Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
Что-то типа смеси MgO, Na2[Mg(OH)4] или даже Na2MgO2.stallker писал(а):Какие промежуточные продукты были в расплаве?
Магний и гидроксид магния реагируют с высококонцентрированной щелочью с образованием магнезиатов. См. методику получения таких солей в 6 томе Брауэра.
Кроме водорода сложно что-либо предположитьstallker писал(а):Какой продукт или смесь горела в атмосфере?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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?
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
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)
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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...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.
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
Натрий и калий могут находиться вamik 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.
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
С нетерпением ждем! Ибо - странно...stallker писал(а): горение металла прекращается при помещении его в атмосферу сухого кислорода.
Ссылку выложу позже.
Меч-кладенец - оружие пофигистов.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
Не совсем по теме, но упомяну, что калий взаимодействует с водой в атмосфере аргона с самораскаливанием, но без воспламенения.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
http://www.ximicat.com/ebook.php?file=d ... vu&page=78 здесь про гидриды.
Сократ мне друг, но истина дороже.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
Что совершенно естественно - в аргоне ни водород, ни калий не горят. Откуда бы пламени взяться?chimist писал(а):Не совсем по теме, но упомяну, что калий взаимодействует с водой в атмосфере аргона с самораскаливанием, но без воспламенения.
Меч-кладенец - оружие пофигистов.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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?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.
Меч-кладенец - оружие пофигистов.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
На стр 223 посмотрите.SkydiVAR писал(а):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?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.
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
http://masters.donntu.edu.ua/2010/feht/ ... nslate.pdfSkydiVAR писал(а):С нетерпением ждем! Ибо - странно...stallker писал(а): горение металла прекращается при помещении его в атмосферу сухого кислорода.
Ссылку выложу позже.
Сократ мне друг, но истина дороже.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
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.
- Avak_Avakyan
- Сообщения: 95
- Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm
Там свободный щелочной металл возгоняется
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
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. ©
Re: Там свободный щелочной металл возгоняется
Avak_Avakyan писал(а): ↑Чт мар 22, 2018 11:28 pmТам 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.
- Avak_Avakyan
- Сообщения: 95
- Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
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.
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.
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. ©
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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.
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.
- Avak_Avakyan
- Сообщения: 95
- Зарегистрирован: Пн июн 15, 2015 10:08 pm
Re: Продукты реакции магния с расплавом NaOH.
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». 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.
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». 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. ©
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 22 гостя