Получение «Горячего льда»

Неорганический синтез. Получение «Горячего льда»

Начнем с того, что же такое неорганический синтез. Неорганический синтез – это получение неорганических соединений. Как правило, состоит из нескольких последовательных или параллельных процессов – механических, химических, физико-химических. В общем случае он включает, активацию реакционной смеси и собственно химическую реакцию, выделение и очистку целевого продукта.

Способы приготовления насыщенных растворов.

Простейший способ приготовления насыщенных растворов - длительное настаивание растворителя с избытком растворяемого вещества, лучше всего при периодическом помешивании смеси. Указанным образом приготовляют, например, известковую воду , гипсовую воду и т. д. Способ отличается длительностью и неудобен для приготовления насыщенных растворов по рецептам.

Второй способ заключается в растворении в горячем растворителе исходного вещества, взятого в количестве, несколько-превышающем предел его растворимости. Полученный горячий раствор охлаждают, не обращая внимания на кристаллизацию избытка растворенного вещества, который в дальнейшем отделяют путем фильтрования. Если судить строго, то при этом способе работы раствор получается слегка пересыщенным; при стоянии часть растворенного вещества медленно выделяется в виде кристаллов. Естественно, что для термолабильных веществ; этот способ использовать нельзя. кристаллизация неорганический синтез кислота

Общепринятым способом быстрого приготовления насыщенных (точнее, почти насыщенных) растворов является 10-15-минутное растирание в ступке исходного вещества, взятого в небольшом (на 0,3-0,5 г) избытке с растворителем, имеющим комнатную температуру. Не растворившийся остаток отфильтровывают. Способ пригоден для получения растворов термолабильных веществ.

Список реагентов и оборудования.

CH₃COOH - 70% 200 мл.; NaHCO₃210 гр.; Мерный цилиндр на 500 мл.; Аналитические электронные весы.; Химические стаканы.; Электроплитка.; Дистиллированная вода.; Стеклянные палочки и шпатели.

Вычисление необходимого количества соды для реакции с кислотами разных концентраций:

Дано :

V = 200 мл.

% = 70% = 1,0733 л/см³

m NaHCO₃- ?

70 % --?

30 % --?

9 % --?

Расчетная часть:

1)СH₃COOH + NaHCO = CО₂ + H₂O + CH₃COONa.

2) m= *V => m = 1,0733 * 200 = 214,66 г. р-р.

3)Масса чистой 70% кислоты: (214,66 / 100) * 70% = 150,262 г. СH₃COOH.

4)M(CH₃COOH) = 60 г/моль.

5)n=m/M => n = 150,262 / 60 = 2,5 моль CH₃COOH.

6)n1 = n2, n NaHCO₃ = 2,5 моль.

7)M(NaHCO₃) = 84 г/моль.

8)m = n * M => m = 84 г/моль * 2,5 моль = 210 г. - для 70%.

9)Если 30% ,то = 1,0412 , m = 200 мл * 1,0412 = 208,24 г. р-р.

10)Масса чистой 30% кислоты: (208,24 / 100) * 30 = 62,472 г. СH₃COOH. n= 62,472 г. / 60 г/мл. = 1,0412 моль.

11)m = 1,0412 * 84 г/моль = 87,4 г. - для 30%.

12)Если 9% , то = 1,0148, m = 1,0148 * 200 мл = 202,84 г.

13) (202,84/ 100) * 9% = 18,2556 г. CH₃COOH; т= 18,2556/60 = 0,3 моль.

14)m= 84г/моль * 0,3 моль = 18,25 г. - для 9%.

Ход эксперимента:

Производим смешивание уксусной кислоты и гидрокарбоната натрия в стакане маленькими порциями.

CH₃COOH + NaHCO₃ = CH₃COONa + CO₂ + H₂O.

Для увеличения скорости реакции медленно нагреваем смесь, не допуская кипения. Далее ждем окончания реакции, пока раствор не станет прозрачным. Выпариваем излишки воды из смеси путем кипячения раствора, до образования по краям стакана маленьких кристаллов. Затем снимаем раствор с плитки и даем ему остыть. Поверхность раствора покрылась кристаллизационной коркой. Отбираем несколько кристаллов. Добавляем горячей воды до растворения до тех пор, пока раствор не станет прозрачным. Помещаем смесь в другой стакан и остужаем до комнатной температуры. После этого производим испытание раствора путем добавления к нему раннее отобранных кристаллов. Раствор кристаллизовался за несколько секунд. Кристаллизация сопровождалась выделением тепла.

Список литературы

1) Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия : учеб. для вузов / Н. С. Ахметов. - Изд. 7-е, стер. ; Гриф МО. - М. : Высш. шк., 2014. - 743 с. : ил. - Библиогр.: с. 727. - Предм. указ.: с. 728-736 . - ISBN 978-5-06-003363-2 : 783-00.

2) ГОСТ 12.1.007-76;

3) Препаративные методы в химии твердого тела, под ред. П. Хагенмюл-лера, пер. с англ., М., 2008;

4) Руководство по неорганическому синтезу, т. 1-6, под ред. Г. Брауэра, пер. с нем., М., 2009-86;

5) Ключников Н. Г., Неорганический синтез. Учебноепособие, 2 изд.,М., 2009;

6) The chemistry of non-aqueous solvents, ed. by J.J. Lagowski, v. 1, N.Y., 2008. Э.Г. Раков;

7) Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. М: Химия.2009. с.343;

8) Руководство по неорганическому синтезу, т.1-6,под ред. Г. Брауэра, пер. с нем., М., 2014-86;

Интернет источники:

1) vuzlit.ru/698983/vyvody#137 [Дата обращения: 25.12.2018г.]

2) www.xumuk.ru/encyklopedia/2/2840.html [Дата обращения: 25.2.2018г.]

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/339320-poluchenie-gorjachego-lda