Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Углерод и кремний

Стр 1 из 2Следующая ⇒


 

1. Обугливание сахара в процессе его термолиза:

C12H22O11  12C(уголь) + 11 H2O

В результате образуется уголь, характеризующийся высокой удельной площадью поверхности (до 1000 м2/г).

2. Уголь окисляется концентрированной серной кислотой:

C + 2H2SO4(конц)  CO2 + 2SO2 + 2H2O.

3. Активированный уголь обладает высокой удельной площадью поверхности (до 800–1000 м2/г). В результате становится возможной адсорбция различных частиц на поверхности активированного угля в результате сложных физико-химических взаимодействий между молекулами вещества, находящимися в растворе, и поверхностью углеродного адсорбента. Раствор используемого в тесте красителя обесцвечивается.

4. При взаимодействии CO2 с водой происходят следующие взаимодействия:

CO2 + H2O ⇄ CO2× H2O ⇄ H2CO3 ⇄ H+ + HCO3–.

В результате в растворе создается слабокислая среда, что может быть зафиксировано при помощи лакмуса.

В растворе щелочи происходит процесс ее карбонизации:

2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + CO2 + H2O ® 2NaHCO3.

5. А) Ионы Ca2+, Sr2+, Ba2+ не гидролизуются, поэтому при взаимодействии растворов, содержащих эти ионы, с растворами карбонатов происходит образование осадка КАРБОНАТОВ щелочноземельных элементов:

CaCl2 + Na2CO3 ® CaCO3¯ + 2NaCl

SrCl2 + Na2CO3 ® SrCO3¯ + 2NaCl

BaCl2 + Na2CO3 ® BaCO3¯ + 2NaCl

или обобщенно

M2+ + CO32– ® MCO3¯

Б) Ионы Mg2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+ подвержены гидролизу, поэтому при взаимодействии растворов, содержащих эти ионы с растворами карбонатов происходит выпадения осадков переменного состава xM(OH)2× yMCO3× zH2O, которые условно могут быть представлены как ОСНОВЫЕ КАРБОНАТЫ:

4MgCl2 + 4Na2CO3 + 4H2O ® 3MgCO3× Mg(OH)2× 3H2O¯ + CO2 + 8NaCl:

2CoCl2 + 2Na2CO3 + H2O ® CoCO3× Co(OH)2¯ + CO2 + 4NaCl

2NiCl2 + 2Na2CO3 + H2O ® NiCO3× Ni(OH)2¯ + CO2 + 4NaCl

2CuCl2 + 2Na2CO3 + H2O ® CuCO3× Cu(OH)2¯ + CO2 + 4NaCl

2CoCl2 + 2Na2CO3 + H2O ® CoCO3× Co(OH)2¯ + CO2 + 4NaCl

4ZnCl2 + 4Na2CO3 + H2O ® 3ZnCO3× Zn(OH)2¯ + CO2 + 8NaCl

3Pb(CH3COO)2 + 3Na2CO3 + H2O ® 2PbCO3× Pb(OH)2¯ + CO2 + 6CH3COONa

В) Сильногидролизующиеся ионы Al3+, Cr3+, Fe3+ при взаимодействии с растворами карбонатов образуют осадки ГИДРОКСИДОВ:

Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O ® 2Al(OH)3¯ + 3CO2 + 3Na2SO4

Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O ® 2Cr(OH)3¯ + 3CO2 + 3Na2SO4

Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O ® 2Fe(OH)3¯ + 3CO2 + 3Na2SO4

6. Разложение основного карбоната меди может быть описано уравнением:

Cu2(OH)2CO3  2CuO + CO2 + H2O.

Выделение CO2 может быть обнаружено по помутнению избытка известковой воды:

Ca(OH)2изб + CO2 ® CaCO3¯ + H2O.

Термическое разложение гидрокарбоната натрия и карбоната аммония описывается уравнениями:

2NaHCO3  Na2CO3 + CO2 + H2O

(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O.

7. Магнийтермическое получение кремния описывается уравнением:

2Mg + SiO2  Si + 2MgO.

Образовавшийся кремний частично реагирует с магнием; в избытке Mg основным продуктом взаимодействия является Mg2Si:

2Mg + Si  Mg2Si.

Обработка образовавшейся смеси веществ 25%-ной HCl приводит к растворению непрореагировавшего магния и силицида магния:

Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2­

Mg2Si + 4HCl ® 2MgCl2 + SiH4­.

Образующиеся в последней реакции силаны самопроизвольно воспламеняются на воздухе:

SiH4 + 2O2 ® SiO2 + 2H2O.

Образовавшийся в тесте аморфный кремний реагирует с водным раствором щелочи, при этом выделяется водород, а в растворе образуются силикаты, что упрощенно может быть представлено уравнением:

Si + 2NaOH + H2O ® Na2SiO3 + 2H2.

8. При добавлении к раствору силиката натрия хлороводородной кислоты образуется золь кремниевой кислоты:

Na2SiO3 + 2HCl + (n–1)H2O ® SiO2× nH2O¯ + 2NaCl.

Образование золя кремниевых кислот протекает в результате сложных процессов поликонденсации кремниевых кислот. Первая стадия поликонденсации может быть представлена уравнением:

2H4SiO4  (HO)3SiOSi(OH)3 + H2O.

В дальнейшем образуются цепочечные, слоистые и смешанные структуры SiO2× nH2O.

При нагревании золь кремниевой кислоты переходит в гель.

9. Кремниевые кислоты – очень слабые и достаточно небольшого подкисления раствора, чтобы вызвать их образование:

Na2SiO3 + 2NH4Cl + (n+1)H2O ® SiO2× nH2O¯ + 2NH3× H2O + 2NaCl

Na2SiO3 + 2CO2 + (n+1)H2O ® SiO2× nH2O¯ + 2 NaHCO3.

10. Выщелачивание стекла может быть условно описано уравнением

Na2O× CaO× 6SiO2 + (3+6n)H2O ® 2NaOH + Ca(OH)2 + 6 SiO2× nH2O¯.

При протекании этого процесса происходит 1) гидратация и переход в раствор щелочей, присутствующих в стекле и 2) проникновение воды внутрь стекла, т. е. его гидратация.

Щелочную среду образующегося раствора можно определить по появлению малиновой окраски фенолфталеина.

11. Тетрахлорид кремния, в отличие от тетрахлорида углерода, «дымит» на воздухе вследствие взаимодействия с парами воды:

SiCl4 + (2+n)H2O ® SiO2× nH2O¯ + 4HCl.

 


12Следующая ⇒
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.