Сполуки натрію та калію

Views:
 
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

Сполуки натрію та калію: 

Сполуки натрію та калію

Сполуки натрію: 

Сполуки натрію Найвідомішими сполуками в наш час є: Борогідрид натрію, гідрид натрію, гідрокарбонат натрію, гідроксид натрію, глауберова сіль, етоксид натрію тощо. Вони мають вигляд:

Борогідрид натрію: 

Борогідрид натрію Борогідрид на́трію , тетрагідробора́т на́трію — це неорганічна сполука з хімічною формулою NaB H 4 . За нормальних умов це безбарвні кристали, які добре розчиняються у воді і полярних органічних розчинниках . Натрію борогідрид широко використовується у лабораторному органічному синтезі та промисловості як відновлюючий агент. Борогідрид натрію був відкритий в 1940-их роках Германом Шлесінгером , котрий в той час очолював роботу лабораторії , яка розробляла борогідриди металів для воєнних цілей . Результати роботи цієї лабораторії були опубліковані лише в 1953 році

Отримання: 

Отримання Борогідрид натрію можна отримати кількома способами: метод, відкритий Шлесінгером — реакція гідриду натрію та триметилбору : нагріванням суміші натрію ( або гідриду натрію ) а оксиду бору: при взаємодії гідриду натрію та диборану :

Хімічні властивості: 

Хімічні властивості Борогідрид натрію розкладається під дією води та розчинів кислот: На повітрі борогідрид окиснюється :

Хімічні властивості: 

Хімічні властивості Нуклеофільні властивості NaBH 4 проявляє сильні відновні властивості , він може відновлювати кетони , альдегіди , хлорангідриди карбонових кислот, тіоестери та іміни . В борогідридному аніоні σ-зв ' язок В - Н є нуклеофільним , оскільки електрони цього зв'язку займають HOMO . Найнижчою незаповненою молекулярною орбіталлю (LUMO) електрофіла ( карбонільної сполуки ) є π *- орбіталь подвійного С=О зв'язку . Тому пара електронів зв'язку В-Н атакує π *- орбіталь карбонільної сполуки розриваючи π-зв'язок С=О. У результаті утворюється інтермедіат оксианіон . Оскільки реакція в основному проводиться у воді , оксианіон протонується через трансфер протону з утворенням гідроксильного замісника .

Застосування: 

Застосування Борогідрид натрію широко використовується у лабораторному органічному синтезі та хімічній промисловості як відновлюючий агент

Гідрид натрію: 

Гідрид натрію Гідри́д на́трію — неорганічна бінарна сполука з хімічною формулою NaH, має вигляд кубічних кристалів з кольором від сріблястих до безбарвних. Використовується як відновник в органічному синтезі та для очистки металевих виробів. Гідрид натрію представляє собою сріблясті кубічні кристали. Може спалахувати в атмосфері хлору,кисню. Гідрид натрію використовують для депротонування органічних кислоти та спиртів , для відновлення металів з їх сполук , зокрема оксидів . У складі подвійних гідридів , наприкладборогідриду натрію, NaH є ефективним відновником для органічного синтезу.

Отримання: 

Отримання Отримати гідрид натрію можна дією водню на розжарений металічний натрій або ж оксид натрію: Альтернативним методом отримання є нагрівання аміду натрію:

Хімічні властивості: 

Хімічні властивості Гідрид натрію є достатньо активною сполукою: він реагує з рідким аміаком та водою: NaH вступає в реакцію також і зі спиртовими розчинниками , утворюючи алкоголяти : При високих температурах гідрид реагує з багатьма неметалами та їх оксидами: Він може відновлювати метали з їх оксидів та галогенідів ( ця здатність гідриду натрію широко використовується у промисловості ):

Гідрокарбонат натрію: 

Гідрокарбонат натрію Бікарбона́т на́трію або на́трій гідрокарбона́т — хімічна сполука з формулою NaHCO 3 . Бікарбонат натрію — біла тверда речовина. Має злегка солоний лужний смак, який нагадує смак пральної соди (карбонат натрію). Природна форма — мінерал нахколіт. Бікарбонат натрію є одним з компонентів мінеральної соди і знаходиться у багатьох мінеральних джерелах. Він знаходиться в розчиненому вигляді в жовчі, де він служить для нейтралізації кислотності соляної кислоти яка виробляється в шлунку і виводиться в дванадцятипалу кишки тонкого кишечника. Ця речовина відома з давніх часів і широко використовується. У розмовній мові, її називають питна сода .

Виробництво: 

Виробництво NaHCO 3 в основному виробляється реакцією хлориду натрію, аміаку та вуглекислого газу у воді . Карбонат кальцію використовується як джерело CO 2 і , як наслідок оксиду кальцію.Використовується для відновлення аміаку з хлористого амонію.Виробництво близько 100.000 тонн/ рік (станом на 2001). NaHCO 3 може бути отриманий в результаті реакції вуглекислого газу з водним розчином з гідроксидом натрію Первинна реакція виробляє карбонат натрію: СО 2 + 2 NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O Подальше додавання двуокису вуглецю утворює бікарбонат натрію, який при досить високій концентрації буде осідати : Na 2 CO 3 + СО 2 + H 2 O → 2NaHCO 3 Природні родовища нахколіну ( NaHCO 3 ) знайдені в пластах еоцену (55.8-33.9 млн років ) в Колорадо. Нахколін наносився як осад в періоди високого випаровування у водоймі . Сода комерційно видобувається , розчиненням нахколіну в гарячій воді і відновлюється природнім процесом кристалізації при охолодженні .

Хімічні властивості: 

Хімічні властивості Бікарбонат натрію амфотерне з'єднання . Водні розчини мають злегка лужні властивості у зв'язку з утворенням вуглекислоти та гідроксид іона . Реакція бікарбонату натрію і кислоти утворює солі і вуглекислоту , яка легко розкладається на вуглекислий газ і воду: NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 Бікарбонат натрію вступає в реакцію з оцтовою кислотою, з утворенням ацетату натрію, води, і вуглекислого газу: NaHCO 3 + СН 3 COOH → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 Бікарбонат натрію вступає в реакцію з основами, такими як гідроксид натрію з утвореням карбонатів : NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O Бікарбонат натрію вступає в реакцію з карбоксильною групою білків,з утворення СО 2 . Ця реакція використовується для перевірки наявності карбоксильних груп .

Термічне розкладання: 

Термічне розкладання Вище 70 ° С, бікарбонат натрію поступово розпадається на карбонат натрію, воду і вуглекислий газ. Розкладання при температурі 200 ° C: 2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 Більшість бікарбонатів вступає в реакцію дегідратації . При подальшому нагріванні перетворюється в оксид натрію (при температурі близько 1000 ° С.): Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2 Ці перетворення використовуються при використання NaHCO 3 в пожежогасінні (" BC порошок") як порошкоподібний вогнегасник .

Застосування: 

Застосування Кухня Бікарбонат натрію в основному використовується в кулінарії для випікання , в якості розпушувача . Він вступає в реакцію з кислими компонентами рідкого тіста , випускаючи вуглекислий газ, який викликає розширення тіста і формує характерні текстури в млинцях , пирогах, хлібі та інші хлібобулочних виробах . Багато видів випічки містять бікарбонат натрію у поєднанні з одним або декількома кислими фосфатами ( які особливо добре вступають в реакцію ). Нейтралізація кислот і основ Багато лабораторій тримають бікарбонату натрію під рукою, так як він проявляє амфотерні властвості , реагуючи з кислотами і основами. Крім того, він відносно нешкідливий в великій кількості , отже немає нічого поганого у використанні надлишку бікарбонату натрію. Широкий спектру його використання випливає з його нейтралізаційних властивостей , у тому числі для скорочення поширення білого фосфору з запальних кулями всередині рани, для підвищення рН води ( збільшення загальної лужності ), де містяться високі концентрації хлору (2-5 проміле ) в плавальних басейнах і акваріумах .

Застосування: 

Застосування Медичне застосування Як лікувальний засіб соду застосовують : для пом'якшення кашлю: сода сприяє розрідженню мокротиння ; у вигляді полоскань при болі в горлі як бактерицидний і протизапальний засіб ; при раптовому нападі аритмії ( слабкий розчин соди допоможе заспокоїти серцебиття ); при гіпертонії ( виводить рідину з організму , тим самим допомагаючи знизити артеріальний тиск ); для поповнення втраченої рідини організмом : при проносах, блювоті ; Тощо. Особиста гігієна Бікарбонат натрію може бути використаний як ексфоліант . Його частинки округлої і тонкої текстури , які ідеально підходять для пілінгу . Сода як відлущуючий скраб видаляє безбарвні клітини шкіри , які постраждали від гіперпігментації і рубців . Бікарбонат натрію також використовується в якості інгредієнта в рідинах для полоскання рота. Він працює як механічний очищувач для на зубів і ясен, нейтралізує виробництво кислоти в роті , а також в якості антисептика, щоб запобігти зараженню інфекціями .

Сполуки калію: 

Сполуки калію Ацетат калію, Берлінська лазур,Бертолетова сіль,Бромід калію,Гідрид калію, Гідроксид калію, Гексаціаноферат ( III ) калію,Нітрат калію,Перманганат калію, Сорбат калію.

Ацетат калію: 

Ацетат калію Отримання : Може бути отримана при реакції основних сполук калію таких як KOH ( їдке калі , гідроксид калію ) або карбонат калію - K 2 CO 3 з оцтовою кислотою: 2 CH 3 COOH + K 2 CO 3 → 2CH 3 COOK + CO 2 + H 2 O Цей тип реакції відомий як реакція нейтралізації . В її процесі утворюється вода і калієва сіль оцтової кислоти - ацетат калію . Ацетат калію ( CH 3 COOK) - калієва сіль оцтової кислоти Зберігання та обережність Рекомендується уникати контакту ацетату калію з джерелами води, тепла, іскор , відкритим вогнем, і з сильними окислюючими середовищами .

Область застосування: 

Область застосування Ацетат калію може використовуватися як реагент - антіобмерзач замінює хлориди такі як хлорид кальцію або хлорид магнію . Його перевага полягає в менш агресивному впливі на склад ґрунту і він менше корозійний , що і є причиною його застосування для очищення смуг в аеропортах . Однак , при цьому він і дорожче . Ацетат калію застосовується у складі засобів пожежогасіння класу K ( вогнегасник ) - за класифікацією засобів пожежогасіння США  через його здатність охолоджувати і утворювати кірку над палаючим пальним ( основне застосування за класифікацією - гасіння палаючих олій ). Ацетат калію застосовується при замісної терапії при діабетичному кетоацидозу з-за його здатності розкладатися на бікарбонати і знижувати рівень кислотності Ацетат калію є харчовою добавкою E261 ( консервант) Ацетат калію використовується у складі консервувальних розчинів , закріплювачів і для муміфікації . У більшості музеїв світу сьогодні застосовують для цього формальдегіднийметод рекомендований Кайзерлінгом в 1897 році в процесі також використовується ацетат калію . [2] Наприклад , тіло В.І. Леніна було законсервоване у ванні розчину до складу якого входив ацетат калію .

Бертолетова сіль: 

Бертолетова сіль

Отримання: 

Отримання Промислове отримання хлоратів взагалі ( і хлорату калію зокрема ) засновано на реакції диспропорціювання гіпохлоритів , у свою чергу одержуваних взаємодією хлору з розчинами лугів : Cl 2 + 2OH − ClO - + Cl − + H 2 O3ClO − ClO-3 + 2Cl − Технологічне оформлення процесу може бути по-різному : оскільки найпоширенішим продуктом є кальцію гіпохлорит ( що входить до складу хлорного вапна ), то найпоширенішим є процесом проведення реакції обміну між хлоратом кальцію ( що отримано з гіпохлориту кальцію при нагріванні ) і хлоридом калію , який , в силу відносно низькою розчинності , кристалізується з маточного розчину . Також хлорат калію отримують модифікованим методом Бертолле при електролізі без діафрагми розчину хлориду калію . Хлор, що утворюються при електролізі , вступає у взаємодію « in situ» (« на місці », у момент виділення , « in statu nascendi ») з гідроксидом калію з утворенням гіпохлориту калію , що далі диспропорціонує на хлорат калію і вихідний хлорид калію .

Хімічні властивості: 

Хімічні властивості При температурі ~ 400 ° C розкладається з виділенням кисню з проміжним утворенням перхлорату калію : 4 KClO 3 = 3KClO 4 + KCl (400 °C);KClO 4 = KCl + 2O 2 ↑ (550–620 °C) У присутності каталізаторів ( MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO та ін ., температура розкладання значно знижується (до ~ 200 ° C). 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (150–300 °C, кат. MnO 2 ).