Совет 1: Как написать формулы оксидов, соответствующих гидроксидам

Гидроксиды – это сложные вещества, к которым относятся кислоты и основания. Название состоит из двух частей – «гидро» (вода) и оксид. Если оксид кислотный, в результате его взаимодействия с водой получится гидроксид – кислота. Если же оксид основный (не основной, как иногда ошибочно называют), то и гидроксид будет представлять собой основание.
Инструкция
1
Для того чтобы правильно писать формулы, которые соответствуют гидроксидам - кислотам и основаниям, необходимо иметь представление об оксидах. Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Гидроксиды в своем составе имеют еще и атомы водорода. Формулы оксидов очень легко написать, используя упрощенную схему. Для этого достаточно от соответствующего гидроксида «вычесть» все молекулы воды, которые входят в состав гидроксида. Если составной частью кислоты или основания является одна молекула воды, то нужно уменьшить количество атомов водорода на 2, а атомов кислорода на 1. Если же в состав гидроксида входят две молекулы воды, то и количество атомов водорода и кислорода нужно будет уменьшить на 4 и 2 соответственно.
2
H2SO4, серная кислота. Отнимите 2 атома водорода и 1 атом кислорода – получите SO3 или оксид серы (VI).
H2SO3, сернистая кислота. По аналогии с предыдущим примером получается SO2 или оксид серы (IV).
H2CO3, угольная кислота. Образуется CO2 или оксид углерода (IV).
H2SiO3, кремниевая кислота. Следовательно, получится SiO2 или оксид кремния.
Ca(OH)2, гидроксид кальция. Вычтите молекулу воды и останется CaO или оксид кальция.
3
В некоторых формулах гидроксидов имеется нечетное количество атомов водорода, а потому требуется удвоение. Кроме этого, удвоению подвергаются и остальные элементы, входящие в состав гидроксида, после чего, по аналогии, вычитаются все образовавшиеся молекулы воды.
NaOH, гидроксид натрия. Удвойте количество атомов каждого элемента и получите Na2O2H2. Вычтите молекулу воды и останется Na2O или оксид натрия.
Al(OH)3, гидроксид алюминия. Удвойте количество атомов – Al2O6H6. Вычтите три образовавшиеся молекулы воды и получится Al2O3, оксид алюминия.
4
HNO3, азотная кислота. Удвойте количество каждого элемента – получите H2N2O6. Вычтите из нее одну молекулу воды и получится N2O5 – оксид азота (V).
HNO2, азотистая кислота. Произведите удвоение числа каждого элемента – получите H2N2O4. Вычтите из нее одну молекулу воды и получится N2O3 – оксид азота (III).
H3PO4, ортофосфорная кислота. Удвойте количество каждого элемента – получите H6P2O8. Вычтите из нее три молекулы воды и получится P2O5 – оксид фосфора (V).
HMnO4, марганцовая кислота. Выполните удвоение количества атомов и получите H2Mn2O8. Вычтите молекулу воды (2 атома водорода и 1 атом кислорода), в результате будет Mn2O7 - оксид марганца (VII).

