Установите соответствие между веществом и основной областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ВЕЩЕСТВО | ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ |
А) криолит Б) пирит В) метилметакрилат |
1) производство антифриза 2) получение алюминия 3) производство серной кислоты 4) получение органического стекла |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
А: Криолит – гексафторалюминат натрия, из него электролитически получают алюминий.
Б: Из пирита можно получить оксид серы (IV), который позже окисляют и получают серную кислоту.
В: Из метилметакрилата получает полиметилметакрилат путем поликонденсации, а это и есть органическое стекло.
Ответ: 234
Задание №1:
Установите соответствие между аппаратом, который используется в химическом производстве, и процессом, происходящем в этом аппарате.
АППАРАТ:
А) печь кипящего слоя
Б) колонна синтеза
В) поглотительная башня
ПРОЦЕСС:
1) взаимодействие водорода и азота
2) окисление оксида азота(IV)
3) получение олеума
4) получение оксида серы(IV)
Решение:
Итак, рассмотрим первый пункт — печь для обжига в «кипящем слое».
Кипящий слой — это часть процесса производства серной кислоты, в которой совмещены твердая и жидкая фазы; при помощи этой технологии получают сернистый газ(SO2), ответ 4.
Колонна синтеза — это сложный аппарат, направленный на получение аммиака из водорода и азота, ответ 1.
Поглотительная башня используется при получении олеума(раствор SO3 в серной кислоте), ответ 3.
Задание №2:
Установите соответствие между осуществляемым в промышленности процессом и оборудованием, которое используется при получении серной кислоты.
ПРОЦЕСС:
А) получение сернистого газа
Б) получение олеума
В) получение оксида серы(VI)
ОБОРУДОВАНИЕ:
1) окислительная башня
2) печь «кипящего слоя»
3) контактный аппарат
4) поглотительная башня
Решение:
Получение сернистого газа сопровождается обжигом пирита(FeS) в печи «кипящего слоя», ответ 2.
Получение олеума происходит путем растворения оксида серы(SO3) в серной кислоте, сам процесс осуществляется в поглотительной башне, ответ 4.
Оксид серы(VI) получают в контактном аппарате с помощью каталитического окисления SO2, ответ 3.
Задание №3:
Установите соответствие между веществом и основной областью его применения.
ВЕЩЕСТВО:
А) стирол
Б) этиленгликоль
В) синтез-газ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) производство маргарина
3) производство метанола
4) получение пластмасс
Решение:
Стирол(винилбензол) — это гомолог бензола, имеет формулу C6H5ꟷCH=CH2, за счет наличия кратной связи способен к реакциям полимеризации, в частности, в производстве пластмасс, ответ 4.
Этиленгликоль(1,2-этандиол) — это двухатомный спирт, который используется при получении полиэфиров, так как имеет две OH группы, которые потенциально могут вступать в реакцию поликонденсации с образованием полиэтилентерефталата (наши «любимые» пластиковые бутылки), ответ 1.
Синтез-газ(CO + H2) — довольно известная смесь угарного газа и водорода, используется при промышленном способе получения метилового спирта(метанола), ответ 3.
Задание №4:
Установите соответствие между веществом и способом его попадания в окружающую среду.
ВЕЩЕСТВО:
А) углекислый газ
Б) оксиды азота
В) гексахлоран
СПОСОБ ПОПАДАНИЯ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ:
1) сгорание углеводородного топлива
2) борьба с насекомыми
3) протравливание семян
4) сточные воды
Решение:
Углекислый газ и оксиды азота попадают в окружающую среду путем сгорания углеводородного топлива, А и Б ответ 1.
Гексахлоран используется в качестве инсектицида, ответ 2.
Задание №5:
Установите соответствие между названием процесса переработки нефти и его результатом.
НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА:
А) риформинг
Б) перегонка нефти
В) крекинг
РЕЗУЛЬТАТ:
1) разделение нефти на фракции
2) получение смазочных масел
3) увеличение количества легкокипящих фракций
4) получение ароматических углеводородов
Решение:
Риформинг — это процесс переработки алифатических углеводородов в ароматические(например, бензол), здесь подходит вариант 4.
Перегонка нефти приводит к разделению ее на фракции(лигроин, мазут, бензин), ответ 1.
Крекинг — это процесс высокотемпературного расщепления нефти с получением низкомолекулярных органических соединений, ответ 3.
Задание №6:
Установите соответствие между металлом и веществом, которое используется для получения этого металла в промышленности, или способом промышленного получения.
МЕТАЛЛ:
А) железо
Б) алюминий
В) натрий
ВЕЩЕСТВО /СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ:
1) красный железняк
2) электролиз раствора оксида в криолите
3) электролиз раствора поваренной соли
4) электролиз расплава поваренной соли
Решение:
Железо — в промышленности его получают из красного железняка, или гематита, который имеет формулу Fe2O3, ответ 1.
Алюминий можно получить электролизом Al2O3 в расплаве криолита, ответ 2.
Криолит, или гексафторалюминат натрия(Na3AlF6) — это необычный, редкий минерал, впервые обнаружен в Гренландии(отсюда название(криос — холод, литос — камень)), плавится при температуре 1012 С,
может растворять оксиды алюминия, что позволяет легко извлекать алюминий электролизом.
Натрий — для него здесь указано два возможных пункта, 3 и 4, однако, чистый Na можно получить только в РАСПЛАВЕ поваренной соли(NaCl), ответ 4.
Задание №7:
Установите соответствие между смесью веществ и способом разделения данной смеси.
СМЕСЬ ВЕЩЕСТВ:
А) вода и этиловый спирт
Б) вода и глина
В) вода и поташ
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ:
1) фильтрование
2) выпаривание
3) использование делительной воронки
4) перегонка
Решение:
Первая смесь — вода и этиловый спирт, она может быть разделена перегонкой, ответ 4.
Следующая смесь — вода и глина, здесь нужно использовать фильтрование, ответ 1.
Последний ряд веществ — вода и поташ; поташ имеет формулу K2CO3, как и все соли калия, она растворима, и отделить ее от воды можно путем выпаривания, ответ 2.
Задание №8:
Установите соответствие между веществом и областью его применения.
ВЕЩЕСТВО:
А) изопропилбензол
Б) этанол
В) триолеин
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) получение ацетона
3) производство маргарина
4) получение дивинила
Решение:
Первое вещество — изопропилбензол, или кумол, оно используется для получения ацетона, ответ 2.
Второе соединение — этанол, который имеет важное значение для получения дивинила, или бутадиена-1,3(это реакция Лебедева, проведенная в 1926 году, давшая начало производству синтетического каучука), ответ 4.
Последнее вещество в списке — триолеин, составной частью этого химического соединения является «олеин», что означает принадлежность к жирам, а соответственно, к получению маргарина, ответ 3.
Задание №9:
Установите соответствие между веществом и основной областью его применения.
ВЕЩЕСТВО:
А) криолит
Б) пирит
В) метилметакрилат
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) производство антифриза
2) получение алюминия
3) производство серной кислоты
4) получение органического стекла
Решение:
Криолит(Na3AlF6) используется при получении чистого алюминия путем электролиза, ответ 2.
Пирит(FeS2) является начальной составной частью производства серной кислоты, ответ 3.
Метилметакрилат(метил-2-метилпроп-2-еноат) — это сложное органическое соединение, из которого получают органическое стекло, ответ 4.
Задание №10:
Установите соответствие между веществом и областью его применения.
ВЕЩЕСТВО:
А) глицерин
Б) формальдегид
В) глюкоза
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) получение взрывчатых веществ
3) хранение биологических препаратов
4) источник энергии в организме
Решение:
Глицерин, или 1,2,3 — пропантриол, это трехатомный спирт, который используется для получения нитроглицерина, являющегося составной частью взрывчатых веществ, ответ 2.
Формальдегид, или муравьиный альдегид, хорошо знаком биологам для сохранения биологических объектов в течение длительного времени, ответ 3.
Глюкоза(C6H12O6) — это моносахарид, который является источником АТФ(энергия) в организме живых существ, ответ 4.
Задание №11:
Установите соответствие между происхождением полимера и его названием.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОЛИМЕРА:
А) природный органический
Б) синтетический органический
В) искусственный органический
Название полимера:
1) сахароза
2) пенька
3) полиэфир
4) вискоза
Решение:
Природный органический полимер — из данного списка нам подходит пенька(грубое лубяное конопляное волокно), ответ 2.
Синтетический органический полимер из указанных веществ — полиэфир, ответ 3.
Искусственным органическим полимером является вискоза, ответ 4.
На сегодня все!
Криолит: свойства и применение камня, кому он подходит по знаку и имени
Криолит – минерал, который похож на застывший кусочек льда. Благодаря своему внешнему виду он эффектно смотрится в ювелирных украшениях (особенно в сочетании с белым металлом), но применяется в основном не в ювелирной сфере, а в сфере промышленности.
Содержание
- 1 Что такое криолит
- 2 Как отличить камень от подделки
- 3 Свойства и применение криолита
- 3.1 Физико-химические свойства
- 3.2 Целебные и магические свойства
- 3.3 Кому подходит по знаку зодиака и имени
- 4 Украшения из камня
- 5 Стоимость криолита
Что такое криолит
Криолит – это камень чаще всего белого цвета, внешне похожий на кусок льда. Именно из-за своих внешних данных минерал и получил название криолит, что в переводе с греческого означает – «морозный камень».
