci când resturi nu sunt acumulate, dar sunt distruse în timp util, nu este nevoie să distrugeți cantități mari de metale alcaline.

13. Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu
acizi concentrați și alcalii

Când lucrați cu acizi și alcali concentrați, trebuie respectate următoarele măsuri de precauție:

1. Turnați lichidele indicate numai prin pâlnie hotă.

2. Când este diluat acid sulfuric concentrat se toarnă acidul în porții în apă și se amestecă energic;

3. Când este diluat cu apă acid concentrat, la fabricarea unui amestec de crom, la amestecarea acizilor sulfuric și azotic concentrați, numai vase cu pereți subțiri.

4. Dizolvați alcalii caustici urmează prin adăugarea încet bucăți mici în apă; luați bucăți de alcali cu clești sau cu o spatulă.

5. Caustic, agresiv, sfidător arsuri chimice substanțele, acizii concentrați - anhidridă clorhidric, azotic, sulfuric, fluorhidric și cromic, alcaline uscate - hidroxizi de sodiu, potasiu și soluțiile lor concentrate, precum și soluțiile de amoniac, care ajung pe piele, provoacă arsuri. Un pericol deosebit este posibilitatea de deteriorare a ochilor. Pentru toate lucrările cu substanțe caustice neapărat aplica ochelari de protectie sau măști, mănuși .

6. Depozitați substanțele caustice numai în sticlă cu pereți groși vase cu o capacitate de cel mult 2 litri într-o hotă.

7. Transfuza acizi numai atunci când tirajul în hota este pornit. Ușile dulapurilor ar trebui să fie închise cât mai mult posibil. Se recomandă turnarea acizilor folosind un sifon special.

8. Baloane cu acizi concentrați, precum și brom transportați numai într-o găleată, iar la transfuzare, sticla nu trebuie ținută de gât.

9. Când lucrați cu fuming acid azoticși oleum, În afară de
ochelari, purtați lungi șorț de cauciuc.

10. Nu utilizați acid sulfuric în desicatoare sub vid ca absorbant de apă.

11. Lucrul cu acid fluorhidric necesită o grijă deosebită. Neapărat purtați mănuși de cauciuc, ochelari de protecție și efectuați toate lucrările numai sub curent.

12. Acizii și alcalii vărsați ar trebui să fie imediat neutraliza si numai dupa aceea curatenie.

13. Interzis colectați soluții de acizi și alcalii, sugându-le cu gura într-o pipetă.

PURIFICAREA METALELOR ALCALINE DIN FILME DE OXIZI

O modalitate mult mai sigură, mai economică și mai ușoară de a purifica potasiul este topirea metalului sub un strat de heptan uscat. Bucățile brute mici (aproximativ 20 g) se topesc într-un balon Erlenmeyer cu gură largă sau într-un pahar înalt. După ce metalul este topit, încălzirea este oprită și balonul este rotit ușor pentru a se asigura că potasiul curge din peliculele de oxid. Dacă sunt necesare bucăți mai mici, agitați ușor balonul sau tija de sticlă pentru a rupe porțiunea în mai multe globule. Apoi, balonul este răcit și când metalul se solidifică, globulele sunt îndepărtate folosind un băț ascuțit de fier sau o pensetă lungă și transferate într-o sticlă tarata cu heptan pentru cântărire ulterioară. Filmele rămase sunt supuse distrugerii imediate.