• Поделитесь данными о стоимости ▲▼
• Пожаловаться ▲▼

Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала.

Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки.  Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали.

Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.

Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород. Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет.

Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным. Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче.

По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода.) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают. Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки.

Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет. Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.

Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру.

Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок. Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами.

Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.

Цвет пламени и химический состав

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия.

Горение натрия

Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивался огонь.

• Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко — желтый цвет.
• В огонь может попасть кальций. Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет.
• Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами.
• Практически у всех дома есть газовые плиты или колонки, пламя в которых окрашено в голубой оттенок. Это обусловлено сгораемым углеродом, угарным газом, который и дает этот оттенок.

Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Температура пламени при горении некоторых веществ:

Как получить ровный цвет пламени?

Для исследования минералов и определения их состава используется бунзеновская горелка, дающая ровный бесцветный цвет пламени, не мешающий ходу эксперимента, изобретенная Бунзеном в середине XIX века.

Бунзеновская горелка

Бунзен был ярым поклонником огненной стихии, часто возился с пламенем. Его увлечением было стеклодувное дело. Выдувая из стекла различные хитрые конструкции и механизмы, Бунзен мог не замечать боли.

Бывали, что его заскорузлые пальцы начинали дымиться от горячего еще мягкого стекла, но он не обращал на это внимания.

Если боль уже выходила за грань порога чувствительности, то он спасался своим методом – сильно прижимал пальцами мочку уха, перебивая одну боль другой.

Казалось бы, метод хороший, не нужен сложный химический анализ, поднес элемент к пламени – и сразу виден его состав. Но не тут то было. Очень редко вещества встречаются в природе в чистом виде, обычно они содержат большой набор различных примесей, изменяющих окраску.

Бунзен пробовал различные методы вычленения цветов и их оттенков. Например, пытался смотреть через цветные стекла. Скажем, синее стекло гасит желтый цвет, который дают наиболее распространенные соли натрия, и можно было различить малиновый или лиловый оттенок родного элемента. Но и с помощью этих ухищрений определить состав сложного минерала удавалось лишь раз из ста.

! Благодаря свойству атомов и молекул испускать свет определенного цвета был разработан метод определения состава веществ, который называется спектральным анализом. Ученые исследуют спектр, который испускает вещество, например, при горении, сравнивают его со спектрами известных элементов, и, таким образом, определяют его состав.

Щелочные металлы

Щелочны́е мета́ллы — это элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы)[1]: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr, и унуненний Uue. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.

  Общая характеристика щелочных металлов

В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1.

Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства.

Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия — один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).

Некоторые свойства щелочных металлов

Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней.

Щелочные металлы встречаются в природе в форме соединений, содержащих однозарядные катионы. Многие минералы содержат в своём составе металлы главной подгруппы I группы.

Например, ортоклаз, или полевой шпат, состоит из алюмосиликата калия K2[Al2Si6O16], аналогичный минерал, содержащий натрий — альбит — имеет состав Na2[Al2Si6O16].

В морской воде содержится хлорид натрия NaCl, а в почве — соли калия — сильвин KCl, сильвинит NaCl • KCl, карналлит KCl • MgCl2 • 6H2O, полигалит K2SO4 • MgSO4 • CaSO4 • 2H2O.

  Химические свойства щелочных металлов

Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, и иногда даже и азоту (Li, Cs) их хранят под слоем керосина.

Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд.

1.Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов — их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водой литий:

При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.

2.Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла.

Для получения оксидов натрия и калия нагревают смеси гидроксида, пероксида или надпероксида с избытком металла в отсутствие кислорода:

Для кислородных соединений щелочных металлов характерна следующая закономерность: по мере увеличения радиуса катиона щелочного металла возрастает устойчивость кислородных соединений, содержащих пероксид-ион О22−и надпероксид-ион O2−.

Для тяжёлых щелочных металлов характерно образование довольно устойчивых озонидов состава ЭО3. Все кислородные соединения имеют различную окраску, интенсивность которой углубляется в ряду от Li до Cs:

Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:

Пероксиды и надпероксиды проявляют свойства сильных окислителей:

Пероксиды и надпероксиды интенсивно взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды:

3.Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов, сульфидов, нитридов, фосфидов, карбидов и силицидов:

При нагревании щелочные металлы способны реагировать с другими металлами, образуя интерметаллиды. Активно (со взрывом) реагируют щелочные металлы с кислотами.

Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных — аминах и амидах:

Щелочные металлы взаимодействуют с органическими веществами спиртами (с образованием алкоголятов) и карбоновыми кислотами (с образованием солей):

4.Качественное определение щелочных металлов. Поскольку потенциалы ионизации щелочных металлов невелики, то при нагревании металла или его соединений в пламени атом ионизируется, окрашивая пламя в определённый цвет:

Окраска пламени щелочными металлами
и их соединениями

  Получение щелочных металлов

1. Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов, чаще всего — хлоридов, образующих природные минералы:

катод: Li+ + e → Li

анод: 2Cl− — 2e → Cl2

2. Иногда для получения щелочных металлов проводят электролиз расплавов их гидроксидов:

катод: Na+ + e → Na

анод: 4OH− — 4e → 2H2O + O2

3. Щелочной металл может быть восстановлен из соответствующего хлорида или бромида кальцием, магнием, кремнием и др. восстановителями при нагревании под вакуумом до 600-900 °C:

Чтобы реакция пошла в нужную сторону, образующийся свободный щелочной металл (M) должен удаляться путём отгонки. Аналогично возможно восстановление цирконием из хромата. Известен способ получения натрия восстановлением из карбоната углём при 1000 °C в присутствии известняка.[источник не указан 395 дней]

Поскольку щелочные металлы в электрохимическом ряду напряжений находятся левее водорода, то электролитическое получение их из растворов солей невозможно; в этом случае образуются соответствующие щёлочи и водород.

  Гидроксиды

Для получения гидроксидов щелочных металлов в основном используют электролитические методы. Наиболее крупнотоннажным является производство гидроксида натрия электролизом концентрированного водного раствора поваренной соли:

катод:

анод:

Прежде щёлочь получали реакцией обмена:

Получаемая таким способом щёлочь была сильно загрязнена содой Na2CO3.

Гидроксиды щелочных металлов — белые гигроскопичные вещества, водные растворы которых являются сильными основаниями. Они участвуют во всех реакциях, характерных для оснований — реагируют с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами:

Гидроксиды щелочных металлов при нагревании возгоняются без разложения, за исключением гидроксида лития, который так же, как гидроксиды металлов главной подгруппы II группы, при прокаливании разлагается на оксид и воду:

Гидроксид натрия используется для изготовления мыла, синтетических моющих средств, искусственного волокна, органических соединений, например фенола.

  Карбонаты

Важным продуктом, содержащим щелочной металл, является сода Na2CO3. Основное количество соды во всём мире производят по методу Сольве, предложенному ещё в начале XX века.

Суть метода состоит в следующем: водный раствор NaCl, к которому добавлен аммиак, насыщают углекислым газом при температуре 26 — 30 °C.

При этом образуется малорастворимый гидрокарбонат натрия, называемый питьевой содой:

После отделения питьевой соды раствор, содержащий хлорид аммония, нагревают с известью и выделяют аммиак, который возвращают в реакционную зону:Таким образом, при аммиачном способе получения соды единственным отходом является хлорид кальция, остающийся в растворе и имеющий ограниченное применение.

При прокаливании гидрокарбоната натрия получается кальцинированная, или стиральная, сода Na2CO3 и диоксид углерода, используемый в процессе получения гидрокарбоната натрия:

Основной потребитель соды — стекольная промышленность.

В отличие от малорастворимой кислой соли NaHCO3, гидрокарбонат калия KHCO3 хорошо растворим в воде, поэтому карбонат калия, или поташ, K2CO3 получают действием углекислого газа на раствор гидроксида калия:

Поташ используют в производстве стекла и жидкого мыла.

Литий — единственный щелочной металл, для которого не получен гидрокарбонат. Причина этого явления в очень маленьком радиусе иона лития, который не позволяет ему удерживать довольно крупный ион HCO3−.

  Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
• Ерёмина Е. А., Рыжова О. Н. Глава 14. Щелочные металлы // Справочник школьника по химии. — М.: Экзамен, 2009. — С. 224-231. — 512 с. — 5000 экз. — ISBN 978-5-377-01472-0
• Кузьменко Н. Е. , Ерёмин В. В., Попков В. А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. — М.: Экзамен, 1997-2001.
• Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Справочник по неорганической химии. — М.: Химия, 1987.
• Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Химия, 1974.
• Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
• Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М.: Высший химический колледж РАН, 1997.

  Примечания

1. ↑ Таблица Менделеева на сайте ИЮПАК

• Щелочные металлы, реакция с водой в передаче мозголомы

Опыты: Цветное пламя

Очень красивый научный эксперимент от профессора Николя «Цветное пламя» позволяет получить пламя четырех разных цветов, используя для этого законы химии.

Набор интереснейший, мы действительно на пламя насмотрелись, удивительное зрелище! Интересно всем: и взрослым, и детям, так что очень рекомендую! Плюс в том, что этот опыт с огнём можно провести и дома, не обязательно выходить на улицу. В наборе есть чашки-плошки, в которых горит таблетка сухого горючего, всё безопасно, и на деревянном полу (или столе) можно поставить.

Лучше, конечно, под присмотром взрослых опыт проводить. Даже если дети уже немаленькие. Огонь всё же — штука опасная, но при этом … жутко (тут именно это слово подходит очень точно!) интересная!! :-))

Фото упаковки набора смотрите в галерее в конце статьи.

Набор 'Цветное пламя' содержит все необходимое для проведения эксперимента. В набор входят:

• иодид калия,
• хлорид кальция,
• раствор соляной кислоты 10%,
• сульфат меди,
• нихромовая проволока,
• медная проволока,
• хлорид натрия,
• сухое горючее, чашка для выпаривания.

Единственное, есть у меня некоторые претензии к производителю — я ожидала найти в коробочке мини-брошюру с описанием химического процесса, который мы здесь наблюдаем, и объяснение, почему пламя становится цветным.

Такого описания здесь не оказалось, так что придётся обратиться к энциклопедии по химии (обзор книг по химии здесь). Если, конечно, будет такое желание.

А желание у старших детей, конечно, возникает! Младшим детям, конечно, никакие объяснения не нужны: им просто очень интересно смотреть, как меняется цвет пламени.

На обратной стороне коробки-упаковки написано, что нужно делать, чтобы пламя стало цветным. Сначала делали по инструкции, а потом стали просто пламя разными порошками из баночек посыпать (когда убедились, что всё безопасно) :-)) — эффект потрясающий. 🙂 Всполохи красного пламени в жёлтом, ярко-салатовое пламя, зелёное, фиолетовое… зрелище просто завораживает.

Очень здорово покупать на какой-нибудь праздник, это гораздо интереснее любой петарды. И на новый год будет очень здорово. Мы жгли днём, в темноте было бы ещё эффектнее.

Реактивы у нас после сжигания одной таблетки ещё остались, так что, если взять другую таблетку (купить отдельно), можно повторить опыт. Глиняная чашка отмылась довольно хорошо, так что её на много опытов хватит. А если вы на даче, то порошок можно посыпать и на огонь в костре — он тогда, конечно, быстро кончится, но зрелище будет фантастическое!

Добавляю краткую информацию о реактивах, которые идут в комплекте с опытом. Для любознательных детишек, которым интересно узнать больше. 🙂

Окрашивание пламени

Стандартный способ окрашивания слабосветящегося газового пламени — введение в него соединений металлов в форме легколетучих солей (обычно, нитратов или хлоридов):

желтое — натрия,

красное — стронция, кальция,

зеленое — цезия (или бора, в виде борноэтилового или борнометилового эфира),

голубое — меди (в виде хлорида).

В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор.

Температура внутри пламени различна и с течение времени она меняется (зависит от притока кислорода и горючего вещества). Синий цвет означает что температура очень высокая до 1400 С, желтый — температура чуть меньше, чем когда синее пламя. Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей.

Цвет пламени определяется только его температурой, если не учитывать его химический (точнее, элементный) состав. Некоторые химические элементы способны окрашивать пламя в характерный для этого элемента цвет.

Высокая температура пламени дает возможность атомам перескакивать на некоторое время в более высокое энергетическое состояние. Когда атомы возвращаются в исходное состояние, они излучают свет с определённой длиной волны.

Она соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

Голубой огонек, например, который можно видеть при горении природного газа, обусловлен угарным газом, который и придаёт пламени этот оттенок. Угарный газ, молекула которого состоит из одного атома кислорода и одного атома углерода, является побочным продуктом горения природного газа.

Калий — фиолетовое пламя

Калий (нем. Kalium, франц. и англ. Potassium) — один из важнейших представителей группы щелочных металлов.

Калий — металл наиболее электроположительный после рубидия и цезия.

В чистом сухом воздухе при обыкновенной температуре он не изменяется, в обычном — покрывается слоем едкого калия и углекислой его соли; в свежем разрезе в темноте светится, а в тонких пластинках окисляется столь быстро, что может загореться; расплавленный и нагретый, он также горит; пламя его обладает фиолетовым цветом. Вследствие такой склонности к окислению и является необходимым сохранять его под нефтью.

Открывают присутствие калия по фиолетовой окраске газового беcцветного пламени, которая получается при внесении в пламя его соединений, особенно галоидных, на ушке платиновой проволоки(вот почему в опыте нужно вносить калий в пламя на проволоке — эффект изменения цвета пламени тогда заметнее); в присутствии солей натрия окраску наблюдают через синее кобальтовое стекло или через раствор индиго, помещенный в призматический стеклянный сосуд. Спектр пламени характеризуется двумя линиями — красной и фиолетовой.

Кальций хлористый — красное пламя

При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется и горит красным пламенем с оранжевым оттенком. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании.

При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

При нагревании в кислороде и на воздухе кальций воспламеняется, сгорая ярко-красным пламенем, при этом образуется основной оксид СаО, который представляет собой белое, весьма огнестойкое вещество, температура плавления которого примерно 2 600 °C. Оксид кальция также известен в технике как негашеная или жженая известь.

Соляная кислота и медь — зелёное пламя

Медь придает пламени зеленый оттенок. При высоком содержании меди в сгораемом веществе пламя имеет яркий зеленый цвет, практически идентичный белому. В зеленый цвет пламя окрашивает борная кислота или медная (латунная) проволока, смоченная в соляной кислоте.

При смачивании солянойкислотойпламя окрашивается в голубой цвет с зеленоватым оттенком.

1) В зеленый цвет пламя окрашивает борная кислота или медная (латунная) проволока, смоченная в солянойкислоте.

2) В красный цвет пламя окрашивает мел, смоченный в той же солянойкислоте.

При сильном прокаливании в тонких осколках Ва-содержащие (Барий-содержащие) минералы окрашивают пламя в желто-зеленый цвет. Окрашивание пламени можно усилить, если после предварительного прокаливания смачивать минерал в крепкой соляной кислоте.

Окислы меди (в опыте для зелёного пламени используются соляная кислота и кристаллики меди) дают изумрудно-зеленое окрашивание. Прокаленные Cu-содержащие соединения, смоченные НС1, окрашивают пламя в лазурно-голубой цвет CuС12). Реакция очень чувствительна.

Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма.

Азотнокислый и солянокислый растворы меди имеют голубой или зеленый цвет; при прибавлении аммиака цвет раствора изменяется в темно-синий.

Жёлтое пламя — соль

Для желтогопламени требуется добавка поваренной соли, нитрата натрия или хромата натрия.

Попробуйте посыпать на конфорку газовой плиты с прозрачно-голубым пламенем чуть-чуть поваренныой соли — в пламени появятся жёлтые язычки. Такое жёлто-оранжевое пламя дают соли натрия (а поваренная соль, напомним, это хлорид натрия).

Желтые язычки пламени появляются при распадении солей натрия. Такими солями очень богата древесина, поэтому обычный лесной костер или бытовые спички горят желтым пламенем.

Секреты сумасшедшего профессора НиколяЦветное пламя

Характерные химические свойства щелочных металлов

•Восстановительная способность увеличивается в ряду ––Li–Na–K–Rb–Cs.

•Все соединения щелочных металлов имеют ионный характер.

•Практически все соли растворимы в воде.

•Низкие температуры плавления,

•Малые значения плотностей,

•Вследствие своей активности щелочные металлы хранят под слоем керосина, чтобы преградить доступ воздуха и влаги. Литий очень легкий и в керосине всплывает на поверхность, поэтому его хранят под слоем вазелином.

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2­

2Li + 2H2O → 2LiOH + H2­

 2.      Реакция щелочных металлов с кислородом:

4Li + O2 → 2Li2O (оксид лития)

2Na + O2 → Na2O2 ( пероксид натрия)

K + O2 → KO2  (надпероксид калия)

На воздухе щелочные металлы мгновенно окисляются. Поэтому их хранят под слоем органических растворителей (керосин и др.).

3.      В реакциях щелочных металлов с другими неметаллами образуются бинарные соединения:

2Li + Cl2 → 2LiCl (галогениды)

2Na + S → Na2S (сульфиды)

2Na + H2 → 2NaH (гидриды)

6Li + N2 → 2Li3N (нитриды)

2Li + 2C → Li2C2 (карбиды)

4.      Реакция щелочных металлов с кислотами

(проводят редко, идет конкурирующая реакция с водой):

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2­

5. Взаимодействие щелочных металлов с аммиаком

(образуется амид натрия):

2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2

6. Взаимодействие щелочных металлов со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:

2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;

2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;

7. Качественная реакция на катионы щелочных металлов — окрашивание пламени в следующие цвета:

Li+ – карминово-красный

Na+ – желтый

K+, Rb+ и Cs+ – фиолетовый

Получение щелочных металлов

Металлические литий, натрий и калий получают электролизом расплава солей (хлоридов), а рубидий и цезий – восстановлением в вакууме при нагревании их хлоридов кальцием: 2CsCl+Ca=2Cs+CaCl2
В небольших масштабах используется также вакуум-термическое получение натрия и калия:

2NaCl+CaC2=2Na+CaCl2+2C;
4KCl+4CaO+Si=4K+2CaCl2+Ca2SiO4.

Активные щелочные металлы выделяются в вакуум-термических процессах благодаря своей высокой летучести (их пары удаляются из зоны реакции).

Особенности химических свойств s-элементов I группы и их физиологическое действие

Электронная конфигурация атома лития 1s22s1 .  У него самый большой во 2-м периоде атомный радиус, что облегчает отрыв валентного электрона и возникновение иона Li+ со стабильной конфигурацией инертного газа (гелия).

Следовательно, его соединения образуются с передачей электрона от лития к другому атому и возникновением ионной связи с небольшой долей ковалентности. Литий ‑ типичный металлический элемент. В виде вещества это щелочной металл.

От других членов I группы он отличается малыми размерами и наименьшей, по сравнению с ними, активностью. В этом отношении он напоминает расположенный по диагонали от Li элемент II группы ‑ магний. В растворах ион Li+ сильно сольватирован; его окружают несколько десятков молекул воды.

Литий по величине энергии сольватации — присоединения молекул растворителя, стоит ближе к протону, чем к катионам щелочных металлов.

Малый размер иона Li+, высокий заряд ядра и всего два электрона создают условия для возникновения вокруг этой частицы довольно значительного поля положительного заряда, поэтому в растворах к нему притягивается значительное число молекул полярных растворителей и его координационное число велико, металл способен образовывать значительное число литийорганических соединений.

Натрием начинается 3-й период, поэтому у него на внешнем уровне всего 1е—, занимающий 3s-орбиталь. Радиус атома Na — наибольший в 3-м периоде. Эти две особенности определяют характер элемента. Его электронная конфигурация 1s22s22p63s1.  Единственная степень окисления натрия +1.

Электроотрицательность его очень мала, поэтому в соединениях натрий присутствует только в виде положительно заряженного иона и придает химической связи ионный характер. По размеру ион Na+ значительно больше, чем Li+, и сольватация его не так велика.

Однако в растворе в свободном виде он не существует.

Мембраны клеток, являясь поверхностью раздела клетка ‑ среда, проницаемы для ионов К+, вследствие чего внутриклеточная концентрация К+ значительно выше, чем ионов Na+ . В то же время в плазме крови концентрация Na+ превышает содержание в ней калия. С этим обстоятельством связывают возникновение мембранного потенциала клеток.

Ионы К+ и Na+ ‑  одни из основных компонентов жидкой фазы организма. Их соотношение с ионами Са2+ строго определенно, а его нарушение приводит к патологии. Введение ионов Na+ в организм не оказывает заметного вредного влияния.

Повышение же содержания ионов К+ вредно, но в обычных условиях рост его концентрации никогда не достигает опасных величин. Влияние ионов Rb+, Cs+, Li+ еще недостаточно изучено.

Из различных поражений, связанных с применением соединений щелочных металлов, чаще всего встречаются ожоги растворами гидроксидов. Действие щелочей связано с растворением в них белков кожи и образованием щелочных альбуминатов. Щелочь вновь выделяется в результате их гидролиза и действует на более глубокие слои организма, вызывая появление язв.

Ногти под влиянием щелочей становятся тусклыми и ломкими. Поражение глаз, даже очень разбавленными растворами щелочей, сопровождается не только поверхностными разрушениями, но нарушениями более глубоких участков глаза (радужной оболочки) и приводит к слепоте.

При гидролизе амидов щелочных металлов одновременно образуется щелочь и аммиак, вызывающие трахеобронхит фибринозного типа и воспаление легких.

Калий был получен Г. Дэви практически одновременно с натрием в 1807 г. при электролизе влажного гидроксида калия. От названия этого соединения ‑ «едкое кали» и получил свое наименование элемент. Свойства калия заметно отличаются от свойств натрия, что обусловлено различием величин радиусов их атомов и ионов.

Его период полураспада велик ‑ 1,32 млрд. лет. Определить присутствие калия в образце довольно легко: пары металла и его соединения окрашивают пламя в фиолетово-красный цвет. Спектр элемента довольно прост и доказывает наличие 1е— на 4s-орбитали.

Изучение его послужило одним из оснований для нахождения общих закономерностей в строении спектров.

В 1861 г. при исследовании соли минеральных источников спектральным анализом Роберт Бунзен обнаружил новый элемент. Его наличие доказывалось темно-красными линиями в спектре, которых не давали другие элементы. По цвету этих линий элемент и был назван рубидием (rubidus—темно-красный). В 1863 г. Р.

Бунзен получил этот металл и в чистом виде восстановлением тартрата рубидия (виннокислой соли) сажей. Особенностью элемента является легкая возбудимость его атомов. Электронная эмиссия у него появляется под действием красных лучей видимого спектра. Это связано с небольшой разницей в энергиях атомных 4d и 5s-орбиталей.

Из всех щелочных элементов, имеющих стабильные изотопы, рубидию (как и цезию) принадлежит один из самых больших атомных радиусов и маленький потенциал ионизации.

Такие параметры определяют характер элемента: высокую электроположительность, чрезвычайную химическую активность, низкую температуру плавления (390C) и малую устойчивость к внешним воздействиям.

Открытие цезия, как и рубидия, связано со спектральным анализом. В 1860 г. Р.Бунзен обнаружил две яркие голубые линии в спектре, не принадлежащие ни одному известному к тому времени элементу. Отсюда произошло и название «цезиус» (caesius), что значит небесно-голубой. Это последний элемент подгруппы щелочных металлов, который ещё встречается  в измеримых количествах.

Наибольший атомный радиус и наименьшие первые потенциалы ионизации определяют характер и поведение этого элемента. Он обладает ярко выраженной электроположительностью и ярко выраженными металлическими качествами. Стремление отдать внешний 6s-электрон приводит к тому, что все его реакции протекают исключительно бурно.

Небольшая разница в энергиях атомных 5d- и 6s-орбиталей обусловливает легкую возбудимость атомов. Электронная эмиссия у цезия наблюдается под действием невидимых инфракрасных лучей (тепловых). Указанная особенность структуры атома определяет хорошую электрическую проводимость тока. Все это делает цезий незаменимым в электронных приборах.

На воздухе литий активно реагирует не только с кислородом, но и с азотом и покрывается пленкой, состоящей из Li3N (до 75%) и Li2O. Остальные щелочные металлы образуют пероксиды (Na2O2) и надпероксиды (K2O4 или KO2).

Перечисленные вещества реагируют с водой:

Li3N + 3 H2O = 3 LiOH + NH3 ;

Na2O2 + 2 H2O = 2 NaOH + H2O2 ;

K2O4 + 2 H2O = 2 KOH + H2O2 + O2 .

Для регенерации воздуха на подводных лодках и космических кораблях, в изолирующих противогазах и дыхательных аппаратах боевых пловцов (подводных диверсантов) использовалась смесь «оксон»:

Na2O2+CO2=Na2CO3+0,5O2 ;

K2O4 + CO2 = K2CO3+ 1,5 O2 .

В настоящее время это стандартная начинка регенерирующих патронов изолирующих противогазов для пожарных.
Щелочные металлы реагируют при нагревании с водородом, образуя гидриды:

2Li+H2=2LiH.

Гидрид лития используется как сильный восстановитель.

Гидроксиды щелочных металлов разъедают стеклянную и фарфоровую посуду, их нельзя нагревать и в кварцевой посуде:

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.

Гидроксиды натрия и калия не отщепляют воду при нагревании вплоть до температур их кипения (более 13000С). Некоторые соединения натрия называют содами:

а) кальцинированная сода, безводная сода, бельевая сода или просто сода – карбонат натрия Na2CO3;
б) кристаллическая сода – кристаллогидрат карбоната натрия Na2CO3.10H2O;
в) двууглекислая или питьевая – гидрокарбонат натрия NaHCO3;
г) гидроксид натрия NaOH называют  каустической содой или каустиком.

Характеристики алюминия и реакция горения металла

Алюминий — это металл серебристо-белого цвета. На воздухе он быстро окисляется и покрывается оксидной пленкой. Такая же реакция возникает при взаимодействии металла с концентрированными кислотами.

[Deposit Photos]

В периодической системе Менделеева алюминий расположен под номером 14, в третьем малом периоде, главной подгруппе третьей группы. Алюминий обладает выраженными металлическими свойствами, его атомная масса — 26,98.

Изотопов в природе металл не имеет и существует в единственном виде. Массовое число алюминия — 27, количество валентных электронов — 3. Металл имеет одну степень окисления — «+3».

Как и все активные металлы, алюминий выступает в роли сильного восстановителя, так как имеет малое сродство с электроном и большой атомный радиус.

Алюминий [Wikimedia]

Алюминий устойчив к коррозии, он легкий, мягкий и очень прочный. Не каждое вещество может похвастаться наличием подобных характеристик.

Основные физические свойства алюминия:

• температура плавления металла = 660 °С;
• кристаллическая решетка алюминия объемная гранецентрированная, металлическая;
• температура кипения металла = 2450 °С;
• плотность металла = 2,7 г/см³;
• тип связи — металлический;
• алюминий обладает высокой степенью ковкости и пластичности, поэтому из него изготовляют прочную легкую и тонкую фольгу, а также прокатывают в проволоку.

Алюминиевый прокат [Deposit Photos]

Восстановительные свойства алюминия прослеживаются в реакциях взаимодействия элемента с оксидами других металлов. Алюминий легко извлекает их из состава вещества и позволяет существовать в простом виде. Уравнение реакции алюминия и оксида хрома:

Cr₂O₃ + Al = Al₂O₃ + Cr

В химической промышленности алюминий, благодаря своим восстановительным способностям, используется для получения других металлов.

Алюминий — сильный восстановитель. Он проявляет высокую химическую активность, являясь чистым веществом. Для повышения активности металла необходимо устранить оксидную пленку.

Для протекания остальных реакций требуется высокая температура. Здесь вы сможете подробнее прочитать о том, как алюминий взаимодействует с водородом и другими веществами.

Горение алюминия (описание реакции)

Реакция горения алюминия в воздухе

Одиночные частицы алюминия не воспламеняются при нагревании до 2100 К в воздухе или водяном паре. Для поджигания алюминия используются горящие частицы магния, которые помещаются на поверхность нагревательного элемента, а частицы алюминия — на острие иглы над ними.

Воспламенение частиц алюминия протекает в паровой фазе, при этом интенсивность зоны свечения вокруг частицы медленно увеличивается. Стационарное горение характеризуется существованием зоны свечения, не меняющей своих размеров почти до полного выгорания металла.

Соотношение размеров зоны свечения и частицы составляет 1,6:1,9. В зоне свечения образуются мелкие капельки оксида, сталкивающиеся при столкновении. Оставшиеся после реакции сгорания частицы представляют собой полую оболочку.

Уравнение реакции горения алюминия в кислороде:

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

Молекулярная структура оксида алюминия [Wikimedia]

Реакция горения алюминия в водяном паре

Воспламенение алюминия в водяном паре происходит гетерогенно. Водород, выделяющийся при реакции, способствует разрушению оксидной пленки. При этом жидкий оксид алюминия разбрызгивается в виде капель.

Такие разрушения оксидной оболочки периодически повторяются, так как значительная доля металла сгорает на поверхности частицы.

Скорость горения алюминиевой частицы в водяном паре в пять раз выше, чем в воздухе.

Открытие реакции горения алюминия

Впервые горение алюминиевого порошка в смеси с газообразным кислородом применили в 1930 году химики Бекер и Стронг в разработанной ими кислородно-алюминиевой паяльной лампе. В качестве горючего ученые использовали тонкий алюминиевый порошок, 94% которого проходило через сито, в котором на каждый сантиметр было 80 отверстий.

Чтобы горение было устойчивым, прибор обеспечивал образование и непрерывную подачу однородной суспензии алюминиевой пыли в кислороде. Поджигание осуществлялось бунзеновской газовой горелкой. Смесь сгорала с ослепительно-ярким белым пламением и с выделением большого количества дыма окиси алюминия. Частички дыма были настолько малы, что тот не оседал в течение суток.

Бекер и Стронг установили, что продукты горения содержат около 2% свободного алюминия. Испытывая действие пламени кислородно-алюминиевой лампы на различных материалах, ученые определили примерную температуру пламени. Молибден плавился, а вольфрамовая проволока толщиной в 1 мм не расплавилась.

Чтобы понаблюдать за реакцией горения алюминия и полюбоваться красивым снопом искр, можно провести такой опыт: в пламя горящей спиртовки нужно всыпать порошок алюминия (сбросить его с фарфоровой ложечки или со шпателя небольшими порциями).

Внимание! Проводите этот опыт только в присутсвии взрослых! Такой же эксперимент можно провести с порошками циркония, титана или магния. При горении порошков металлов образуются оксиды Al₂O₃, ZrO₂, TiO₂ и MgO.

В опыте не следует использовать тончайшие порошки в виде пыли или пудры указанных металлов, так как в пламени они могут взорваться.

The post Цвет пламени при горении соединений, содержащих металлы appeared first on Химия.

Окраска и маркировка баллонов с газами не имеет единого международного стандарта и потому для разных стран различна.

Россия[ | ]

В России принята следующая схема окраски и маркировки баллонов со сжатыми газами[1]:

Окраска баллона с горючим газом пропаном: баллон — красный, надпись — белая

Сша и европа[ | ]

В других странах маркировка баллонов отличается от принятой в России. В Европейском союзе окраска баллонов с газом определяется стандартом EN 1089-3.

Повсеместно, для чистого кислорода, который используется для дыхания (аквалангистами) или в медицинских целях (реанимация), используются баллоны, выкрашенные в зелёный цвет.

При этом все составляющие, которые непосредственно используются с этими баллонами (редукторы, лёгочные автоматы), должны иметь части, выкрашенные в зелёный цвет, во избежание использования на кислородных баллонах частей, не предназначенных для этого.

Согласно стандарту EN 1089-3 газовые баллоны (за исключением баллонов со сжиженным газом и нефтегазом) маркируются на плече, при этом цвет маркера зависит не от содержимого баллона, а от представляющей опасности. Таким образом, для маркирования газовых баллонов применяются следующие цвета:

1. жёлтый — RAL 1018 (ядовитый и/или коррозионный газ);
2. красный — RAL 3000 (легковоспламеняющийся газ);
3. голубой — RAL 5012 (окисляющий газ);
4. светло-зелёный — RAL 6018 (удушающий инертный газ).

Однако наряду с такой маркировкой газов стандарт предусматривает и фиксированную маркировку, которая применяется к кислороду, азоту, закиси азота, гелию. Для них предусмотрены белый, чёрный, тёмно-синий и коричневый цвета соответственно. По карте RAL эти цвета имеют номера 9010, 9005, 5010 и 8008.

Ссылки[ | ]

Сша и европа

В других странах маркировка баллонов отличается от принятой в России. В Европейском союзе окраска баллонов с газом определяется стандартом EN 1089-3.

Повсеместно, для чистого кислорода, который используется для дыхания (аквалангистами) или в медицинских целях (реанимация), используются баллоны, выкрашенные в зелёный цвет.

При этом все составляющие, которые непосредственно используются с этими баллонами (редукторы, лёгочные автоматы), должны иметь части, выкрашенные в зелёный цвет, во избежание использования на кислородных баллонах частей, не предназначенных для этого.

Согласно стандарту EN 1089-3 газовые баллоны (за исключением баллонов со сжиженным газом и нефтегазом) маркируются на плече, при этом цвет маркера зависит не от содержимого баллона, а от представляющей опасности. Таким образом, для маркирования газовых баллонов применяются следующие цвета:

1. жёлтый — RAL 1018 (ядовитый и/или коррозионный газ);
2. красный — RAL 3000 (легковоспламеняющийся газ);
3. голубой — RAL 5012 (окисляющий газ);
4. светло-зелёный — RAL 6018 (удушающий инертный газ).

Однако наряду с такой маркировкой газов стандарт предусматривает и фиксированную маркировку, которая применяется к кислороду, азоту, закиси азота, гелию. Для них предусмотрены белый, чёрный, тёмно-синий и коричневый цвета соответственно. По карте RAL эти цвета имеют номера 9010, 9005, 5010 и 8008.

Ссылки

• Предприятия-производители государственных стандартных образцов — поверочных газовых смесей (ГСО-ПГС)
• Типовая инструкция по технике безопасности при использовании в научных учреждениях и предприятиях АН СССР сжатых, сжиженных и растворённых газов
• Правила эксплуатации газовых баллонов и электроинструмента

Окраска и маркировка баллонов с газами Информацию О

Окраска и маркировка баллонов с газами

Окраска и маркировка баллонов с газами
Окраска и маркировка баллонов с газами Вы просматриваете субъект
Окраска и маркировка баллонов с газами что, Окраска и маркировка баллонов с газами кто, Окраска и маркировка баллонов с газами описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: «что вы искали?»вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Информация на корпусе баллона

На корпусе нанесены сведения о баллоне (масса корпуса, дата производства, даты аттестаций и прочее), позволяющие сделать вывод о пригодности баллона к дальнейшей эксплуатации. Ниже приведены наиболее типичные записи и дается их расшифровка.

Кислородные, ацетиленовые, азотные, аргоновые и углекислотные баллоны

Надписи выбиты непосредственно на корпусе баллона в районе горловины. Иногда (особенно у старых баллонов) частично закрыты слоями краски и не видны.

1. Только для ацетиленовых баллонов. Символы «ЛМ» или «ПМ» — тип наполнителя баллонов (ЛМ — литая масса, ПМ — пористая масса). Запись «ПМ» не всегда соответствует действительности, т.к. случается, что завод заменил наполнитель не сделав об этом отметки на корпусе.

2. Заводской номер баллона.

3. Фактическая вместимость баллона по воде при изготовлении в литрах. При превышении мерной вместимости балона над заводской более чем на 1.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (нарушение геометрии корпуса, риск образования микротрещин).

4. Фактическая масса корпуса баллона при изготовлении. При уменьшении массы корпуса против номинальной более чем на 7.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (унос массы, коррозия и истончение стенки).

5. Рабочее («Р») и проверочное («П») давления баллона в атмосферах.

6. Дата изготовления и следующей переаттестации в формате «MM.ГГ.АААА», где «MM» — номер месяца изготовления, «ГГ» — две последние цифры года изготовления, «АААА» — год следующей переаттестации (либо «АА» — две последние цифры года следующей переаттестации). Буква «N» — клеймо завода, свидетельствующее о том, что запись относится к сведениям об изготовлении баллона.

7. Буквенно-цифровой шифр, обведенный в круг — клеймо завода или лаборатории, где проводилась переаттестация.

8. Сведения о дальнейшей переаттестации баллона в формате «MM.ГГ.АААА», где «MM» — номер месяца переаттестации, «ГГ» — две последние цифры года переаттестации, «АААА» — год следующей переаттестации (либо «АА» — две последние цифры года следующей переаттестации).

При этом надпись приобретает следующий, например, вид: «R 1.92.97.02 R», что следует читать так: баллон переаттестовывался в январе 1992 года и, затем, в январе 1997 года снова прошел переаттестацию, которая будет действительна до января 2002.

(символ «R» изображает здесь клеймо участка переаттестации.)

Надписи на приведенном на рисунке баллоне следует читать так: баллон № 36847 изготовлен в феврале 1990 года. Масса корпуса 63.4 кг, вместимость 40.1 литра. Проведены гидравлические испытания корпуса на 225 атм, разрешенное номинальное (рабочее) давление 150 атм. В марте 1995 года баллон прошел очередную переаттестацию на участке «Ц4», дата следующей переаттестации — март 2000 года.

Пропановые баллоны

Надписи нанесены на специальный металлический шильдик, закрепленный в верхней части корпуса баллона вокруг вентиля.

1. Рабочее давление баллона в мегапаскалях (1 МПа ~ 10 атм).

2. Проверочное (испытательное) давление баллона в мегапаскалях.

3. Фактический объем баллона при изготовлении в литрах.

4. Заводской номер баллона.

5. Дата изготовления баллона в формате «MM.ГГ.АА», гдк «ММ» — месяц изготовления, «ГГ» — год изготовления, «АА» — год следующей аттестации баллона.

6. Масса порожнего баллона при изготовлении в килограммах.

7. Номинальная масса баллона, полностью заполненного газом.

8. Сведения о дальнейшей переаттестации баллона в формате «R-АА», где «R» — клкймо завода или участка переаттестаци баллонов, «АА» — год, до которого будет действительна данная аттестация.

Таким образом паспорт приведенного на рисунке баллона читается следующим образом: баллон №066447 изготовлен в ноябре 1999 года и допущен к эксплуатации до ноября 2004 года.

Проведены гидравлические испытания баллона при давлении 2,5 МПа (25 атм) и баллон разрешен к эксплуатации при наоминальном давлении 1,6 МПа (16 атм). Фактическая масса баллона при изготовлении — 22,4 кг, объем — 50,4 литра.

По истечении срока аттестации, участком, которому присвоен шифр «Ц4», была проведена переаттестация баллона и баллон допущен к эксплуатации до ноября 2009 года.

Существенные дополнения: запрещается эксплуатация баллонов, имеющих нарушения геометрии (вмятины, вздутия, общую бочкообразность и т.п.); баллоны не должны иметь следов повреждения краски огнем; Баллоны с поражением ржавчиной свыше 30% поверхности баллона к обмену также не принимаются.

А.Г.Блинов

Газовые баллоны — правила эксплуатации | Веб-Механик

Добрый день,  дорогие друзья. Сегодня я подготовил большую тему о правилах эксплуатации газовых баллонов. Начнем!

Газовые баллоны: окраска, надписи, маркировка

На верхней сферической части баллона должны быть отчетливо выбиты данные о баллоне:

1. Номер баллона2. Клеймо испытательного пункта (диаметр 12 мм)3. Товарный знак изготовителя4. Рабочее давление (кгс/см2)5. Фактическая масса порожнего баллона, кг6. Клеймо ОТК завода-изготовителя (диаметр 10 мм)7. Вместимость, л8. Пробное гидравлическое давление, (кгс/см2)9. Месяц и год изготовления (IV-1999) и год следующего (2004) освидетельствования

10. Месяц и год проведенного (IV-2004) и год последующего (2009) освидетельствования

На баллонах для ацетилена, кроме того, должны быть указаны:

М III-99 — дата (месяц и год) наполнения баллона пористой массойIII-01 — месяц и год проверки пористой массы

— клеймо наполнительной станции

— клеймо диаметром 12 мм, удостоверяющее проверку пористой массы

Выпускать газ из баллона разрешается только через редуктор, предназначенный для данного газа и окрашенный в соответствующий цвет!

1. Защитный колпак
2. Вентиль
3. Резьба горловины
4. Паспортные данные
5. Пористая масса
6. Подкладные кольца
7. Опорный башмак

1. Защитный колпак2. Вентиль4. Паспортные данные

6. Подкладные кольца

Отбраковка баллонов

Внешние повреждения баллона, из-за которых он должен быть отбракован:
1. Неисправность вентиля
2. Износ резьбы горловины
3. Выбиты не все данные или истек срок освидетельствования
4.

Сильная наружная коррозия
5. Трещины
6. Окраска и надпись не соответствуют норме
7. Вмятины
8. Выпучины
9. Раковины и риски глубиной более 10% номинальной толщины стенки
10.

Косо насаженный или поврежденный башмак

Также газовые баллоны не допускаются к использованию, если:

Запрещается расходовать газ из баллона полностью! Остаточное давление должно составлять не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2)

Остаточное давление в ацетиленовых баллонах должно быть не ниже следующих значений:

Схема устройства и работы редуктора газового баллона

Нерабочее и рабочее положение редуктора

На левом рисунке редуктор находится в нерабочем положении. Газ (область наполнения газа окрашена в голубой цвет) в этом случае не проходит. На правом рисунке редуктор находится в рабочем положении, газ проходит черезе редуктор.

Строение редуктора:1. Накидная гайка для присоединения редуктора к штуцеру вентиля2. Манометр высокого давления3. Обратная пружина4. Манометр низкого давления (рабочий)5. Предохранительный клапан6.

Ниппель для присоединения шланга7. Мембрана для прорезиненной ткани8. Нажимная пружина9. Регулировочный винт10. Рабочая (низкого давления) камера11. Редукционный клапан

12.

Камера высокого давления

 Транспортировка газовых баллонов

Транспортировка газовых баллонов на автомобиле: Баллоны укладывают горизонтально в пределах высоты борта не более чем в 3 ряда.

Транспортировка газовых баллонов на автокаре:
Баллоны укладывают горизонтально в один ряд, вентилями в одну сторону — вправо от кабины.

Транспортировка газовых баллонов в специальном контейнере:
Баллоны перевозятся в вертикальном положении.

Допускается перевозить в контейнере совместно кислородные и ацетиленовые баллоны.

Подложки для транспортировки газовых баллонов

1. Деревянный брусок с вырезанными под баллон гнездами2. Обивка гнезд: войлок, резина или другой мягкий материал3. Колпаки должны быть навернуты до отказа, штуцеры заглушены

4. Веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллон)

ЗАПРЕЩАЕТСЯ перевозить совместно баллоны с разными газами, а также порожние вместе с наполненными!

При погрузке или выгрузке запрещается:

• Работать одному (должно участвовать не менее 2-х человек)

• Работать в промасленной одежде, рукавицах со следами масла, жира

• Грузить баллоны с кислородом в кузов со следами масла, ГСМ, грязи, мусора

• Переносить баллоны на руках или на плече

• Перекатывать баллоны по земле

• Сбрасывать баллоны и ударять один об другой

• Подавать или удерживать баллон вентилем вниз

• Грузить и выгружать баллоны без колпаков и заглушек

Колпаки и заглушки на штуцерах должны быть завернуты

Расстояние до отопительных приборов не менее 1 м. Расстояние до источников тепла с открытым огнем не менее 5 м

Баллоны должны быть защищены от солнца и осадков (максимальная температура корпуса баллона +45 градусов С)

В горизонтальном положении баллоны хранят на деревянных рамах или стеллажах

Вентили должны быть направлены в одну сторону, высота штабелей не более 1,5 м

Запрещается хранить кислород в одном помещении с ацетиленом или другими горючими газами

При вертикальном хранении баллоны устанавливают в специальные гнезда, клети, или ограждают барьером от падения

Наполненные и порожние баллоны хранят раздельно, обозначая места хранения соответствующими табличками

Запрещается хранить баллоны в подвалах и на чердаках

Запрещается в местах хранения баллонов размещать легковоспламеняющиеся и горючие вещества

Не допускайте соприкосновения баллонов с электрическими проводами

Перерывы в работе и её окончание

При кратковременных перерывах в работе закрывать только вентиль горелки, не меняя положение регулировочного винта.

При любой неисправности немедленно закрыть вентиль баллона и выпустить из редуктора газ.
Прекратить отбор газа при снижении давления до остаточного.

Закрыть вентиль баллона, навернуть заглушку, колпак и сдать пустой баллон на склад.

Газовые баллоны: эксплуатация

Баллоны устанавливаются вертикально и закрепляются цепью или хомутом. Кислородный баллон допускается укладывать наклонно — так, чтоб вентиль располагался выше башмака.

Отвинтить колпак и заглушку штуцера. Внимание: убедитесь, что на кислородном баллоне (а также на руках и спецодежде) нет следов масла и жира. Пользоваться баллоном со следами масла или жира ЗАПРЕЩАЕТСЯ!

Кратковременным (1-2 с) поворотом маховичка на пол-оборота продуть штуцер для удаления из него влаги, грязи и т.п. Стоять надо позади или сбоку от штуцера. Газ нельзя пробовать рукой.

Присоединить рукой накидную гайку редуктора.

Затянуть накидную гайку редуктора ключом.

Вывернуть регулировочный винт до полного освобождения нажимной пружины.

Присоединить и надежно закрепить шланг.

Медленно повернув маховичок на 0,5-1 оборот, открыть подачу газа из баллона.

Вращением регулировочного винта установить рабочее давление.

Проверить герметичность соединений.1. Закрыть вентиль расхода газа на горелке2. Вывернуть регулировочный винт до полного освобождения нажимной пружины3. После небольшого повышения давления стрелка рабочего манометра должна остановиться (давление не должно повышаться)

Замерзший вентиль или редуктор отогревать только горячей водой или паром. Использовать открытый огонь запрещается!

Не открывать вентиль резко! Струя газа наэлектризовывает горловину баллона и редуктор, что может вызвать воспламенение или взрыв.1. Немедленно перекройте вентиль2. Выпустите газ из редуктора

Не допускайте нахождения на рабочем месте более одного баллона с пропан-бутаном. Запрещается работать с пропан-бутаном в колодцах, приямках, траншеях.

Не реже 1 раза в квартал проверяйте предохранительный клапан принудительным открыванием (подъемом давления до его срабатывания).

Проверяйте возможные места утечки газа мыльной эмульсией.

Вентили

Кислородный:

1. 1. Маховичок
2. Заглушка штуцера
3. Резьба правая
4. откр.
5.  закр.

Ацетиленовый:

Шпиндель вращать только специальным ключом.

1. Отверстие под нажимной винт хомута
2. Резьба левая

Пропан-бутановый:

1. Маховичок
2. Заглушка штуцера
3. Резьба левая
4. откр.
5. закр.

Манометры

Рабочее давление обозначают красной чертой или плотно прилегающей к стеклу металлической пластиной.

1. Клеймо
2. Предупреждающая надпись (зависит от рода газа)

Клеймо о проверке манометра

1. Шифр поверителя
2. Квартал (III) и год (2002) проверки

Манометр проверять не реже 1 раза в год!

Редукторы

Кислородный

Ацетиленовый:

1. Хомут для присоединения к вентилю
2. Нажимной винт

Пропан-бутановый

газовые баллоны

страницей в соц.сетях

Маркировка и характеристики баллонов для сварки

В обычном воздухе содержится кислород, азот и водород – газы, которые негативно влияют на сварочное соединение, вызывая коррозию, старение и растрескивание металла.

Для обеспечения качественной сварки в воздушной атмосфере приходится применять флюсы, а также электрода с покрытиями. Значительно улучшает результат проведение сварки в газовой среде. Для этого требуется специальный сварочный аппарат и газовые баллоны.

Виды газов

Применяемые в сварке газы подразделяют на активные и инертные, среди активных есть реагирующие и нейтральные. Причем активный газ при одних условиях и видах сварки может быть реагирующим, при других – нейтральным.

Все они закачиваются в специальные сварочные баллоны. Прежде чем заказывать газ для работы, следует ознакомиться с видами стандартной маркировки, возможностью последующей заправки баллонов сварочной смесью, их оснащением.

Все газы закачиваются в баллоны под давлением. Поэтому делают емкости из стали, не имеющей швов. Только при давлении меньше 3 МПа газовые емкости могут быть сварными, иметь шов.

В практике сварочного дела такие виды не встречаются. Газы для сварки поставляют только в баллонах без швов со специальными запорными вентилями. Для разных газов предназначены принципиально отличающиеся вентили.

Баллоны с газообразными легко воспламеняющимися углеводородами – ацетиленом, пропаном, бутаном и прочими – оснащены вентилями с левой резьбой.

Баллоны со всеми остальными газами, включая кислород, азот, углекислый и инертные газы, оборудован вентилями с правой резьбой.

Разница в направлениях вращения вентиля исключает возможность случайных ошибок, аварий при сварке или ином применении газа.

Окраска

С целью безопасности внедрена строго определенная окраска емкостей и надписи на нем. Наиболее применяемые в варке газы имеют следующую цветовую маркировку:

• баллон с аргоном высокой степени очистки имеет серую окраску, на него нанесена надпись зеленого цвета. Черный баллон с техническим аргоном имеет синюю надпись. Существует еще так называемый сырой аргон со своей маркировкой. В сварке такой газ не применяют;
• углекислотные баллоны покрашены в черный цвет, надпись на них выполнена желтым цветом;
• кислородные баллоны для сварки всегда имеют голубой цвет, а надписи на них черные. Так окрашен и медицинский, и технический сорт газа. В медицине кислород применят очень часто. Его транспортируют на тележках, затем при необходимости устанавливают баллон в специальный футляр;
• емкости с ацетиленом, весьма востребованным в сварке, имеют черную окраску. Ацетилен очень легко взрывается. Поэтому его закачивают не в пустые объемы, а содержащие специальные наполнители с большим количеством пор. Такой способ заполнения значительно уменьшает вероятность взрывов.

Начинающим сварщикам полезно запомнить цветовую маркировку газов на отечественном рынке. Не стоит удивляться, если на импортной продукции окраска будет иной. Международная маркировка несколько отличается от отечественной.

Элементы устойчивости и объем

Сверху на всех баллонах обязательно крепится колпак. Он предохраняет вентиль от случайных повреждений при транспортировке. На нижнюю часть плотно насажена основа квадратной формы.

Она позволяет устойчиво выставлять емкость в вертикальное положение, что важно при сварке. Во время эксплуатации перемещать баллон вместе со сварочным полуавтоматом можно на специальной тележке. Это удобный метод обслуживания сварочного места в любой рабочее зоне.

Большинство заправочных станций приспособлено для заполнения 40 л. Исключение составляет углекислота. В связи с тем, что ее закачивают в огнетушители, возможности заправочных станций позволяют заполнять маленькие объемы.

Редуктор

Для работы с любым газом нужен редуктор. Существуют модели, просто показывающие давление в баллоне и с функцией регулирования газового потока.

Последние виды называют регуляторами. Они адаптированы к определенному газу, окрашены в соответствии с цветом баллона. В продаже есть регуляторы со стрелочной шкалой и ротаметрами.

Если планируется провести аргонодуговую сварку, надо взять регулятор с двумя ротаметрами. При работе с нержавейкой нужен поддув с обратной стороны, который сможет контролировать только такая модель регулятора.

В остальных ситуациях вполне подойдет стрелочный регулятор, который к тому же стоит дешевле. Практики считают стрелочную модель более экономной. Она позволяет при грамотном пользовании избежать сброса давления в начале работы. На регуляторах с ротаторами сбрасывание давления вначале практически неизбежно. Это сопровождается некоторыми потерями газа.

Все регуляторы имеют прокладки из инертных полимеров. Загрязнение газов от контакта с ними абсолютно исключается. При сварке приходится пользоваться различными газами. Для таких производственных случаев целесообразно иметь регуляторы, приспособленные для нескольких типов резьбы.

Безопасность

Особенность отечественного менталитета заключается в склонности к экономии, игнорировании многих нормативных требований. В отношении оборудования для сварки пренебрежение правилами безопасности чревато тяжелыми последствиями.

Особенно это касается допустимых сроков использования баллонов. Они должны быть указаны заводом-изготовителем. Если вдруг этой информации нет, то максимальный период эксплуатации составляет 20 лет.

Экспертизу состояния обычных баллонов с объемом до 50 л не проводят. Для больших объемов аттестация может быть проведена. Превышать максимальный срок категорически нельзя. Все модели, выпущенные до 1997 года, не прошедшие аттестацию можно смело сдать в металлолом.

К покупке газовых баллонов для сварки нужно отнестись очень серьезно. Лучше всего найти авторитетного поставщика, убедиться в наличии разрешительных документов, проверить качество маркировки, всей сопроводительной информации. После этого можно смело оформлять заказ.

The post Маркировка баллонов с газами appeared first on Химия.

Гексан – это органическое соединение, сформированное углеродом и водородом, а именно насыщенный углеводород, представитель класса алканов с линейным строением.

Существует 5 изомеров гексана (соединений в разных формах и с разным расположением атомов, но с общей молекулярной массой): н-гексан, изогексан, 3-метилпентан, диизопропил и неогексан.

Свойства

Гексан выглядит как не имеющее окраса жидкое вещество. Является подвижным, легко воспламеняется. По запаху (выражен слабо) напоминает этилен хлористый. Среды, в которых растворяется хорошо: орган.

растворители, в частности этоксиэтан, метилтрихлорид, этиловый и метиловый спирты. Среды, в которых растворяется слабо: ДМСО и фтористоводородная кислота. В воде же растворению не поддается, ввиду неполярности молекул.

Молярная масса – 86,17848 г/моль, плотность – 0,6548 г/см³. Термосвойства: t плавления – -95 °C, t кипения – 68 °C, t самовоспламенения – 240 °C. Формула: C6H14.

Структура

Гексан – это алкан, количество атомов углерода в котором составляет шесть. А поскольку алканы, и гексан в частности – это хим. соединения, в составе которых есть исключительно углерод и водород, атомы связываются между собой лишь путем одинарных связей.

Гексан принадлежит к достаточно простым веществам. Приставка «гекс» говорит ни о чем ином, как о том, что в структуре присутствуют 6 углеродных атомов. Их дополняют 14 водородных. А вместе они дают указанную выше химическую формулу вещества.

Что касается расположения, то углероды стоят друг за другом. Практически к каждому из них присоединено по 2 водорода. Исключение – первый и последний атомы углерода, возле которых присутствуют по 3 атома водорода.

Получение

В достаточно больших объемах н-гексан присутствует в бензине прямой перегонки, его изомеры – в бензине каталитического крекинга и алкилирования.

Выделение данного вещества осуществляют из бензиновых нефтефракций и газовых конденсатов в ходе дистилляции. Чтобы получить указанный материал, перерабатывают сырую природную нефть.

На то, каким именно в итоге выходит состав фракции, влияет как сырьевая база, так и перерабатывающие и очистительные мероприятия.

Где применяют гексан?

Гексан – важная и объемная составляющая часть бензина. Но так как октановое число этого продукта невысокое (24-26), его нежелательно добавлять к бензину синтетическому.

Кроме того, его активно вводят в состав бюджетных растворителей, главным образом, инертных, неполярных, поддающихся легкому испарению и с относительной безопасностью.

И как гексановый растворитель (органическое растворяющее вещество) данный нафтовый продукт известен, пожалуй, более всего. Он превосходно растворяет парафиновые пробки при нефтедобыче.

С его помощью легко можно отмыть термоклей, используемый для этикеток.

К тому же, гексану под силу активировать клея-цианоакрилаты в спрееобразной форме, которые входят в состав экспресс-наборов для склеивания.

Еще он – превосходный промышленный очиститель + обезжириватель. Так как растворению в воде не поддается, он эффективно отсоединяет и отводит от поверхностей жиры. В стандартной бытовой химии такой компонент вряд ли встретишь. Это специализированный продукт, который больше всего подходит для обработки тяжелой пром. техники.

Не обходятся без данного углеводорода и в лабораториях. С его участием анализируют качество воды, медикаменты, пищевую продукцию, продукты переработки нефти. Также выполняют ряд исследований, которые характеризуются точностью и сложностью работы.

процессах и находит применение при отсоединении масел и жиров от водных и почвенных образцов в ходе их анализа.

Вот перечень областей и направлений, где C6H14 задействуется с той или иной степенью активности:

– переработка нефти, изготовление бензина и добавок к нему (например, 2,2- и 2,3-диметилбутанов), положительно влияющих на свойства топлива;

– растворение ЛК-материалов, мебельных, кожаных и обувных, кровельных и плиточных клеев, а также адгезивов (выступает эффективным растворителем);

– производство клеев разных видов (так как отлично соединяет компоненты всяческих материалов в одно целое, является желаемой составляющей клеев);

– создание таких химических реактивов и материалов, как бензол, полиолефины и искусственные резины;

– хим. отрасль, а именно фракционное очищение соединений;

– очистка и обезжиривание в пром. масштабах;

– пищепром (очищение растительных масел из арахиса, сои и кукурузы, а также из многих других растительных продуктов путем экстракции, обработка овощей для результативного их разрушения с целью изъятия масла и белка);

– производство градусников с диапазоном измерения отрицательных температур, или, иными словами, низкотемпературных термометров (служит индикаторной жидкостью);

– электронная промышленность;

– шинное направление;

– реализация нанотехнологий (используется для смачивания нанопорошка железа, с целью предотвращения его самовозгорания при пребывании на воздухе).

В ряде случаев гексан используют самостоятельно. Иногда его компонируют с другими реактивами. Но в любом случае он хорошо показывает себя в каждой из вышеперечисленных сфер.

Техника безопасности

Работая с гексаном, важно знать о возможных негативных последствиях. Это серьезный продукт и относится к нему следует серьезно, со всей ответственностью. Если не применять правильное оборудование и не соблюдать технику безопасности, не исключено сильное пагубное воздействие на организм и даже смерть.

Помните, что имеете дело с огне- и взрывоопасным углеводородом. Всегда исключайте соседство с открытым пламенем и искрами, не курите во время работы и вообще на рабочей территории. Используйте только те инструменты, которые не дают искр.

При неправильном обращении с данным веществом могут возникнуть следующие последствия: головокружение, потеря сил, сонливость, мигрени, проблемы с дыханием, тошнота, обмороки (при вдыхании), сухость и покраснения кожи (при контакте с кожными покровами), болевые ощущения и покраснения (при попадании в глаза), боли в области живота (при проглатывании).

Будьте бдительны! Применяйте гексан со знанием дела! Так удастся избежать возможных негативов, а результат получить максимально желаемый.

Что такое гексан?

Гексан представляет собой органическое соединение, известное как углеводород. Молекула гексана состоит только из атомов углерода и водорода в цепной структуре. В статье приводится структурная формула и изомеры гексана, а так же реакции гексана с другими веществами.

Чаще всего вещество экстрагируется путем переработки сырой нефти. Таким образом, это общий компонент бензина, используемого в автомобилях и других двигателях внутреннего сгорания. Кроме того, он имеет множество применений в домашней, лабораторной или промышленной обстановке.

Чтобы понять, что такое гексан, узнайте больше о его свойствах и способностях.Гексан обычно представляет собой бесцветную жидкость, наиболее известную как растворитель.

Гексан — это вещество, состоящее из углерода и водорода, которое наиболее часто выделяется как побочный продукт переработки нефти или сырой нефти. При комнатной температуре это бесцветная жидкость, и она имеет много применений в промышленности.

Например, это очень популярный растворитель и часто используется в промышленных очистителях; он также часто используется для извлечения масел из овощей, особенно соевых бобов. В большинстве своем бензин содержит бензин.

Хотя большинство экспертов говорят, что соединение является нетоксичным и представляет только низкие риски для людей и животных, во многих местах по-прежнему существует много споров, когда речь идет о том, как часто он включается, иногда без полного раскрытия информации, в продукты и потребители продукты.

Физические свойства гексана

Гексан появляется в виде бесцветной жидкости с запахом нефти, который стабилен при комнатной температуре. Существует несколько разных типов гексана, но их свойства схожи.

Его температура плавления происходит при -139,54 градуса по Фаренгейту, а его температура кипения составляет 154,04 градуса по Фаренгейту. Точки плавления и точки кипения меняются в зависимости от типа гексана.

Гексан имеет молярную массу 86,18 г на моль. Это неполярная молекула, и она не растворяется в воде.

Гексан: формула

Обычно это считается относительно простой молекулой. Как указывает шестнадцатеричный префикс, он имеет шесть атомов углерода, которые сопровождаются 14 атомами водорода, что дает ему молекулярную формулу C6H14. Углеводы связаны цепями подряд, один за другим.

 Каждый углерод имеет по крайней мере два атома водорода, прикрепленных к нему, за исключением первого и последнего углерода, которые имеют три. Благодаря своему эксклюзивному углерод-водородному составу и тому факту, что он имеет только молекулярные связи, его можно классифицировать как алкан с прямой цепью.

 Формула гексана обозначается, как CH3CH2CH2CH2CH2CH3, но чаще пишется как C6H14.Гексан имеет 6 атомов углерода (черный) и 14 атомов водорода (белый).

Структурная формула гексана

Молекулярная структура гексана такова, что префикс «hex» в названии гексана указывает, что молекула гексана имеет шесть атомов углерода. Эти атомы расположены в цепочке и соединены вместе с одинарными связями.

Каждый атом углерода имеет по меньшей мере два атома водорода, прикрепленных к концевым атомам углерода, имеющим три. Эта цепная структура с атомами углерода и водорода означает, что она классифицируется как алкан, где и происходит суффикс его названия. Гексан выражается как CH3CH2CH2CH2CH2CH3, но чаще выражается как C6H14.

Другие изомеры гексана имеют разные структуры. Они обычно разветвлены, а не имеют длинную шестиугольную цепь.

Откуда происходит и как извлечь гексан?

Гексан добывается в нескольких разных местах в природе, но обычно наиболее легко доступен в нефтяных месторождениях. Часто это связано с тем, что бензин содержит его в высоких концентрациях. Когда нефть и нефтесодержащие масла добываются и рафинируются, химики часто могут выделять соединение, которое затем может быть очищено и продано на коммерческой основе.

Гексан представляет собой природное соединение, которое встречается в нескольких местах в природе. Однако гексан чаще всего, все же, извлекается из нефти путем переработки сырой нефти.

Промышленный гексан экстрагируется фракцией, кипящей при температурах 149 градусов по Фаренгейту до 158 градусов по Фаренгейту.

Различия в температурах и процессах очистки объясняют различные типы гексана и их различные свойства.

Использование гексана

Наиболее распространенное применение гексана в качестве промышленного очистителя. Поскольку он не растворим в воде, он эффективен для отделения жиров от других веществ, а также от разрушения молекул. Это делает его эффективным как обезжиривающее средство.

Это не обычная присадка для бытовых чистящих средств, и пользователи, скорее всего, найдут ее в чистящих средствах для тяжелой техники и промышленного оборудования.

Кроме того, он также эффективен для связывания материалов вместе и является общим ингредиентом в клеях различного назначения.

Воздействие гексана без правильного оборудования безопасности может привести к длительному повреждению и даже к смерти.

Лабораторное использование

Гексан также используется в лабораторных условиях. В частности, он используется в качестве растворителя при хроматографии.

Это популярная техника разделения, используемая учеными для идентификации различных компонентов соединения или неопознанного вещества.

В дополнение к хроматографии гексан является популярным растворителем для использования в различных реакциях и процессах. Кроме того, ученые используют гексан для отделения масла и жира при анализе почвы и воды.

Нефтепереработка

Другое использование гексана требуется для переработки нефти. Производители экстрагируют масла из арахиса, сои и кукурузы для приготовления растительного масла. Производители обрабатывают овощи гексаном, который эффективно разрушает продукты для извлечения масла.

Многие виды растений и овощей обрабатываются этим химическим веществом для извлечения их масел и белков с последующим использованием в других продуктах. Соевые бобы, арахис и кукуруза являются одними из самых распространенных.

Соединение часто способно разрушать эти продукты питания очень эффективно, а полученные масла обычно готовы к переупаковке и либо продаются, либо используются в готовых продуктах с очень небольшой дополнительной обработкой.

Другое общее использование гексана

Так же хорошо, как при разрушении соединений, гексан в сочетании с другими неводными растворимыми соединениями может помочь в том, чтобы усилить свойство вещества. Например, он часто упоминается как ингредиент в кожаном и обувном клее, а иногда используется также в кровельных или плиточных клеях.

Меры предосторожности при обращении с гексаном

Несмотря на использование в пищевой промышленности, гексан является токсичным веществом. Поэтому, пользователи должны осторожно обращаться с этим компонентом и соблюдать надлежащие меры предосторожности. Вдыхание гексана является одной из наиболее распространенных проблем.

При очистке с помощью гексана или использования гексана в лаборатории наденьте респиратор и работайте в хорошо проветриваемом помещении.

Кроме того, пользователи должны избегать попадания продукта в глаза. Наконец, пользователи должны всегда носить перчатки при работе с гексаном.

При использовании надлежащих мер безопасности и обработки гексан обычно безопасен в использовании. EPA классифицировал гексан как группу D или не классифицировал его канцерогенность для человека.

Обычно считается, что гексан является токсичным или, по крайней мере, вредным при вдыхании, и были случаи травмы на рабочем месте и даже смерти, когда люди ежедневно проводили часы вдыхая его пары.

Долгое воздействие гексана может вызвать раздражение кожи, головокружение и тошноту, которые со временем ухудшаются.

Были также вопросы о гексановых остатках, которые задерживаются в растительных маслах, особенно когда они появляются в пищевых продуктах, доступных на общем рынке.

Некоторые защитники здоровья утверждают, что присутствие этого химиката неприемлемо и опасно, в то время как другие говорят, что оно не должно быть причиной тревоги.

В большинстве случаев количество, которое на самом деле попадает в пищу, очень, очень мало, но все же не так много известно о том, как организм ведет себя по отношению даже к этому количеству. Большинство исследований токсичности, которые были проведены, были сосредоточены на вдыхании и местном воздействии на кожу.

The post Свойства гексана и его изомеров appeared first on Химия.

В зависимости от вертикального распределения температуры атмосферу делят на пять слоев: тропосферу (высота нижней и верхней границы тропосферы от 0 до 11-16 км), стратосферу (от 11-16 до 50-55 км), мезосферу (от 50-55 до 80 км), термосферу (от 80 до 600-800 км) и экзосферу (выше 600-800 км). Температура воздуха от поверхности Земли, где она принимается равной 15 °С, до верхней границы тропосферы понижается в среднем на 6 «С на 1 км подъема. В нижней части стратосферы (до высоты 20 км) температура атмосферы остается приблизительно постоянной, а затем повышается в среднем на 1-2 °С на 1 км подъема и на верхней границе ( примерно 50 км) становится равной -2,5 °С. В мезосфере температура с высотой понижается, и у верхней границы мезосферы (примерно 80 км) температура атмосферы достигает -75 °С. По мере дальнейшего увеличения высоты вновь происходит повышение температуры. Это же характерно и для термосферы, где температура, возрастая с увеличением высоты, достигает очень больших значений (свыше 1000 °С). В малоизученной области атмосферы — экзосфере — температура с увеличением высоты возрастает предположительно до 2000 °С.

Как известно, зависимость температуры кипения воды от давления характеризируется уравнением Клаузиуса-Клапейрона – P2/P1 = EXP(qμв/R(1/T1-1/T2)), а зависимость давления от высоты барометричкеской формулой – P=PoEXP(-μгgh/RT).

Сопоставляя, два уравнения получаем формулу зависимости температуры кипения воды от высоты – Th=ToTг qμв/qμвTг+ μгghTo, где

• To — температура кипения воды при нормальных условиях;
• Tг – Температура воздуха;
• q = 2300000 Дж/кг – удельная теплота испарения воды;
• μв= 0,018 кг/моль – молярная масса воды;
• μг= 0,029 кг/моль – молярная масса воздуха;
• g — ускорение свободного падения;
• h — высота.

1. *Цезий — наиболее легкоплавкий металл.
2. **Вольфрам — наиболее тугоплавкий металл.

* Такое примерно давление атмосфнры на вершине самой высокой горы в мире — Эвереста (Гималаи, 8848 м). ** Такое примерно давление атмосферы на горной вершине Памир (7495 м).

*** Такое примерно давление атмосферы на вершине горы Казбек (5043 м).

Температура кипения воды при повышенных давлениях

Температура плавления разлчных веществ Таблица
(при нормальном атмосферном давлении)

Температура плавления металлов и сплавов
(при нормальном атмосферном давлении)

Зависимость температуры кипения жидкости от давления

Из приведенныхрассуждений ясно, что температуракипения жидкости должна зависеть отвнешнего давления. Наблюдения подтверждаютэто.

Чембольше внешнее давление, тем вышетемпература кипения. Так, в паровомкотле при давлении, достигающем 1,6 · 106Па, вода не кипит и при температуре 200°С.

В медицинских учреждениях кипениеводы в герметически закрытых сосудах— автоклавах (рис. 6.11) также происходитпри повышенном давлении. Поэтомутемпература кипения значительно выше100 °С.

Автоклавы применяют для стерилизациихирургических инструментов, перевязочногоматериала и т. д.

Рис. 6.11

Инаоборот, уменьшая внешнее давление,мы тем самым понижаем температурукипения. Под колоколом воздушного насосаможно заставить воду кипеть при комнатнойтемпературе (рис. 6.12).

При подъеме в горыатмосферное давление уменьшается,поэтому уменьшается температура кипения.На высоте 7134 м (пик Ленина на Памире)давление приближенно равно 4 · 104Па (300 мм рт. ст.). Вода кипит там примернопри 70 °С.

Сварить, например, мясо в этихусловиях невозможно.

Рис. 6.12

Рис. 6.13

Различие температур кипения жидкостей

У каждой жидкостисвоя температура кипения. Различиетемператур кипения жидкостей определяетсяразличием в давлении их насыщенныхпаров при одной и той же температуре.Например, пары эфира уже при комнатнойтемпературе имеют давление, большееполовины атмосферного.

Поэтому, чтобыдавление паров эфира стало равныматмосферному, нужно небольшое повышениетемпературы (до 35 °С). У ртути же насыщенныепары имеют при комнатной температуресовсем ничтожное давление. Давлениепаров ртути делается равным атмосферномутолько при значительном повышениитемпературы (до 357 °С).

Именно при этойтемпературе, если внешнее давлениеравно 105 Па, и кипит ртуть.

Различие температуркипения веществ находит большоеприменение в технике, например приразделении нефтепродуктов. При нагреваниинефти раньше всего испаряются наиболееценные, летучие ее части (бензин), которыеможно таким образом отделить от «тяжелых»остатков (масел, мазута).

Жидкость закипает,когда давление ее насыщенного парасравнивается с давлением внутри жидкости.

§ 6.6. Теплота парообразования

Требуется лиэнергия для превращения жидкости в пар?Скорее всего да! Не так ли?

Мы отмечали (см. §6.1), что испарение жидкости сопровождаетсяее охлаждением. Для поддержаниятемпературы испаряющейся жидкостинеизменной к ней необходимо подводитьизвне теплоту.

Конечно, теплота и самаможет передаваться жидкости от окружающихтел. Так, вода в стакане испаряется, нотемпература воды, несколько болеенизкая, чем температура окружающеговоздуха, остается неизменной.

Теплотапередается от воздуха к воде до тех пор,пока вся вода не испарится.

Чтобы поддерживатькипение воды (или иной жидкости), к нейтоже нужно непрерывно подводить теплоту,например подогревать ее горелкой. Приэтом температура воды и сосуда неповышается, но каждую секунду образуетсяопределенное количество пара.

Такимобразом, для превращения жидкости в парпутем испарения или путем кипениятребуется приток теплоты. Количествотеплоты, требующееся для превращенияданной массы жидкости в пар той жетемпературы, называется теплотойпарообразования этой жидкости.

На что расходуетсяподводимая к телу энергия? Прежде всегона увеличение его внутренней энергиипри переходе из жидкого состояния вгазообразное: ведь при этом увеличиваетсяобъем вещества от объема жидкости дообъема насыщенного пара. Следовательно,увеличивается среднее расстояние междумолекулами, а значит, и их потенциальнаяэнергия.

Кроме того, приувеличении объема вещества совершаетсяработа против сил внешнего давления.Эта часть теплоты парообразования прикомнатной температуре составляет обычнонесколько процентов всей теплотыпарообразования.

Теплотапарообразования зависит от рода жидкости,ее массы и температуры. Зависимостьтеплоты парообразования от рода жидкостихарактеризуется величиной, называемойудельнойтеплотой парообразования.

Удельной теплотойпарообразования данной жидкостиназывается отношение теплотыпарообразования жидкости к ее массе:

(6.6.1)

Удельнаятеплота парообразования воды оченьвелика: 2,256·106Дж/кг при температуре 100 °С. У другихжидкостей (спирт, эфир, ртуть, керосини др.) удельная теплота парообразованияменьше в 3—10 раз.

Все самое интересное о температуре закипания воды

Кипение – процесс перехода вещества из жидкого в газообразное состояние (парообразование в жидкости). Кипение не является испарением: оно отличается тем, что может происходить только при определенном давлении и температуре.

Кипячение – нагревание воды до температуры кипения.

Как происходит процесс кипения воды?

Кипение воды является сложным процессом, который происходит в четыре стадии. Рассмотрим пример кипения воды в открытом стеклянном сосуде.

На первой стадии кипения воды на дне сосуда появляются небольшие пузырьки воздуха, которые также можно заметить и на поверхности воды по бокам.

Эти пузырьки образуются в результате расширения небольших пузырей воздуха, которые находятся в мелких трещинах сосуда.

На второй стадии наблюдается увеличение объема пузырьков: все больше пузырьков воздуха рвется на поверхность. Внутри пузырьков находится насыщенный пар.

Как только повышается температура, возрастает давление насыщенных пузырьков, в результате чего они увеличиваются в размере. Как следствие, повышается действующая на пузыри архимедова сила.

Именно благодаря этой силе пузырьки стремятся к поверхности воды. Если верхний слой воды не успел прогреться до 100 градусов С (а это и есть температура кипения чистой воды без примесей), то пузырьки опускаются вниз в более горячие слои, после чего они снова устремляются назад на поверхность.

Ввиду того, что пузыри постоянно уменьшаются и увеличиваются в размере, внутри сосуда возникают звуковые волны, которые создают характерный для кипения шум.

На третьей стадии на поверхность воды поднимается огромное количество пузырьков, что вначале вызывает небольшое помутнение воды, которая затем «бледнеет». Данный процесс продолжается недолго и имеет название «кипение белым ключом».

Наконец, на четвертой стадии кипения вода начинает интенсивно бурлить, появляются большие лопающиеся пузыри и брызги (как правило, брызги означают, что вода сильно перекипела).

Из воды начинает образовываться водяной пар, при этом вода издает специфические звуки.

Почему «цветут» стены и «плачут» окна? Очень часто в этом виноваты строители, неправильно рассчитавшие точку росы. Читайте статью Точка росы: определение чтобы узнать, насколько это важное физическое явление, и как все-таки избавиться от излишней сырости в доме?

Какую пользу может принести талая вода для желающего похудеть? Об этом вы узнаете прямо тут, оказывается, худеть можно без особых усилий!

Температура пара при кипении воды

Пар – это газообразное состояние воды. Когда пар поступает в воздух, то он, как и другие газы, оказывает на него определенное давление.

В процессе парообразования величина температуры пара и воды будет оставаться постоянной до тех пор, пока не испарится вся вода. Такое явление объясняется тем, что вся энергия (температура) направлена на превращение воды в пар.

В данном случае образуется сухой насыщенный пар. Высокодисперсные частицы жидкой фазы в таком паре отсутствуют. Также пар может быть насыщенным влажным и перегретым.

Насыщенный пар с содержанием взвешенных высокодисперсных частиц жидкой фазы, которые равномерно распределены по всей массе пара, называется влажным насыщенным паром.

В начале закипания воды образуется именно такой пар, который затем переходит в сухой насыщенный. Пар, температура которого больше температуры кипящей воды, а точнее перегретый пар, можно получить только с использованием специального оборудования. При этом такой пар будет близок по своим характеристикам к газу.

Температура кипения соленой воды

Температура кипения соленой воды превышает температуру кипения пресной воды. Как следствие соленая вода закипает позднее пресной. В соленой воде присутствуют ионы Na+ и Cl-, которые занимают определенную область между молекулами воды.

В соленой воде молекулы воды присоединяются к ионам соли – данные процесс имеет название «гидратация». Связь между молекулами воды значительно слабее связи, образовавшейся в процессе гидратации.

Поэтому при кипении из молекул пресной воды парообразование происходит быстрее.

На закипание воды с растворенной солью потребуется больше энергии, в качестве которой в данном случае выступает температура.

Для того чтобы в соленой воде давление стало выше атмосферного и начался процесс кипения, необходима более высокая температура. При добавлении 60 граммов соли в воду объемом 1 литр температура кипения увеличится на 10 С.

Температура кипения воды в вакууме при различном давлении

Температура кипения воды в вакууме

Известно, что при нормальном атмосферном давлении вода закивает при температуре 100 градусах C. Нормальное атмосферное давление составляет 101,325 кПа.

При снижении окружающего давления вода закипает и испаряется быстрее. Вакуум – свободное от вещества пространство. Технический вакуум – среда, содержащая газ под давлением, которое значительно ниже атмосферного.

В вакууме остаточное давление составляет примерно 4 кПа. При таком показателе давления точкой кипения воды будет 300 С. Чем выше давление в вакууме, тем больше величина температуры кипения воды.

Температура кипения воды в чайнике

Кипяток – вода, доведенная до температуры кипения. Как правило, для получения кипятка используются чайники. Остывшая вода, прежде доведенная до кипения, называется кипяченой.

В процессе кипения воды обильно выделяется пар. Процесс парообразования сопровождается выделением из состава жидкости свободных молекул кислорода. Чистая пресная вода закипает в чайнике при температуре 100 градусов С.

В кипятке погибает большинство болезнетворных бактерий за счет длительного воздействия высокой температуры на воду. При кипении из солей, содержащихся в жесткой воде, образуется осадок, который известен нам как накипь.

Обычно кипяченую воду применяют для заваривания кофе и чая, а также для дезинфекции овощей и фруктов и т.д.

Хороший способ поправить свое здоровье — это пить минеральную воду. Узнайте больше про щелочные минеральные воды Украины названия которых наиболее известны, насколько они полезны, сколько стоят? !

Какие сейчас цены на насосы для повышения давления воды, и как определить, стоит ли он своих денег? Об этом можно прочитать здесь, сделайте правильный выбор!

Кстати, а вы знаете, какой состав у морской воды? Об этом можно прочитать в статье:
http://pro8odu.ru/vidy-vody/seawater/pochemu-nelzya-pit-morskuyu-vodu.html, это очень интересно!

Температура кипения воды в горах

Как уже упоминалось выше, величина температуры кипения воды напрямую зависит от внешнего давления. Чем ниже будет атмосферное давление, тем меньше станет показатель температуры кипения.

Известно, что атмосферное давление значительно падает над уровнем моря. Поэтому в горах давление будет намного ниже, чем на уровне моря.

Чем выше горы, тем ниже атмосферное давление, и соответственно тем ниже температура кипения воды.

Поэтому была составлена специальная таблица, отражающая температуру закипания воды в зависимости от высоты.

Температуры кипения воды на разных высотах

Данные показатели могут меняться, если в состав воды входят примеси. При наличии нелетучих примесей температура кипения воды будет увеличиваться.

Температура кипения дистиллированной воды

Дистиллированная вода – это очищенная вода H2O, в которой практически не содержится каких-либо примесей. Обычно ее используют в медицинских, технических или исследовательских целях.

Дистиллированная вода не предназначена для питья или приготовления пищи. Такую воду производят в специальном оборудовании – дистилляторах, где происходит выпаривание пресной воды и последующая конденсация пара.

Данный процесс называется «дистилляция». После дистилляции все присутствовавшие в воде примеси остаются в выпаренном остатке.

Температура кипения дистиллированной воды будет такой же, как и у обычной водопроводной воды — 100 градусов Цельсия. Разница же заключается в том, что дистиллированная вода будет закипать быстрее по времени, нежели пресная.

Однако этот показатель практически не отличается от времени закипания обычной воды: разница состоит в считанных долях секунды.

Удельная теплота кипения воды

Удельная теплота кипения воды или парообразования – это физическая величина, отражающая количество теплоты, необходимое для превращения 1 л кипящей воды в пар.

Процесс кипения воды, как и любого другого вещества, происходит с поглощением теплоты. Значительная часть проводимой теплоты необходима для разрыва связей между молекулами воды.

Другая часть теплоты расходуется на процессы, происходящие при расширении пара. В результате поглощения теплоты увеличивается энергия взаимодействия между частицами пара.

Эта энергия становится больше энергии взаимодействия молекул воды. Таким образом, при одинаковой температуре внутренняя энергия пара становится выше внутренней энергии жидкости.

Единица удельной теплоты парообразования в системе СИ: [ L] = 1 Дж/кг.

Удельная теплота испарения воды равна 2260 кДж/кг.

Небольшое видео — измерение температуры кипения воды:

Температура кипения воды в обычных условиях, в горах при низком давлении, вакууме

Температуру кипения необходимо знать, потому что при ее достижении вода превращается в пар, то есть переходит из одного агрегатного состояния в другое.

Мы привыкли к тому, что в кипящей воде можно дезинфицировать посуду, варить продукты, но это не всегда так. В некоторых условиях температура жидкости будет слишком низкой для всего этого.

Суть процесса

Прежде всего надо определиться с понятием кипения. Что это такое? Это процесс, при котором вещество превращается в пар. Причем процесс этот происходит не только на поверхности, но и по всему объему вещества.

При кипении начинают образовываться пузырьки, внутри которых находится воздух и насыщенный пар. Шум закипающего чайника, кастрюли указывает на то, что пузырьки воздуха начали всплывать, затем опускаться и лопаться. Когда емкость хорошо прогреется со всех сторон, шум прекратится, значит, жидкость полностью закипела.

Процесс проходит при определенной температуре и давлении и является с точки зрения физики фазовым переходом первого рода.

Обратите внимание! Испарение может происходить при любой температуре, кипение же – при строго определенной.

На процесс кипения также ощутимо влияют:

• наличие в воде примесей газа;
• звуковые волны;
• ионизация.

Есть и другие факторы, заставляющие образовываться пузырьки быстрее или медленнее. Следует также отметить, что у каждых веществ своя Тк. Бытует мнение, что если добавить в воду соль, то она закипит быстрее. Это действительно так, но время изменится совсем немного. Для ощутимых результатов придется добавить очень много соли, что полностью испортит блюдо.

Различные условия

При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., или 101 кПа, 1 атм.) вода начинает кипеть, нагревшись до 100 ℃. Это знают все.

Важно! Если внешнее давление увеличивать, то температура кипения тоже возрастет, а если уменьшать, то станет меньше.

Уравнение зависимости температуры кипения воды от давления довольно сложное. Зависимость эта не линейная. Иногда пользуются барометрической формулой для расчета, делая некоторые приближения, и уравнением Клапейрона-Клаузиуса.

Удобнее воспользоваться таблицами из справочников, в которых приведены данные, полученные экспериментальным путем. По ним можно построить график и, проведя экстраполяцию, вычислить требуемое значение.

В горах вода закипит, не успев нагреться до 100 ℃. На самой высокой вершине мира Джомолунгме (Эверест, высота над уровнем моря 8848 м) температура закипания воды равняется приблизительно 69 ℃.

Но даже если опуститься немного ниже, то все равно вода будет кипеть не при ста градусах, пока мы не достигнем давления в 101 к Па.

На Эльбрусе, который ниже Эвереста, чайник с водой закипит при 82 ℃ – там давление равно 0,5 атм.

Поэтому в горных условиях для приготовления пищи потребуется значительно больше времени, а некоторые продукты вообще не сварятся в воде, их придется готовить другим способом. Иногда неопытные туристы удивляются, почему яйца так долго варятся, а кипяток не обжигает. Все дело в том, что этот кипяток недостаточно нагрет.

В автоклавах и скороварках, наоборот, давление увеличивают. Это заставляет воду кипеть при более высокой температуре. Пища сильнее разогревается, и готовка происходит быстрее. Поэтому скороварки так и назвали. Нагрев до высокой температуры полезен еще и тем, что происходит дезинфекция жидкости, в ней погибают микробы.

Кипение при повышенном давлении

Повышение давления приведет к увеличению Тк воды. При 15 атмосферах кипение начнется только при 200 градусах, при 80 атм. – 300 градусов. В дальнейшем рост температуры будет очень медленным. Максимальное значение стремится к 374,15 ℃, что соответствует 218,4 атмосферам.

Кипение в вакууме

Что будет, если воздух начнет все более и более разряжаться, стремясь к вакууму? Понятно, что температура кипения тоже начнет уменьшаться. И когда же сможет закипеть вода?

Если понизить давление до 10–15 мм рт. ст. (в 50–70 раз), то температура кипения уменьшится до 10–15 ℃. Такой водой можно охладиться.

При дальнейшем снижении давления Тк будет уменьшаться и может достигнуть температуры замерзания. В этом случае в жидком состоянии вода просто не сможет существовать. Она будет переходить изо льда сразу в газ. Это случится примерно при 4,6 мм рт. ст.

Давление понижается не только при откачке воздуха. Оно снижается возле быстро вращающегося винта, например, корабельного. В этом случае возле его поверхности тоже начинается кипение. Такой процесс назвали кавитацией. Во многих случаях такое явление нежелательно, но иногда оно приносит пользу. Так, кавитацию используют в биомедицине, промышленности и при очистке поверхностей ультразвуком.

Как изменяется температура кипения воды в зависимости от давления

Для чего человек начал кипятить воду перед её непосредственным употреблением? Правильно, чтобы обезопасить себя от многих болезнетворных бактерий и вирусов.

Эта традиция пришла на территорию средневековой России ещё до Петра Первого, хотя считается, что именно он завёз первый самовар в страну и ввёл обряд неспешного вечернего чаепития.

На самом деле некое подобие самоваров наш народ использовал ещё в древней Руси для приготовления напитков из трав, ягод и корений. Кипячение требовалось здесь в основном для извлечения полезных экстрактов растений, нежели для обеззараживания.

Ведь в ту пору даже не было известно о микромире, где эти бактерии с вирусами обитают. Однако благодаря кипячению нашу страну обходили стороной мировые пандемии страшных заболеваний, таких как холера или дифтерия.

Шкала Цельсия

Великий метеоролог, геолог и астроном из Швеции Андерс Цельсий изначально использовал значение в 100 градусов для обозначения точки замерзания воды при нормальных условиях, а температура кипения воды была принята за нуль градусов.

И уже после его смерти в 1744 году не менее известная личность, ботаник Карл Линней и приемник Цельсия Мортен Штремер, перевернули эту шкалу для удобства её использования. Однако, по другим сведениям, это сделал сам Цельсий незадолго до своей кончины.

Но в любом случае стабильность показаний и понятная градуировка повлияли на повсеместное распространение её использования среди самых престижных на то время научных профессий — химиков.

И, несмотря на то что в перевернутом виде отметка шкалы в 100 градусов устанавливала точку стабильного кипения воды, а не начала её замерзания, шкала стала носить имя первостепенного её создателя, Цельсия.

Однако не всё так просто, как кажется на первый взгляд. Взглянув на любую диаграмму состояния в P-T- или P-S-координатах (энтропия S функциональна от температуры в прямой зависимости), мы увидим, как тесно связаны между собой температура и давление.

Так же и температура кипения воды в зависимости от давления меняет свои значения. И любому альпинисту прекрасно знакомо это свойство. Каждый, кто хоть раз в жизни постигал высоты свыше 2000-3000 метров над уровнем моря, знает, насколько тяжело дышится на высоте.

В зависимости от давления на каждой из высот она может закипать как при восьмидесяти, так и при шестидесяти градусах Цельсия.

Скороварки

Однако следует помнить, что хоть основные микробы и погибают при температурах выше шестидесяти градусов Цельсия, многие могут выжить при восьмидесяти и более градусах. Именно поэтому мы добиваемся кипячения воды, то есть доводим её температуру до 100 °С.

Однако есть интересные кухонные приборы, позволяющие сократить время и нагреть жидкость до высоких температур, без её кипячения и потери массы посредством испарения.

Понимая, что температура кипения воды в зависимости от давления может изменяться, инженеры из США на основе французского прототипа представили миру в 1920-х годах скороварку. Принцип её действия основан на том, что крышка плотно прижимается к стенкам, без возможности отвода пара.

Внутри создаётся повышенное давление, и вода закипает при более высоких температурах. Однако такие девайсы довольно опасны и нередко приводили к взрыву и серьёзным ожогам пользователей.

В идеале

Давайте рассмотрим, как наступает и проходит сам процесс.

Вообразим себе идеально гладкую и бесконечно большую поверхность нагрева, где распределение теплоты происходит равномерно (к каждому квадратному миллиметру поверхности подводится одинаковое количество тепловой энергии), а коэффициент шероховатости поверхности стремится к нулю. В этом случае при н. у.

кипение в ламинарном погранслое будет начинаться одновременно по всей площади поверхности и происходить моментально, сразу испаряя весь единичный объём жидкости, находящейся на её поверхности. Это идеальные условия, в реальной жизни такого не бывает.

В реальности

Давайте выясним, какова начальная температура кипения воды. В зависимости от давления она тоже меняет свои значения, однако основной момент здесь кроется вот в чём.

Если даже мы возьмём самую гладкую, на наш взгляд, кастрюлю и поднесём её под микроскоп, то в его окуляре мы увидим неравномерные края и острые частые пики, выступающие над основной поверхностью. Теплота к поверхности кастрюли, будем считать, подводится равномерно, хотя в реальности это тоже не совсем верное утверждение.

Сколько градусов при этом на пиках поверхности и в её низинах? Пики поверхности при бесперебойном подведении теплоты прогреваются быстрее низин и так называемых впадин. Более того, окруженные со всех сторон водой с низкой температурой, они лучше отдают энергию молекулам воды. Коэффициент температуропроводности пиков в полтора-два раза выше, чем у низин.

Температуры

Именно поэтому начальная температура кипения воды составляет порядка восьмидесяти градусов Цельсия.

При этом значении пики поверхности подводят достаточное количество теплоты, необходимого для мгновенного вскипания жидкости и образования первых пузырьков, видимых глазу, которые робко начинают подниматься к поверхности.

А какова температура кипения воды при нормальном давлении — спрашивают многие. Ответ на этот вопрос можно без труда найти в таблицах. При атмосферном давлении стабильное кипение устанавливается при 99,9839 °С.

The post Температура кипения воды при различном давлении appeared first on Химия.

Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 4. Химическая связь / Длина химической связи

Длины химической  связи  были определены  экспериментально для огромного числа молекул.

В большинстве случаев — чем больше энергия связи, тем меньше  длина связи

Энергии связей для молекул NaF, NaCl и NaBr из таблицы 4.2 составляют  476 кДж/моль, 412 кДж/моль и 368 кДж/моль соответственно. Длины химических связей в этих соединениях будут соответственно 1.9 Å, 2.3 Å и 2.

5 Å. В этом случае, зависимость между энергией связи и длиной   выражается ожидаемой закономерностью: чем сильнее связь, тем она короче; чем сильнее атомы притягиваются друг к другу, тем короче расстояние между ними.

Аналогично, энергии связей Li-Li, Na-Na, K-K составляют 110 кДж/моль, 72 кДж/моль и 49 кДж/моль, тогда как длины химических связей Li-Li, Na-Na, K-K равны 2.7 Å, 3.08 Å, и 3.9 Å соответственно. Энергия одинарной связи C-C составляет 347 кДж/моль, в то время как ее длина равна 1.54 Å, т.е. меньше, чем длина связи Li -Li, энергия которой равна 110 кДж/моль.

Согласно экспериментальным данным энергии связей C-C, Cl-Cl и F-F составляют 347 кДж/моль, 239 кДж/моль и 158 кДж/моль, тогда так длины связей в ряду C-C, Cl-Cl, F-F составляют 1.54 Å, 2 Å и 1.4 Å соответственно. Сначала длина химической связи увеличивается, а затем уменьшается.

Эта аномалия не является случайностью. На рисунке 4.4-1 мы видим определенные экспериментально зависимости длин одинарных связей от ПЭИ для элементов 2-го и 3-его периодов.

Кривая на рисунке 4.4-1 показывает, что длина одинарных связей в молекулах типа Li2-F2 и Na2 — Cl2 уменьшаются с увеличением ПЭИ связываемых атомов. 

Согласно экспериментальным данным, длины химических связей уменьшались с ростом ПЭИ связываемых атомов. То есть, парадоксальная зависимость, отмеченная выше, не была случайностью.

Такое простое умозаключение: чем сильнее связь, тем ближе атомы друг к другу оказалось несостоятельным для зависимостей, которые были определены экспериментально.

Зависимости, полученные экспериментальным путем, качественным образом противоречат основным принципам теории образования химических связей.

Однако, наполовину количественная оценка ожидаемых зависимостей на базе решения системы алгебраических уравнений показала, что парадоксальные зависимости в действительности закономерны и логичны. 

Рисунок 4.4-1
Зависимость длины химической связи в молекуле Х-Х от ЭИ атома Х для второго и третьего периодов (1- расчетный ряд и экспериментальные данные —  для 2 и 3 периода)

Расчеты на основании системы уравнений 4.3-3 и 4.3-4 показывают, что  зависимость длины химической связи от ПЭИ, также как и в эксперименте, выражается гиперболой.

В соответствии с вычислениями, сделанными посредством тех же уравнений, где зависимость энергии связи от ПЭИ связываемых атомов является параболой.

На рисунке 4.4-1 представлены три кривые зависимости длины химической связи от энергии ионизации.  Все три кривые являются гиперболами, хотя и сильно отличаются по абсолютным значениям.

В чем же объяснение?

Сильное различие в абсолютных величинах имеет простое объяснение. Как уже указывалось, в ходе вычислений предполагалось, что атомы X в молекуле (X-X) подобны водороду, то есть, они имеют только один электрон, вращающийся в одном единственном слое. В действительности атомы всех периодов (кроме 1-го — водорода и гелия) содержат внутренние электронные слои.

С другой стороны, может быть не понятно то, как образуются молекулы вида HF, HCl (где атомы водорода связаны с атомами других периодов). Аномальные свойства молекулы H-X давно известны в химии. В рамках данной модели они объяснены в книге «XXI век. Общая химия».

 Принципы образования связи в многоэлектронных атомах >>

Потенциал ионизации и энергия связи в двухатомных молекулах >>

Энергия связи >>

Длина связи >>

G-теория химической связи >>  

Правило валентности >>

Донорно-акцепторная связь >>

Ван-дер-ваальсовая связь >>

Изомеризация. Динамическая связь >>

Основы стереохимии >>

Статья на тему

III. Литература. 23

Химическую связь можно определить как взаимодействие двух или нескольких атомов, в результате которого образуется химически устойчивая многоатомная микросистема (молекула, кристалл, комплекс и др.).

Учение о связи занимает центральное место в современной химии, поскольку химия как таковая начинается там, где кончается изолированный атом и начинается молекула. В сущности, все свойства веществ обусловлены особенностями связей в них.

Главное отличие химической связи от других видов взаимодействия между атомами заключается в том, что ее образование определяется изменением состояния электронов в молекуле по сравнению с исходными атомами. Теория связи должна дать ответы на ряд вопросов.

Почему образуются молекулы? Почему одни атомы вступают во взаимодействие, а другие – нет? Почему атомы соединяются в определенных соотношениях? Почему атомы располагаются в пространстве определенным образом? И наконец, надо рассчитать энергию связи, ее длину и другие количественные характеристики.

В большинстве случаев при образовании связи происходит обобществление электронов связываемых атомов. Такой тип химической связи называют ковалентной связью (приставка «ко-» в латинском языке означает совместность, «валенс» — имеющий силу).

Связывающие электроны находятся преимущественно в пространстве между связываемыми атомами. За счет притяжения ядер атомов к этим электронам образуется химическая связь.

Таким образом, ковалентная связь — это химическая связь, возникающая за счет увеличения электронной плотности в области между химически связанными атомами.

1. Методы изучения ковалентной связи.

В настоящее время для изучения химической связи в основном используют два метода:
1) валентных связей;
2) молекулярных орбиталей.
1.1. Метод валентных связей.

В рамках первого метода рассматривают индивидуальные атомы, вступающие во взаимодействие, исходя из принципа завершенности электронной оболочки (правило октета). Ковалентная связь с точки зрения метода валентных связей образуется за счет обобществления электронной пары.

Рассмотрим квантово-механическую модель ковалентной связи по методу валентных связей на примере молекулы водорода. В 1927 г. уравнение Шрёдингера было решено для молекулы водорода немецкими физиками В.Гейтлером и Ф.Лондоном. Это была первая удачная попытка применения квантовой механики к решению проблем связи.

Их работа заложила основы метода валентных связей, или валентных схем.

Рис.1 Фото. Ф. Лондон. Рис.2. Фото. В.Гейтлер.

Ядро одного из атомов водорода поместим в начало координат, а ядро второго будем приближать к ядру первого атома водорода вдоль оси абсцисс. Если спины электронов антипараллельны, силы притяжения (рис. 3, а, кривая I) и силы отталкивания (кривая II) будут нарастать.

Результирующая этих сил представлена кривой III. Сначала преобладают силы притяжения, затем – отталкивания. Когда расстояние между ядрами становится равным r0= 0,074 нм, сила притяжения уравновешивается силой отталкивания. Равновесию сил соответствует минимальная энергия системы (рис.

3, б, кривая IV) и, следовательно, наиболее устойчивое состояние. Глубина «потенциальной ямы» представляет энергию связи Е0Н–Н в молекуле Н2 при абсолютном нуле. Она составляет 458 кДж/моль.

Однако при реальных температурах на разрыв связи требуется несколько меньшая энергия ЕН–Н, которая при 298К (25 °С) равна 435 кДж/моль. Разность этих энергий в молекуле Н2 является энергией колебаний атомов водорода (Екол = Е0Н–Н – ЕН–Н = 458 – 435 = 23 кДж/моль).

Рис. 3. Зависимость сил взаимодействия атомов (а) и энергии системы (б)
от расстояния между ядрами атомов в молекуле Н2

 При сближении двух атомов водорода, содержащих электроны с параллельными спинами, энергия системы постоянно увеличивается ( рис. 3, б, кривая V) и связь не образуется.

Таким образом, квантово-механический расчет дал количественное объяснение связи. При наличии у пары электронов противоположных спинов электроны двигаются в поле обоих ядер.

Между ядрами появляется область с высокой плотностью электронного облака – избыточного отрицательного заряда, который стягивает положительно заряженные ядра.

Из квантово-механического расчета следуют положения, являющиеся основой метода валентных связей:

1. Причиной связи является электростатическое взаимодействие ядер и электронов.2. Связь образуется электронной парой с антипараллельными спинами.3.

   Насыщаемость связи обусловлена образованием электронных пар.4. Прочность связи пропорциональна степени перекрывания электронных облаков.

   5.

   Направленность связи обусловлена перекрыванием электронных облаков в области максимальной электронной плотности.

1. 1. Метод молекулярных орибиталей.

Большей эффективностью обладает метод молекулярных орбиталей, в котором рассматриваются электроны, находящиеся в поле притяжения, созданном всеми атомными ядрами молекулы. С точки зрения метода молекулярных орбиталей в молекуле нет атомов как таковых, а есть взаимно отталкивающиеся ядра и взаимодействующие с ними и между собой электроны.

Метод молекулярных орбиталей (МО) наиболее нагляден в его графической модели линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО). Метод МО ЛКАО основан на следующих правилах.

1. При сближении атомов до расстояний химических связей из атомных орбиталей образуются молекулярные.

2. Число полученных молекулярных орбиталей равно числу исходных атомных.

3. Перекрываются атомные орбитали, близкие по энергии. В результате перекрывания двух атомных орбиталей образуются две молекулярные. Одна из них имеет меньшую энергию по сравнению с исходными атомными и называется связывающей, а вторая молекулярная орбиталь обладает большей энергией, чем исходные атомные орбитали, и называется разрыхляющей.

4. При перекрывании атомных орбиталей возможно образование и -связи (перекрывание по оси химической связи), и -связи (перекрывание по обе стороны от оси химической связи).

5. Молекулярная орбиталь, не участвующая в образовании химической связи, носит название несвязывающей. Ее энергия равна энергии исходной АО.

6. На одной молекулярной орбитали (как, впрочем, и атомной) возможно нахождение не более двух электронов.

8. Заполнение вырожденных (с одинаковой энергией) орбиталей происходит последовательно по одному электрону на каждую из них.

Применим метод МО ЛКАО и разберем строение молекулы водорода. Изобразим на двух параллельных диаграммах энергетические уровни атомных орбиталей исходных атомов водорода

Рис. 4 Энергетическая диаграмма несвязанных атомов водорода.

Далее мысленно перекроем две атомные орбитали, образовав две молекулярные, одна из которых (связывающая) обладает меньшей энергией (расположена ниже), а вторая (разрыхляющая) – большей энергией (расположена выше) (рис. 5).

Рис.5 Диаграмма уровней энергии АО атомов H и МО молекулы H2

Видно, что имеется выигрыш в энергии по сравнению с несвязанными атомами. Свою энергию понизили оба электрона, что соответствует единице валентности в методе валентных связей (связь образуется парой электронов).
Хотя метод молекулярных орбиталей более строг и универсален, он позволяет полнее объяснить экспериментальные данные.

III.Свойства ковалентной связи.

Свойства ковалентной связи: энергия, длина, полярность, насыщаемость, направленность, гибридизация, кратность.

2.1.Длина химической связи.

При образовании химической связи всегда происходит сближение атомов — расстояние между ними меньше, чем сумма радиусов изолированных атомов:

Тема №3 «Характеристики химических связей» | CHEM-MIND.com

Учение о химической связи составляет основу всей теоретической химии. Под химической связью понимают такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы. Различают четыре типа химических связей: ионную, ковалентную, металлическую и водородную. Различные типы связей могут содержаться в одних и тех же веществах.

1. В основаниях: между атомами кислорода и водорода в гидроксогруппах связь полярная ковалентная, а между металлом и гидроксогруппой — ионная.

2. В солях кислородсодержащих кислот: между атомом неметалла и кислородом кислотного остатка — ковалентная полярная, а между металлом и кислотным остатком — ионная.

3. В солях аммония, метиламмония и т. д. между атомами азота и водорода — ковалентная полярная, а между ионами аммония или метиламмония и кислотным остатком — ионная.

4. В пероксидах металлов (например, Na2O2) связь между атомами кислорода ковалентная неполярная, а между металлом и кислородом — ионная и т. д.

Причиной единства всех типов и видов химических связей служит их одинаковая химическая природа — электронно-ядерное взаимодействие. Образование химической связи в любом случае представляет собой результат электронно-ядерного взаимодействия атомов, сопровождающегося выделением энергии.

Способы образования ковалентной связи

Ковалентная химическая связь — это связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар.

Ковалентные соединения – обычно газы, жидкости или сравнитель­но низкоплавкие твердые вещества. Одним из редких исключений явля­ется алмаз, который плавится выше 3 500 °С.

Это объясняется строением алмаза, который представляет собой сплошную решетку ковалентно связанных атомов углерода, а не совокупность отдельных молекул. Фак­тически любой кристалл алмаза, независимо от его размера, представля­ет собой одну огромную молекулу.

Ковалентная связь возникает при объединении электронов двух атомов неметаллов. Возникшая при этом структура называется молекулой.

Механизм образования такой связи может быть обменный и донорно-акцепторный.

В молекуле хлороводорода, например, электроны, образующие ковалентную связь, располагаются ближе к атому хлора, поскольку его электроотрицательность выше, чем у водорода. Однако разница в способности притягивать электроны не столь велика, чтобы произошел полный перенос электрона с атома водо­рода на атом хлора.

Поэтому связь между атомами водорода и хлора можно рассматривать как нечто среднее между ионной связью (полный перенос электрона) и неполярной ковалентной связью (симмет­ричное расположение пары электронов между двумя атомами). Частич­ный заряд на атомах обозначается греческой буквой δ.

Такая связь называется полярной ковалентной связью, а о молеку­ле хлороводорода говорят, что она полярна, т. е. имеет положительно заряженный конец (атом водорода) и отрицательно заряженный конец (атом хлора).

1. Обменный механизм действует, когда атомы образуют общие электронные пары за счет объединения неспаренных электронов.

1) Н2 — водород.

Связь возникает благодаря образованию общей электронной пары s-электронами атомов водорода (перекрыванию s-орбиталей).

2) HCl — хлороводород.

Связь возникает за счет образования общей электронной пары из s- и р-электронов (перекрывания s-р-орбиталей).

3) Cl2: В молекуле хлора ковалентная связь образуется за счет непарных р-электронов (перекрывание р-р-орбиталей).

4) N2: В молекуле азота между атомами образуются три общие электронные пары.

Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи

Донор имеет электронную пару, акцептор — свободную орбиталь, которую эта пара может занять.

В ионе аммония все четыре связи с атомами водорода ковалентные: три образовались благодаря созданию общих электронных пар атомом азота и атомами водорода по обменному механизму, одна — по донорно-акцепторному механизму.

Ковалентные связи классифицируют по способу перекрывания электронных орбиталей, а также по смещению их к одному из связанных атомов. Химические связи, образующиеся в результате перекрывания электронных орбиталей вдоль линии связи, называются σ-связями (сигма-связями). Сигма-связь очень прочная.

р-орбитали могут перекрываться в двух областях, образуя ковалентную связь за счет бокового перекрывания.

По степени смещенности общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной.

Ковалентную химическую связь, образующуюся между атомами с одинаковой электроотрицательностью, называют неполярной. Электронные пары не смещены ни к одному из атомов, т. к.

атомы имеют одинаковую электроотрицательность — свойство оттягивать к себе валентные электроны от других атомов. Например,

т. е. посредством ковалентной неполярной связи об­разованы молекулы простых веществ-неметаллов. Ковалентную химическую связь между атома­ми элементов, электроотрицательности которых различаются, называют полярной.

Например, NH3 — аммиак. Азот более электро­отрицательный элемент, чем водород, поэтому об­щие электронные пары смещаются к его атому.

Характеристики ковалентной связи: длина и энергия связи

Характерные свойства ковалентной связи — ее длина и энергия. Длина связи — это расстояние между ядрами атомов. Химическая связь тем проч­нее, чем меньше ее длина.

Однако мерой прочности связи является энергия связи, которая определяет­ся количеством энергии, необходимой для разрыва связи. Обычно она измеряется в кДж/моль.

Так, согласно опытным данным, длины связи молекул H2, Cl2 и N2 соответственно составляют 0,074, 0,198 и 0,109 нм, а энергии связи соответственно равны 436, 242 и 946 кДж/моль.

Ионы. Ионная связь

Для атома существует две основные возможности подчиниться прави­лу октета. Первая из них — образование ионной связи. (Вторая — образова­ние ковалентной связи, о ней речь пойдет ниже). При образовании ион­ной связи атом металла теряет электроны, а атом неметалла приобретает.

Представим себе, что «встречаются» два атома: атом металла I группы и атом неметалла VII группы. У атома металла на внешнем энергетическом уровне находится единственный электрон,  а атому неметалла как раз не хватает именно одного электрона, чтобы его внешний уровень оказался завершенным.

Первый атом легко отдаст второму свой далекий от ядра и слабо связанный с ним электрон, а второй предоставит ему свободное место на своем внешнем электронном уровне.

Тогда атом, лишенный одного своего отрицательного заряда, станет положительно заряженной частицей, а второй превратится в отрицательно заряженную частицу благодаря полученному электрону. Такие частицы называются ионами.

Ионная связь — это химическая связь, возникающая между ионами. Цифры, показывающие число атомов или молекул, называются коэффициентами, а цифры, показывающие число атомов или ионов в молекуле, называют индексами.

Металлическая связь

Металлы обладают специфическими свойствами,  отличающимися от свойств других веществ. Такими свойствами являются сравнительно высокие температуры плавления, способ­ность к отражению света, высокая тепло- и электропроводность. Эти особенности обязаны существованию в металлах особого вида связи — металлической связи.

Металлическая связь — связь между положительными иона­ми в кристаллах металлов, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу. Атомы большинства металлов на внешнем уровне содержат небольшое число электронов — 1, 2, 3.

Эти электроны легко отрываются, и атомы при этом превращаются в положительные ионы. Оторвавшиеся электроны перемещаются от одного иона к другому, связывая их в единое целое. Соединяясь с ионами, эти электроны образуют временно атомы, потом снова отрываются и соединяются уже с другим ионом и т. д.

Бесконечно происходит процесс, который схематически можно изобразить так:

Однако при ковалентной связи обобществлены внешние непарные электроны только двух соседних атомов, в то время как при металлической связи в обобществлении этих электронов принимают участие все атомы.

Именно поэтому кристаллы с ковалентной связью хрупкие, а с металлической, как правило, пластичны, электропроводны и имеют металлический блеск.

Металлическая связь характерна как для чи­стых металлов, так и для смесей различных ме­таллов — сплавов, находящихся в твердом и жид­ком состояниях.

Однако в парообразном состоянии атомы металлов связаны между собой ковалентной связью (например, парами натрия заполняют лам­пы желтого света для освещения улиц больших городов).

Пары металлов состоят из отдельных мо­лекул (одноатомных и двухатомных).

Металлическая связь отличается от ковалентной также и по прочности: ее энергия в 3-4 раза меньше энергии ковалентной связи. Энергия связи — энергия, необходимая для разрыва хими­ческой связи во всех молекулах, составляющих один моль ве­щества. Энергии ковалентных и ионных связей обычно велики и составляют величины порядка 100-800 кДж/моль.

Водородная связь

Химическую связь между положительно поляризованными атомами водорода одной молекулы (или ее части) и отрицательно поляризованными атомами сильно электроотрицательных элементов, имеющих наподеленные электронные пары (F, O, N и реже S и Cl), другой молекулы (или ее части) называют водородной. Механизм образования водородной связи имеет частично электростатический, частично донорно-акцепторный характер.

Примеры межмолекулярной водородной связи:

При наличии такой связи даже низкомолекулярные вещества могут быть при обычных условиях жидкостями (спирт, вода) или легко сжижающимися газами (аммиак, фтороводород). В биополимерах — белках (вторичная структура) — имеется внутримолекулярная водородная связь между карбонильным кислородом и водородом аминогруппы:

Молекулы полинуклеотидов — ДНК (дезокси­рибонуклеиновая кислота) — представляют собой двойные спирали, в которых две цепи нуклеотидов связаны друг с другом водородными связями.

При этом действует принцип комплементарности, т. е.

эти связи образуются между определенными пара­ми, состоящими из пуринового и пиримидиново­го оснований: против аденинового нуклеотида (А) располагается тиминовый (Т), а против гуанинового (Г) — цитозиновый (Ц).

Вещества с водородной связью имеют молеку­лярные кристаллические решетки.

Правило Октета

Электронная конфигурация атома особенно стабильна (иными словами, имеет минимальный запас энергии, что всегда предпочтитель­но), когда внешняя электронная оболочка заполнена. Поэтому атомы склонны к таким превращениям, в результате которых во внешнем слое оказывается „магическое” число электронов — восемь.

Исключение составляют атомы первых двух элементов периодической системы, для которых предпочтительно образование двухэлектронной внешней оболочки.
Модели атомов инертных газовПравило октета объясняет, почему инертные газы (группа VIIIA) гелий, неон и аргон обычно не вступают в химические реакции.

Их внешняя электронная оболочка уже заполнена, следовательно нет необ­ходимости во взаимодействии с другими атомами с целью принять, отдать или объединить электроны. Элементы 3—7-го периодов также обычно подчиняются правилу октета (т. е. склонны к заполнению s- и р-орбиталей, хотя могут иметься d- и f-орбитали).

Согласно правилу октета большинство атомов склонно прини­мать, отдавать или объединять электроны с тем, чтобы создать восьмиэлектронную внешнюю оболочку.

Определение типа связи

По электроотрицательности можно узнать тип связи: Разность электроотрицательностей элементов в соединении (ΔX) позволит судить о типе химической связи. Если величина Δ X = 0  –  связь ковалентная неполярная.

При разности электроотрицательностей до 2,0 связь называют ковалентной полярной, например: связь H—F в молекуле фтороводорода HF: Δ X = (3,98 – 2,20) = 1,78 Связи с разностью электроотрицательностей больше 2,0 считаются ионными.

Например: связь Na—Cl в соединении NaCl: Δ X = (3,16 – 0,93) = 2,23.

Шпаргалка

Химическая связь

Справочный материал для прохождения тестирования:

Таблица Менделеева Таблица растворимости

The post Длина межатомных связей в молекулах appeared first on Химия.

/ Кислоты / Азотная кислота

%D
%d.%M.%y %h~:~%m

Азо́тная кислота́ (HNO3), — сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной и ромбической решётками.

Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 68,4 % и tкип120 °C при атмосферном давлении. Известны два твёрдых гидрата: моногидрат (HNO3·H2O) и тригидрат (HNO3·3H2O).

Физические и физико-химические свойства

Плотность азотной кислоты в зависимости от концентрации.Фазовая диаграмма водного раствора азотной кислоты.

Азот в азотной кислоте четырёхвалентен[2], степень окисления +5.

Азотная кислота — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C с частичным разложением. Растворимость азотной кислоты в воде не ограничена.

Водные растворы HNO3 с массовой долей 0,95-0,98 называют «дымящей азотной кислотой», с массовой долей 0,6-0,7 — концентрированной азотной кислотой. С водой образует азеотропную смесь (массовая доля 68,4 %, d20 = 1,41 г/см, Tкип = 120,7 °C)

При кристаллизации из водных растворов азотная кислота образует кристаллогидраты:

• моногидрат HNO3·H2O, Tпл = −37,62 °C
• тригидрат HNO3·3H2O, Tпл = −18,47 °C

Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации:

Моногидрат образует кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P na2, a = 0,631 нм, b = 0,869 нм, c = 0,544, Z = 4;

Плотность водных растворов азотной кислоты как функция её концентрации описывается уравнением

где d — плотность в г/см³, с — массовая доля кислоты. Данная формула плохо описывает поведение плотности при концентрации более 97 %.

Химические свойства

Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:

При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении (указанная температура кипения при атмосферном давлении найдена экстраполяцией).

Золото, некоторые металлы платиновой группы и тантал инертны к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется её концентрацией.

HNO3 как сильная одноосновная кислота взаимодействует:

а) с основными и амфотерными оксидами:

б) с основаниями:

в) вытесняет слабые кислоты из их солей:

При кипении или под действием света азотная кислота частично разлагается:

а) с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода:

Концентрированная HNO3

Разбавленная HNO3

б) с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода:

Все приведенные выше уравнения отражают только доминирующий ход реакции.

Это означает, что в данных условиях продуктов данной реакции больше, чем продуктов других реакций, например, при взаимодействии цинка с азотной кислотой (массовая доля азотной кислоты в растворе 0,3) в продуктах будет содержаться больше всего NO, но также будут содержаться (только в меньших количествах) и NO2, N2O, N2 и NH4NO3.

Единственная общая закономерность при взаимодействии азотной кислоты с металлами: чем более разбавленная кислота и чем активнее металл, тем глубже восстанавливается азот:

увеличение концентрации кислоты увеличение активности металлаПродукты взаимодействия железа с HNO3 разной концентрации

С золотом и платиной азотная кислота, даже концентрированная не взаимодействует.

Железо, алюминий, хром холодной концентрированной азотной кислотой пассивируются.

С разбавленной азотной кислотой железо взаимодействует, причем в зависимости от концентрации кислоты образуются не только различные продукты восстановления азота, но и различные продукты окисления железа:

Азотная кислота окисляет неметаллы, при этом азот обычно восстанавливается до NO или NO2:

и сложные вещества, например:

Некоторые органические соединения (например амины, скипидар) самовоспламеняются при контакте с концентрированной азотной кислотой.

Некоторые металлы (железо, хром, алюминий, кобальт, никель, марганец, бериллий), реагирующие с разбавленной азотной кислотой, пассивируются концентрированной азотной кислотой и устойчивы к её воздействию.

Смесь азотной и серной кислот носит название «меланж».

Азотная кислота широко используется для получения нитросоединений.

Смесь трех объёмов соляной кислоты и одного объёма азотной называется «царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе золото и платину. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила:

Нитраты

Азотная кислота является сильной кислотой. Её соли — нитраты — получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитрат-ион в воде не гидролизуется.

Соли азотной кислоты при нагревании необратимо разлагаются, причём состав продуктов разложения определяется катионом:

а) нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее магния:

б) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений между магнием и медью:

в) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений правее ртути:

г) нитрат аммония:

Нитраты в водных растворах практически не проявляют окислительных свойств, но при высокой температуре в твердом состоянии являются сильными окислителями, например, при сплавлении твердых веществ:

Цинк и алюминий в щелочном растворе восстанавливают нитраты до NH3:

С азотной кислотой не реагируют стекло, фторопласт-4.

Исторические сведения

Методика получения разбавленной азотной кислоты путём сухой перегонки селитры с квасцами и медным купоросом была, по видимому, впервые описана трактатах Джабира (Гебера в латинизированных переводах) в VIII веке. Этот метод с теми или иными модификациями, наиболее существенной из которых была замена медного купороса железным, применялся в европейской и арабской алхимии вплоть до XVII века.

В XVII веке Глаубер предложил метод получения летучих кислот реакцией их солей с концентрированной серной кислотой, в том числе и азотной кислоты из калийной селитры, что позволило ввести в химическую практику концентрированную азотную кислоту и изучить её свойства. Метод Глаубера применялся до начала XX века, причём единственной существенной модификацией его оказалась замена калийной селитры на более дешёвую натриевую (чилийскую) селитру.

Во времена М. В. Ломоносова азотную кислоту называли крепкой водкой.

Промышленное производство, применение и действие на организм

Цистерна с азотной кислотой

Азотная кислота является одним из самых крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

Производство азотной кислоты

Современный способ её производства основан на каталитическом окислении синтетического аммиака на платино-родиевых катализаторах (процесс Оствальда) до смеси оксидов азота (нитрозных газов), с дальнейшим поглощением их водой

Концентрация полученной таким методом азотной кислоты колеблется в зависимости от технологического оформления процесса от 45 до 58 %.

Впервые азотную кислоту получили алхимики, нагревая смесь селитры и железного купороса:

Чистую азотную кислоту получил впервые Иоганн Рудольф Глаубер, действуя на селитру концентрированной серной кислотой:

Дальнейшей дистилляцией может быть получена т. н. «дымящая азотная кислота», практически не содержащая воды.

Применение

• в производстве минеральных удобрений;
• в военной промышленности (дымящая — в производстве взрывчатых веществ, как окислитель ракетного топлива, разбавленная — в синтезе различных веществ, в том числе отравляющих);
• крайне редко  в фотографии — разбавленная — подкисление некоторых тонирующих растворов;
• в станковой графике — для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише).
• в производстве красителей и лекарств (нитроглицерин)
• в ювелирном деле — основной способ определения золота в золотом сплаве;

Действие на организм

Азотная кислота и её пары очень вредны: пары вызывают раздражение дыхательных путей, а сама кислота оставляет на коже долгозаживающие язвы.

При действии на кожу возникает характерное желтое окрашивание кожи, обусловленное ксантопротеиновой реакцией.

При нагреве или под действием света кислота разлагается с образованием высокотоксичного диоксида азота NO2 (газа бурого цвета). ПДК для азотной кислоты в воздухе рабочей зоны по NO2 2мг/м

ГОСТ 4461-77

Описание

Азотная кислота – одноосновная сильная кислота, при нормальных условиях бесцветная жидкость, является одним из важнейших продуктов химической промышленности.Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной иромбической решётками.

Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентраций 68,4 % и tкип120 °C при 1 атм. Известны два твёрдых гидрата: моногидрат (HNO3•H2O) и тригидрат (HNO3•3H2O). Или образует в соединении с водой H3NO4

Плотность азотной кислоты в водных растворах

Упаковка

— пластиковая канистра 30 л

— пластиковая емкость 1 м3

Согласно ГОСТ 14192-77.

Транспортировка

Транспортировка может осуществляться всеми видами транспорта, кроме воздушного в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, которые действуют на данном виде транспорта.

Хранение

Неконцентрированная азотная кислота заливается в стеклянные бутыли, бочки, сосуды и цистерны, изготовленные из нержавеющей стали. Хранение осуществляется при температуре не более +40°С.

Гарантийный срок хранения – 6 месяцев со дня изготовления.

Технические характеристики

Азот в азотной кислоте четырёхвалентен, степень окисления +5. Азотная кислота – бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления -41oС, кипения +80oС с частичным разложением. Растворимость азотной кислоты в воде неограничена. Водные растворы HNO3 с массовой долей 0,95-0,98 называют “дымящей азотной кислотой”, с массовой долей 0,6-0,7 – концентрированной азотной кислотой.

Химические свойства

Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:

При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении (указанная температура кипения при атмосферном давлении найдена экстраполяцией).

а) с основными и амфотерными оксидами:

CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

б) с основаниями:

KOH + HNO3 = KNO3 + H2O

в) вытесняет слабые кислоты из их солей

При кипении или под действием света азотная кислота частично разлагается.

Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +4 до -3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты

Безопасность

Техника безопасности. При хранении, сливе и наливе азотной кислоты следует исключать попадание паров азотной кислоты и оксидов азота в воздушную среду производственного помещения. Необходимо применение специальной одежды, противопылевого респиратора, средств защиты лица и глаз.

Технические требования, требования безопасности, правила приемки, методы анализа, упаковка и транспортировка азотной кислоты должны соответствовать ГОСТ 4461-77.

Вдыхание паров азотной кислоты приводит к отравлению, попадание кислоты (особенно концентрированной) на кожу вызывает ожоги.

Предельно допустимое содержание азотной кислоты в воздухе промышленных помещений равно 50 мг/м3 в пересчёте на N2O5.

Концентрированная азотная кислота при соприкосновении с органическими веществами вызывает пожары и взрывы.

Гост 28959-91 (исо 2990-74) кислота азотная техническая. метод определения концентрации по измерению плотности, гост от 03 апреля 1991 года №28959-91

ГОСТ 28959-91
(ИСО 2990-74)

Группа Л19

MKC 71.060.30

ОКСТУ 2109

Дата введения 1992-07-01

1. Стандарт подготовлен Ассоциацией «Агрохим» методом прямого применения международного стандарта ИСО 2990-74* «Кислота азотная техническая.

Определение концентрации по измерению плотности» и полностью ему соответствует_______________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru.- Примечание изготовителя базы данных.

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 03.04.91 N 435

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2004 г.

Настоящий стандарт устанавливает метод приблизительного определения концентрации технической азотной кислоты по измерению плотности при температуре 20 °С с помощью ареометра.

1. ОТБОР ПРОБ

Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 701.

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Требования безопасности — по ГОСТ 701.

3. АППАРАТУРА

3.1. Ареометр АОН-2 1400-1480; 1480-1570 по ГОСТ 18481.

3.2. Цилиндр — 1(3) 50/335 по ГОСТ 18481.

3.3. Термометр по ГОСТ 28498 с несмачивающей жидкостью типа Б, диапазоном измерения 0-100 °С, ценой деления 0,5 °С.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Определение плотности

500 см испытуемого образца помещают в стеклянный цилиндр и доводят до метки при температуре (20±0,5) °С. Ареометр помещают в цилиндр и, когда он приходит в состояние покоя, убеждаются в том, что температура кислоты составляет (20±0,5) °С. По шкале ареометра отсчитывают показания плотности.

4.2. Определение концентрации азотной кислоты

Концентрацию азотной кислоты, соответствующую величине плотности полученной с помощью ареометра, определяют по таблице.

Плотность и концентрации водных растворов азотной кислоты

Электронный текст документаподготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004

Гост 28959-91 — кислота азотная техническая. метод определения концентрации по измерению плотности

ГОСТ 28959-91
(ИСО 2990-74)

Группа Л19

MKC 71.060.30

ОКСТУ 2109

Дата введения 1992-07-01

1. Стандарт подготовлен Ассоциацией «Агрохим» методом прямого применения международного стандарта ИСО 2990-74* «Кислота азотная техническая.

Определение концентрации по измерению плотности» и полностью ему соответствует_______________* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru.- Примечание изготовителя базы данных.

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 03.04.91 N 435

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2004 г.Настоящий стандарт устанавливает метод приблизительного определения концентрации технической азотной кислоты по измерению плотности при температуре 20 °С с помощью ареометра.

The post Плотность водных растворов азотной кислоты appeared first on Химия.

Растворимость — это  свойство вещества образовывать с различными растворителями гомогенные смеси.

Как мы уже упоминали, количество растворяемого вещества, необходимое для получения насыщенного раствора и определяет растворимость этого вещества.

В связи с этим  растворимость имеет ту же меру, что и состав, например, массовая доля растворенного вещества в его насыщенном растворе или количество растворенного вещества в  его насыщенном  растворе.

Все вещества с точки зрения его растворимости можно классифицировать на:

• Хорошо растворимые – в 100 г воды способно раствориться более 10 г. вещества.
• Малорастворимые — в 100 г воды способно раствориться менее 1 г. вещества.
• Нерастворимые — в 100 г воды способно раствориться менее 0,01 г. вещества.

Известно, что если полярность растворяемого вещества схожа с полярностью растворителя, то оно скорее всего растворится. Если же полярности разные, то с большой долей вероятности раствора не получится. Почему же так происходит?

Полярный растворитель– полярное растворяемое вещество.

Для примера опишем раствор поваренной соли в воде. Как мы уже знаем, молекулы воды имеют полярную природу с частичным положительным зарядом на каждом атоме водорода и частичным отрицательным – на атоме кислорода. А твердые ионные вещества, вроде хлорида натрия, содержат катионы и анионы.

Поэтому, когда  поваренную соль помещают в воду, частичный положительный заряд на атомах водорода молекул воды притягивается отрицательно заряженным ионом хлора в NaCl. Аналогично, частичный отрицательный заряд на атомах кислорода молекул воды притягивается положительно заряженным ионом натрия  в NaCl.

растворение хлорида натрия

Неполярный растворитель– неполярное растворяемое вещество.

Попробуем растворить кусочек тетрабромида углерода в тетрахлориде углерода. В твердом состоянии молекулы тетрабромида углерода удерживаются вместе благодаря очень слабому дисперсионному взаимодействию. При помещению его в тетрахлорид углерода его молекулы будут располагаться более хаотично, т.е. увеличивается энтропия системы и соединение растворится.

Равновесия при растворении

Рассмотрим раствор малорастворимого соединения. Для того, чтобы между твердым веществом и его раствором установилось равновесие, раствор должен быть насыщенным и соприкасаться с нерастворившейся  частью твердого вещества.

Например, пусть равновесие установилось в насыщенном  растворе хлорида серебра:

AgCl(тв)=Ag+(водн.) + Cl—(водн.)

Рассматриваемое соединение является ионным и в растворенном виде присутствует в виде ионов. Нам уже известно, что в гетерогенных реакциях концентрация твердого вещества остается постоянной, что позволяет включить ее в константу равновесия. Поэтому выражение для константы равновесия будет выглядеть следующим образом:

K = [Ag+][ Cl—]

Такая константа называется произведением растворимости ПР, при условии, что концентрации выражаются в моль/л.

ПР = [Ag+][ Cl—]

Произведение растворимости равно произведению молярных концентраций ионов, участвующих в равновесии, в степенях, равных соответствующим стехиометрическим коэффициентам в уравнении равновесия.

Следует отличать понятие растворимости и произведения растворимости.  Растворимость вещества может меняться при добавлении в раствор еще какого-либо вещества, а произведение растворимости не зависит от присутствия в растворе дополнительных веществ.

Хотя эти две величины взаимосвязаны, что позволяет зная одну величину, вычислить другую.

Зависимость растворимости от температуры и давления

Вода играет важную роль в нашей жизни, она способна растворять большое количество веществ, что имеет большое значение для нас. Поэтому основное внимание уделим именно водным растворам.

Растворимость газов повышается при росте давления газа над растворителем, а растворимость твердых и жидких веществ зависит от давления несущественно.

Уильям Генри впервые пришел к выводу, что количество газа, которое растворяется  при постоянной температуре в заданном объеме жидкости, прямо пропорциональна его давлению. Данное утверждение известно как закон Генри и выражается оно следующим соотношением:

С = k·P,

где С – растворимость газа в жидкой фазе

Р – давление газа над раствором

k – постоянная Генри

На следующем рисунке приведены кривые зависимости растворимости некоторых газов в воде от температуры при постоянном давлении газа над раствором (1 атм)

растворимость газов в воде

Как видно, растворимость газов уменьшается с ростом температуры, в отличие от большинства ионных соединений, растворимость которых растет с увеличением температуры.

Влияние температуры на растворимость зависит от изменения энтальпии, которое происходит при процессе растворения. При протекании эндотермического процесса происходит увеличение растворимости с ростом температуры.

Это следует из уже известного нам принципа Ле – Шателье: если изменить одно из условий, при котором система находится в состоянии равновесия – концентрацию, давление или температуру, — то равновесие сместится в направлении той реакции, которая противодействует этому изменению.

Представим, что мы имеем дело с раствором, находящимся в равновесии с частично растворившимся веществом. И этот процесс является эндотермическим, т.е. идет с поглощением теплоты из вне, тогда:

Вещество + растворитель + теплота = раствор

Далее на  рисунке показаны зависимости растворимости некоторых ионных соединений от температуры.

зависимость растворимости ионных соединеий от Температуры

Известно, что существуют растворы жидкостей в жидкостях. Некоторые из них могут растворяться друг в друге в неограниченных количествах, как вода и этиловый спирт, а другие — растворяются лишь частично.

Так, если попробовать растворить  четыреххлористый углерод в воде, то при этом образуются два слоя: верхний — насыщенный раствор воды в четыреххлористом углероде и нижний — насыщенный раствор четыреххлористого углерода в воде. При повышении температуры, в основном, взаимная растворимость таких жидкостей увеличивается.

Это происходит  до тех пор, пока не будет достигнута критическая температура, при которой обе жидкости смешиваются в любых пропорциях. От давления растворимость жидкостей практически не зависит.

При вводе в смесь, состоящую из двух несмешивающихся между собой жидкостей, вещества, которое может растворяться в любой из этих двух жидкостей, то его распределение между этими  жидкостями будет пропорционально растворимости в каждой из них. Т.е.

согласно закону распределения вещество, способное растворяться в двух несмешивающихся растворителях, распределяется между ними так, что отношение его концентраций в этих растворителях при постоянной температуре остается постоянным, независимо от общего количества растворенного вещества:

С1/С2 = К,

где С1 и С2 – концентрации вещества в двух жидкостях

К – коэффициент распределения.

7.2 Зависимость растворимости от природы растворенного вещества

Влияние соединений d-металлов на скорость диссоциации молекулы воды в биполярной мембране

Сравнение парциальных вольт-амперных характеристик биполярной области мембран показывает (рисунок 16), что природа гидроксида, введённого в биполярную область мембраны, слабо влияет на перенапряжение на ней. Так при плотности тока 2…

Изучение основных закономерностей протекания химических реакций

fЗависимость скорости реакции от температуры и от природы реагирующих веществ

Молекулярно-кинетическая теория газов и жидкостей дает возможность подсчитать число соударений между молекулами тех или иных веществ при определенных условиях. Если воспользоваться результатами таких подсчетов, то окажется…

Качественный и количественный анализ диметилсульфоксидов нефти

Глава III Кинетические закономерности окисления нефтяных сульфидов в присутствии растворенного кислорода

В присутствии пероксида водорода и растворенного кислорода (900С, 2 часа) углеводороды фракции дизельного топлива практически не окисляются, на что указывает отсутствие гидропероксидов (иодометрия) и карбоновых кислот (алкалиметрия)…

Концептуальные уровни в познании веществ и химические системы

Вещества простые и сложные соединения. Понятие о качественном и количественном составе вещества

Веществом называется отдельный вид материи, обладающий при данных условиях определенными физическими свойствами. Примеры вещества: кислород, вода, железо. Чистое вещество всегда однородно, смеси же могут быть однородными и неоднородными…

Равновесные состояния при фазовых переходах

1.1.1 Зависимость растворимости газов в жидкостях от природы газа и растворителя

Растворимость различных газов в одном и том же растворителе при одинаковых условиях изменяется в очень широких пределах. Растворимость газов повышается при химическом взаимодействии растворяемого газа с растворителем…

Равновесные состояния при фазовых переходах

1.1.2 Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления

Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Закон Генри справедлив только тогда…

Равновесные состояния при фазовых переходах

1.1.3 Зависимость растворимости газов в жидкостях от температуры

При небольших давлениях растворимость газов в жидкостях с повышением температуры обычно уменьшается. При высоких давлениях растворимость газов в жидкостях с ростом температуры может и увеличиваться. Так, например, растворимость водорода…

Растворимость солей в неводных растворителях

7.3 Зависимость растворимости от природы растворителя

Специфической особенностью неводных жидкостей является способность их молекул выступать в качестве доноров или акцепторов протонов и электронных пар. Протонные электролиты неводные содержат подвижный протон Н+ — это спирты, фтороводород и др…

Расчет физико-химических свойств полимеров

3.2.6 Критерий растворимости

По таблице 7.3. [1] выписываем пять растворителей, у которых др?10,6(кал/см3)1/2: · 1,2,3,-Трибромпропан д = 10,5 (кал/см3)1/2; · о-Нитротолуол д = 10,5 (кал/см3)1/2; · м-Нитротолуол д = 10,5 (кал/см3)1/2; · Акрилонитрил д = 10,7 (кал/см3)1/2; · н-Гексанол д = 10,4 (кал/см3)1/2. 3.2…

Синтетические ювелирные камни

fГлава 3. Синтетические ювелирные камни разной природы

В наше время синтезируется в лабораториях мира довольно большое количество ювелирных камней, и кроме ювелирных разновидностей корунда. Например в наше время получают синтетические шпинель, кварц, янтарь и другие камни…

3.1.1 Зависимость растворимости газов в жидкостях от природы газа и растворителя

Растворимость различных газов в одном и том же растворителе при одинаковых условиях изменяется в очень широких пределах. Растворимость газов повышается при химическом взаимодействии растворяемого газа с растворителем…

3.1.2 Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления

Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Закон Генри справедлив только тогда…

3.1.3 Зависимость растворимости газов в жидкостях от температуры

При небольших давлениях растворимость газов в жидкостях с повышением температуры обычно уменьшается. При высоких давлениях растворимость газов в жидкостях с ростом температуры может и увеличиваться. Так, например, растворимость водорода…

Физико-химические основы адсорбционной очистки воды от органических веществ

6.1 Влияние природы поверхности и пористости углеродных адсорбентов на молекулярную адсорбцию органических веществ из водных растворов

Распространенной примесью активных углей является кислород. Его содержание колеблется от 1 до 15% (в окисленных активных углях). По крайней мере 25% всего кислорода, содержащегося в активных окисленных углях, входит в состав поверхностных оксидов…

Электролиты, их свойства и применение

2.7 Произведение растворимости

При растворении твердого тела в воде растворение прекращается, когда получается насыщенный раствор, т.е. когда между растворяемым веществом и находящимися в растворе молекулами того же вещества установится равновесие…

Опыт 5. Зависимость растворимости солей от температуры. Получение пересыщенных растворов

Растворимостьтвердых веществ в жидкостях всегдаограничена и изменяется в очень широкихпределах. Различным изменениемрастворимости веществ с повышениемтемпературы часто пользуются на практикедля отделения друг от друга солей.

Растворимостьжидкостей в жидкостях различна.Большинство жидкостей имеют ограниченнуювзаимную растворимость. При повышениитемпературы их растворимость в однихслучаях увеличивается, а в других -уменьшается.

Растворимостьгазов также различна. Большая частьгазов лучше растворяется в менее полярныхрастворителях, чем вода. Растворимостьгазов уменьшается при нагревании ипонижении давления. Существует следующаязависимость: масса газа, растворяющаясяв данном объеме жидкости, прямопропорциональна давлению.

В зависимости отсодержания растворенного веществарастворы бывают: насыщенные, ненасыщенныеи пересыщенные.

Насыщенными называютрастворы, в которых нерастворенноевещество (в осадке) находится в равновесиис растворенным. Растворимость веществаопределяется концентрацией насыщенногораствора.

Эту концентрацию выражаюткоэффициентом растворимости, т.е.количеством граммов растворенноговещества, приходящихся на 100 г растворителя.

Если же концентрациябольше, чем концентрация насыщенногопри данной температуре раствора, растворназывают пересыщенным. Пересыщенныерастворы получаются при осторожномохлаждении растворов, полученных приповышенных температурах.

Они, какправило, неустойчивы и при понижениитемпературы или введении в них кристалларастворенного вещества кристаллизуются.

Выполнение опыта.Налить в пробирку воды и добавить немногохлорида натрия. Раствор перемешать,если вся соль растворилась, добавитьизбыток соли. Нагреть содержимоепробирки.

Если соль полностью растворится,добавить еще небольшое ее количестводо получения насыщенного раствора,находящегося в равновесии с осадком. Осторожно слить с нерастворившихсякристаллов горячий раствор в другуюпробирку и дать ему остыть. Получимпересыщенный раствор.

Отметитькристаллизацию раствора при охлаждении.Опыт повторить с нитратом натрия.

При сдаче лабораторной работы ответьте на следующие вопросы

1. Какие процессы наблюдаются при образовании растворов?

2. Укажите внешние признаки, сопровождающие процессы растворения.

3. Перечислите факторы, влияющие на процесс растворения.

4. Охарактеризуйте ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные растворы.

Работа № 5 Приготовление растворов заданной концентрации

Способывыражения концентрации растворенноговещества в растворе.

Дляудобства изучения способов выражениясодержания растворенных веществ врастворах введем следующие обозначения:k- количество компонентов в растворе(k > 1);m0- масса растворителя, г; mi- масса i-гокомпонента, г; i- количество i-гокомпонента, моль; V- объем раствора, л; Vi- объем i-гокомпонента, л; Ni- количество i-гокомпонента, экв; Мi- мольнаямасса i-гокомпонента, г/моль; Эi- эквивалентная масса i-гокомпонента, г/экв; i- массовая доля i-гокомпонента; i- мольнаядоля i-гокомпонента; i- объемная доля i-гокомпонента.

Массовая доля ω– отношение массы растворенного веществак общей массе раствора (масса веществав 1г. раствора). ωвыражаетсяв относительных единицах

, илив процентах .

Массовая доля,выраженная в процентах, называетсяпроцентной концентрацией и обозначаетсяC%( массавещества в 100г. раствора).

Мольная доляα– отношение количества молей растворенноговещества к общему количеству молей врастворе:

.

Мольная доляаналогично массовой доле выражается вотносительных единицах или процентах.

Объемная доляφ– отношение объема растворенноговещества к общему объему раствора (длягазообразных систем):

.

МоляльностьCm– отношение количества растворенноговещества к массе растворителя (моль/кг)(количество молей вещества в 1кграстворителя):

.

Массоваяконцентрацияi– отношение массы растворенного веществак общему объему раствора (г/л) (массавещества в 1л. раствора):

.

В аналитическойхимии используется титрT– количество граммов растворенноговещества, содержащееся в 1 мл раствора(г/мл).

МолярнаяконцентрацияCM,или M– отношение количества молей растворенноговещества к общему объему раствора(моль/л) (количество молей вещества в1л. раствора):

.

Эквивалентнаяили нормальная концентрацияCН,H– отношение количества эквивалентов(эквивалент – это количество вещества,которое нацело реагирует с 1 молематомов водорода или вытесняет этоколичество водорода из его соединений)растворенного вещества к общему объемураствора (моль — экв/л) (количествомоль-эквивалентов вещества в 1л. раствора):

.

Эквивалентнаямасса соотносится с мольной массойследующим образом:

для кислот: ;

для оснований: ;

для солей и оксидов: ,

где nH+ – основностькислоты; nOH- – кислотностьоснования; nMe – числоатомов металла в молекуле соли илиоксида; BMe – валентностьметалла.

Например:

Отсюда следует,что для кислот CH = CM . nH+;для оснований CH = CM . nOH-;для солей и оксидов CH = CM . nMe . BMe.

Моляльность,мольная доля и массовая доля широкоприменяются в физико-химическихисследованиях, так как они не связаныс объемом раствора и не зависят оттемпературы. В аналитической химии дляколичественных определений частопользуются титрованными растворами(растворами с известным титром), а такжерастворами с известной эквивалентной(нормальной) концентрацией.

Метод приготовлениярастворазависит от способа выражения заданнойконцентрации. Общим для всех методовявляется то, что сухие веществавзвешиваются на технохимических илианалитических весах в зависимости отвеличины навески и точности, с которойдолжен быть приготовлен раствор.

При расчете объемажидкостей часто пользуются соотношениями

 = m / V; V = m / ,

где  – плотностьжидкости в г/мл или г/см3,m – массажидкости в г, V – объемжидкости в мл или см3;

Плотность водыпри нормальных условиях равна единице,поэтому масса и объем воды количественносовпадают.

Для приготовлениярастворов с определенной молярной илинормальной концентрацией используютсямерные колбы – плоскодонные,круглые колбы с узкими горлами ипришлифованными стеклянными пробками(рис.). Мерными колбами пользуются и втех случаях, когда необходимо разбавитьраствор в строго определенное числораз.

Рис. Мерные сосудыдля приготовления растворов:

а – колба,б – пипетка, в – бюретка

Учебная книга по химии

Затем вычисляем Н и S.

Пример. Растворимость хлорида серебра в воде при температуре 10 °С равна 6,083•10–6 моль/л,
а при 25 °С – 1,249•10–5 моль/л. Рассчитать изменение энтальпии и энтропии при растворении хлорида серебра:

AgCl (кр.) = AgCl (р-р).

Решение
Составляем систему из двух уравнений:

Далее преобразуем:

Находим из первого уравнения:

Нраств = 27 997,048 + 298,2•Sраств,

и подставляем во второе уравнение:

28 282,968 = 27 997,048 + 298,2•Sраств – 283,2•Sраств.

Определяем Sраств:

15Sраств = 285,920;

Sраств = 19,06 Дж/(К•моль).

Итак, мы получили положительное значение изменения энтропии при растворении хлорида серебра, показывающее, что при переходе хлорида серебра из кристаллического состояния в раствор (в виде ионов серебра и хлорид-ионов) происходит увеличение степени беспорядка в системе.
Находим изменение энтальпии, подставив значение Sраств = 19,06 Дж/(К•моль) в одно из уравнений, например:

Нраств = 27 997,048 + 298,2•19,06 = 33 681 Дж/моль.

При растворении хлорида серебра в воде поглощается 33,68 кДж теплоты на 1 моль этого вещества.

Химический состав природных вод играет огромное значение в жизни человека. Для приготовления различных напитков необходима вода, имеющая строго определенные содержания растворенных веществ. Абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует.

Даже самая чистая на Земле вода озера Байкал содержит соли, которые вымываются из горных пород и почв втекающими в озеро реками. Дождь и вода растаявшего снега – не совершенно чистая вода, а вода, содержащая 10–20 мг растворенных веществ на 1000 г воды.

Тем не менее такую воду вполне можно использовать в технических целях, когда требуется дистиллированная вода, например для приготовления раствора серной кислоты для автомобильного аккумулятора. Если воду некоторое время выдержать в серебряном сосуде, в воде погибают почти полностью бактерии.

Металлическое серебро растворяется в воде, а ионы серебра обладают сильным бактерицидным действием. В походных условиях полезно пить воду из серебряного (посеребренного) стакана. Использование серебряных столовых приборов при еде также очень полезно.

Обеззараживает воду и хлорид серебра, хотя он практически нерастворим в воде. Такими растворами можно обрабатывать небольшие раны. Природные воды отличаются составом и количеством растворенных веществ.

Концентрация органических веществ в речной воде составляет около 20 мг/л, в океанической – около 4 мг/л.

Перечислите источники органических веществ в природных водах.

Ни в коем случае не пытайтесь запомнить числовые данные, которые будут приводиться ниже. Постарайтесь сравнить состав некоторых вод.

Химический состав воды озера Байкал (мг/л):

Вода озера Байкал по вкусу похожа на дистиллированную. Обратите внимание, как мало хлорид-ионов, ионов железа в этой воде! Попытайтесь объяснить, почему в байкальской воде довольно много гидрокарбонат-ионов и ионов кальция.

Япония не раз предлагала покупать байкальскую воду и построить для этого трубопровод.
Некоторые сведения об озере Байкал. Возраст Байкала примерно 25 млн лет. Байкал – самый глубокий водоем на земном шаре, расположенный на континенте. Максимальная глубина – 1620 м. Объем озера – 23 000 км3. Воды Байкала прозрачны до 40 м. В Байкале содержится 1/5 мировых запасов пресной воды.

Озера, содержащие неорганические соли в количестве выше 35 г/л, относятся к минеральным. Насыщенный раствор этих озер называется рапой.

Из-за повышенной вязкости высокоминерализованных вод распространение тепла от поверхности в глубь воды затруднено, поэтому летом верхний слой воды может нагреваться до температуры 50 °С, зимой вода может не замерзать даже при –20 °С.

Озеру Байкал можно противопоставить другое всемирно известное озеро – Мертвое море (Израиль, Иордания) недалеко от Иерусалима. В составе солей преобладают хлорид магния (52%) и хлорид натрия (30%), присутствуют также хлорид калия и бромид магния.

Конечно, все эти вещества в водном растворе находятся в виде ионов, но когда говорят «хлорид магния», «хлорид натрия» и другие соли, то имеют в виду соли, образующиеся при выпаривании воды. Из-за высокой минерализации в водах Мертвого моря отсутствуют живые организмы, кроме некоторых бактерий (сохранившихся с древних эпох). Вода Мертвого моря и грязи побережья обладают высокими лечебными свойствами. Воздух моря насыщен парами брома и йода.

Вода Мертвого моря густая и маслянистая, как подсолнечное масло. Ходить по его дну без специальной обуви невозможно, т. к. оно усеяно острыми кристаллами солей.

Вода выталкивает человека, поэтому плавать на животе следует очень осторожно – выталкивающая сила воды столь велика, что переворачивает человека, и из-за этого можно сломать позвоночник. На берегу недавно были построены всемирно известные курортные городки и усиленно строят новые.

Глубина озера достигает 356 м. Питание озера осуществляется водами реки Иордан и несколькими другими мелкими речками. Окрестности озера известны тем, что в 1947 г.

в пещерах пустынной местности Кумран на западном побережье Мертвого моря юноша кочевого племени бедуинов при поиске сбежавшей козы нашел глиняные сосуды с кожаными свитками древних рукописей, описывающих историческую обстановку (2000 лет назад) возникновения христианства. Эти рукописи названы кумранскими по месту их находки.

Представьте себе, что вы работаете в курортном агентстве. Вам требуется знать, на каких курортах лечат те или иные болезни. Это касается состава минеральных вод. Что вы скажете желающему поехать в Пятигорск или Кисловодск? Или, может быть, лучше далеко не ездить, а попить «московскую» минеральную воду?

Состав «московской» минеральной воды (г/л): 

Сравните состав «московской» минеральной воды с составом воды озера Байкал. Для этого найдите одинаковые ионы и выразите их концентрации в одних и тех же единицах измерения.

Кисловодск славится своими источниками нарзана. Ниже приведен химический состав нарзана (г/л) одного из источников Кисловодска:

Каково отличие воды «Нарзан» от «московской» минеральной?

Список новых и забытых понятий и слов

О.С.ЗАЙЦЕВ

The post Зависимость растворимости поваренной соли от температуры appeared first on Химия.

Поверхностное натяжение основная характеристика процессов, связанных с участием поверхностей или границ раздела. Поверхностное натяжение определяет свободную энергию (работу), которую необходимо затратить, чтобы образовать единицу площади поверхности раздела.

Наличие поверхностного натяжния обусловлено тем, что атомы на поверхности жидкости или кристалла обладают большей потенциальной энергией, чем атомы или ионы внутри их, поэтому поверхностную энергию обычно рассматривают как избыток энергии, приходящейся на единицу площади. В табл. 1 приведены значения поверхностного натяжения для некоторых металлов при температурах, близких к температуре их плавления.

Табл. 1. Поверхностное натяжение жидких металлов [Вертман А. А., Самарин А. М. Строение и свойства жидких металлов. М.: изд-во АН СССР. 1960. 350 с.]

Металл	Т, С	σ, мДж/м2
Fe	1550	1850
Al	700	850
Ni	1500	1750
Ti	1720	1330
Cu	1100-1630	1354
Si	1410-1800	735
Mg	852-1053	583
Mn	1550	1000

Влияние поверхностного натяжения на кристаллизацию

Распределение примесей на гранях кристалла в процессе затвердевания оказывает существенное влияние на кристаллическую структуру и свойства слитков. Растущий кристалл промышленных сплавов всегда окружен тонким поверхност­ным слоем примесей.

Рост кристалла, покрытого этим слоем, может происходить только у вершин и выступов его ветвей, где режим питания чистой жидкостью более благоприятен.

Адсорбируемые примеси таким образом значительно влияют на форму кристаллов, поэтому, считают, что дендритная форма роста вызывается влиянием блокирующего слоя, нарушающего нормальное питание. Адсорбционная природа  образования дендритов доказана экспериментально.

Для оценки величины возможного переохлаждения можно принять, что вся выделяющаяся теплота кристаллизации идет на повышение температуры уже образовавшегося кристалла от Т1 до Т2, тогда элементарный баланс тепла при этом имеет вид

M∙L = m∙с∙(T2 — T1)                                                                (1)
где  M — количество молей вещества, моль;
       m — масса кристалла, кг;
       С — удельная теплоемкость твердой фазы, Дж/(кг∙К);
       Т1 — температура переохлажденного расплава, К;
       Т2 — температура разогретого кристалла, К;
       L — теплота кристаллизации, Дж/моль.

Переохлаждение dT в этом случае примет вид

dТ = Т0  — Т1
где T0 — температура равновесной кристаллизации.

При Т2 = Т0 возникает возможность образования стабильного крис­таллического зародыша. При подстановке в уравнение (1) T2 = T0 получим:

M∙L = m∙c∙(T0 — T1)

или

dT = L/(c∙Mr)                                                                         (2)
где Mr — молярная масса, г/моль.

Теперь для получения значений максимального переохлаждения доста­точно подставить в выражение (1) табличные значения теплоты кристаллизации L и теплоемкости при постоянном давлении для твер­дой фазы при температуре плавления (2).

Влияние состава на поверхностное натяжение

Одним из существенных факторов, определяющих значение поверхностного натяжения является состав металла.

Для расчета поверхностного натяжения стали может быть использована предложенная Попелем [Попель С.И. Теория металлургических процессов. М.: ВИНИТИ. 1971. 132 с.] формула:

σ = σFe — 2000·lgΣFi·xi                                                          (3)
где σFe — поверхностное натяжение чистого железа, Дж/м2;
       xi — атомная доля i-го компонента в сплаве;
       ni — число молей i-го компонента;
       Fi — параметр, характеризующий капиллярную активность легирующей добавки.

При 1600 °С значения Fi, для большинства легирующих добавок приведены в табл. 2. Для других температур значение F следует определя­ть из выражения (4):

Табл. 2. Значение параметров капиллярной активности различных элементов

* собственные данные (подробнее об этом здесь). На нашем сайте Вы также можете прочесть статью о влиянии селена и теллурга на поверхностное натяжение стали.

Пример расчета поверхностного натя­жения стали 35ХН3МФА (при Т = 1873 К) приведен в таблице ниже.

Табл. 3. Расчет поверхностного натяжения капли стали марки 35ХНЗМФА

Используя данные таблицы получаем, что поверхностное натяжение для стали 35ХН3МФА в соответствии с выражением (3) составит σ = 1850 — 2000·lg(1,316) =  1611 мДж/м2 (изменение поверхностного натяжения чистого железа при снижении температуры с 1600 до 1550 °С не было учтено).

Поверхностное натяжение воды

Поверхностное натяжение воды – одно из самых интересных свойств воды.

Приведем несколько определений этого термина из компетентных источников.

Поверхностное натяжение, это …

Поверхностное натяжение (П. н.) — это сила притяжения, с которой каждый участок поверхностной пленки (свободной поверхности жидкости или же любой поверхности раздела двух фаз) действует на смежные части поверхности. Внутреннее давление и П. н. Поверхностный слой жидкости ведет себя, как эластическая растянутая мембрана. Согласно представлению, развитому гл. обр.

Лапласом (Laplace), это свойство жидких поверхностей зависит от «молекулярных сил притяжения, быстро убывающих с расстоянием. Внутри однородной жидкости силы, действующие на каждую молекулу со стороны молекул, ее окружающих, взаимно уравновешиваются.

Но вблизи поверхности равнодействующая сил молекулярного притяжения направлена внутрь; она стремится втянуть поверхностные молекулы в толщу жидкости. Вследствие этого весь поверхностный слой подобно упругой растянутой пленке оказывает на внутреннюю массу жидкости в направлении, нормальном к поверхности, весьма значительное давление.

По подсчетам это «внутреннее давление», под которым находится вся масса жидкости, достигает нескольких тысяч атмосфер. Оно возрастает на выпуклой поверхности и убывает на вогнутой. В силу стремления свободной энергии к минимуму всякая жидкость стремится принять форму, при к-рой ее поверхность — место действия поверхностных сил — имеет наименьшую возможную величину.

Чем больше поверхность жидкости, тем большую площадь занимает ее поверхностная пленка, тем значительнее запас свободной поверхностной энергии, освобождающейся при ее сокращении. Натяжение, с которым каждый участок сокращающейся поверхностной пленки действует на смежные части (в направлении, параллельном свободной поверхности), называется П. н.

В отличие от эластического напряжения упругого растянутого тела, П. н. не ослабевает по мере сжатия поверхностной пленки. … Поверхностное натяжение равняется работе, которую нужно совершить, чтобы увеличить свободную поверхность жидкости на единицу. П. н. наблюдается на границе жидкости с газом (также и с собственным паром), с другой несмешивающейся жидкостью или же с твердым телом.

Точно так же и твердое тело имеет П. н. на границе с газами и жидкостями. В отличие от П. н.

, к-рое жидкость (или твердое тело) имеет на своей свободной поверхности, граничащей с газообразной средой, натяжение на внутренней границе двух жидких (или жидкой и твердой) фаз удобно обозначить специальным термином—принятым в немецкой литературе, термином «пограничное натяжение» (Grenzflachenspannung). Если в жидкости растворено вещество, понижающее ее П. н., то свободная энергия уменьшается не только путём уменьшения величины пограничной поверхности, но и посредством адсорпции: поверхностно активное (или капилярноактивное) вещество собирается в повышенной концентрации в поверхностном слое …
…

Подытожить все вышесказанное можно таким образом – молекулы, которые находятся на поверхности какой либо жидкости, в том числе и воды, притягиваются остальными молекулами внутрь жидкости, вследствие чего и возникает поверхностное натяжение. Подчеркнем, что это упрощенное понимание этого свойства.

Для лучшего понимания этого свойства приведем несколько проявлений поверхностного натяжения воды в реальной жизни:

• Когда мы видим как вода с кончика крана капает а не льётся — это поверхностное натяжение воды;
• Когда капля дождя в полете принимает округлую слегка вытянутую форму — это поверхностное натяжение воды;
• Когда вода на водонепроницаемой поверхности принимает шарообразную форму — это поверхностное натяжение воды;
• Рябь, возникающая при дуновении ветра на поверхности водоемов, так же является проявлением поверхностного натяжения воды;
• Вода в космосе принимает шарообразную форму благодаря поверхностному натяжению;
• Насекомое водомерка держится на поверхности воды благодаря именно этому свойству воды;
• Если на поверхность воды аккуратно положить иглу, она будет плавать;
• Если в стакан поочерёдно налить жидкости разной плотности и цвета, мы увидим , что они не смешиваются;
• Радужные мыльные пузыри, так же являются прекрасным проявление поверхностного натяжения.

Коэффициент поверхностного натяжения

Коэффициент поверхностного натяжения — линейная плотность силы поверхностного натяжения на поверхности жидкости или на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей.

Политехнический терминологический толковый словарь. Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц. 2014

Ниже мы приведем значения коэффициента поверхностного натяжения (К. п. н.) для различных жидкостей при температуре 20°C:

• К. п. н. ацетона — 0.0233 Ньютон / Метр;
• К. п. н. бензола — 0.0289 Ньютон / Метр;
• К. п. н. воды дистиллированной — 0.0727 Ньютон / Метр;
• К. п. н. глицерина — 0.0657 Ньютон / Метр;
• К. п. н. керосина — 0.0289 Ньютон / Метр;
• К. п. н. ртути — 0.4650 Ньютон / Метр;
• К. п. н. этилового спирта — 0.0223 Ньютон / Метр;
• К. п. н. эфира — 0.0171 Ньютон / Метр.

Коэффициент поверхностного натяжения воды

Коэффициент поверхностного натяжения зависит от температуры жидкости. Приведем его значения при различных температурах воды.

• При температуре 0°C  — 75,64 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре  10°C — 74,22 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре  20°C — 72,25 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре  30°C — 71,18 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 40°C — 69,56 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 50°C — 67,91 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре  60°C — 66,18 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 70°C — 64,42 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 80°C — 62,61 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 90°C — 60,75 σ, 10–3 Ньютон / Метр;
• При температуре 100°C — 58,85 σ, 10–3 Ньютон / Метр.

ДАТА СОЗДАНИЯ ПУБЛИКАЦИИ: Мар 13, 2016 18:49 Waterman
11.09.2014

Поверхностное натяжение жидкости, воды и водных растворов (Таблица)

Поверхностное натяжение обуславливается направлением внутрь притяжением молекул жидкости, находящихся в поверхностном слое. Это притяжение вызывает искривление свободной поверхности жидкости и создает некоторую разность давлений:

∆p = δ (1/R1 + 1/R2) $

Здесь ∆p обозначает разность давлений, а R1 и R2 – главные радиусы кривизны поверхности жидкости.

Величина δ обозначает коэффициент поверхностного натяжения на границе жидкость – газ, δ обычно измеряется в дин/см (эквивалентно свободной поверхности энергии в эрг/см2).

При соприкосновении двух (взаимно не растворяющихся) жидкостей говорят о поверхностном натяжении на границе двух жидкостей; при соприкосновении жидкости и твердого тела говорят о явлениях смачивания и не смачивания (капиллярных явлениях).

Зависимость от температуры. Натяжение уменьшается при возрастании температуры жидкости и при ее критической температуре становится равным нулю. Для многих жидкостей применима формула:

-d/dt [δ (M/p)2/3 = 2,12

( M – молекулярный вес, р – плотность, t – температура).

Таблица поверхностное натяжение воды на границе с воздухом

Таблица поверхностное натяжение различных жидкостей

(в – на границе с воздухом, п – на границе с парами этой же жидкости) 

Таблица поверхностное натяжение водных растворов солей

Таблица поверхностное натяжение на границе двух жидкостей при 200С

Поверхностное натяжение, формулы и примеры

Опишем механизм возникновения поверхностного натяжения в жидкостях. Жидкость, в отличие от газов, не заполняет весь объем сосуда, в который она налита. Между жидкостью и газом (или паром) образуется граница раздела, которая находится в особых условиях по сравнению с остальной массой жидкости. Рассмотрим две молекулы A и B.

Молекула A находится внутри жидкости, молекула B – на ее поверхности (рис. 1). Молекула A окружена другими молекулами жидкости равномерно, поэтому силы, действующие на молекулу A со стороны молекул, попадающих в сферу межмолекулярного взаимодействия, скомпенсированы, или, другими словами, их равнодействующая равна нулю.

Молекула B с одной стороны окружена молекулами жидкости, а с другой стороны – молекулами газа, концентрация которых значительно ниже, чем концентрация молекул жидкости.

Так как со стороны жидкости на молекулу B действует гораздо больше молекул, чем со стороны газа, равнодействующая всех межмолекулярных сил уже не будет равна нулю и будет направлена внутрь объема жидкости.

Таким образом, для того чтобы молекула из глубины жидкости попала в поверхностный слой, нужно совершить работу против не скомпенсированных межмолекулярных сил. А это означает, что молекулы приповерхностного слоя, по сравнению с молекулами внутри жидкости, обладают избыточной потенциальной энергией, которая называется поверхностной энергией.

Очевидно, чем больше площадь поверхности жидкости, тем больше таких молекул, которые обладают избыточной потенциальной энергией, а значит тем больше поверхностная энергия. Этот факт можно записать в виде следующего соотношения:

где поверхностная энергия жидкости, площадь свободной поверхности жидкости и коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом поверхностного натяжения.

Примеры решения задач

The post Поверхностное натяжение жидкостей в интервале 0—60 °С appeared first on Химия.

Описание

Вязкая жидкость без цвета и запаха, сладкая на вкус. Из-за своего сладкого привкуса вещество и получило своё название (лат.> glycos [гликос] — сладкий). Смешивается с водой в любых соотношениях. Не ядовит. Температура плавления глицерина – 8°С, температура кипения – 245°С. Плотность глицерина – 1.26 г/см3.

Химические свойства глицерина типичны для многоатомных спиртов. Из органических соединений хорошо растворяется в спирте, но не растворим в жирах, аренах, эфире и хлороформе.

Сам глицерин хорошо растворяет моно- и дисахариды, а также неорганические соли и щелочи. Отсюда — широкий спектр применения глицерина. В 1938 был разработан метод синтеза глицерина из пропилена.

Этим путем производят значительную часть глицерина.

Применение

Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.

Глицерин используется как пищевая добавка Е422 в производстве кондитерских изделий для улучшения консистенции, для предотвращения проседания шоколада, увеличения объема хлеба.

Добавление глицерина уменьшает время зачерствения хлебных изделий, делает макароны менее клейкими, уменьшает налипание крахмала при выпечке.

Получается экстракт, в котором содержится около 30% глицерина. Глицерин широко используется при производстве безалкогольных напитков.

Экстракт, приготовленный на основе глицерина, в разбавленном состоянии придает напиткам «мягкость».

Из-за своей высокой гигроскопичности глицерин используют при заготовке табака (чтобы сохранить листья влажными и устранить неприятный вкус).

В медицине и в производстве фармацевтических препаратов глицерин используют для растворения лекарств, повышения вязкости жидких препаратов, предохранения от изменений при ферментации жидкостей, от высыхания мазей, паст и кремов. Используя глицерин вместо воды можно приготовить высококонцентрированные медицинские растворы. Так же он хорошо растворяет йод, бром, фенол, тимол, хлорид ртути и алкалоиды. Глицерин обладает антисептическими свойствами.

Глицерин усиливает моющую способность большинства сортов туалетного мыла, в которых он используется, придает коже белизну и смягчает её.

В сельском хозяйстве глицерин применяется для обработки семян, что способствует их хорошему прорастанию , деревьев и кустарников, что защищает кору от непогоды.

Глицерин в текстильной промышленности применяется в ткачестве, прядении, крашении, что придает тканям мягкость и эластичность. Его используют для получения анилиновых красок, растворителей для красок, при производстве синтетического шелка и шерсти.

В кожевенной промышленности используют глицериновые растворы в процессе жировки кож, добавляя его к водным растворам хлорида бария. Глицерин входит в состав восковых эмульсий для дубления кожи.

Глицерин широко применяется в производстве прозрачных упаковочных материалов. Благодаря своей пластичности, свойству удерживать влагу и стойко переносить холод, глицерин используется в качестве пластификатора при производстве целлофана.

Глицерин является составной частью при получении пластмасс и смол. Полиглицерины используют для покрытия бумажных мешков, в которых хранится масло.

Бумажный упаковочный материал становится огнестойким, если его под давлением пропитать водным раствором глицерина, буры, фосфата аммония, желатина.

В лакокрасочной промышленности глицерин является составляющим компонентом полировочных составов, особенно лаков, применяемых для окончательной отделки.

В радиотехнике глицерин широко используют в производстве электролитических конденсаторов, алкидных смол, которые применяются как изоляционный материал, при обработке алюминия и его сплавов.

Лечебные свойства и показания к применению глицерина

Глицерин в 10–30% смеси с водой, этиловым спиртом, ланолином, вазелином обладает способностью смягчать ткани и применяется обычно как смягчающее средство для кожи и слизистых оболочек.

Глицерин используется как основа для мазей и как растворитель для ряда лекарственных веществ (буры, танина, ихтиола и др.).

В смеси с нашатырным спиртом и спиртом (нашатырного спирта — 20,0, глицерина — 40,0, спирта этилового 70% — 40,0) глицерин применяется как средство для смягчения кожи рук (для обтирания рук при сухой коже).

Упаковка

От 1 и 2.5 литровых полиэтиленовых бутылок для исследовательских и лабораторных применений, 25 и 190 литровых пластиковых бочек, до1000 литровых контейнеров.

Транспортировка

Транспортируют в алюминиевых или стальных железнодорожных цистернах и бочках.

Хранение

Хранят глицерин в герметичных емкостях из алюминия или нержавеющей стали под азотной подушкой

в проветриваемом сухом помещении при невысокой температуре.

Срок годности глицерина — 5 лет со дня изготовления.

Технические характеристики

— Молярная масса – 92,1 г/моль

— Плотность – 1,261 г/см3

— Термические свойства

— Температура плавления – 18 °C

— Температура кипения – 290 °C

— Оптический показатель преломления – 1,4729

— Рег. номер CAS – 56-81-5

— SMILES – OCC(O)CO

интернет магазин гомеопатических препаратов г. Краснодар

Не правда. водный раствор аммиака есть в любой аптечке. а водный раствор глицерина сам по себе не лекарство, а лишь основа для микстур.

Сделайте вывод о растворимости глицерина в воде. Полученный раствор оставьте для другого опыта.5. Решите задачу.Этилен объемом 5,6 л н.у. окислили водным раствором перманганата калия.

Нет

Нет, не правда. Есть капли от кашля — нашатырно-анисовые, вот там аммиак присутствует.

Можно ли брызгать комнатные цветы смесью воды с глицерином? Обычные горшочные цветы. Не принесёт ли им какой либо вред

Принесёт конечно. Глицерин испаряется гораздо медленней воды и будет засорять устьица.

К тому-же он гигроскопичен, соответственно будет тянуть на себя влагу, при высокой влажности воздуха листья растения отсыреют и сгниют, а при низкой — сами станут «донорами» и просто иссохнут.

В принципе тот-же эффект и от глицериновых косметических «увлажнителей» происходит на коже, то есть хороший эффект только при высокой влажности воздуха.

Справочные таблицы вязкость различных жидкостей, вязкость воды, вязкость некоторых водных растворов и водных растворов глицерина. Физика Вязкость жидкостей, водных растворов, паров и газов Таблица .

От вредителей — вполне…

А мне просто интересно — ЗАЧЕМ?

Жидкость ПГВ — ПАРАФИН ГЛИЦЕРИН ВОДА, СКОЛЬКО ПРОЦЕНТОВ ВОДЫ, ГЛИЦИРИНА, ПАРАФИНА? Жидкость пгв

Открой и изучи! ГОСТ 25821-83

Жидкость ПГВ. Технические условия

Триэтиленгликоль. Пропиленгликоль. Глицерин.Плотность водных растворов пропиленгликоля при различных температурах. Температура, С. Концентрация пропиленгликоля в водном растворе % массовых .

Электролитом является: 1)Вода 2)метанол 3)ацетат калия 4)глицерин

Это жидкость которая проводит электрический ток а теперь догадывайся сам)

Для реализации этого предположения в качестве модельного соединения был выбран глицерин ГЛ и его водные растворы.На рис.3 представлено влияние времени АО на вязкость водных растворов глицерина.

Как при помощи гидроксида меди (II)отличить водные растворы глицерина и этаналя?

Гидроксид меди Cu(OH)2Реакции:- с глицерином образуется синий раствор, не изменяющийся при нагревании

— с этаналем образуется синий раствор, при нагревании которого выпадает красный осадок Cu2O

Для работы постоянно использую водный раствор глицерина. Но при концентрации менее 30%, через пару-тройку дней в растворе начинают расти грибки! Что делать?

Как сделать раствор для мыльных пузырей спасибо кто откликнулся)))

Шампунь, глицерин и вода.

Глицерин водный. Водные растворы глицерина замерзают при очень низких температурах.Температура кипения водных растворов глицерина уменьшается с понижением концентрации глицерина при содержании 5 воды температура. .

Любое моющее для посуды и чуть воды

Из Фейри классные получаются

Шампуни не все подходят, а делали из фейри как выше советовали классно получилось и глицерин добавьте, в любой аптеке 10р стоит, от него не будут быстро лопаться пузыри, но будете добавлять, добавляйте по чуть-чуть и пробуйте, когда будут пузырики вам «нравиться», тогда оставляйте так, а то если много будете добавлять они станут в прям смысле тяжелыми, летать толком не будут.

Глицерин в водном растворе обнаруживают :1)хлор.извести2) хлорида желеЗа(III)3) гидроксида меди (II)4) гидрок.натрия

Гидроксид меди в водном растворе даёт с полиспиртами (и глицерином в том числе) комплекс ярко-синего цвета!

Фото обнаружить глицерин в водном растворе. На липкую сторону выступающего конца ленты наклеивают белую бумагу, на которой записывают порядковый номер исследования. Вычислите процентную концентрацию сахара.

Какова вязкость водного раствора глицерина?

Вязкость раствора глицерина в воде зависит концентрации раствора. Это табличные данные.

Перед применением разбавляйте глицерин с водой в соотношении 1 3 чистый глицерин вместо увлажнения неприятно тянет кожу.Глицерин и уксус для пяток рецепты. Рецепт 1. Для приготовления маски из глицерина и яблочного уксуса применяют раствор обоих компонентов…

Как распознать раствор глицерина в воде в домашних условиях (без медного купоросса)

По запаху.

С целью придания бумажным упаковочным материалам огнестойкости их пропитывают под давлением водным раствором глицерина, буры, фосфата аммония, фосфата натрия, сульфата аммония и желатина.

По вкусу!

В водном растворе полностью диссоциирует на ионы. 1)азотная кислота 2)сероводород 3)глицерин 4)этиловый спирт

Азотная кислота -сильный электролит

К 10 мл раствора, полученного в испытании на Прозрачность раствора , прибавляют 25 мл воды раствор должен быть бесцветным.глицерина, не должна более чем в 5 раз превышать площадь пика диэтиленгликоля на хроматограмме раствора сравнения С не более…

Загадка. Загадка такова : Назовите жидкость , которая более жидкая , чем вода

Глицерин

К неводным растворам предъявляются требования, аналогичные требованиям к растворам водным, то естьРастворы глицерина в концентрации 25% и выше не подвергаются микробной контаминации, более разбавленные растворы являются хорошей средой для…

Спирт

Соляная кислота.

Проще говоря — спирты и растворители и даже, блин — ртуть

Вычислить темп. Кипения и замерзания 20 процентного раствора глицерина.?

В воде?

Глицерин растворяется в воде в любом соотношении при температуре выше 0 . Он растворяется также в водных растворах всех электролитов и неэлектролитов, обычно присутствующих в физиологических средах.

Для какой жидкости глицерина или воды коэффициент вязкости можно определить точнее рассматриеваемым методом?

А каким из них?

Глицерин вязкость водных растворов. Рис. 22. Зависимость вязкости водного раствора глицерина от его концентрации в % по объему .

С помощью чего можно обнаружить глицерин в водном растворе?

Буква г

Он при 60-70 в водном растворе Н2О2 превращается в глицерин. Глицерин можно получить также из продуктов гидролиза крахмала, древесной муки и т.п. и гидрированием образовавшихся моносахаридов или гликолевым брожением сахаров гексоз .

Почему глицерин неограниченно растворяется в воде

Это не единственный пример двух жидкостей, которые могутобразовать растворы любой концентрации. На данную паружидкостей можно взглянуть «глицериновыми» глазами: в чистыйглицерин можно добавить каплю воды, получится слабыйраствор воды в глицерине. И наоборот.

Такая же пара вода — этиловый спирт, и так далее.

Водный раствор глицерина кристаллизуется при температуре — 2 79 С. Водные растворы глицерина и этиленгликоля применяются в качестве незамерзающих жидкостей для охлаждения моторов автомашин и самолетов.

Измерение вязкости жидкостей при помощи вискозиметра Оствальда

Для того чтобыопределить коэффициент вязкости ηхисследуемой жидкости при помощикапиллярного вискозиметра Оствальда(рис.6), необходимознать:

• η0 — коэффициент вязкости воды,
• t0 — время протекания воды между метками а и б,
• tx — время протекания исследуемой жидкости между метками а и b,
• ρ0 – плотность воды,
• ρх — плотность исследуемой жидкости.

Рис. 6. Капиллярныйвискозиметр Оствальда (a, b,d– метки, ограничивающие уровень жидкости,с – капилляр).

Вязкость исследуемойжидкости определяется по формуле (9).

Порядок выполнения работы

Задание 1. Определить коэффициент вязкостирастворов с различной концентрацией.

1. Налейте воду в колено вискозиметра, не имеющее капилляра (рис. 6) до отметки d.

2. Грушей засосите жидкость через капилляр до отметки а. Убрав грушу, закройте отверстие левого колена вискозиметра (рукой, пробкой, тампоном или др.) (см. рис. 6). Подготовьте и включите секундомер, открывая отверстие левого колена, и выключите его при протекании метки b, определяя, таким образом, t0 — время протекания воды между метками а и b.

3. Повторите измерения 4–5 раз, найдите среднее время .

4. Проделайте пункты 1 – 3 для всех исследуемых жидкостей.

5. Рассчитайте коэффициенты вязкости исследуемых жидкостей по формуле (9).

6. Данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Задание 2.Определить концентрацию неизвестногораствора.

1. Постройте график зависимости коэффициента вязкости от концентрации раствора

2. Зная коэффициент вязкости неизвестного раствора, по графику определите его концентрацию.

Таблица2

Плотность водыпри различных температурах

Таблица 3

Вязкость воды при различных температурах

Таблица 4

Плотность растворов глицерина различной концентрации

Самостоятельнаяработа по теме:

— решение ситуационныхзадач;

— заслушиваниерефератов

Итоговый контрользнаний:

— решение задач побилетам;

— ответы на билетыитогового контроля;

— подведение итогов.

Домашнее заданиедля уяснения темы занятия

Контрольныевопросы по теме занятия:

1. Чтоназывают вязкостью жидкости?

2. Какоетечение жидкости называется ламинарным?Турбулентным?

3. Чтохарактеризует формула Рейнольдса?

4. Напишитеформулу Ньютона и объясните физическийсмысл входящих в нее величин?

5. Чтоназывается коэффициентом динамическойвязкости? В каких единицах он измеряется?

6. Какиежидкости называются ньютоновскими? Отчего зависит их коэффициент вязкости?

7. Какиежидкости называются неньютоновскими?От чего зависит их коэффициент вязкости?

8. Напишите формулу Пуазейля, объяснитефизический смысл входящих в нее величин.

9. Какиеметоды применяются для определениявязкости жидкости?

10. Расскажитео реологических свойствах крови и другихбиологических жидкостей, о примененииреологических анализов в медицине.

11. Чтопоказывает градиент скорости? Покажитеграфически.

12. Какоеявление называется внутренним трением?

Тестовыезадания по теме:

Гост 7482-96 глицерин. правила приемки и методы испытаний, гост от 12 мая 1997 года №7482-96

ГОСТ 7482-96 Группа Р19

МКС 11.120.10

71.100.70

ОКСТУ 9146

Дата введения 1998-01-01

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом жиров (ВНИИЖ) и Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МГК 238 «Масла растительные и продукты их переработки»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 10 от 4 октября 1996 г.)

За принятие проали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 12 мая 1997 г. N 162 межгосударственный стандарт ГОСТ 7482-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г. с правом досрочного введения

4 ВЗАМЕН ГОСТ 7482-76

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2001 г.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на сырой и дистиллированный глицерин и устанавливает правила приемки и следующие методы испытаний:

— методы определения цвета, запаха, прозрачности, присутствия жирных кислот и смол, акролеина и других восстанавливающих веществ, железа, мышьяка, хлоридов, углеводов, белковых веществ, сернокислых соединений;

— методы измерения цветного числа, плотности, реакции глицерина, массовой доли чистого глицерина, массовой доли золы, массовой доли нелетучего органического остатка, коэффициента омыления.

Настоящий стандарт не распространяется на методы испытаний глицерина-реактива и синтетического глицерина.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 84-76 Натрий углекислый 10-водный. Технические условия

ГОСТ 244-76 Натрия тиосульфат кристаллический. Технические условия

ГОСТ 975-88 Глюкоза кристаллическая гидратная.

Технические условия

ГОСТ 1027-67 Свинец (II) уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная.

Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4108-72 Барий хлорид 2-водный. Технические условия

ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная.

Технические условия

ГОСТ 4207-75 Калий железистосинеродистый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 4220-75 Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ 4232-74 Калий йодистый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.

Технические условия

ГОСТ 5845-79 Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 10163-76 Крахмал растворимый.

Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 14871-76 Реактивы. Метод определения цветности жидких химических реактивов и растворов реактивов

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые.

Общие технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Технические условия

ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования

ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования.

Общие требования

3 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1 Партией является любое количество сырого или дистиллированного глицерина, оформленное одним документом о качестве и предназначенное к одновременной сдаче-приемке.

3.2.

Каждая партия глицерина, отгружаемая с предприятия-изготовителя, должна сопровождаться документом, удостоверяющим ее качество, с указанием:

— наименования предприятия-изготовителя, его товарного знака и местонахождения;

— наименования марки или сорта глицерина (на языке суверенного государства, на территории которого находится предприятие-изготовитель, или на другом языке, согласованном в договорах о поставках);

— даты изготовления или отгрузки;

— массы партии (брутто, нетто);

— номера партии;

— информации о сертификации для стран, принявших законодательство о сертификации (для глицерина марки ПК-94);

— обозначения НД на продукт;

— результатов испытаний.

3.3 Присутствие сернокислых соединений, углеводов, белковых веществ предприятие-изготовитель определяет периодически, но не реже одного раза в квартал, или по требованию потребителя.

Показатели безопасности определяют в соответствии с порядком, гарантирующим безопасность продукции и установленным производителем продукции по согласованию с органами Госкомсанэпиднадзора.

3.4 Для контроля качества продукции из разных мест партии отбирают 10% бочек, бутылей или банок, но не менее четырех.

При отборе проб из баков-хранилищ объединенную пробу составляют по 4.1.2.

При поставках продукции в цистернах каждую цистерну принимают за партию.

3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания удвоенной выборки от той же партии глицерина.

Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.

При получении неудовлетворительных результатов периодических испытаний их переводят в приемо-сдаточные до получения положительных результатов на трех партиях подряд.

3.6 Сертификацию дистиллированного глицерина марки ПК-94 по показателям безопасности проводят в установленном порядке.

4.1 Метод отбора проб

4.1.

1 Для составления объединенной пробы из железнодорожных цистерн зональным пробоотборником вместимостью 0,75-1,00 дм (рисунок 1) отбирают точечные пробы из верхнего, среднего и нижнего слоев глицерина каждой цистерны.

Для учета цилиндрической формы цистерны объединенная проба должна состоять из одной точечной пробы, отобранной из верхнего слоя, трех точечных проб — из среднего слоя и одной точечной пробы — из нижнего слоя цистерны.

Рисунок 1 — Зональный пробоотборник

Рисунок 1 — Зональный пробоотборник

4.1.2. Отбор точечных проб из баков-хранилищ проводят по всей высоте слоя зональным пробоотборником (рисунок 1).

Первую пробу отбирают на глубине 10 см от поверхности, последующие — через каждые 30-100 см (в зависимости от вместимости бака и уровня его заполнения) и так до уровня слива из бака.

Объединенную пробу глицерина составляют в накопительном сосуде путем смешивания точечных проб, равных по массе.

4.1.3 Пробоотборник (рисунок 1) представляет собой газовую трубу. Дно трубы заливают свинцом или баббитом в количестве, достаточном для погружения закрытого прибора в глицерин при наибольшей его вязкости. Крышка пробоотборника овальной формы укреплена на оси несколько наклонно и пригнана внутри сосуда.

Пробоотборник спускают в емкость с глицерином до уровня, отмеченного по рулетке. Затем цепь ослабляют и удерживают пробоотборник на цепи . При этом крышка открывается и воздух из пробоотборника вытесняется глицерином.

После прекращения выделения пузырьков воздуха (что свидетельствует о заполнении пробоотборника) ослабляют цепь , крышка пробоотборника закрывается и его извлекают за цеп

ь .

4.1.4 Из железных бочек и стеклянных бутылей пробы отбирают стеклянной трубкой диаметром 10-15 мм. Края трубки должны быть ровно обрезаны, оплавлены и отшлифованы.

Трубку медленно опускают в вертикальном положении до дна бочки или бутыли, затем плотно закрывают верхний конец трубки, быстро вынимают ее и сливают глицерин в чистую сухую банку.

Из каждой бочки или бутыли отбирают точечную пробу в количестве, примерно пропорциональном массе глицерина. Перед отбором проб из бочек глицерин перемешивают перекатыванием бочек взад и вперед.

4.1.5 Масса объединенной пробы глицерина из бака-хранилища или однородной тары должна быть не менее 1000 г.

4.1.6 Отобранную объединенную пробу тщательно перемешивают и отбирают от нее среднюю пробу массой 900 г. Среднюю пробу разливают примерно поровну в три чистые, сухие узкогорлые склянки с притертыми или плотно пригнанными корковыми пробками и заливают их парафином.

Горлышко склянок с пробками закрывают пергаментной бумагой, обвязывают шпагатом и опечатывают.

Одну склянку с пробой передают в лабораторию для анализа.

4.1.7 На склянки со средней пробой должны быть наклеены этикетки, на которых указывают:

— наименование предприятия-изготовителя, его адрес;

— наименование продукта, его марку или сорт;

— номер партии или цистерны;

— массу партии;

— номер транспортного документа;

— дату и место отбора пробы;

— должность и фамилии лиц, отбиравших пробу.

4.2 Методы определения цвета и измерения цветного числа

4.2.1 Метод определения цвета сырого глицерина

4.2.1.1 Аппаратура

Пробирки П1-16-150 ХС или П2-16(19)-150(180) ХС по ГОСТ 25336.

Применение пробирок, по качеству и характеристикам не уступающих перечисленным выше, не является браковочным фактором.

4.2.1.2 Проведение определения

Пробирку на объема заполняют глицерином, помещают в проходящем дневном свете на фоне белой бумаги и визуально фиксируют цвет.

4.2.2 Метод измерения цветного числа дистиллированного глицерина

Плотность раствора глицерина при 25

Среднее арифметическое плотностей спирта и глицерина.

209,4. 1,047. 25. 265,0. 1,060. … Смотреть что такое Плотность водных растворов глицерина в других словарях Е236 Файл Formic acid.svg Структурная формула муравьиной кислоты Муравьиная кислота метановая кислота первый…

Какова плотность глицерина при температуре 17 градусов цельсия?

8

Плотность при 25 С, г см . … Раствор глицерина в концентрации 25% и выше не подвергает микробной контаминации, в более разбавленных растворах в нем хорошо размножаются микроорганизмы.

3,14

Плотность какой жидкости больше-глицерина или спирта? Пояснить

Сссс

ТК-Апрель на сайте по всей России. Концентрация, плотность и показатель преломления растворов глицерина 15 С . … 1,0594. 1,3633. 25. 1,0620.

Вычисли молярную массу обоих веществ. У спирта она меньше (92 г/моль против 46 г/моль у спирта), соответственно меньше и плотность. Если речь идёт об этиловом спирте.

В чем прикол таких вопросов? Информация элементарно находится в поисковиках

Какова плотность смеси из глицерина и спирта если обьем спирта составляет половину обьема смеси ?

Среднее арифметическое плотностей компонентов смеси.

Определите, какую массу глицерина плотностью 1,26 г мл надо взять для приготовления водного раствора c.42 . … В стеклянный стакан емкостью 0,25 л помещают 111 г фталевого ангидрида и 46 г глицерина плотностью 28 В .

Как рассчитать плотность и вязкость жидкости, в состав которой входит вода, спирт и глицерин?

Для этого продаются ореометры. считать ничего не надо. просто замеряют.

Триэтиленгликоль. Пропиленгликоль. Глицерин. … Пропиленгликоль 40%. -25 С. … Плотность водных растворов этиленгликоля при различных температурах.

Нужно знать процентное соотношение всех компонентов смеси (как минимум!)

Никак. Разве, искать данные, полученные кем-то.

Помогите пожалуйста будет ли кусок льда плавать в бензине ,керосине, глицерине? почему?

В глицерине будет, в виски не плавает-плотность как у бензина примерно

Он также повышает плотность готового раствора и улучшает качество пузырей. … Глицерин раствор 25г флаконТульская фармацевтическая фабрика ООО. … Натрия тетраборат р-р в глицерине фл 20% 30г, Самарская ФФ г.Самара Россия.

Лед — по плотности меньше чем нефть, поэтому будет.

Сравни плотность льда с плотностью этих жидкостей. если плотность льда меньше, то поплывет, если больше, то потонет.

Не знаю. смотря какой кусок. если воздуха в льду хватит чтобы держать его на поверхности, то будет плавать, а если нет, то нет. сама попробуй. керосин дешево стоит.

Смотря до какой температуры этот лед охладить 🙂

Плотность льда-0,917 г/см3, бензина-0,75, керосина- 0,78-0,85, глицерина-1,26, значит лед утонет в бензине и керосине и будет плпвать в глицерине

Температура кипения водных растворов глицерина уменьшается с понижением концентрации глицерина при содержании 5% воды температура кипения составляет 160-161 , плотность его равна 1, 26362 г см3. … 25 25 С . ZnCl2.

В бензобаке и канистре не разу не видел чтобы лед плавал. А он наверняка есть))) . Так что скорее он на дне. Глицерин видел только в пузырьке и в тепле))).

Какова плотность смеси из глицерина и спирта, если объем спирта составляет половину объема смеси?

Оёёй!

X количество глицерина разведенного, г А плотность глицерина дистиллированного, г мл … Растворы глицерина в концентрации 25 % и выше не подвергаются микробному обсеменению, более разбавленные растворы являются…

Будет ли кусок льда плавать в бензине, керосине, глицерине?

Узнай плотность и все!

Плотность водных растворов спиртов. Приведены плотности водных растворов г см3 при 20 C для следующих веществ этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, этиленгликоль, глицерин, D-маннитол.

Да)))

Если плотность льда меньше плотности жидкости, то лед будет плавать

Чему равна плотность глицерина при температуре 24 гр. С?

ГлицеринГрадусы Цельсия020406080100120140169180Плотность г/см3126712591250123812241208118811631126
Для температуры 24 градуса = определяй методом интерполяции между 20 и 40 градусами

Вычислите температуру кипения 8%-ного раствора глицерина C3H6O3 в ацетоне. Ответ 57,7 oC. 4. Раствор, в 100 мл которого содержится 2,3 г … Плотность раствора принять равной единице. Ответ 608 Па. Билет 14 25 1. Сколько граммов BaCl2 2H2O…

Вопросы по Химии ))) И Физике. Какая жидкость плотнее воды и тоже проводит ток но не метал?

Глицерин, этиленгликоли, формамиды, бутиролактон, практически все кислоты, амины. и много ещё чего.

Концентрация серной кислоты, % по массе . Плотность при 25 С, г см. … 25,60-0,1950 0,000 8 — относительная влажность, % — показатель преломления водного раствора глицерина при 25 С для линии D натрия — температура раствора, С…

Если бензин расбадяжен водой и в бензобак залить спирт это поможет?

Нет

The post Плотность водных растворов глицерина appeared first on Химия.

Жидкость — физическое тело, которое обладает свойством текучести, т. е. не имеющее способности самостоятельно сохранять свою форму.Текучесть жидкости обусловлена подвижностью молекул, составляющих жидкость.

Жидкостью называется агрегатное состояние вещества, промежуточное между твердым и газообразным. Жидкость характеризуется следующими свойствами: 1) сохраняет объем; 2) образует поверхность; 3) обладает прочностью на разрыв; 4) принимает форму сосуда; 5) обладает текучестью. Свойства жидкости с 1) по 3) подобны свойствам твёрдых тел, а свойство 4) — свойству жидкости.

Жидкости, законы движения и равновесия которых изучаются в гидравлике (механике жидкости и жидкости), делятся на два класса: сжимаемые жидкости или газы, почти несжимаемые — капельные жидкости.

В гидравлике рассматриваются как идеальные, так и реальные жидкости.

Идеальная жидкость — жидкость, между частицами которой отсутствуют силы внутреннего трения. Вследствие этого такая жидкость не сопротивляется касательным силам сдвига и силам растяжения.

Идеальная жидкость совершенно не сжимается, она оказывает бесконечно большое сопротивление силам сжатия.

Такой жидкости в природе не существует — это научная абстракция, необходимая для упрощения анализа общих законов механики применительно к жидким телам.

Реальная жидкость — жидкость, которая не обладает в совершенстве свойствами идеальной жидкости, она в некоторой степени сопротивляется касательным и растягивающим усилиям, а также отчасти сжимается.

Для решения многих задач гидравлики этим отличием в свойствах идеальной и реальной жидкостей можно пренебречь.

В связи с этим физические законы, выведенные для идеальной жидкости, могут быть применены к жидкостям реальным с соответствующими поправками.

Ниже кратко представлены общие сведения, касающиеся физических свойств жидкостей. Конкретные физические свойства разных жидкостей находятся в подразделах нашего сайта. Эти разделы будут постепенно пополняться новой информацией, которая, возможно, окажется полезной инженерам и конструкторам при проведении расчетов.

Плотность жидкости

Килограмм на кубический метр [кг/м3] равен плотности однородного газообразного вещества, масса которого при объёме 1 м3 равна 1 кг.

где

dm — масса элемента жидкости, объёмом dV;

dV — объём элемента жидкости.

Динамическая вязкость жидкости

где

F — сила внутреннего трения жидкости.

ΔS — площадь поверхности слоя жидкости, на которую рассчитывается сила внутреннего трения.

— величина, обратная градиенту скорости жидкости.

Паскаль-секунда [Па • с] равна динамической вязкости жидкости, касательное напряжение в которой при ламинарном течении на расстоянии 1 м по нормали к направлению скорости, равно 1 Па.

Поверхностное натяжение жидкости

где

dF — сила, действующая на участо контура свободной поверхности нормально к контуру и по касательной к поверхности к длине dl этого участка.

dl — длина участка поверхности жидкости.

Ньютон на метр [Н/м] равен поверхностному натяжению жидкости, создаваемому силой 1 Н, действующей на участок контура свободной поверхности длиной 1 м нормально к контуру и по касательной к поверхности.

Кинематическая вязкость жидкости

где

μ — динамическая вязкость жидкости;

ρ — плотность жидкости;

Квадратный метр на секунду [м2/с] равен кинематической вязкости жидкости с динамической вязкостью 1 Па с и плотностью 1 кг/м3.

Коэффициент теплопроводности жидкости

где

t — время;

S — площадь поверхности;

Q — количество теплоты [Дж], перенесённое за время t через поверхность площадью S.

— величина, обратная градиенту температуры жидкости.

Ватт на метр-Кельвин [Вт/(м • К)] равен коэффициенту теплопроводности жидкости, в котором при стационарном режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м2 устанавливается температурный градиент 1 К/м.

Теплоемкость жидкости

где

dQ — количество теплоты, необходимое для нагревания жидкости;

dT — разность температуры.

Джоуль на Кельвин [Дж/К] равен теплоемкости жидкости, температура которого повышается на 1 К при подведении к нему количества теплоты 1 Дж.

Удельная массовая теплоемкость жидкости при постоянном давлении

Джоуль на килограмм-Кельвин [Дж/(кг • К)] равен удельной теплоемкости жидкости, имеющего при массе 1 кг теплоемкость 1 Дж/К.

Температуропроводность жидкости

где

λ — теплопроводность жидкости;

Cp — удельная массовая теплоемкость жидкости.

ρ — плотность жидкости.

Квадратный метр на секунду [м2/с] равен температуропроводности жидкости с коэффициентом теплопроводности 1 Вт/(м К), удельной теплоемкостью при постоянном давлении 1 [Дж/(кг • К) и плотностью 1 кг/м3.

Динамическая вязкость газов и паров

В таблице представлена динамическая вязкость газов и паров в зависимости от температуры (при отрицательной и положительной температуре).

Динамическая вязкость газов в таблице выражена в Па·сек с множителем 10-8. Например, коэффициент динамической вязкости азота N2 при нормальных условиях (при температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении) равен 1665·10-8 или 0,00001665 Па·с.

Указана динамическая вязкость следующих газов и паров: азот N2, окись азота NO, закись азота N2O5, аммиак NH3, аргон Ar, водород H2, водяной пар H2O, воздух, гелий He, кислород O2, криптон Kr, ксенон Xe, метан CH4, неон Ne, сернистый газ SO2, углекислый газ CO2, окись углерода CO, этан C2H6, этилен C2H4.

По данным таблицы видно, что наиболее вязким газом при комнатной температуре является газ неон — вязкость неона равна 3113·10-8 Па·с.

Динамическая вязкость газов и паров в диапазоне температуры от 0 до 700°С

В таблице приведены значения коэффициента динамической вязкости газов и паров при положительной температуре в диапазоне от 0 до 700°С.

Вязкость в таблице выражена в Па·сек с множителем 10-8. Например, коэффициент динамической вязкости ацетилена C2H2 при нормальных условиях равен 955·10-8 или 0,00000955 Па·с.

Даны значения динамической вязкости следующих газов и паров: ацетон (диметилкетон, пропанон) C3H6O, бензол C6H6, бром Br2, бромная ртуть (бромид ртути III) HgBr3, n-бутан C4H10, бутан C4H10, бутилен (1-бутен) C4H8, 2-бутен C4H8, водород бромистый (бромоводород) HBr, водород йодистый (иодоводород) HI, водород хлористый (газообразная соляная кислота, хлороводород) HCl, водород фтористый (фтороводород, гидрофторид, фторид водорода) HF, n-гексан (гексан) C6H14, n-гептан C7H16, диметиловый эфир (метиловый эфир, метоксиметан, древесный эфир) C2H6O, диэтиловый эфир (этиловый эфир, серный эфир) C4H10O, дифенилметан С13Н12, дифениловый эфир C12H10O, изоаметилен (3-метил-1-бутен) C5H10, изобутан (метилпропан, 2-метилпропан) С4Н10, изобутилацетат (изобутиловый эфир уксусной кислоты) С6Н12О2, изобутилформиат C5H10O2, изопентан C5H12, изопропиловый спирт (пропанол-2, 2-пропанол), изопропанол, диметилкарбинол) С3Н7ОН, иод (йод) I2, йодистая ртуть HgI3, метилацетат (метиловый эфир уксусной кислоты) С3Н6О2, метилацетилен (пропин) C3H4, 3-метилен-1-бутен C5H10, метилбромид (бромистый метил, монобромметил, монобромэтан, метилбромид, бромметил) CH3Br, мезитилен C9H12, метиленхлорид (хлористый метилен, дихлорметан, ДХМ) CH2Cl2, метилизобутират C2H10O2, метиловый спирт (метанол, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) CH3OH, метилтиофен, мышьяковистый водород (гидрид мышьяка, арсин) AsH3, метилхлорид (хлорметан) CH3Cl, нитрозил хлорид (хлористый нитрозил, оксид хлорид азота) NOCl, нонан C9H20, октан C8H18, окись углерода CO, н-пентан C5H12, амилен, пиридин C5H5N, пропан C3H8, пропилацетат (н-пропиловый эфир уксусной кислоты) C5H10O2, пропилен C3H6, пропиловый спирт (пропан-1-ол, 1-пропанол) C3H7OH, ртуть Hg, сероводород H2S, сероуглерод CS2, силан (кремневодород, гидрид кремния) SiH4, толуол (метилбензол) C7H8, тиазол C3H3NS, тиофен C4H4S, триметилбутан C7H16, триметилэтилен С5Н10, четырехбромистое олово (бромид олова IV) SnBr4, четыреххлористое олово (хлорид олова IV) SnCl4, четыреххлористый углерод (тетрахлорметан, ЧХУ) CCl4, циклогексан C6H12, циклопропан C3H6, цинк Zn, уксусная кислота (этановая кислота) C2H4O2, хлор Cl2, хлороформ (трихлорметан, метилтрихлорид, хладон-20) CHCl3, этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) C4H8O2, этиловый спирт (этанол, метилкарбинол, винный спирт или алкоголь C2H6O) C2H5OH, этилпропионат C5H10O2, этилхлорид (хлористый этил, монохлорэтан) C2H5Cl.

Динамическая вязкость газов при температуре от -213 до 1927°С

В таблице представлены значения коэффициента динамической вязкости газов в зависимости от температуры при атмосферном давлении. Вязкость газов указана при отрицательных от 60К (-213°С) и положительных температурах до 2200К (1927°С).

Вязкость в таблице выражена в Па·сек с множителем 10-6. Например, коэффициент динамической вязкости газа аргона при температуре 27°С (300 К) равен 22,7·10-6 или 0,0000227 Па·с.

В таблице указан коэффициент динамической вязкости следующих газов: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, водород H2, дейтерий D2, азот N2, кислород O2, фтор F2, хлор Cl2, окись углерода CO, углекислый газ CO2, сероводород H2S, углерода оксид-сульфид (сероокись, карбонилсульфид) COS, синильная (циинистоводородная) кислота (цианистый водород) HCN, дициан C2N2, силан (кремневодород, гидрид кремния) SiH4, воздух, фосфин PH3, четыреххлористый углерод (тетрахлорметан, ЧХУ) CCl4, бром Br2, иод I2, аммиак NH3, водород хлористый (газообразная соляная кислота, хлороводород) HCl, водород йодистый (йодоводород) HI, окись азота NO, оксид азота NO2, оксид азота N2O, сернистый газ SO2, водяной пар H2O.

Следует отметить, что с ростом температуры значение динамической вязкости газов увеличивается.

Источники:

1. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
2. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Основные физико-химические свойства сероводорода (H2S) и важнейшие соединения серы

Основные физико-химические свойства сероводорода:

Молекулярная масса: 34,076

Температура плавления (при 760 мм рт. ст.), °С: -82,9

Температура кипения (при 760 мм рт. ст.

), °C: -60,33

Температура воспламенения, °С: 260

Предельная объемная концентрация воспламенения, %: 4,3

Плотность при 760 мм рт. ст. и 0 °С, кг/м3: 1,5392

Плотность жидкого газа при 760 мм рт. ст., кг/м3: 950

Теплоёмкость газа при 760 мм рт. ст.

и 0 °С, ккал/(кг•°С):

при постоянном давлении: 0,254

при постоянном объеме: 0,192

Теплота сгорания при 760 мм рт. ст. и 15 °С, ккал/кг: 4156

Соединения серы со степенью окисления -2

Сероводород H2S.
Сероводород H2S встречается в природе в водах некоторых минеральных источников, в вулканических газах, в попутных газах месторождения нефти. Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, tпл = -86 °С, tкип = -60 °С. Ядовит.

В твердом состоянии существует в трех различных модификациях. Мало растворим в воде, водный раствор H2S — это слабая кислота. К1 = 0,87•10-7, К2= 10-14. Сильный восстановитель. Получают в промышленности как побочный продукт при очистке нефти, природного и коксового газа.

В лаборатории часто получают в аппарате Киппа при взаимодействии FeS c HCl. Применяют в производстве H2SO4, S; для получения сульфидов, сераорганических соединений; в аналитической химии для осаждения сульфидов; для приготовления лечебных, сероводородных ванн.

Раздражает слизистые оболочки и дыхательные органы.

Соединения серы со степенью окисления +1

Оксид серы (I) S2O.
Оксид серы (I) S2O это желтый газ, который может несколько часов сохраняться при комнатной температуре (в чистом и сухом сосуде) лишь под давлением не выше 40 мм. рт. ст. Молекула SO2 полярна.

Сильное охлаждение переводит закись серы в оранжево-красное твердое вещество. Молекулярным кислородом при обычной температуре не окисляется, а водой легко разлагается. Более или менее легко реагирует с большинством металлов.

Получают при взаимодействии SO2 с серой.

Хлористая сера S2Cl2.
Хлористая сера S2Cl2 это бесцветная жидкость, tпл = -77 °С, tкип = 138 °С. Получают в больших количествах прямым действием сухого хлора на избыток серы. Применяют для получения двухлористой серы.

Соединения серы со степенью окисления +2

Серноватистая (тиосерная) кислота H2S2O3.
Сильная кислота (по силе близка к серной кислоте). При комнатной температуре неустойчива и разлагается на H2O, SO2 и S. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 874,4 Cм•см2/моль.

Двухлористая сера SCl2.
Жидкость красного цвета, tпл = -78 °С, tкип = 60 °С. Молекула SCl2 имеет форму равнобедренного треугольника. Получается при взаимодействии хлористой серы с хлором. В обычных условиях медленно разлагается на хлористую серу и хлор.

Соединения серы со степенью окисления +3

Дитионистая кислота H2S2O4.
Неустойчива и в свободном состоянии не получена.

Соединения серы со степенью окисления +4

Оксид серы (IV) SO2.
Бесцветный газ с удушливым запахом, легко превращаемый в жидкость, tпл = -75 °С, tкип = -10 °С. Ядовит. Хорошо растворим в воде. При растворении образуется полигидрат SO2•nH2O кислотного характера.

Получают сжиганием элементной серы или обжигом руды — пирита FeS2. Образуется также в ряде металлургических процессов и при сжигании каменных углей, всегда содержащих некоторое количество серы. Особенно много SO2 выделяют работающие на каменном угле электростанции.

Небольшие количества SO2 удобно получать в лаборатории из сульфитов.

Применяют для производства серной кислоты, в текстильной промышленности, в качестве обесцвечивающего вещества в сахарном производстве, пищевой промышленности, для дезинфекции помещений и уничтожения паразитов на теле животных.

Сернистая кислота H2SO3.
Двухосновная кислота средней силы. Неустойчива. В свободном состоянии не выделена. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 843,6 Cм•см2/моль.

Хлористый тионил SOCl2.
Бесцветная жидкость с резким запахом, tпл = -100 °С, tкип = 76 °С. Является плохим растворителем типичных солей, но хорошим для многих менее полярных веществ. Взаимодействует с водой. Применяется для изготовления красителей, фармацевтических препаратов. Им удобно пользоваться для получения безводных хлоридов металлов из их кристаллогидратов.

Соединения серы со степенью окисления +6

Оксид серы (VI) SO3.
Известен в трех модификациях: a, b, g. При конденсации паров SO3 образуется бесцветные, прозрачные как лед кристаллы ( tпл = 62 °С), это g-форма, которая при хранении переходит в b-форму, похожую на асбест ( tпл= 32 °С). a-форма ( tпл = 17 °С, tкип = 44,8 °С) образуется при особых условиях.

Из этих трех форм наиболее высоким давлением пара обладает g-форма. Полученный серный ангидрид может быть твердым или частично жидким. Жадно соединяясь с водой, дымит на воздухе. В воде он растворяется с образованием серной кислоты. Образует соединения с водой, аммиаком или его органическими производными. Получают окислением сернистого газа.

Серная кислота H2SO4.
Безводная серная кислота — бесцветная маслянистая жидкость, без запаха, tпл = 10 °С, tкип = 296 °С. Концентрированная серная кислота вызывает ожоги кожи. Серная кислота может быть различной чистоты и концентрации.

Плотность увеличивается с концентрацией и достигает максимального значения при концентрации 98,3%, при дальнейшем повышении концентрации плотность кислоты снижается. Растворение в воде сопровождается выделением большого количества тепла и уменьшением объема. При давлении 760 мм рт. ст.

все водные растворы кипят при температуре выше 100 °С, точка кипения повышается с увеличением концентрации. Мало летуча. Концентрированная серная кислота действует почти на все металлы без выделения водорода. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °С равна 859,6 Cм•см2/моль. Для промышленного получения применяются два способа: нитрозный и контактный.

Хлористый сульфурил SO2Cl2.
Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, tпл = -54 °С, tкип = 69 °С. Холодная вода действует на него медленно, но горячей он быстро разлагается с образованием серной и соляной кислот.

Для получения технико-коммерческого предложения на строительство надежной, инновационной станции подготовки попутного газа Вам необходимо заполнить опросный лист.

Для получения технико-коммерческого предложения на поставку модуля сероочистки попутного газа Вам надо заполнить опросный лист.

The post Плотность ? и вязкость ? жидкого и газообразного сероводорода appeared first on Химия.