Совет 2: Как получить оксид кальция

Оксид кальция - это обычная негашеная известь. Но, несмотря на столь нехитрую природу, это вещество весьма широко используется в хозяйственной деятельности. От строительства, в качестве основы для известкового цемента, до кулинарии, в качестве пищевой добавки E-529, оксид кальция находит применение. И в промышленных и в домашних условиях можно получить оксид кальция из карбоната кальция реакцией термического разложения.
Вам понадобится
  • Карбонат кальция в виде известняка или мела. Керамический тигель для отжига. Пропановая или ацетиленовая горелка.
Инструкция
1
Подготовьте тигель для отжига карбоната кальция. Прочно установите его на огнеупорных подставках или специальных приспособлениях. Тигель должен быть прочно установлен и, при возможности, закреплен.
2
Измельчите карбонат кальция. Измельчение нужно произвести для лучшей теплопередачи внутри массы вещества. Не обязательно измельчать известняк или мел в пыль. Достаточно произвести грубое неоднородное измельчение.
3
Наполните тигель для отжига измельченным карбонатом кальция. Не стоит заполнять тигель полностью, поскольку при выделении углекислого газа, часть вещества может быть выброшена наружу. Заполните тигель примерно на треть или меньше.
4
Приступите к нагреву тигля. Хорошо установите и закрепите его. Осуществите плавный прогрев тигля с разных сторон во избежание его разрушения вследствие неравномерного термического расширения. Продолжайте нагревать тигель на газовой горелке. Через некоторое время начнется реакция термического распада карбоната кальция.
5
Дождитесь полного прохождения реакции термического распада. В ходе реакции верхние слои вещества в тигле могут плохо прогреваться. Их можно несколько раз перемешать стальной лопаткой.
6
Остудите тигель и вещество в нем. Выключите газовую горелку и дождитесь полного остывания тигля. Теперь в нем находится оксид кальция.
Видео по теме
Обратите внимание
Будьте осторожны при работе с газовой горелкой и нагретым тиглем. При прохождении реакции тигель будет нагрет до температуры выше 1200 градусов Цельсия.
Полезный совет
Вместо попыток собственноручного производства больших количеств оксида кальция (например, для последующего получения известкового цемента), лучше купить готовый продукт на специализированных торговых площадках.

Совет 3: Как получить гидроксид алюминия

Гидроксиды алюминия могут существовать в различных кристаллических формах — бимита, байерита, гидраргиллита, диаспора и некоторых других. Все они отличаются друг от друг расположением ионов алюминия и кислорода, различны и способы их получения.
Гидроксиды алюминия в виде тонкого порошка

Существует метод получения гидроксидов алюминия в виде тонкого порошка. Прекурсор алюминия перемешивают с веществом, которое применяется в качестве затравочного материала для образования кристаллов гидроксида. Затем смесь прокаливают в атмосфере, содержащей хлористый водород. Данный способ неудобен из-за необходимости фильтрации, при этом для получения мелкодисперсного порошка нужно проводить размол и экструдирование.

Получение гидроксида из металлического алюминия

Удобнее получать гидроксиды при взаимодействии металлического алюминия с водой, однако реакция замедляется из-за образования оксидной пленки на поверхности металла. Для того чтобы этого избежать, используют различные добавки. Для активации процесса взаимодействия алюминия, а также его соединений с водородом использую установку, которая включает в себя реактор, мешалку, сепаратор, теплообменник и фильтр для разделения суспензии. Для образования гидроксидов необходимо добавлять вещества, которые способствуют взаимодействию реагентов, например, органические амины в каталитических количествах. При этом нет возможности получить чистый гидроксид.

Получение в форме бемита

Иногда гидроксид алюминия получают в форме бемита. Для этого используют установку с реактором и мешалкой, в которой есть отверстие для ввода порошкообразного алюминия и воды, также необходим отстойник и конденсатор для приема парогаза. Реакцию проводят в автоклаве, в нее предварительно загружают воду и мелкодисперсные частицы алюминия, после чего смесь нагревают до 250-370оС. Затем при той же температуре смесь начинают перемешивать под давлением, достаточным для того, чтобы вода оставалась в жидкой фазе. Перемешивание прекращают, когда весь алюминий вступил в реакцию, автоклав охлаждают, после этого отделяют полученный гидроксид алюминия.

Усовершенствованный процесс

Для получения гидроксида алюминия высокой чистоты берут твердый, а не порошкообразный алюминий, например, в виде слитков. Их кладут в нагретую до 70оС воду, перемешивают в течение 20 минут, затем вводят твердое вещество, образующее щелочь. В качестве такого вещества можно использовать гидроксид натрия. Смесь нагревают до температуры кипения, после чего ее понижают до 75-80оС и продолжают все перемешивать в течение часа. Температуру снижают до комнатной, а смесь фильтруют, получая гидроксид алюминия высокой чистоты.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500