1. Istoricul de potasiu și sodiu. 3
2. Sodiu și potasiu în natură. 5
3. Pregătirea, utilizarea de sodiu și potasiu. 6
4. Proprietăți fizice. Proprietăți chimice. 7
5. Alcaline corosive. 8
6. Săruri de sodiu și potasiu. 10
7. Lista literaturii folosite 11
Din istoria potasiului si a sodiului.
În natură, metalele alcaline nu se găsesc în formă liberă. Sodiul și potasiul sunt incluse în diferiți compuși. Cel mai important este compusul de sodiu cu clor NaCl, care formează depozite de sare de rocă (Donbas, Solikamsk, Sol-Iletsk etc.) Clorura de sodiu se găsește și în apele de mare și în izvoarele de sare. De obicei straturile superioare ale depunerilor conțin săruri de potasiu. Ele sunt prezente în apa de mare, cu toate acestea în cantități mult mai mici decât sărurile de sodiu. Cele mai mari rezerve de săruri de potasiu din lume sunt în Uralul din regiunea Solikamsk (minerale sylvinite NaCl * KCl * MgCl * 6H2O). Explorată și exploatat depozite mari de potasă din Belarus (Soligorsk).
Pregătirea, utilizarea de sodiu și potasiu.
Sodiul este obținut prin electroliza clorurii de sodiu sau a hidroxidului de sodiu topit. În timpul electrolizei topiturii de NaCl, sodiul este eliberat pe catod:
Și pe anod - clor:
În timpul electrolizei topiturii de NaOH, sodiul este eliberat la catod (ecuația de reacție este dată mai sus) și la anod, apă și oxigen:
4OH - 4e - = 2H20 + 02
Datorită costului ridicat al hidroxidului de sodiu, principala metodă modernă de obținere a sodiului este electroliza topiturii de NaCl.
Potasiul poate fi de asemenea obținut prin electroliza KCl și KOH topite. Cu toate acestea, această metodă de obținere a potasiului nu este răspândită din cauza dificultăților tehnice (randament scăzut al curentului, dificultate în furnizarea echipamentului de siguranță). Producția industrială modernă de potasiu se bazează pe următoarele reacții:
KCI + Na Û NaCI + K (a)
KOH + Na Û NaOH + K (b)
În procedeul (a), vaporii de sodiu se trec prin clorură de potasiu topită la 800 ° C, iar vaporii de potasiu care rezultă se condensează. În procedeul (b), reacția dintre hidroxidul de potasiu topit și sodiul lichid este contra-curent la 440 ° C într-o coloană de reacție cu nichel.
Aceleași metode produc un aliaj de potasiu-sodiu, care este utilizat ca agent de răcire cu lichid metalic în reactoarele nucleare.
De asemenea, aliajul de potasiu-sodiu este utilizat ca agent reducător în producția de titan.
Potasiul și compușii săi sunt utilizați pe scară largă în diferite sectoare ale economiei. Peroxidul elementului nr. 19 este necesar pentru producerea anumitor coloranți, pentru hidroliza amidonului, pentru producerea de praf de pușcă, pentru albirea țesăturilor. Regenerarea aerului în vehiculele spațiale și submarine se realizează cu ajutorul acelorași peroxizi ai sodiului și potasiului. Fără alcaline caustice, nu puteți găti săpun. Și cea mai bună toaletă lichidă, precum și soiurile medicale speciale sunt obținute folosind potasiu caustic. Potasul în cantități mari se duce la producția de sticlă.
Deoarece în atomii de metale alcaline un electron extern cade pe 4 sau mai multe orbite libere, iar energia de ionizare a atomilor este scăzută, o legătură metalică apare între atomii de metal. Pentru o substanță cu o legătură metalică, sunt caracteristice luciu metalic, plasticitate, moale, bună conductivitate electrică și conductivitate termică. Potasiul și sodiul au astfel de proprietăți.
Sodiul și potasiul sunt metale albe, densitatea primului este de 0,97 g / cm3. Al doilea este de 0,86 g / cm3 foarte moale, ușor de tăiat cu un cuțit.
Naturale de sodiu constau dintr-un izotop
, Potasiu - de la doi izotopi stabili
(0,01%). Cercetarea utilizează izotopi radioactivi obținuți prin mijloace artificiale:
,
.
Atomii de sodiu și potasiu în timpul interacțiunii chimice dau cu ușurință electroni de valență, trecând în ioni încărcați pozitiv: Na + și K +. Ambele metale sunt agenți reducători puternici.
În aer, sodiul și potasiul se oxidează rapid, astfel încât acestea sunt depozitate sub un strat de kerosen. Ei interacționează cu ușurință cu multe nemetalici - halogeni, sulf, fosfor etc. Reacționează violent cu apă. Hidrogenul prin încălzire formează hidruri NaH, KH. Hidrurile metalice sunt ușor descompuse de apă pentru a forma alcalii și hidrogenul corespunzător:
Când sodiul este ars într-un exces de oxigen, se formează peroxid de sodiu Na2O2. care interacționează cu dioxidul de carbon umed al aerului, eliberând oxigenul:
Această reacție se bazează pe utilizarea peroxidului de sodiu pentru producerea de oxigen în submarine și pentru regenerarea aerului în spații închise.
Alcalinele solide se numesc hidroxizi solubili în apă. Cele mai importante dintre acestea sunt NaOH și KOH.
Hidroxidul de sodiu și hidroxidul de potasiu sunt substanțe cristaline solide albe, opace. În apă, se dizolvă bine cu eliberarea unei cantități mari de căldură. În soluții apoase, ele sunt aproape complet disociate și sunt alcalii puternice. Afișați toate proprietățile bazelor.
Hidroxizii de sodiu și potasiu solizi și soluțiile lor apoase absorb monoxidul de carbon (IV):
sau într-o altă formă:
În stare solidă în aer, NaOH și KOH absorb umiditatea, motiv pentru care sunt folosite ca dezumidificatori de gaze.
În industrie, hidroxidul de sodiu și hidroxidul de potasiu se obțin prin electroliza soluțiilor concentrate de NaCI și, respectiv, KCI. În același timp, clorul și hidrogenul sunt produse simultan. Catodul este o rețea de fier, anodul este grafit.
Schema de electroliză (pentru exemplul de KCl) ar trebui prezentată după cum urmează, KCI disociat complet în ionii K + și Cl-. Când trece curentul electric, ionii K + se apropie de catod. la ionii de clorură anodică. Potasiul dintr-o serie de potențiale electrodice standard este localizat până la aluminiu, iar ionii lui sunt reduse (atașați electroni) mult mai dificili decât moleculele de apă. Ioni de hidrogen H + într-o soluție este foarte mică. Prin urmare, moleculele de apă sunt evacuate la catod cu evoluția hidrogenului molecular:
Ionii clorului într-o soluție concentrată dă mai ușor electronii (se oxidează) decât moleculele de apă, prin urmare ionii de clor sunt evacuați la anod:
Ecuația generală de electroliză a soluției în formă ionică:
2C1 - 2e - = Cl2i
În mod similar, se efectuează electroliza soluției de NaCI. O soluție care conține NaOH și NaCl, supus la evaporare, rezultând un precipitat de clorură de sodiu (are o solubilitate mult mai mică și variază mică de temperatură), care este separat și utilizat pentru electroliza ulterioară. hidroxid de sodiu a fost preparat în cantități foarte mari. El este unul dintre cele mai importante produse ale industriei chimice de bază. Este utilizat pentru purificarea produselor petroliere - benzină și petrol lampant, pentru producția de săpun, mătase artificială, hârtie, textile, piele, industria chimică și acasă (caustică, sodă caustică).
Un produs mai scump, hidroxid de potasiu, este utilizat mai rar decât NaOH.
Săruri de sodiu și potasiu.
Sodiul formează săruri cu toți acizii. Aproape toate sărurile sale sunt solubile în apă. Cele mai importante dintre acestea sunt clorura de sodiu (clorură de sodiu), bicarbonatul de sodiu și sulfatul de sodiu.
Clorura de sodiu NaCl este un condiment necesar pentru alimente, se folosește pentru conservarea produselor alimentare și serveste și ca materie primă pentru producerea de hidroxid de sodiu, clor, acid clorhidric, sodă etc.
Sulfatul de sodiu Na2S04 este utilizat în producția de sifon și sticlă. Din soluțiile apoase, hidratul decapodal Na2S04 * 10H2O cristalizează, numit sarea lui Glauber. Sarea lui Glauber este folosită în medicină ca laxativ. Sărurile de sodiu (ionii de sodiu) pătrund flacăra arzătorului în galben. Aceasta este o metodă foarte sensibilă pentru detectarea sodiului în compuși.
Sarurile de potasiu sunt utilizate în principal ca îngrășăminte de potasiu. Sare de potasiu (ioni de potasiu) coloră flacăra arzătorului în violet. Cu toate acestea, în prezența unor cantități chiar nesemnificative de compuși ai sodiului, culoarea violetei este mascată cu galben. În acest caz, se poate vedea prin paharul albastru care absoarbe razele galbene.
Lista literaturii utilizate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: