Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Пероксид натрия представляет собой желтый кристаллический порошок, разлагающийся при длительном хранении. Смеси восстановителей (древесная мука, опилки) с пероксидом натрия воспламеняются от добавления капли воды и выделяют очень большое количество энергии. Вода разлагает пероксид натрия:
Ыа202 + Н20-*-2ЫаОН + О
Атомарный кислород является весьма активным. Пероксиды и супероксиды применяют для регенерации воздуха в замкнутых помещениях, в которых должен находиться человек, так как они поглощают и разлагают вредные продукты дыхания. Например:
С02 + №202-+№2С03 + 7202
Н20 + №202-^2ЫаОН + 7202 На5 + 4Ыа202-^Ыа2304 + 2№ОН + 2№20 ЫН3 + 4№202-*Ыа1Ч03 +ЗЫаОН + 2Ыа20
• В окислительно-восстановительных процессах с участием перок-сидов степени окисления атомов кислорода изменяются сложно, так как ковалентные неполярные связи между атомами кислорода переходят в ковалентно-полярные или даже ионные.- Расчет коэффициентов лучше вести по следующей схеме:
-2 ,-2 + 0
Н^ + 4Ыа2;02-^ ЫааЗО,,-^ 2ЫаО!Ч-|-2№20 .
-2
5-8е^5,;+ 1 02 + 2е-^{Ю'^ 4
Этот же метод может быть применен и для супероксидов:
,_2 —3
4К2;04 + ЗШз-^ЗКЫОз + 5 КОН + 2Н20
-3
К_8е-^ЫГ,+ б 3
-2
04 + бе-ч-408- 8 4
Аппараты для регенерации воздуха с участием пероксидов и супероксидов компактны, но довольно сложны.
Оксиды щелочных металлов с водой образуют сильные щелочи:
Ыа20 + Н20-^2ЫаОН 2№ОНч^2Ыа+-ъ201-Г
Вследствие высокой химической активности щелочные металлы разлагают воду с образованием гидроксидов:
2Ыа + 2Н20-^2ЫаОН + Н2|
Соли щелочных металлов и их применение. Со всеми кислотами щелочные металлы образуют соли, обычно хорошо растворимые в воде. В основном соли получают в результате реакции нейтрализации. Например:
ЗЫаОН + Н3Р04 №3Р04 + ЗН20
294
Соли слабых кислот гидролизуются с образованием щелочной среды (рН>7). Свободные металлы с кислотами реагируют очень бурно (опасно!), восстанавливая их до крайних степеней окисления:*
8К + 4H,,S04-+K..S + 3K2S04 + 41Ш
Сульфиды щелочных металлов образуются или непосредственно, или при взаимодействии с сероводородом:
2K + S^K,S 2КОМ f 11 S - K2S f 211,0
Они хорошо растворимы в воде; их растворы имеют щелочную реакцию за счет гидролиза (рН>7). Соединяясь с серой, щелочные металлы образуют также полисульфиды:
2К + п$->- К.,S.,,
Строение полисульфидов напоминает строение супероксидов, но цепочки атомов серы более сильно развиты (Sg"" и Sf2'). Полисульфиды щелочных металлов являются слабыми окислителями:
NaaS„ + Fe-^FeS + Na,S„V
Этими свойствами пользуются при чернении металлов (исправление брака при оксидировании).
Гидросульфиды щелочных металлов NaHS, NaHS„ в растворах также обладают щелочной реакцией.
H и т р и д ы щелочных металлов образуются при нагревании непосредственным взаимодействием:
6Na -f N,,~*2Na3N
Они непрочны и разлагаются в воде или слабокислых растворах:
Na;,N + ЗН20 -> 3NaOH + NH3f Na3N -|- 4НС1-*- 3NaCl + NH4C1
Таким образом, можно рассматривать нитриды щелочных металлов как производные аммиака, но с более высокой полярностью ст-связей.
H и т р аты NaN03 и KN03 — сильные окислители, применяются в пиросоставах и для производства черного пороха, в оксидирующих составах при обработке металлических поверхностей и для закалочных ванн при термообработке металлов.
Карбонат натрия Na2C03 используется для производства мыла, щелочь NaOH — как обезжиривающее средство и эмульгатор в машиностроении. Входит в состав ряда электролитов для осаждения металлов. Поташ К2С03 применяется меньше, чем Na2C03, но в основном для тех же целей. Щелочи NaOH и КОН широко применяются в .машиностроении для обезжиривания деталей, создания защитных сред, нейтрализации кислых отходов и т. д.
Силикат натрия («жидкое стекло») Na2Si03 применяется как
295
вяжущее вещество при создании форм для отливки металлов, сварочных электродов, входит в состав ряда герметизирующих замазок.
Фосфат натрия Ыа3Р04 в растворах гидролизуется и поэтому обладает щелочной реакцией. Эти его свойства часто используются в технике. Находят применение также сульфаты натрия и калия и ряд других солей щелочных металлов.
Гидриды, щелочных металлов используются как энергичные восстановители при получении ряда металлов.
Были попытки применения гидрида ЫаН для создания восстановительной атмосферы при высокотемпературной пайке, однако при этих условиях металл изделия обогащается водородом.
Карбиды щелочных металлов получаются при непосредственном взаимодействии с углеродом:
2И + 2С->Ы2Са 4Ма + С-+Ыа4С
Разлагаются водой и слабыми кислотами с выделением углеводородов и гидроксидов металлов или их солей:
У2С2 + 2Н20-^2ЬЮН + С2Н2| №4С + 4Н20-»-41ЧаОН + СН4
Атомы щелочных металлов в карбидах следует считать окисленными (Ме+), а углерод восстановленным (С-), но степень ионности этих соединений мала.
Фторид лития Ъ\? — компонент флюсов при сварке и пайке алюминиевых сплавов. Модифицирующее действие оказывает легированием через шлак или жидкий флюс.
Хлорид натрия ЫаС1 помимо использования в пище широко применяется в металлургии легких и цветных металлов (шлаки и флюсы), входит в состав электролитов, применяемых в машиностроении (электрохимическая обработка). Хлорид калия КС] применяется в металлургии совместно с 1ЧаС1, а также часто используется как электролит, не дающий диффузионного потенциала.