Впервые камень был найден в Гренландии датским ученым П. Х. Абильдгором в середине XVIII века. Минерал образуется в интрузивных магматических горных породах, обогащенных фтором. В природе подобные горные породы встречаются редко, известно всего 4 основных месторождения камня:
- Новая Зеландия – самое крупное месторождение, в котором добывают 70 % камня.
- Гренландия – второе по величине месторождение, экземпляры добытые там отличается высоким качеством и степенью чистоты.
- США – самое молодое месторождение, открыто в конце XX века.
- Россия (Урал) – самое малочисленное месторождение.
Добывают минерал открытым способом при использовании спецтехники и ручного труда. Добыча породы требует значительных усилий, поэтому в конце XX века был изобретен синтетический криолит.
Искусственный криолит выпускается трех марок:
- Марка КА (К1) – минимум примесей в составе, используется для производства алюминия.
- Марка КАэ – для производства электровакуумного стекла.
- Марка КП – для производства стекла, изготовления абразивов и для других целей.
Для получения искусственного криолита используются:
- фторид кальция (плавиковый шпат);
- угольная пена.
Как отличить камень от подделки
Натуральный криолит достаточно редок, часто за него выдают подделку – в основном это крашеный пластик. Отличить подделку можно:
- по весу – натуральный камень тяжелый;
- температуре – оригинал не нагревается от тепла рук;
- цвету, структуре – окраска натурального минерала неравномерна, на нем имеются сколы, трещинки.
Свойства и применение криолита
Криолит относится к минералам глиноземного происхождения, поэтому в своем составе имеет оксид алюминия. Соединение является основным источником для производства алюминия, который получают электролитическим путем.
Помимо этого минерал применяется:
- для производства эмалей;
- для производства ударопрочного стекла (в том числе абажуров, светильников);
- в качестве источника плавиковой кислоты;
- используют в качестве добавки в абразивные материалы для полировки;
- используют для производства инсектицидов и пестицидов (для защиты урожая), фейерверков (для придания ему желтого цвета).
После открытия синтетического криолита использование его в промышленной сфере позволило сильно снизить себестоимость производимых изделий. Например, чтобы получить тонну алюминия, понадобится всего 32 кг криолитовой крошки, половину которой потом можно восстановить и использовать повторно.
Физико-химические свойства
- химическая формула минерала – Na3[AlF6];
- твердость – 2–3 по шкале Мооса;
- плотность – 2,95–3,01 г/см³;
- излом – неровный, раковистый;
- цвет – чаще всего белый, при наличии примесей в составе может быть дымчатым, серым, красно-коричневым и даже черным;
- температура плавления – 1000 °С;
- блеск – может быть как стеклянным, так и жирным (зависит от степени чистоты камня – чем меньше в экземпляре примесей, тем он чище).
Дополнительные свойства – растворяется в кислоте, разрушается под действием воды. Искусственный криолит токсичен, по степени воздействия на организм относится к веществам 2 класса опасности (вещества высокоопасные).
Целебные и магические свойства
Криолит – редкий минерал, поэтому его целебные и магические свойства мало изучены. Коренные гренландцы же считают что морозный камень способен защитить от злых духов. Он приносит удачу, оберегает от неприятностей.
Также камень способен предупреждать об опасности. Если его владельцу грозит неприятность, минерал начинает мутнеть. Геологи не могут объяснить причину подобного явления, но многие владельцы камня отмечают этот факт.
Кому подходит по знаку зодиака и имени
Минерал подходит всем знакам зодиака и людям со всеми именами, главное найти свой экземпляр. Для этого понравившийся камень необходимо подержать в руках, мысленно обращаясь к нему с просьбой о помощи. Если при этом от камня будет ощущаться тепло, значит, он признал нового владельца.
Украшения из камня
Несмотря на свою редкость, из криолита изготавливают:
- серьги;
- кольца;
- подвески.
Для этого берется белый или прозрачный экземпляр с минимумом обработки. Поскольку минерал хрупкий, он требует бережного ухода:
- необходимо беречь от механических повреждений;
- хранить вдали от прямых солнечных лучей;
- избегать попадания влаги.
В качестве чистящего средства нужно использовать мягкую тряпочку из микрофибры или шелк.
Стоимость криолита
Цены на натуральный и синтетический камень сильно различаются. Так, 1 кг искусственного камня можно приобрести за 70 рублей, а 25 кг за 3000 рублей. А, например, необработанный натуральный экземпляр весом в 11 г будет стоить 2000 рублей.
Криолит – камень, который редко встречается в природе, но при этом его синтетический аналог широко применяется в промышленной сфере.
А вы знали про криолит? Приобрели бы себе украшение с ним? Делитесь своим мнением в комментариях и делайте репосты.
Оценка статьи:
Загрузка…
Содержание
- Описание
- Происхождение
- Месторождения
- Применение
- Искусственное получение
- Безопасность
Криолит — редкий минерал из класса природных фторидов, гексафтороалюминат натрия Na3[AlF6].
Криолит | |
---|---|
Формула | Na3[AlF6] |
Физические свойства | |
Цвет | Коричнево-чёрный, бесцветный, серый, белый, красновато-коричневый |
Цвет черты | Белая |
Блеск | Стеклянный, жирный |
Прозрачность | От прозрачного до просвечивающего |
Твёрдость | 2 — 3 |
Плотность | 2,95 — 3,01 г/см³ |
Кристаллографические свойства | |
Сингония | Моноклинная (планальная) |
Описание
Кристаллизуется в моноклинной сингонии; кубовидные кристаллы и двойниковые пластины встречаются редко. Обычно образует бесцветные, белые или серые кристаллические скопления со стеклянным блеском, часто заключают в себе кварц, сидерит, пирит, галенит, халькопирит, колумбит, касситерит. Возможна окраска примесями органических веществ.
Происхождение
Встречается в пегматитах, образуясь из остаточных растворов, обогащённых фтором.
Месторождения
Месторождения криолита очень редки. Наиболее крупное промышленное месторождение в Западной Гренландии (Ивиттуут), где криолит образует массивные скопления среди грейзенизированного гранита в виде большого штока, вертикально уходящего на глубину, разрабатывалось до 1987 г.
Криолит найден в Ильменских горах на Южном Урале (Миасс), в Канаде и США, Колорадо.
Применение
Криолит используется в процессе электролитического получения алюминия, в производстве плавиковой кислоты, стекла и эмалей. Поскольку минерал редкий, то большую часть криолита, используемого в промышленности, получают синтетически.
Искусственное получение
Криолит искусственно получается из флюоритового сырья, путём взаимодействия фторида алюминия с фторидом натрия, а также действием плавиковой кислоты на гидроксид алюминия в присутствии соды.
Безопасность
Благодаря наличию ионов фтора ядовит. ПДК в рабочей зоне 1 мг/м³ (по гидрофториду).
Криолит это минерал класса природных природных фторидов, формула криолита Na3[AlF6].
Встречается в природе очень редко, поэтому для промышленных нужд получается искусственно.
Что такое минерал криолит Na2[NaAlF6]
Название происходит от греч. слов криос — холод, лед и литое — камень (по блеску и показателям преломления криолит похож на лед). Синоним — ледяной шпат.
Химический состав: Аl —12,8%, Na —32,8%, F —54,4%. Иногда содержит примесь железа.
Сингония — моноклинная, вид симметрии призматический — С2h. — 2/m(L2PC). Структурная ячейка содержит 2 единицы; а0 = 5,47, b0 = 5,62, с0 — 7,82; а0 : b0 : с0 =0,973 : 1 : 1,390; β -90°11′. Пространственная группа — С52h — P21/n.
Кристаллическая структура
Представлена цепочками, состоящими из октаэдров [NaAlF6], которые параллельны оси с (рис.), между собой цепочки соединяются при помощи остальных 2/3 атомов Na в координации 12.
Агрегаты и габитус. Криолит встречается в виде пластинчатых агрегатов и сплошных масс. Кристаллы встречаются редко, обычно и похожи на куб (рис.2), благодаря преобладающему развитию граней пинакоидов {001} и {100}. Наблюдаются двойники по (110).
Физические свойства
Цвет минерала белый, красноватый, коричневатый, редко черный. Блеск стеклянный. Спайность почти отсутствует. Излом неровный. Твердость — 2—3. Хрупкий. Плотность — 2,95— 3,01. Оптические свойства: двухосный, положительный; ng — 1,34; 2V = 43°.
Как определить криолит
Форма кристаллов и слабый стеклянный блеск. Главные линии на рентгенограммах: 2,75; 2,33; 1,939. Растворяется в крепкой H2SO4.
П. п. т. легко плавится (даже в пламени свечки), окрашивая пламя в интенсивный желтый цвет. Образует прозрачный королек, который после охлаждения превращается в белую эмаль.
После продолжительного прокаливания на угле остается корка глинозема, окрашиваемая раствором Co(NO3)2 в синий цвет.
Искусственное получение
В лабораторных условиях криолит получают при сплавлении NaF и AlF3, а также при добавлении NaF или NaCl к водному раствору AlF3.
Образование и месторождения
Криолит — редкий минерал. Он возникает пневматолитовым путем в пегматитах, а также выпадает из горячих растворов и встречается вместе с кварцем, сидеритом, вольфрамитом, касситеритом и различными сульфидами (галенитом, сфалеритом, пиритом и т. д.).
Единственным промышленным месторождением этого минерала является Ивигтут (Западная Гренландия). В России он найден в альбитовых гранитах Ильменских гор на Урале.
Разрушение. Криолит легко превращается в такие вторичные минералы, как хиолит, криолитионит и др.
Применение
Криолит применяется как плавень при производстве алюминия. Из за того что минерал встречается редко его производят искусственно.
Разновидности
Криолит Ралстонит, Криолит Томсенолит, Криолит Криолитионит, Криолит Веберит
Статья на тему Криолит
Расчеты с участием кристаллогидратов и их свойства
При подготовке к экзаменам по химии, будь то ЕГЭ или ДВИ, мы неизбежно встречаемся с кристаллогидратами. Давайте разберемся, что это такое. Начнем с процесса кристаллизации. Когда мы охлаждаем горячий насыщенный раствор какой-либо соли, то ее растворимость начинает снижаться. Условному избытку соли некуда деваться, поэтому он выпадает в осадок. В зависимости от условий (скорость охлаждения, чистота раствора, тип вещества), при которых мы проводим процесс, осадок может получиться аморфным или кристаллическим. Иногда могут получиться крупные сформированные кристаллы правильной формы. Такие кристаллы часто содержат в себе не только растворенное вещество, но и молекулы растворителя. Эти молекулы встроены в решетку кристалла и не удаляются оттуда без внешних воздействий. Такие кристаллические вещества называют кристаллосольватами (solvent – растворитель). Если растворителем была вода, как в большинстве экзаменационных заданий, то будет кристаллогидрат. Отметим основные особенности и свойства кристаллогидратов.
1) Состав кристаллогидратов в большинстве случаев вполне определен и выражается отношением числа формульных единиц соли (или иного соединения) и кристаллизационной воды. Например, запись Fe2(SO4)3·9H2O означает, что в составе таких кристаллов на 1 моль кристаллогидрата приходится 1 моль безводного сульфата железа (III) и 9 моль кристаллизационной воды:
n(Fe2(SO4)3) = n(Fe2(SO4)3·9H2O)
n(H2O крист.) = 9n(Fe2(SO4)3·9H2O)
2) При растворении в воде кристаллогидрата образуется просто водный раствор самой соли. Говорить о растворе кристаллогидрата по этой причине не совсем верно. Будет раствор соли. Также важно отметить, что фраза «при растворении в воде кристаллогидрата Х был получен 10%-ный раствор» означает именно 10%-ный раствор относительно безводной соли, а не кристаллогидрата. Будьте внимательны!
3) В названии кристаллогидратов отражают само вещество и количество и молекул воды. Например, кристаллы Fe2(SO4)3·9H2O можно назвать нонагидрат сульфата железа (III) или сульфат железа (III) девятиводный (редко). По тому же принципу Cu(NO3)2·3H2O – тригидрат нитрата меди (II), NiSO4·7H2O – гептагидрат сульфата никеля, Ba(OH)2·8H2O – октагидрат гидроксида бария. Также существуют тривиальные названия для некоторых кристаллогидратов. Например, CuSO4·5H2O – медный купорос, FeSO4·7H2O – железный купорос, KAl(SO4)2·12H2O – алюмокалиевые квасцы и т.д.
4) При нагревании кристаллогидраты разлагаются. Возможно два варианта: обезвоживание или гидролиз. В рамках ЕГЭ и ДВИ может встретиться первый вариант. Приведем пару примеров:
CuSO4·5H2O = CuSO4 + 5H2O
MgSO4·7H2O = MgSO4 + 7H2O
При более сильном нагревании разложение может пойти дальше, зависит от свойств самой безводной соли. В таком случае можно записать суммарное уравнение процесса:
4Fe(NO3)2·9H2O = 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 + 36H2O
5) (на ЕГЭ пока не встречалось) При образовании кристаллогидрата он забирает часть воды из раствора на собственное формирование. Например, если при охлаждении сформировалось 0,2 моль CuSO4·5H2O, то раствор при этом потерял 1 моль воды:
n(H2O крист.) = 5n(CuSO4·5H2O) = 5·0,2 = 1 моль
Справедливо и то, что при растворении кристаллогидрата вся его кристаллизационная вода перейдет в раствор.
Рассмотрим несколько задач с участием кристаллогидратов. Все из них будут полезны при подготовке к ДВИ, а многие и для ЕГЭ. Тем более, что формулировка задания 33 постоянно меняется и пополняется новыми идеями)
Задача №1
Неизвестный кристаллогидрат нитрата меди (II) содержит 22,31% воды по массе. Установите формулу кристаллогидрата.
Решение:
Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Cu(NO3)2·xH2O. Молярная масса такого вещества будет равна:
M(Cu(NO3)2·xH2O) = 64 + 14·2 + 16·6 + 18х = 188 + 18х г/моль
Выразим массовую долю воды в кристаллогидрате:
ω(H2O) = M(xH2O)/M(Cu(NO3)2·xH2O)·100% = 22,31%
ω(H2O) = 18х/(188 + 18х)·100% = 22,31%
18х/(188 + 18х) = 0,2231
18х = 41,94 + 4,016х
х = 3
Ответ: Cu(NO3)2·3H2O
Задача №2
Массовая доля протонов в кристаллогидрате хлорида марганца равна 50%. Установите формулу кристаллогидрата.
Решение:
Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет MnCl2·xH2O. Молярная масса такого вещества будет равна:
M(MnCl2·xH2O) = 55 + 35,5·2 + 18х = 126 + 18х г/моль
В составе атома марганца содержится 25 протонов, хлора – 17, кислорода – 8, водорода – 1. Тогда в составе одной формульной единицы будет:
N(p) = 25 + 17·2 + 10х = 59 + 10х
На 1 моль кристаллогидрата приходится (59 + 10х) моль протонов. Их масса будет равна:
m(p) = n(p)·M(p) = 59 + 10х г
Выразим массовую долю воды в кристаллогидрате:
ω(р) = m(p)/m(MnCl2·xH2O)·100% = 50%
ω(p) = (59 + 10х )/( 126 + 18х)·100% = 50%
(59 + 10х )/( 126 + 18х) = 0,5
59 + 10х = 63 + 9х
х = 4
Ответ: MnCl2·4H2O
Задача №3
Отношение количеств электронов в безводном сульфате натрия и его кристаллогидрате равно 7:17. Установите формулу кристаллогидрата.
Решение:
Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Na2SO4·xH2O. В составе атома натрия содержится 11 электронов, серы – 16, кислорода – 8, водорода – 1. Тогда в составе одной формульной единицы будет:
N(e) = 11·2 + 16 + 8·4 + 10x = 70 + 10x
В формульной единице сульфата натрия будет 70 электронов. Тогда составим уравнение:
70/(70 + 10х) = 7/17
1190 = 490 + 70х
х = 10
Ответ: Na2SO4·10H2O
Задача №4
Навеску кристаллогидрата перхлората магния разделили на две равные части. Первую нагревали в вакууме до постоянной массы, затем растворили полученную безводную соль в 50 мл воды, что привело к образованию раствора с массовой долей соли 4,27%. Вторую часть растворили 50 мл воды что привело к образованию раствора с массовой долей соли 4,183%. Установите формулу кристаллогидрата.
Решение:
Пусть было х г безводной соли. Вычислим массу соли в первом растворе:
ω(Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/m(р-ра)·100%
m(p-pa) = m(H2O доб.) + m(Mg(ClO4)2)
m(H2O доб.) = ρ·V = 50 г
х/(50 + х))·100% = 4,27%
х/(50 + х) = 0,0427
х = 2,135 + 0,0427х
х = 2,23
m(Mg(ClO4)2) = 2,23 г
Далее вычислим массу воды во втором растворе:
m(р-ра Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/ω(Mg(ClO4)2)·100%
m(р-ра Mg(ClO4)2) = 2,23/4,183%·100% = 53,31 г
m(H2O общ.) = m(p-pa) — m(Mg(ClO4)2) = 53,31 – 2,23 = 51,08 г
Поскольку часть воды в растворе происходит от исходного кристаллогидрата, ее можно найти по разности:
m(H2O крист.) = m(H2O общ.) — m(H2O доб.) = 51,08 – 50 = 1,08 г
Далее вычислим количества безводной соли и кристаллизационной воды:
n(Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/M(Mg(ClO4)2) = 2,23/223 = 0,01 моль
n(H2O крист.) = m(H2O)/M(H2O) = 1,08/18 = 0,06 моль
Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Mg(ClO4)2·xH2O. Найдем отношение количеств соли и воды:
n(H2O крист.)/n(Mg(ClO4)2) = х/1 = 0,06/0,01 = 6
х = 6
Ответ: Mg(ClO4)2·6H2O
Задача №5
При охлаждении до 0˚С 150 г горячего насыщенного раствора сульфата меди (II) в осадок выпало 42,38 г медного купороса. Определите растворимость сульфата меди (II) при 80˚С. Растворимость сульфата меди (II) при 0˚С равна 18,3 г/100 г воды.
Решение:
Выразим массовую долю сульфата меди в составе медного купороса:
ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(CuSO4·5H2O)·100% = М(CuSO4)/М(CuSO4·5H2O)·100%
ω(CuSO4) = 160/250·100% = 64% или 0,64
Далее вычислим массу безводной соли в составе выпавшего в осадок кристаллогидрата:
m(CuSO4) = m(CuSO4·5H2O)·ω(CuSO4) = 42,38·0,64 = 27,12 г
Пусть в исходном растворе было х г безводной соли. Тогда будет справедлива следующая запись:
(х – 27,12)/(150 – 42,38) = 18,3/118,3
Решим уравнение:
118,3(х – 27,12) = 18,3·107,62
118,3х – 3208,3 = 1969,4
х = 43,8
Вычислим, сколько в горячем растворе было воды:
m(Н2О) = m(р-ра) — m(CuSO4) = 150 – 43,8 = 106,2 г
Определим растворимость безводной соли на 100 г воды:
S(CuSO4) = m(CuSO4)/m(Н2О)·100 = 43,8/106,2·100 = 41,2 г на 100 г воды
Ответ: 41,2 г/100 г воды.
Тривиальные названия ЕГЭ
Материал по химии
- Тривиальные названия неорганических веществ ЕГЭ
- Какие кристаллогидраты нужно знать на ЕГЭ?
- Какие тривиальные названия неорганических веществ нужно знать на ОГЭ по химии?
- Что означает римская цифра в химии?
- Флеш-карточки и тренировочные задания ЕГЭ по химии
Тривиальные названия неорганических веществ ЕГЭ
Таблица. Тривиальные названия неорганических веществ
Na |
Сильвинит |
mNaCl·nKCl |
Галит, поваренная или каменная соль |
NaCl |
|
Мирабилит, глауберова соль |
Na2SO4·10H2O |
|
Едкий натр, каустическая сода |
NaOH |
|
Кальцинированная сода |
Na2CO3 |
|
Кристаллическая сода |
Na2CO3·10H2O |
|
Питьевая/пищевая сода |
NaHCO3 |
|
Чилийская или натронная селитра |
NaNO3 |
|
Криолит |
Na3[AlF6] |
|
Антихлор, тиосульфат натрия |
Na2S2O3 |
|
K |
Карналлит |
KCl·MgCl2·6H2O |
Едкое кали |
KOH |
|
Поташ, зола |
K2CO3 |
|
Калийная или калиевая, или индийская селитра |
KNO3 |
|
Марганцовка |
KMnO4 |
|
Берлинская лазурь |
KFe[Fe(CN)6] |
|
Желтая кровяная соль |
K4[Fe(CN)6] |
|
Красная кровяная соль |
K3[Fe(CN)6] |
|
Бертолетова соль |
KClO3 |
|
Хромпик |
K2Cr2O7 |
|
Ag |
Ляпис |
AgNO3 |
Cu |
Малахит, основной карбонат меди |
(CuOH)2CO3 |
Медный блеск, халькозин |
Cu2S |
|
Be |
Аквамарин/изумруд |
3BeO·Al2O3·6SiO2 |
Mg |
Английская соль, горькая соль |
MgSO4·7H2O |
Асбест |
3MgO·2SiO2·2H2O |
|
Оливин |
2MgO·SiO2 |
|
Жженая магнезия |
MgO |
|
Шпинель |
MgO·Al2O3 |
|
Тальк |
3MgO·4SiO2·H2O |
|
Магнезит |
MgCO3 |
|
Ca |
Фосфорит, апатит |
Ca3(PO4)2 |
Доломит |
CaCO3·MgCO3 |
|
Гипс |
CaSO4·2H2O |
|
Негашеная известь, кипелка |
CaO |
|
Гашеная известь, пушонка, известковая вода, известковое молоко |
Ca(OH)2 |
|
Известняк, мрамор, мел, мергель, кальцит, исландский шпат |
CaCO3 |
|
Флюорит |
CaF2 |
|
Хлорная известь, белильная известь, хлорка |
CaCl2+Ca(ClO)2+Ca(OH)2 |
|
Ba |
Баритовая вода, едкий барит |
Ba(OH)2 |
Zn |
Цинковые белила |
ZnO |
Цинковая обманка, сфалерит |
ZnS |
|
Hg |
Киноварь |
HgS |
Сулема |
HgCl2 |
|
Al |
Глинозем |
Al2O3 |
C |
Болотный или рудничный газ, метан |
CH4 |
Сухой лёд (твердый), углекислый газ (газообразный) |
CO2 |
|
Угарный газ |
СО |
|
Фосген |
COCl2 |
|
Хлороформ |
CHCl3 |
|
Si |
Карборунд |
SiC |
Кремнезем |
SiO2 |
|
Силан |
SiH4 |
|
Pb |
Свинцовые белила (основный карбонат свинца) |
2PbCO3.Pb(OH)2 |
Свинцовый сахар |
Pb(CH3COO)2.3H2O |
|
Свинцовый сурик |
Pb3O4 – двойной оксид (2PbO·PbO2) |
|
Ti |
Титановые белила |
TiO2 |
N |
Веселящий газ, закись азота |
N2O |
Аммиак |
NH3 |
|
Нашатырный спирт, аммиачная вода |
NH3·H2O или NH4OH |
|
Нашатырь |
NH4Cl |
|
Аммиачная селитра |
NH4NO3 |
|
P |
Фосфин |
PH3 |
As |
Арсин |
AsH3 |
S |
Сернистый газ |
SO2 |
Серный ангидрид |
SO3 |
|
Серный цвет |
S |
|
H |
Плавиковая кислота |
HF |
Синильная кислота |
HCN |
|
Соляная кислота |
HCl |
|
Mn |
Пиролюзит |
MnO2 |
Fe |
Железная окалина, закись-окись железа |
Fe3O4 – двойной оксид (FeO·Fe2O3) |
Гематит, окись железа |
Fe2O3 |
|
Закись железа |
FeO |
|
Хлористое железо |
FeCl2 |
|
Хлорное железо |
FeCl3 |
|
Пирит, железный или серный колчедан |
FeS2 |
Какие кристаллогидраты нужно знать на ЕГЭ?
Многие соли при выпаривании из них воды, способны образовывать кристаллогидраты, но, к нашему счастью, для успешной сдачи ЕГЭ по химии необходимо знать ограниченный список таких веществ. В первую очередь популярным кристаллогидратам относятся купоросы. Купоросы – кристаллогидраты сульфатов переходных металлов во второй валентности.
Формула соли |
Количество воды |
Название тривиальное |
Название систематическое |
FeSO4 |
7H2O |
Железный купорос |
Гептагидрат сульфата железа II |
ZnSO4 |
7H2O |
Цинковый купорос |
Гептагидрат сульфата цинка |
CuSO4 |
5H2O |
Медный купорос |
Пентагидрат сульфата меди II |
Железный купорос – FeSO4·7H2O – кристаллы бледно-зеленого или голубовато-зеленого цвета. ZnSO4·7H2O – цинковый купорос – белые кристаллы, CuSO4·5H2O – медный купорос – имеет голубой цвет кристаллов. Другие купоросы (никелевый, свинцовый, кобальтовый) на ЕГЭ не встречаются.
Помимо купоросов на экзамене может встретиться Na2SO4·10H2O (декагидрат сульфата натрия) – глауберова соль, Na2CO3·10H2O (декагидрат карбоната натрия) – кристаллическая сода, CaSO4·2H2O (дигидрат сульфата кальция) – гипс.
Какие тривиальные названия неорганических веществ нужно знать на ОГЭ по химии?
Формула |
Систематическое название |
Тривиальное название |
NaCl |
Хлорид натрия |
Поваренная или каменная соль |
Na2CO3 |
Карбонат натрия |
Кальцинированная сода |
NaHCO3 |
Гидрокарбонат натрия |
Питьевая или пищевая сода |
CaO |
Оксид кальция |
Негашеная известь |
Ca(OH)2 |
Гидроксид кальция |
Гашеная известь, известковая вода |
CaCO3 |
Карбонат кальция |
Известняк, мрамор, мел |
CH4 |
Метан |
Болотный газ |
CO |
Оксид углерода II, монооксид углерода |
Угарный газ |
CO2 |
Оксид углерода IV, диоксид углерода |
Углекислый газ |
SiO2 |
Оксид кремния IV, диоксид кремния |
Кремнезем |
N2O |
Оксид азота I |
Веселящий газ |
NH3 |
Не используют |
Аммиак |
SO2 |
Оксид серы IV, диоксид серы |
Сернистый газ |
HF |
Фтороводородная кислота |
Плавиковая кислота |
HCl |
Хлороводородная кислота |
Соляная кислота |
Что означает римская цифра в химии?
Римские цифры после названия вещества обозначают валентность образующего вещество элемента, например в веществе Оксид серы IV сера имеет валентность «4».
Флеш-карточки и тренировочные задания ЕГЭ по химии
Флеш-карточки являются популярным и удобным методом запоминания информации. Мы создали для Вас несколько подборок карточек, в которых перекликаются вещества из разных групп, таким образом, чтобы вы возвращались к веществам не один раз. Если Вы хотите перемешать карточки – просто обновите страницу.
Подборка флэш-карточек с тривиальными названиями простых оксидов и двойных оксидов.
-
Fe2O3
Гематит, окись железа
-
N2O
Веселящий газ, закись азота
-
CO2
углекислый газ, сухой лёд
-
Fe3O4
Железная окалина, закись-окись железа
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- железная окалина
- негашеная известь
- глинозем
- Fe2O3
- CaO
- Al2O3
- CO2
- Fe3O4
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- закись азота
- окись железа
- закись железа
- NO
- FeO
- Fe3O4
- N2O
- Fe2O3
Подборка флэш-карточек с тривиальными названиями хлоридов и хлорсодержащих веществ.
-
NaCl
каменная или поваренная соль, галит
Задание по образцу ФИПИ:
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- хлорное железо
- бертолетова соль
- сулема
- FeCl2
- FeCl3
- KCl
- KClO3
- HgCl2
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- хлористое железо
- хлороформ
- фосген
- FeCl2
- COCl2
- CCl4
- FeCl3
- CHCl3
Подборка флэш-карточек с тривиальными названиями сульфатов и серосодержащих веществ.
-
Na2S2O3
антихлор, тиосульфат натрия
-
MgSO4·7H2O
горькая, английская соль
-
Cu2S
медный блеск, халькозин
-
FeS2
Пирит, железный или серный колчедан
-
Na2SO4·10H2 O
глауберова соль, мирабилит
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- глауберова соль
- горькая соль
- железный купорос
- Mg2SO4·7H2O
- Zn2SO4·7H2O
- Na2CO3·10H2O
- Fe2SO4·7H2O
- Na2SO4·10H2O
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- сернистый газ
- серный цвет
- пирит
- S
- SO2
- SO3
- PbS
- FeS2
Подборка флэш-карточек с тривиальными названиями железосодержащих веществ.
-
FeS2
Пирит, железный или серный колчедан
-
Fe2O3
Гематит, окись железа
-
Берлинская лазурь
KFe[Fe(CN)6]
-
Fe3O4
Железная окалина, закись-окись железа
-
K3[Fe(CN)6]
красная кровяная соль
-
K4[Fe(CN)6]
желтая кровяная соль
-
Желтая кровяная соль
K4[Fe(CN)6]
-
Красная кровяная соль
K3[Fe(CN)6]
-
KFe[Fe(CN)6]
берлинская лазурь
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- железная окалина
- желтая кровяная соль
- хлористое железо
- K4[Fe(CN)6
- Fe3O4
- K3[Fe(CN)6
- FeCl2
- FeO
Подборка флэш-карточек с тривиальными названиями карбонатов.
-
Na2CO3
кальцинированная сода
-
Кальцинированная сода
Na2CO3
-
Na2CO3·10H2O
кристаллическая сода
-
(CuOH)2CO3
малахит, основной карбонат меди
-
CaCO3
мел, мрамор, известняк
-
Кристаллическая сода
Na2CO3·10H2O
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- каустическая сода
- кальцинированная сода
- питьевая сода
- Na2CO3
- NaHCO3
- NaOH
- Ca(HCO3)2
- CaCO3
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- кристаллическая сода
- поташ
- малахит
- Na2CO3·10H2O
- (CuOH)2CO3
- CaCO3
- K2CO3
- NaHCO3
Установите соответствие между тривиальным названием вещества и формулой этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- магнезит
- доломит
- известняк
- FeCO3
- MgCO3
- MgCO3·CaCO3
- CaCO3
- Na2CO3
- Задачи на растворимость:
- Базовые знания (2 шт)
- Безводные соли (3 шт)
- Кристаллогидраты (4 шт)
- Задачи на кислые соли:
- Задачи (6 шт)
- Задачи на кристаллогидраты:
- Задача 1.
- Задача 2.
- Задача 3.
- Задача 4.
- Задачи на массовую долю и избыток-недостаток:
- Задача 1.
- Задача 2.
Задача 4. Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ной соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.
Источник: Я сдам ЕГЭ. Типовые задания. А.А. Каверина, стр. 210.
Решение:
1. Вычислим количества всех веществ и составим уравнение реакции:
n(Ca3P2) = 18,2/182 = 0,1 моль
m(HCl) = 182,5·0,2 = 36,5 г
n(HCl) = 36,5/36,5 = 1 моль
M(Na2CO3·10H2O) = 286 г/моль
n(Na2CO3·10H2O) = 200,2/286 = 0,7 моль
Ca3P2 | + | 6HCl | → | 3CaCl2 | + | 2PH3 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Было: | 0,1 моль | 1 моль | — | — | |||
Стало: | — | 1-0,6 = 0,4 моль | 0,3 моль | 0,2 моль |
Фосфид кальция в недостатке, для полной реакции с ним необходимо в 6 раз большее количество соляной килоты, т.е. 0,6 моль. Избыток HCl составляет 1-0,6 = 0,4 моль.
2. Добавим в раствор кристаллическую соду, в результате чего протекают две реакции:
1) | CaCl2 | + | Na2CO3 | → | CaCO3 | + | 2NaCl |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Было: | 0,3 моль | 0,7 моль | — | — | |||
Стало: | — | 0,7-0,3 = 0,4 моль | 0,3 моль | 0,6 моль |
Избыток карбоната натрия составляет: 0,7-0,3 = 0,4 моль.
2) | 2HCl | + | Na2CO3 | → | 2NaCl | + | CO2 | + | H2O |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Было: | 0,4 моль | 0,4 моль | — | — | — | ||||
Стало: | — | 0,4-0,2=0,2 моль | 0,4 моль | 0,2 моль | 0,2 моль |
Соляная кислота в этой реакции расходуется полностью. В избытке остается карбонат натрия в количестве 0,4-0,2=0,2 моль.
m(Na2CO3) = 0,2·106 = 21,2 г.
3. Определяем массу конечного раствора:
m(конечного раствора) = m(Ca3P2) + m(р-ра HCl) + m(Na2CO3×10H2O) — m(PH3) — m(CO2) — m(CaCO3)
m(PH3) = 0,2·34 = 6,8 г.
m(CO2) = 0,2·44 = 8,8 г.
m(CaCO3) = 0,3·100 = 30 г.
m(конечного раствора) = 18,2 + 182,5 + 200,2 — 6,8 — 8,8 — 30 = 355,3 г.
w(Na2CO3) = 21,2/355,3 = 0,0597 или 5,97%.
Водород (лат. hydrogenium = греч. ὕδωρ — вода + γεννάω — рождаю) — самый легкий химический элемент, при обычных условиях — газ
без цвета, запаха и вкуса. В соединении с кислородом образует воду.
Водород — самый распространенный элемент Вселенной, входит в состав всего живого и небесных тел (73% массы Солнца).
Степени окисления
Проявляет степени окисления: -1, 0, +1.
Получение
В промышленности водород получают различными методами:
- Конверсия с водяным паром при t = 1000 °C
- Методом газификации угля, торфа, сланца
- Электролизом водных растворов щелочей
- Каталитическим окислением кислородом (неполное окисление)
CH4 + H2O → CO + H2
C + H2O → CO + H2
H2O → H2↑ + O2↑
CH4 + O2 → CO + H2
Лабораторные методы традиционно отличаются от промышленных своей простотой. В лаборатории водород получают:
- Вытеснением водорода из кислот
- Гидролизом гидридов
- Взаимодействием активных металлов с водой
- Реакцией цинка или алюминия с раствором щелочи
Fe + HCl → FeCl2 + H2↑
CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2↑
Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2↑
Al + NaOH + H2O → Na[Al(OH)4] + H2↑
Химические свойства
- Как восстановитель реагирует с кислородом, галогенами, азотом, серой, оксидами металлов. При комнатной температуре из перечисленных
реакция идет только со фтором. - Как окислитель реагирует с металлами
В реакциях водород проявляет себя как восстановитель и окислитель. Как восстановитель реагирует с элементами, электроотрицательность которых
выше, чем у водорода:
H2 + O2 → (t) H2O
H2 + F2 → HF (со взрывом в темноте)
H2 + Cl2 → (t) HCl (со взрывом только на свету)
H2 + N2 → NH3
H2 + S → H2S
H2 + ZnO → Zn + H2O
Na + H2 → NaH (гидрид натрия)
Mg + H2 → MgH2
Вода
Химические свойства:
- Реакция с металлами
- Реакции с основными и кислотными оксидами
- Гидролиз солей
- Реакция с гидридами активных металлов
- Реакции с C, CO, CH4
- С галогенами
Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют водород из воды.
K + H2O → KOH + H2
Реагирует с основными оксидами — с образованием оснований (реакция идет, если основание растворимо), и с кислотными оксидами —
с образованием соответствующих кислот. Не забывайте сохранять степени окисления!
CaO + H2O → Ca(OH)2
P2O5 + H2O → H3PO4
Отмечу здесь реакцию двойного гидролиза, которая заключается в гидролизе одной соли по катиону (CrBr3),
а другой — по аниону (Na2CO3).
Na2CO3 + CrBr3 + H2O → Cr(OH)3↓ + CO2 + NaBr
LiH + H2O → LiOH + H2↑
C + H2O → CO + H2
H2O + CO → (кат.) CO2 + H2
H2O + CH4 → (кат.) CO + H2
Cl2 + H2O → HCl + HClO (соляная и хлорноватистая кислоты — без нагревания)
Cl2 + H2O → HCl + HClO3 (соляная и хлорноватая кислоты — при нагревании)
Кристаллогидраты
Кристаллогидраты — кристаллические соединения, содержащие молекулы воды как самостоятельные структурные единицы. Вода, входящая в
состав кристаллогидратов, называется кристаллической. Примеры: CaSO4*2H2O,
Na2SO4*10H2O.
При нагревании кристаллогидраты теряют воду. Одним из наиболее известных кристаллогидратов является медный купорос: CuSO4*5H2O.
Медный купорос имеет характерный голубой цвет, а безводный сульфат меди — белый.
В задачах бывает дана масса медного купороса. Надо помнить о том, что часто в реакции не участвует кристаллическая вода. В таком случае следует
вычесть кристаллизационную воду и найти массу безводного сульфата меди.
Пероксид водорода
Представляет собой бесцветную жидкость с металлическим вкусом. Концентрированные растворы пероксида водорода взрывоопасны.
Получают пероксид водорода в реакции с пероксидами и супероксидами металлов.
K2O2 + H2O → KOH + H2O2
BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2
В разбавленных растворах пероксид водорода легко разлагается:
H2O2 → H2O + O2↑
Также перекись проявляет окислительные свойства:
KCl + H2O2 + H2SO4 → Cl2 + K2SO4 + H2O
Перекисью водорода обрабатывают раневую поверхность. Выделяющийся при разложении атомарный кислород разрушает бактериальные клетки,
предотвращая осложнение в виде бактериальной инфекции.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Чтобы поделиться, нажимайте
Задачи на тему Кристаллогидраты.
