Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Вс авг 06, 2017 5:49 pm

Известно,что некоторые количества щм,в частности натрия можно получить с ртутным катодом из водного раствора солей. Объясняется это тем,что у водорода высокое перенапряжение на ртутном катоде. При этом НЕ ВСЕ активные металлы можно получить из водного раствора на ртутном катоде(например,как пишут алюминий нельзя).
Все эти потенциалы и перенапряжения в водных растворах,насколько я понимаю есть термодинамические(энергетические) величины,в применении к растворам. И по сути возможность получения ЩМ на ртутном катоде,связана с довольно высокой экзотермичностью растворения ЩМ в ртути. Что при наличии ВОССТАНОВИТЕЛЯ(эл.ток) и дает возможность восстановления.
Теперь вопрос.
1) А нельзя ли используя вещества восстановители(водород,углерод....),в присутствии ртути восстановить натрий из солей или оксида???
2) Насколько вообще используется при термическом восстановлении 'металлов',дополнительная помощь в виде присутствия металла,экзотермично растворяющего восстанавливаемый металл?
3) В каком справочнике можно посмотреть энтальпии растворения металлов в друг друге?(энтальпии образования интерметаллидов)
Получение амальгамы натрия сопровождается значительным выделением теплоты. Во избежание взрывов и разбрызгивания ртути ее получение следует проводить под слоем инертной защитной жидкости (толуола или минерального масла).
http://chemister.ru/Database/properties ... d=1&id=170

Как мне кажется,примерами использования металлов растворителей,является получение феррохрома,ферросилиция,силумина,при совместном восстановлении оксидов
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

kbob
Сообщения: 433
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение kbob » Вс авг 06, 2017 6:51 pm

Перенапряжение водорода на ртутном катоде чисто кинетический эффект.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Вс авг 06, 2017 7:45 pm

Электрическое Напряжение вообще,по определению, энергетическая составляющая электротока.
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9421
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение avor » Вс авг 06, 2017 8:16 pm

dmr писал(а):
Вс авг 06, 2017 5:49 pm
Все эти потенциалы и перенапряжения в водных растворах,насколько я понимаю есть термодинамические(энергетические) величины,в применении к растворам. И по сути возможность получения ЩМ на ртутном катоде,связана с довольно высокой экзотермичностью растворения ЩМ в ртути. Что при наличии ВОССТАНОВИТЕЛЯ(эл.ток) и дает возможность восстановления.
Потенциал - термодинамическая характеристика, а вот перенапрежение кинетическая и сродни электрическому сопротивлению. Название перенапряжение не должно вас смущать, потому что это по сути падение напряжения на сопротивлнии.
Я полагаю эту возможность обуславливают два фактора и оба кинетических:
1) это то что скорость разряда катиона натрия на ртутном катоде выше, чем катиона водорода.
2)скорость реакции натрия в амальгаме с водой медленная и позволяет некое накопление металлического натрия в амальгаме.
Последний раз редактировалось avor Вс авг 06, 2017 9:43 pm, всего редактировалось 1 раз.

stallker
Сообщения: 1997
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение stallker » Вс авг 06, 2017 9:05 pm

1) А нельзя ли используя вещества восстановители(водород,углерод....),в присутствии ртути восстановить натрий из солей или оксида???
При отгонке ртути из амальгамы, полученной электролизом, в остатке не только натрий, но и растворенный в нем водород или гидрид натрия, в общем самовоспламеняется при контакте с атмосферой.
Сократ мне друг, но истина дороже.

kbob
Сообщения: 433
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение kbob » Вс авг 06, 2017 9:11 pm

dmr писал(а):
Вс авг 06, 2017 7:45 pm
Электрическое Напряжение вообще,по определению, энергетическая составляющая электротока.
Напряжение и перенапряжение это разные понятия в электрохимии. :clap:
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

ximi
Сообщения: 1289
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение ximi » Пн авг 07, 2017 12:43 am

И по сути возможность получения ЩМ на ртутном катоде,связана с довольно высокой экзотермичностью растворения ЩМ в ртути.
не связанна.

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Пн авг 07, 2017 5:25 am

ximi писал(а):
Пн авг 07, 2017 12:43 am
И по сути возможность получения ЩМ на ртутном катоде,связана с довольно высокой экзотермичностью растворения ЩМ в ртути.
не связанна.
Если не связана,то почему не все активные металлы,возможно пооучить на ртутном катоде из водного раствора? Мне кажется вопрос не только в кинетике восстановления водорода на ртути,но и в горячности отношений восстанавливаемого металла на ртутном катоде. Иначе те же алюминий,титан...можно было бы восстановить
avor писал(а):
Вс авг 06, 2017 8:16 pm

Потенциал - термодинамическая характеристика, а вот перенапрежение кинетическая и сродни электрическому сопротивлению. Название перенапряжение не должно вас смущать, потому что это по сути падение напряжения на сопротивлнии.
Я полагаю эту возможность обуславливают два фактора и оба кинетических:
1) это то что скорость разряда катиона натрия на ртутном катоде выше, чем катиона водорода.
2)скорость реакции натрия в амальгаме с водой медленная и позволяет некое накопление металлического натрия в амальгаме.
Вполне возможно я недопонял разницу между напряжением и перенапряжением. Спасибо за разъяснение. И об этом не собираюсь спорить. Но в начале темы вопрос электролиза на ртутном катоде,как бы исходный. А исходящие вопросы,о возможности/невозможности использования экзотермического металла растворителя для помошника в термодинамике, термического(безэлектролизного) восстановления активных металлов.
stallker писал(а):
Вс авг 06, 2017 9:05 pm
1) А нельзя ли используя вещества восстановители(водород,углерод....),в присутствии ртути восстановить натрий из солей или оксида???
При отгонке ртути из амальгамы, полученной электролизом, в остатке не только натрий, но и растворенный в нем водород или гидрид натрия, в общем самовоспламеняется при контакте с атмосферой.
И натрий и его гидрид,не любят конечно атмосферу. Но если можно восстановить,допустим углеродом,без всякого экзотермически растворяющего помошника,то возможно при наличии такого помошника,это восстановление станет возможным в более мягких условиях
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

kbob
Сообщения: 433
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение kbob » Пн авг 07, 2017 6:10 am

Ну можно использовать металл растворитель и для алюминия, например http://www.freepatent.ru/patents/2138582
только вы не забывайте, что играет большую роль и энтропийный фактор. Активность https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0 ... %B8%D1%8F) натрия в растворе с ртутью, значительно ниже чем чистого металла.
Последний раз редактировалось kbob Пн авг 07, 2017 6:45 am, всего редактировалось 1 раз.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Пн авг 07, 2017 6:22 am

kbob писал(а):
Пн авг 07, 2017 6:10 am
Ну можно использовать металл растворитель и для алюминия, например http://www.freepatent.ru/patents/2138582
Вот видите? Более важно в чем должен раствориться восстанавливаемый металл,чем кинетика с водородом. Прикольный патент,но трудоемкий какой то)
только вы не забывайте, что играет большую роль и энтропийный фактор. Активность https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0 ... %B8%D1%8F) натрия в растворе с ртутью, значительно ниже чем чистого металлического.
но основные вопросы ЭТОЙ ТЕМЫ,исходя из возможности восстановления в ВОДНОЙ СРЕДЕ, где натрий,а тем более упомянутый выше гидрид взрывается,использовать это в безводной среде

И все же где то собраны воедино эти энтальпии интерметаллидов?
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9421
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение avor » Пн авг 07, 2017 9:48 am

тут одна из ключевых проблем это именно термодинамика.
При электролизе( в воде или расплаве) термодинамику обеспечивает электричество.

Если электричество убрать. То то тогда энергию химических связей должна компенсироваться либо энергией сольватации либо энергией кристаллической решетки. А это далеко не равнозначная электричеству замена, что усугбляет проблему и предполагает некую экзотику, которой и вовсе может не быть.

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Пн авг 07, 2017 9:18 pm

Так и я же о термодинамике твержу. Я предполагаю возможность заменить восстановитель электроток,восстановителем веществом. Веществом восстановитеоем, которому немного не хватает 'в обычной жизни' термодинамических возможностей для термического восстановления,и которому возможно ли помочь введением в реакцию экзотермически растворяющего металла,типа ртути или еще чего.
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9421
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение avor » Пн авг 07, 2017 10:54 pm

Я вас прекрасно слышу, а вы меня нет.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 22010
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение amik » Пн авг 07, 2017 11:24 pm

<удалил>
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Вт авг 08, 2017 3:31 am

1)никто никаких ссылок не дал,по той скорее причине,что таких справочников нет
2)мне важнее не на скольки форумах,а важнее понять или в чем моя ошибка,или есть ли тут в чем разобраться?
Последний раз редактировалось dmr Вт авг 08, 2017 4:32 am, всего редактировалось 1 раз.
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Вт авг 08, 2017 3:34 am

avor писал(а):
Пн авг 07, 2017 9:48 am
тут одна из ключевых проблем это именно термодинамика.
При электролизе( в воде или расплаве) термодинамику обеспечивает электричество.

Если электричество убрать. То то тогда энергию химических связей должна компенсироваться либо энергией сольватации либо энергией кристаллической решетки. А это далеко не равнозначная электричеству замена, что усугбляет проблему и предполагает некую экзотику, которой и вовсе может не быть.
Энергии сольватации,или крист.решетки, сама по себе ПОЛНОСТЬЮ,очень вряд ли может компенсировать эн.хим.связей,но могли бы быть добавкой к энергии других хим.связей

И не является ли энергия растворения сплавов причиной понижения температуры и возможности восстановления в сплавах феррохром и ферросилиций или силумин? Или совместное восстановление сплава металлов просто энергетически выгодней образования карбидов?
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

kbob
Сообщения: 433
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение kbob » Вт авг 08, 2017 5:54 am

DMR вы вкурсе что есть изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) dH = dG - T*dS ?
Видите там есть член такой -T*dS ? У растворенного вещества энтропия больше чем у чистого, поэтому при достаточно высокой температуре, получение растворов (кремния в железе) будет гораздо выгоднее получения чистых веществ.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9421
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение avor » Вт авг 08, 2017 6:46 am

dmr писал(а):
Вт авг 08, 2017 3:34 am
Энергии сольватации,или крист.решетки, сама по себе ПОЛНОСТЬЮ,очень вряд ли может компенсировать эн.хим.связей,но могли бы быть добавкой к энергии других хим.связей
Еще раз! Речь идет именно как о добавке энергии в реакции восстановления. Термодинамика реакции
2NaCl +H2->2Na+2HCl такова что представить изменение ее направления за счет энергии растворения очень сложно. Тоже самое касается и реакции Al2O3+H2. Если заменить водород на углерод все будет еще печальнее. Я не отрицаю, что гипотетически можно было бы поискать такой волшебный растворитель, но на практике это маловероятно.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 9421
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение avor » Вт авг 08, 2017 7:24 am

kbob писал(а):
Вт авг 08, 2017 5:54 am
DMR вы вкурсе что есть изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) dH = dG - T*dS ?
Че то вы перепутали либо знак перед энтропийным членом либо энтальпию с потенциалом Гиббса местами.

dmr
Сообщения: 2320
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: Использование металла растворителя при восстановительных реакциях?

Сообщение dmr » Вт авг 08, 2017 2:13 pm

avor писал(а):
Вт авг 08, 2017 6:46 am

Еще раз! Речь идет именно как о добавке энергии в реакции восстановления. Термодинамика реакции
2NaCl +H2->2Na+2HCl такова что представить изменение ее направления за счет энергии растворения очень сложно. Тоже самое касается и реакции Al2O3+H2. Если заменить водород на углерод все будет еще печальнее. Я не отрицаю, что гипотетически можно было бы поискать такой волшебный растворитель, но на практике это маловероятно.
С алюминием и углеродом не все так ужасно мне видится. При восстановлении Al2O3 углеродом получается карбид который на целых 4 Аl дает около 200кдж энергии образования. Тот же никелид алюминия,на один Аl дает 100-150кдж. А на 4 Al значительно выгоднее карбида. И было бы очень интересно градусов до 1300-1400 погреть вместе с углеродом оксиды никеля-алюминия или совместно осажденный алюминат

С натрием восстановителем мог бы быть и цинк,если при каких то приемлимых температурах существует не такой летучий растворитель как ртуть
Последний раз редактировалось dmr Вт авг 08, 2017 2:21 pm, всего редактировалось 1 раз.
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя