Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

первые шаги будущих профессионалов-химиков
stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Пн янв 31, 2011 2:41 am

Проводил реакцию магния с расплавом едкого натрия.
При температуре 200-400 градусов над колбой переобически возникали вспышки оранжевого цвета.
Вспышки по характеру похожи на окисление боргидридов (в объеме - при смешивании с атмосферой).
Какие промежуточные продукты были в расплаве?
Какой продукт или смесь горела в атмосфере?
Заранее спасибо.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение amik » Пн янв 31, 2011 11:22 am

stallker писал(а):Какие промежуточные продукты были в расплаве?
Что-то типа смеси MgO, Na2[Mg(OH)4] или даже Na2MgO2.
Магний и гидроксид магния реагируют с высококонцентрированной щелочью с образованием магнезиатов. См. методику получения таких солей в 6 томе Брауэра.
stallker писал(а):Какой продукт или смесь горела в атмосфере?
Кроме водорода сложно что-либо предположить :?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Вт фев 01, 2011 2:18 pm

Рассмотрим детально более распостраненную реацию калия или натрия с водой.
Интересует момент возгорания или воспламенения продуктов реакции.
Мое мнение (возможно ошибочное) металл в начале реакции насыщается гидридом,
после наыщения гидрид выходит с током водорода,далее окисление гидрида воздухом инициирует воспламенение.
Может ли гидрид растворенный в металле инициировать вторичное воспламенение,
если металл быстро вышел из реакцции с водой и пламя было сбито?
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение amik » Вт фев 01, 2011 4:58 pm

Честно говоря не знаю, растворяются ли солеобразные гидриды щелочных металлов в соответствующих металлах :? Вряд-ли.
ИМХО самое простое объяснение воспламенения - отрыв маленьких кусочков расплавленного металла от основной массы выделяющимся водородом, их быстрое экзотермическое окисление кислородом воздуха с быстрым достижением температуры воспламенения водородо-воздушной смеси, которая так или иначе окружает зону реакции.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8907
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение SkydiVAR » Вт фев 01, 2011 7:28 pm

stallker писал(а):Мое мнение (возможно ошибочное) металл в начале реакции насыщается гидридом, после насыщения гидрид выходит с током водорода,далее окисление гидрида воздухом инициирует воспламенение.
Сомнительно это оченно... Ведь какой был бы шикарный метод получения гидридов - капай водой на металл и радуйся! Так нет, зачем-то давят водородом под высоким давлением и при высокой же температуре... ;-)
Кстати, в одном из соседних топиков 100% КОН по одной из методик получают реакцией расплавленного 85% КОН (15% воды) с КН, даже не с металлическим К...
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Ср фев 02, 2011 2:51 am

amik писал(а):Честно говоря не знаю, растворяются ли солеобразные гидриды щелочных металлов в соответствующих металлах :? Вряд-ли.
ИМХО самое простое объяснение воспламенения - отрыв маленьких кусочков расплавленного металла от основной массы выделяющимся водородом, их быстрое экзотермическое окисление кислородом воздуха с быстрым достижением температуры воспламенения водородо-воздушной смеси, которая так или иначе окружает зону реакции.
Натрий и калий могут находиться в
атмосфере кислорода, предварительно высушенного пятиокисью
фосфора. Более того горение металла прекращается при помещении его
в атмосферу сухого кислорода.

Калий возгоняется в токе водорода до плавления.

Нашел такую информацию.
Интересно мнение.
Ссылку выложу позже.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8907
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение SkydiVAR » Ср фев 02, 2011 1:04 pm

stallker писал(а): горение металла прекращается при помещении его в атмосферу сухого кислорода.
Ссылку выложу позже.
С нетерпением ждем! Ибо - странно...
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

chimist
Сообщения: 1518
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 12:30 pm

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение chimist » Ср фев 02, 2011 8:32 pm

Не совсем по теме, но упомяну, что калий взаимодействует с водой в атмосфере аргона с самораскаливанием, но без воспламенения.

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Ср фев 02, 2011 9:19 pm

В тему, в реакции участвуе водород(элемент не имеющий постоянной прописки в переодической системе элементов).
http://www.ximicat.com/ebook.php?file=d ... vu&page=78 здесь про гидриды.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8907
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение SkydiVAR » Ср фев 02, 2011 10:27 pm

chimist писал(а):Не совсем по теме, но упомяну, что калий взаимодействует с водой в атмосфере аргона с самораскаливанием, но без воспламенения.
Что совершенно естественно - в аргоне ни водород, ни калий не горят. Откуда бы пламени взяться?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8907
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение SkydiVAR » Ср фев 02, 2011 10:30 pm

stallker писал(а):В тему, в реакции участвуе водород(элемент не имеющий постоянной прописки в переодической системе элементов).
http://www.ximicat.com/ebook.php?file=d ... vu&page=78 здесь про гидриды.
Там как раз описывается, что для синтеза гидридов калия и натрия используют суспензии металлов в углеводородах в присутствии катализаторов, высокую температуру и высокое давление водорода (стр. 235-240). Вы сейчас соглашаетесь с моей точкой зрения или отстаиваете свою?
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Ср фев 02, 2011 10:54 pm

SkydiVAR писал(а):
stallker писал(а):В тему, в реакции участвуе водород(элемент не имеющий постоянной прописки в переодической системе элементов).
http://www.ximicat.com/ebook.php?file=d ... vu&page=78 здесь про гидриды.
Там как раз описывается, что для синтеза гидридов калия и натрия используют суспензии металлов в углеводородах в присутствии катализаторов, высокую температуру и высокое давление водорода (стр. 235-240). Вы сейчас соглашаетесь с моей точкой зрения или отстаиваете свою?
На стр 223 посмотрите.
Какие связи будут в ходе реакции синтеза у исходных продуктов и конечные в NaH ?
Еще интересней в растворах NaH и H2?
Давление и катализатор не обязательное условие синтеза.
http://www.ngpedia.ru/id288497p1.html
http://www.ximicat.com/ebook.php?file=d ... vu&page=79
Сократ мне друг, но истина дороже.

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Чт фев 03, 2011 2:27 pm

SkydiVAR писал(а):
stallker писал(а): горение металла прекращается при помещении его в атмосферу сухого кислорода.
Ссылку выложу позже.
С нетерпением ждем! Ибо - странно...
http://masters.donntu.edu.ua/2010/feht/ ... nslate.pdf
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8907
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение SkydiVAR » Чт фев 03, 2011 4:08 pm

И действительно - гаснет калий в сухом кислороде и перегонять его под кислородом можно! Еще в XIX веке обнаружили!
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Чт фев 03, 2011 6:56 pm

Есть предположение что воспламенение инициировал гидрид натрия.
Опыт реакции между магнием и расплавом NaOH проводил давно, лет 30 назад.
Выберу подходящую погоду и попробую еще раз, с конденсацией (если удастся) вызывавшего возгорание, продукта реакции,
в надежде получить гидрид натрия, таким экзотическим способом.
Предварительно решил проконсультироваться с уважаемыми химиками о возможных
проблемах в предстоящем эксперименте.
Заранее спасибо всем в помощи и критике.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
Avak_Avakyan
Сообщения: 95
Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm

Там свободный щелочной металл возгоняется

Сообщение Avak_Avakyan » Чт мар 22, 2018 11:28 pm

Изображение Там возгоняется свободный щелочной металл, и именно он даёт вспышки. Таким путём запросто получают натрий и калий; в роли восстановителя используют магний и алюминий, а в качестве исходного соединения щелочного металла — NaOH, KOH, Na2CO3 и K2CO3. Эти реакции лучше всего проводить в стальных трубах (со стеклом активные металлы реагируют). Просто даю ссылки (архиполезные):
http://chemistry-chemists.com/N2_2015/C ... P15-1.html
http://chemistry-chemists.com/N3_2012/P ... P10-1.html
http://chemistry-chemists.com/N3_2012/P ... P10-2.html
http://chemistry-chemists.com/N7_2016/C ... -P3-1.html
Ивана Царевича от ВЗРОСЛЫХ братьев отличает НЕ гениальность, а девственность. Подоночность, серость, тупость и пассивность — это НЕ врождённая бездарность, а НЕРЕСТОВЫЕ изменения, именуемые в мире рыб ЛОШАНИЕМ, а в мире людей СТЕПЕННОСТЬЮ и ВЗРОСЛОСТЬЮ. ©

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Там свободный щелочной металл возгоняется

Сообщение stallker » Сб мар 24, 2018 10:50 am

Avak_Avakyan писал(а):
Чт мар 22, 2018 11:28 pm
Изображение Там возгоняется свободный щелочной металл, и именно он даёт вспышки.


Что с водородом?
Почему он должен улетать отдельно от натрия, избегая ковалентно ионной связи с
натрием?
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
Avak_Avakyan
Сообщения: 95
Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение Avak_Avakyan » Сб мар 24, 2018 11:50 pm

Там ряд причин. Во−первых, как правило, условия проведения этой реакции таковы, что сперва уходит водород (а его не собирают, а “выбрасывают” в атмосферу), а уже затем начинает выделяться натрий. Уравнения реакций, как правило, упрощают и пишут нечто типа:
2KOH + Al = KAlO2 + K + H2 (ссылка).
Однако в действительности имеет место вначале выделение алюминием (либо магнием) водорода из NaOH или из KOH:
3NaOH + Al = Na3AlO3 + 1,5H2↑,
и уже затем оставшийся алюминий (либо магний) выделяет из алюмината щелочной металл:
2Na3AlO3 + Al = 3NaAlO2 + 3Na.
Во−вторых, гидрид натрия разлагается выше +300˚C. У самогò Na tкип. +883,15˚C (у калия +761˚C), то есть в парàх натрий реагировать с водородом не будет. И только что сконденсировавшийся натрий (его расплав) опять же оказывается существенно горячее температуры разложения его гидрида.
:arrow: Таким образом, конечно же, при желании эту реакцию МОЖНО провести таким образом, чтобы главным конечным продуктом был NaH (не упускать “на выброс” водород; помещать конденсирующийся натрий туда, где его температура будет выше +97,86˚C /его tпл./, но существенно ниже +300˚C, и где он будет в атмосфере именно водорода).
P.S. Данные в моём прошлом пòсте ссылки очень рекомендую покликать. Там практика — как это делать. А на практике выявляются такие вещи, как, например, “нежелание” паров натрия улетать далеко от зоны нагрева и “нежелание” его расплава стекать далеко от зоны нагрева (если нагрев делается в стальной изогнутой трубе, то металлический натрий оказывается в этой же трубе, со временем уменьшая собой её сечение). Результат описанных там опытов — именно свободный щелочной металл. Там даже фотографии приведены; вот, например, полученный таким путём металлический калий.
Ивана Царевича от ВЗРОСЛЫХ братьев отличает НЕ гениальность, а девственность. Подоночность, серость, тупость и пассивность — это НЕ врождённая бездарность, а НЕРЕСТОВЫЕ изменения, именуемые в мире рыб ЛОШАНИЕМ, а в мире людей СТЕПЕННОСТЬЮ и ВЗРОСЛОСТЬЮ. ©

stallker
Сообщения: 2118
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение stallker » Вс мар 25, 2018 11:20 am

https://books.google.ru/books?id=_m79Ag ... B0&f=false
В моих опытах металлического натрия не получалось, условия были более подходящие к уносу металла водородом.
Гидрид натрия растворим в расплаве гидроксида плюс хорошо растворим в расплавленном натрии, это первый промежуточный продукт реакции, по сути для получения металла необходимо медленно отгонять водород разложением
гидридов.
Если гидрид не успевает разложится он выносится током водорода в атмосферу,
вспышки были на расстоянии более метра от колбы, пары металла не могли так высоко подняться.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
Avak_Avakyan
Сообщения: 95
Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm

Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.