Предлагаем вашему вниманию задачи по теме Кристаллогидраты с подробными видео-объяснениями (даны сразу после условий задания) и ответами (приведены в конце страницы).
Составитель — репетитор по химии в Skype или Zoom — Александр Владимирович Коньков (подробнее здесь)
-
Вычислите массовую долю (%) сульфата меди (II) в медном купоросе.
-
Рассчитайте массу (г) сульфата натрия в глауберовой соли массой 128,8 г.
-
Какова масса (г) воды, присоединяющейся к 66,6 г безводного хлорида кальция при образовании его гексагидрата.
-
Растворимость безводного карбоната натрия при 20С составляет 218 г/л. Какой минимальный объём (мл) воды необходимо взять, чтобы при 20С растворить 29,458 г кристаллической соды?
-
Какую массу (г) кристаллогидрата Na2SO4∙10H2O необходимо взять для получения раствора сульфата натрия массой 355 г с массовой долей соли 20%?
-
При упаривании раствора сульфата натрия массой 300 г получили декагидрат сульфата натрия массой 32,2 г. Определите массовую долю (%) сульфата натрия в исходном растворе.
-
Рассчитать массу (г) медного купороса, при добавлении которого к воде массой 135 г можно получить раствор с массовой долей CuSO4 равной 15%.
-
Найдите массу раствора карбоната натрия с массовой долей 10% и массу кристаллогидрата Na2CO3∙10H2O, которые потребуются для приготовления раствора карбоната натрия массой 400 г с массовой долей соли 15%. В ответе укажите разность между массой 10% раствора и массой кристаллогидрата.
-
Кристаллогидрат хлорида железа (III) массой 13,525 г растворили в воде. Массовая доля хлорида железа (III) в растворе при этом составила 2%, а масса раствора – 406,25 г. Определите формулу кристаллогидрата, использованного для приготовления раствора. В ответе укажите число молекул воды в формуле кристаллогидрата.
-
Массовые доли сульфата меди (II) в его насыщенных растворах при 10С и 90С соответственно равны 14,8% и 39,1%. Рассчитайте массу (г) осадка пентагидрата сульфата меди (II), который выпадает при охлаждении насыщенного при 90С раствора сульфата меди (II) массой 280 г до 10С.
Ответы:
- 64
- 57
- 65
- 32
- 161
- 5
- 41
- 252
- 6
- 138
В случае, если вы нашли ошибку или опечатку, просьба сообщать об этом автору проекта в контакте https://vk.com/id30891697 или на электронную почту yoursystemeducation@gmail.com
Посмотреть видео-объяснения каждого задания ЦТ, РТ и ДРТ всех лет, а также получить условия всех пробных, тренеровочных и реальных вариантов ЕГЭ, вы можете получив полный доступ к сайту кликнув здесь «Получить все материалы сайта»
А также:
- Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач по химии
- Просмотреть все тесты по органической химии с видео-объяснениями
- Просмотреть все тесты по неорганической химии с видео-объяснениями
- Посмотреть пробные варианты ЦТ вы можете здесь,
- Посмотреть пробные и реальные варианты ЕГЭ
- Посмотреть все видео-уроки по различным разделам школьного курса
- Больше заданий РТ с видео-объяснениями
- Больше заданий ЦТ с видео-объяснениями
- Больше заданий ЕГЭ с ответами и видео-объяснениями
- Все видео-объяснения вы можете найти на YouTube канале
Материалы сайта (тесты, задания, задачи, видео) разработаны автором самостоятельно и не являются копией каких-либо других заданий, в том числе заданий, разработанных РИКЗом (Республиканским институтом контроля знаний). При составлении заданий использованы идеи, которые были использованы составителями ЦТ и РТ, что не является нарушением авторского права. Все материалы сайта используются исключительно в образовательных целях.
В доказание вышесказанного, привожу выдержки из Закона Республики Беларусь «Об авторском праве и смежных правах»:
Статья 7. Произведения, не являющиеся объектами авторского права
Пункт 2. Авторское право не распространяется на собственно идеи, методы, процессы, системы, способы, концепции, принципы, открытия, факты, даже если они выражены, отображены, объяснены или воплощены в произведении.
Статья 32. Свободное использование объектов авторского права и смежных прав
Пункт 2. Допускается воспроизведение отрывков из правомерно обнародованных произведений (цитирование) в оригинале и переводе в исследовательских, образовательных, полемических, критических или информационных целях в том объеме, который оправдан целью цитирования.
Статья 36. Свободное использование произведений в образовательных и исследовательских целях
Пункт 2. Статьи и иные малообъемные произведения, правомерно опубликованные в сборниках, а также газетах, журналах и других печатных средствах массовой информации, отрывки из правомерно опубликованных литературных и иных произведений могут быть воспроизведены посредством репродуцирования и иного воспроизведения в образовательных и исследовательских целях.
Сегодня у нас урок химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите уроки по химии соответствующих классов неорганических соединений. При возникновении вопросов оставьте свои комментарии, или свяжитесь со мной на адрес: beev.aues@yandex.ru
- Cколько молей воды содержит кристаллогидрат хлорида бария, если при приготовлении 60 г 10,4%-го раствора BaCI2израсходовано 7,32 г кристаллогидрата?
Решение:
m(BaCI2) = 60 ⃰10,4/100 = 6,24 г;
m(Н2О) = 7,32 – 6,24 = 1,08 г;
М(BaCI2) = 208 г/моль;
М(Н2О) = 18 г/моль;
n(BaCI2) = 6,24/208 = 0,03 моль;
n(Н2О) = 1,08 /18 = 0,06 моль;
n(Н2О) : n(BaCI2) = 0,06 : 0,03 = 2 :1;
Формула кристаллогидрата — BaCI2*2Н2О
Ответ: 2.
- Какую массу медного купороса (CuSO4*5Н2О) следует прибавить к 300 г воды, чтобы получить 15 %-й растворсульфата меди? (Ответ округлите до десятых)
Решение:
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
m(Н2О) = 250 – 160 = 90 г – в 1 моле кристаллогидрата;
Обозначим через X массу CuSO4*5Н2О.
m(CuSO4) = 90Х/250 = 0,36Х.
m(р-ра) = 300 + Х
Можно составить пропорцию:
в 100 г р-ра сод-ся 15 г CuSO4
в (300 + Х) г р-ра сод-ся 0,36Х г CuSO4
или, 100*0,36Х = 15 ⃰ (300 + Х)
Х = 214,3 г.
Ответ: 214,3.
- Сколько г Na2SO4*10Н2О потребуется, чтобы приготовить 140 мл 20%-го раствора сульфата натрия с плотностью 1,085 г/мл. (Ответ округлите до сотых)
Решение:
М(Na2SO4) = 142 г/моль;
М(Na2SO4*10Н2О) = 322 г/моль;
m(р-ра) = 140*1,085 = 151,9 г;
m(Na2SO4 в р-ре) = 151,9 *20/100 = 30,38 г;
m(Na2SO4*10Н2О) = 322*30,38/142 = 68,89 г.
Ответ: 68,89.
- Вычислите количество молей воды в составе одного из кристаллогидратов сульфата натрия, если при обезвоживании 1 моля кристаллогидрата потеря массы составляет 47,1 %. (Ответ округлите до целых)
Решение:
Формула неизвестного кристаллогидрата — Na2SO4*ХН2О
М(Na2SO4) = 142 г/моль;
М(Н2О) = 18 г/моль;
При обезвоживании теряется 47,1 % Н2О;
Тогда, Na2SO4 = 100 – 47,1 = 52,9 %.
М(Na2SO4*ХН2О) = 142 ⃰100/52,9 = 268,431 г;
m(Н2О) = 268,431 – 142 = 126,431 г;
n(Н2О) = 126,431/18 = 7,024 моль;
Формула кристаллогидрата — Na2SO4*7Н2О
Ответ: 7.
- В воде растворили 44,8 г кристаллогидрата сульфата железа (II). При титровании этого раствора, подкисленного серной кислотой, израсходовано 200 мл 0,2 М. раствора перманганата калия. Установите количество молей воды в составе кристаллогидрата.
Решение:
Реакция идет посхеме: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
n(KMnO4) = 200 ⃰0,2/1000 = 0,04 моль;
n(FeSO4) = 10 ⃰0,04/2 = 0,2 моль;
М(FeSO4) = 152 г/моль;
m(FeSO4) = 152 ⃰0,2 = 30,4 г;
m(Н2О) в кристаллогидрате = 44,8 – 30,4 = 14,4 г;
М(Н2О) = 18 г/моль;
n(FeSO4) : n(Н2О) = 30,4/152 : 14,4/18 = 0,2 : 0,8 = 1 : 4;
Формула кристаллогидрата — FeSO4 ⃰4Н2О
Ответ: 4.
- Растворимость сульфата меди в воде при 30 oС равна 25 г. Какая масса (г) кристаллогидрата CuSO4*5H2O потребуется для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при этой температуре?
Решение:
Если нет каких-либо оговорок, растворимость (коэффициент растворимости) показывает массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при образовании насыщенного раствора.
Если растворить 25 г CuSO4 в 100 г воды, то получится 125 г насыщенного раствора. Из этого, найдем массу CuSO4, которая будет содержаться в 375 г раствора.
m(CuSO4) = 375*25/125 = 75 г;
Далее, рассчитаем массу CuSO4*5H2O, в которой содержится 75 г CuSO4.
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
m(CuSO4*5Н2О) = 75*250/125 = 150 г;
Таким образом, для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при 30 oС, к 150 г CuSO4*5Н2О следует добавить 375 – 150 = 225 г воды.
Ответ: 150.
- Путем нагревания до 128 oС гипса (CaSO4 *2H2O) получают жженный гипс (алебастр). При этом, гипс теряет ¾ воды по массе. Определите формулу жженного гипса.
Решение:
М(Н2О) = 18 г/моль;
m(Н2О) в кристаллогидрате = 18 ⃰2 = 36 г;
m(Н2О) которая теряется = 36 ⃰3/4 = 27 г;
m(Н2О) которая остается = 36 – 27 = 9 г;
n(Н2О) которая остается = 9/18 = 0,5 моль;
Формула жженого гипса: CaSO4 *0,5H2O.
Ответ: CaSO4 *0,5H2O.
- Какова формула кристаллогидрата КОН, если известно, что он содержит 39,1% воды по массе?
Решение:
М(Н2О) = 18 г/моль;
М(КОН) = 56 г/моль;
m(КОН) = 100 – 39,1 = 60,9%;
n(КОН) : n(Н2О) = 60,9/56 : 39,1/18 = 1,0875 : 2,1722 = 1:2;
Формула кристаллогидрата КОН: КОН *2H2O.
Ответ: КОН *2H2O.
- В соответствии с ГОСТом медный купорос должен содержать от 25,1 до 25,2% меди. Каково содержание (в %) кристаллогидрата CuSO4*5H2O в медном купоросе, содержащем 25,2% меди по массе?
Решение:
М(Cu) = 64 г/моль;
М(CuSO4) = 160 г/моль;
М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;
ω(Cu) = 25,2 *250/64 = 98,4375%;
Ответ: 98,4375.
- Коэффициент растворимости сульфата кобальта в воде равен 36,06 г. Имеется 250 мл его насыщенного раствора при 20 oС плотностью 1,488 г/см3. Вычислите для этого раствора: а) массовую долю безводной соли; б) массовую долю кристаллогидрата CoSO4*7H2O; в) молярную концентрацию безводной соли; г) массу (кг) безводной соли в 1л раствора.
Решение:
а) m(р-ра) = 250*1,488 = 372 г;
m(CoSO4) = 372*36,06/136,06 = 98,59 г;
ω(CoSO4) = 98,59 *100/372 = 26,5 %;
б) М(CоSO4) = 155 г/моль;
М(CоSO4*7Н2О) = 281 г/моль;
m(CоSO4*7Н2О) = 281*98,59/155 = 178,73 г;
m(Н2О) = 372 – 178,73 = 193,27 г — чистой, без кристаллизационной;
ω(CоSO4*7Н2О) = 178,73 *100/372 = 48,05 %;
в) n(CоSO4) = 98,59/155 = 0,64 моль;
С(CоSO4) = 0,64*1/0,25 = 2,56 моль/л;
г) m(CoSO4) = 98,59 *1/0,25 = 394,36 г = 0,39436 кг – в 1 л раствора.
Ответ: а – 26,5; б – 48,05; в – 2,56; г – 0,39436.
- Сколько г 10 %-го раствора нитрата кальция и кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O необходимо взять, чтобы приготовить 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция?
Решение:
М(Ca(NO3)2) = 164 г/моль;
М(Ca(NO3)2*4Н2О) = 236 г/моль;
Масса Ca(NO3)2, которая должна содержаться в 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция равна:
m(Ca(NO3)2) = 180*25/100 = 45 г;
Обозначим через «Х» массу 10 %-го раствора нитрата кальция, через «Y1» массу нитрата кальция в нем.
Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2*4H2O будет равна: 180 – Х. Обозначим массу Ca(NO3)2 в нем как «Y2»
Тогда, можно составить пропорцию:
в 100 г 10 %-го г р-ра сод-ся 10 г Ca(NO3)2
в «Х» г 10 %-го р-ра сод-ся «Y1» г Ca(NO3)2
Оттуда, Y1 = 10 Х/100 = 0,1Х;
Для кристаллогидрата можно составить пропорцию:
в 236 г Ca(NO3)2 *4H2O сод-ся 164 г Ca(NO3)2
в «180 – Х» г Ca(NO3)2*4H2O сод-ся «Y2» г Ca(NO3)2
Оттуда, Y2 = (180 – Х)*164/236;
Далее: Y1 + Y2 = 45;
0,1Х + (180 – Х)*164/236 = 45;
Оттуда, Х = 134,62 г — масса 10 %-го раствора нитрата кальция;
Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O будет равна: 180 – 134,62 = 45,38 г.
Ответы: 134,62 г 10 %-го раствора Ca(NO3)2, 45,38 г Ca(NO3)2*4H2O
Это у нас был урок по химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями.
Подружитесь со мной:
Так, современную промышленность нельзя представить без алебастра, жженого гипса, силикагеля, глауберовой соли, буры, алюмогеля и многих других веществ, относящихся к группе кристаллогидратов.
Общая характеристика
Кристаллогидратами называются химические соединения, в которых присутствуют молекулы воды. Они создаются, когда катионы вещества кристаллической решетки образуют связи с водными молекулами. Соединения более прочные, чем связи анионов и катионов в кристаллах безводной соли.
Примечательным свойством кристаллогидратов является то, что при низких температурах содержащаяся в них жидкость связывается с катионами и ионами солей. Основания, кислоты, а также значительное количество солей из водных растворов в осадок выпадают кристаллогидратами, завершая кристаллизационный процесс.
Кристаллогидратами являются известные и распространённые природные минералы — карналлит, гипс, кристаллическая сода, купорос (медный и железный).
Немного истории
История этих химических элементов начинается с 1826 года, когда были открыты гидраты спирта.
Дальнейшее продолжение их изучения связано с Д. И. Менделеевым. В процессе исследования реакции соединения воды и спирта он определил, что при этом образуются новые соединения, которые сопровождают химические и физические процессы.
В 1880 году понятие гидраты было введено в химии для характеристики определённых соединений веществ, растворенных в жидкости. Однако систематическое и подробное изучение кристаллогидратов, возможность рассчитать их массовую долю, выявление и установление составляющих началось только в 1889 году.
Терминология и состояния
Если молекулы растворителя связываются с анионами растворяемых в нем веществ, то образуются соединения, которые называют сольватами, а сам процесс — сольватацией.
Когда растворителем является вода, то получаемые соединения называют гидратами, а процесс — гидратацией. Таким образом, гидраты — это химические соединения, в которых жидкость присоединилась к ионам, атомам и молекулам растворенного в ней вещества. Их состояние может быть газообразным, жидким и твёрдым.
Гидраты, находящиеся в твердом состоянии, называют кристаллогидратами. Это соединения, включающие в себя частицы H2O. В них атом кислорода соединен с двумя водородными атомами ковалентными связями. Частицы H2O находятся в соединении с иными атомами посредством химических либо межмолекулярных связей. Вода в таких соединениях называется кристаллизационной.
К представителям этих химических соединений относятся многочисленные вещества, к которым причисляют кристаллоамиакаты, кристаллоалкоголяты, кристаллоэфираты и иные соединения.
Растворение в воде
Растворение кристаллогидратов в воде — сложный химико-физический процесс. При этом решетка кристаллическая у соединения может рушиться, а образуемые вследствие этого элементы (частички) распространяются по всему раствору. Такое преобразование способно выдать значительную тепловую энергию.
Объём в соединениях воды может быть различным: от молей дробного числа на моль вещества до значительного молярного объема.
В зависимости от состояния температуры среды одно и то же вещество может иметь в себе различное количество молекул воды. Отдельные кристаллогидраты при попадании на воздух могут терять кристаллизационную воду самостоятельно (самопроизвольно), что называется выветриванием.
В большинстве случаев, чтобы удалить жидкость (воду) искусственно, привести ее к обезвоживанию, используют нагревание и прокаливание.
Краткий обзор
Основная масса кристаллогидратов — соли. Их химический состав выражается формулой, в которой указывают молекулярное число кристаллизационной воды, ее долю на одну молекулу вещества.
Для обозначения формулы конкретного кристаллогидрата указывают молекулярное число воды, используя приставки из греческого алфавита. Их список:
- моно (1);
- ди (2);
- три (3);
- тетра (4);
- пента (5);
- гекса (6);
- гепта (7);
- окта (8);
- нона (9);
- дека (10).
Пример: 5Н2O — пента, 7Н2O — гепта, 10H2O — дека. Кристаллогидрат гептагидрата сульфата цинка — ZnSO4 7H2O.
Соединения сульфатов металлов принято называть купоросами. Среди наиболее известных: CuSO4 5H2O — медный купорос (кристаллогидрат сульфата меди), FeSO4 7H2O — купорос железный.
Некоторые популярные и востребованные в промышленности виды называются техническими. Их названия: сода кристаллическая — Na2CO3 10H2O, глауберова соль — Na2SO4 10H2O, горькая (английская) соль — MgSO4 7H2O.
Классификация соединений
Рассматриваемые вещества в химии относятся к сложным соединениям, состоящих из атомов нескольких химических элементов.
Принято осуществлять их классификацию по ряду параметров:
- По связи структуры безводного вещества и кристаллогидрата. Определенный состав — кристаллогидраты при удалении из них воды сжимают свою кристаллическую решетку. В основном это многоосновные кислоты, основания и клатраты. Неопределенный состав — при удалении воды структура кристалла не изменяется. Это возможно при наличии в кристаллах больших свободных промежутков. Пример — цеолиты.
- По числу молекул воды, которые входят в формулу конкретного кристаллогидрата.
- По соединению, участвующему в создании кристаллогидрата: неорганические и органические.
- По агрегатному состоянию гидратообразователя: твердое (соли), газообразное и жидкость (кислота серная, спирт этиловый).
- По классу соединений: кислоты, основания и соли.
- По температурной устойчивости. Первые — стабильные при отрицательных температурах, вода удерживается силами Ван-дер-Ваальса. Вторые — вода кристаллизационная без проблем удаляется нагреванием и удерживается в веществе межмолекулярными слабыми связями. Третьи — связи воды сильные (химические), вещество теряет ее при высоких температурах либо она разлагается с образованием иных химических веществ при нагревании.
- По состоянию воды. Внутрисферные — связи кристаллизационной воды происходят посредством ковалентного взаимодействия с катионам. Смешанные — вода удерживается водородными связями. К этой группе относятся купоросы, в которых пятая водяная молекула такую связь и выдает. Еще одна группа — соединения, создающие водяные молекулярные цепи благодаря связыванию двух катионов. Молекулы воды образуют слои, которые объединяются ионами соли. Структура таких веществ подобна льду.
Место в курсе химии
С учетом того, что современное развитие общества и промышленности неразрывно связано с химией, базовые знания по ней начинают преподавать в школе. Тогда же молодое поколение в знакомится с кристаллогидратами.
Школьный курс химии знакомит учеников с определениями этих веществ, предлагает найти решения различным задачам, связанным с получением и видоизменением этих соединений, в том числе с помощью практических занятий и разнообразных поучительных презентаций.
Области применения
Кристаллогидраты нашли применение в различных отраслях народного хозяйства. Так, гипс используется в медицинской сфере (в стоматологии, хирургии, ортопедии).
В медицине широко применяются сульфат натрия (Na2SO4), сульфат магния (MgSO), сульфат цинка (ZnSO4), цитрат натрия (Na3C6H5O7), хлорид кальция (CaCl2), нитрат кальция (Ca (NO3)2), хлористое железо (FeCl2).
Медный купорос известен как красящее вещество для тканей. Его растворами защищают древесину, протравливают семена.
Метан в природных условиях в виде кристаллогидрата залегает в недрах Земли в огромных количествах, являясь перспективным моторным топливом.
Ледяной камень. Так переводится имя минерала криолит. Оно составлено из 2-х греческих слов «криос» — лед» и «литос» — камень. Воды, тем более замороженной, в нем нет.
Однако, внешне криолит, действительно, напоминает утрамбованные гранулы снега или слипшиеся кристаллы льда. По составу же минерал – фторид алюминия.
Химическая формула камня – Na3AlF6. Создан криолит искусственный, ведь его природный аналог – редкость. Раз восполнением ресурса занялись лаборатории, значит, он ценный и нужный. Зачем именно нужен минерал, и какими свойствами отличается, расскажем далее.
Химические и физические свойства криолита
Криолит технический – это порошок. Но, в природе встречаются и кристаллы. Они похожи на кубы. Крупные и отдельные агрегаты – исключение. Чаще геологи находят кристаллические массы. С ними легко работать, ведь твердость минерала по шкале Мооса составляет не более 3-х баллов.
Обычно, показатель – 2 балла. Столько же, для сравнения, у графита, используемого в карандашах. Они легко пишут из-за чешуйчатой структуры камня. Тонкие пластины легко отделяются друг от друга, оставляя след на бумаге. Без труда разделяются и агрегаты криолита. В нем тоже есть тонкие, двойниковые пластины.
Внешне камень белый и прозрачный, либо полупрозрачный. В присутствии сторонних примесей, минерал становится сероватым, красновато-коричневым, или почти черным. Если формула криолита чистая, его блеск стеклянный. «Загрязненные» образцы маслянисто-перламутровые.
Расплавленный криолит можно лицезреть при температуре в 977 градусов Цельсия, а вот растворить камень можно и в стандартных условиях. Минерал разрушается водой. Поэтому, природные выходы криолита на поверхность часто обкатаны. Для этого не нужен постоянный натиск вод, достаточно периодических дождей и рос, размывающих породу.
Легко растворяется криолит и в концентрированных кислотах, особенно соляной и серной. Азотной и щавелевой поддается труднее, но, в итоге, тоже исчезает. Реакции протекают спокойно. Ледяной камень не взрывается, не загорается. Единственное, с чем стоит осторожничать выделяющийся фтор. Пары могут быть токсичны.
Применение криолита
Расплавы криолита необходимы для производства алюминия. Его выделяют путем электролиза. Металл не встречается в чистом виде. Сырьем для добычи алюминия служит его окись. Лучше всего ее растворяет именно криолит.
При этом, температуры плавления ледяного камня и 13-го металла почти совпадают. Оксид алюминия размягчается при 905-ти по шкале Цельсия. То есть, есть возможность провести электролиз при сравнительно невысоких температурах.
Привлекателен и расход ледяного камня. Для получения одной тонны алюминия, криолитовой крошки нужно лишь 32 килограмма. Половина из них регенерируется, то есть восстанавливается и применяется повторно.
Электролиз криолита одинаково эффективен, будь сырье природным, или искусственным. В последнем случае важно выбрать нужную марку. Для алюминиевой промышленности предназначен криолит К-1. Требование к нему – минимум сторонних примесей.
Требуется чистота от 90%. К-2 – менее чистый состав для остальных производств, к примеру, изготовления эмалей. Ледяной камень забеляет их. Для должного эффекта достаточно 1-5% криолита.
Криолит применяется и в производстве стекла. Одна из целей – то же забеление. Абажуры люстр, к примеру, обрабатывают исключительно ледяным камнем. Речь идет о светильниках из белого, матового стекла. Для них подходит и плавиковая кислота.
Но, она опаснее и агрессивнее криолита. Получение замутненного стекла – это ввод ледяного камня в шихту, то есть исходную смесь ингредиентов. Внешняя обработка результата не дает.
Производство криолита ведется и ради его добавления в абразивные массы. Их применяют в металлургии для финальной обработки деталей. Мелкая и твердая крошка минералов может, к примеру, отполировать поверхность. Возникает вопрос, как в этом помогает мягкий криолит? Его твердость уступает всем металлам.
Роль ледяного камня – разложиться в зоне шлифования. Где трение, там и повышение температуры, вот криолит и плавится. Получается фторсодержащая среда. Она агрессивна, увеличивает воздействие минеральной крошки и ускоряет процесс обработки сплавов.
До 1887-го года ледяной камень участвовал в изготовлении соды. Теперь же, напротив, соду чаще используют для получения криолита. Есть несколько методов его синтеза. Но, начнем, с природных источников фторида алюминия.
Добыча криолита
Алюминий – 3-ий по распространенности минерал на Земле. Но, фторид металла – редкость. Крупных месторождения на планете только 3. С 1854-го года разрабатывали залежи в Южной Гренландии. Там криолит залегал среди масс грейзенизированного гранита. Запасов хватило до 1987-го года. Прииски закрыли.
Криолит купить в России не было сложностью. В том же 1854-ом ледяной камень нашли и на Урале. Месторождение назвали Ильменскими копями. Они в строю до сих пор. Более того, среди залежей нашли не один, а 10 фторидов алюминия. Все это – редкие минералы. Некоторые из которых, пока, обнаружены только в России.
В 20-ом веке криолит найден и в США, в штате Колорадо. В природных условиях добыть минерал не составляет проблем. За счет мягкости и хорошей расслаиваемости леденистая масса легко отделяется от окружающих пород. Что же касается искусственного синтеза криолита, основным сырьем для него является плавиковый шпат.
Это фторид кальция. На первой стадии из минерала получают плавиковую кислоту. Для этого каменную крошку смешивают с серной кислотой. Процесс проходит в трубчатых печах. Температура в них поддерживается на уровне 200-от градусов Цельсия.
Плавиковую кислоту очищают содой. Остается получить криолит. Это вторая стадия. В раствор кислоты засыпается еще немного соды и гидроксид алюминия. Смесь варится. Итог – ледяной камень выпадает в осадок. Его отфильтровывают и сушат при температуре 130 градусов Цельсия.
Извлекают криолит и из угольной пены. Ее подвергают магнитной сепарации, дробят и измельчат в шаровой мельнице. После, материал делят на пульпу и пески. Последние отправляют на измельчение.
Мелку фракцию смешивают с флотореагентом. Его действие основано на разной смачиваемости веществ. Многократная флотация отсеивает все лишнее. Остается криолитовый концентрат. Его сгущают и просушивают.
Цена криолита
Производство криолита ведется по ГОСТу 10561-80. Фасовка порошка разная. Есть килограммовые варианты. За них просят, как правило, от 70-ти до 250-ти рублей. Стоимость зависит от производителя и объемов поставок. Так, при заказе от 1-ой тонны большинство фирм скидывают около 30%.
За мешки по 25 килограммов просят от 3 000 рублей. Обычно, цена колеблется в районе 4 000. Это, опять же, касается малых партий. Крупный опт обходится дешевле.
Ища криолит, стоит учитывать дальность доставки. В России производством ледяного камня занимаются около 10-ти предприятий. Большинство из них расположены в западной части страны. Но, есть фирмы и на Востоке России.
Посередине находятся красноярские цеха. Там базируется алюминиевый завод, и криолит всегда есть в наличии. Можно сэкономить, заказав ледяной камень в ближайшей точке.