Сообщение Avak_Avakyan » Вс мар 25, 2018 2:17 pm

Судя по [ссылка], «В металлическом натрии при температуре 250˚C растворяется около 0,003% гидрида, при 400˚C — около 1,5%.». Далее там указано: «При охлаждении металла, насыщенного гидридом, на охлаждаемых поверхностях теплообменника возможно образование твёрдых частиц гидридов».
Сопоставим это с указанием из [ссылка]: «Расплавленный натрий вступает в реакцию с водородом, в результате которой при температуре выше 200˚C образуются гидриды. Давление паров во время диссоциации чистого гидрида натрия при температуре выше 420˚C превышает 1 ат.».
Как известно, температура разложения NaH — 300˚C. По первой ссылке сказано, что под ДАВЛЕНИЕМ NaH плавится аж при 800˚C.
Из этого ВЫВОД: идеально — это пробулькивать водород через расплав натрия при температуре выше 200˚C, но значительно ниже 300˚C. Либо держать расплав натрия при этой температуре в атмосфере водорода.
Подобная позиция описана ЗДЕСЬ.
Вами данную статью Ключникова я прочитал (даже эту книжку скачал). Конденсировать возгоны натрия в атмосфере водорода — суть этой идеи как раз в том, чтобы реакция происходила в интервале 200÷250˚C. Но зачем так сложно и неэффективно? Не проще ли просто подержать расплав натрия при этой температуре в атмосфере водорода?
Про то, что натрий уносится водородом по транспортной реакции:
2Na + H2 ⇆ 2NaH,
— учитывая то, о чём я ужè говорил (tразл. NaH = 300˚C, а tкип. Na = 883,15˚C), это вряд ли играет большỳю роль. Да и какой из NaH «транспорт», когда он твёрдый солеобразный, а не газообразный? Если налить пепси−колу в стакан и взглянуть на него сбоку, виден спрей высоко подпрыгивающих капелек над пенящимся раствором. Пузырящийся водород создаёт над расплавом аналогичный спрей, увлекая натрий в виде таких микрокапелек. Чем выше температура — тем больше испарение натрия. Встретившись с воздухом, натрий (его пары и спрей) экзотермично автоокисляется. На определённом расстоянии от колбы конденсирующийся и автоокисляющийся натрий может разогреться до самовозгорания (и поджечь находящийся там же водород). ГИДРИД здесь может вообще отсутствовать — генератором вспышек, скорее всего, является сам натрий. Расстояние вспышки от колбы может определяться как раз разбавлением водорода воздухом: пока вокруг натрия водород — всё спокойно; чем дальше от колбы — тем больше смешение с воздухом — и больше автоокисление натрия, дающее самовозгорание натрия.
А про то, что NaH — «это первый промежуточный продукт реакции» — во−первых, он точно НЕ «промежуточный». :D Потому что хоть мы напишем уравнение так:
2KOH + Al = KAlO2 + K + H2,
хоть так:
3NaOH + Al = Na3AlO3 + 1,5H2↑,
2Na3AlO3 + Al = 3NaAlO2 + 3Na,
ГДЕ тут NaH?
По сути, мы обсуждаем восстановление алюминием или магнием «смешанного оксида»: NaOH, как и KOH, в этой реакции играют роль «смешанного оксида» более (Na,K) и менее (H) активного элемента. Алюминий и магний восстанавливают и Na, и K, и H. Первым восстанавливается менее активный компонент (H). Понятно, что в разных участках смеси одновременно могут появляться и натрий, и водород; однако НЕ забывайте про реакции:
NaOH + Na = Na2O + ½H2↑,
KOH + K = K2O + ½H2↑.
Эти реакции способствуют «поступенности» восстановления: сперва выделяется главным образом водород, а затем — щелочной металл. Более быстрый нагрев до более высокой температуры может нивелировать эту «поступенность».
Самое же главное: то, что tразл. NaH = 300˚C, мешает его образованию в Вашей смеси щёлочи и магния / алюминия. Проводимая Вами реакция щёлочи с Al / Mg идёт с кондиционной скоростью, лишь когда возникает расплав. А теперь сопоставьте: tпл. NaOH = 323˚C; tпл. KOH = 405˚C; tпл. Al = 660,37˚C; tпл. Mg = 650˚C; tпл. Na2CO3 = 858˚C; tпл. K2CO3 = 891˚C. Всё это выше 300˚C. То есть NaH в этих условиях, даже если его готовым туда положить, будет в этих условиях разлагаться, а не синтезироваться.
Ивана Царевича от ВЗРОСЛЫХ братьев отличает НЕ гениальность, а девственность. Подоночность, серость, тупость и пассивность — это НЕ врождённая бездарность, а НЕРЕСТОВЫЕ изменения, именуемые в мире рыб ЛОШАНИЕМ, а в мире людей СТЕПЕННОСТЬЮ и ВЗРОСЛОСТЬЮ. ©

Ответить

Вернуться в «Лаборантская»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя