1-деңгей Органикалық синтезі пәнінің мазмұны мен мақсаты
жүктеу/скачать 5,06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сапалы реакция Литий гидроксидіне сапалы реакция - фенолфталеинді таңқурай түсіне бояу. Химиялық қасиеттері
- 6. Қатты заттардың балқу температурасын мен Сұйықтықтың қайнау температурасын анықтау
| 5. Литий гидроксидін алу
Литий гидроксиді-lioh формуласы бар литий сілтілі металының Бейорганикалық негізі. Бұл күшті негіз, бірақ сілтілі металдардың ішіндегі ең әлсіз негіз. 1. Литий гидроксиді литий хлориді ерітіндісінің электролизімен алынады: 2LiCl + 2H2O → 2LiOH + H2 + Cl2 2. Литий, литий оксиді, литий гидриді және литий пероксиді сумен әрекеттескен кезде литий гидроксиді де түзіледі: 2Li + 2H2O → 2LiOH + H2 Li2O + H2O → 2LiOH 2LiH + 2H2O → 2LiOH + H2 Li2O2 + H2O → 2LiOH + H2O2 3. Литий карбонаты кальций гидроксидімен әрекеттескенде литий гидроксиді түзеді: Li2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2LiOH Сапалы реакция Литий гидроксидіне сапалы реакция - фенолфталеинді таңқурай түсіне бояу. Химиялық қасиеттері 1. Литий гидроксиді барлық қышқылдармен әрекеттеседі (күшті, әлсіз, еритін және ерімейтін). Бұл реагенттердің қатынасына байланысты орташа немесе қышқыл тұздар түзеді: 3LiOH + H3PO4 → Li3PO4 + H2O 2LiOH + H3PO4 → Li2HPO4 + 2H2O LiOH + H3PO4 → LiH2PO4 + H2O 2. Литий гидроксиді қышқыл оксидтерімен әрекеттеседі. Бұл реагенттердің қатынасына байланысты орташа немесе қышқыл тұздар түзеді: 2LiOH ( артық) + CO2 → Li2CO3 + H2O LiOH + CO2 (артық) → LiHCO3 3. Литий гидроксиді амфотериялық оксидтермен және гидроксидтермен әрекеттеседі. Бұл жағдайда орта тұздар балқымада, ал күрделі тұздар ерітіндісінде түзіледі: 2LiOH + Al2O3 → 2LiAlO2 + H2O ерітіндіде күрделі тұз — тетрагидроксоалюминат түзіледі: 2LiOH + Al2O3 + 3H2O → 2Li[Al(OH)4] 4. Литий гидроксиді қышқыл тұздармен де әрекеттесе алады. Бұл жағдайда орташа тұздар немесе аз қышқыл тұздар пайда болады: LiOH + LiHCO3 → Li2CO3 + H2O 6. Қатты заттардың балқу температурасын мен Сұйықтықтың қайнау температурасын анықтау. Қатты заттардың балқу температурасын анықтау - қатты кристалдық заттың сұйық күйге ауысуы (І текті фазалық ауысу). Таза заттар балқуының басты сипаттамалары — балқу температурасы жəне балқу жылуы. Белгілі бір сыртқы қысымда қатты кристалдық заттың сұйық күйге ауысу температурасы балқу температурасы деп, ал тұрақты қысымда қатты кристалдық затты толықтай сұйық күйге ауыстыруға қажет жылу мөлшері балқу жылуы деп аталады. Балқу температурасы сыртқы қысымға тəуелді. Қалыпты атмосфералық қысымдағы (1013, 25 гПа немесе 760 мм сын. бағ.) Балқу температурасын балқу нүктесі деп атайды. Қыздыру кезінде қатты кристалдық заттың температурасы, əуелі балқу температурасына дейін көтеріледі, сосын балқу басталып, зат толық балқып біткенге дейін температура өзгеріссіз қалады, одан əрі температура тағы да жоғарылайды. Заттың салқындауы кезінде процесс керісінше өтеді (заттың температурасы балқу температурасына дейін төмендейді, зат толық қатайып болғанша бұл температура өзгеріссіз қалады, одан əрі қатты күйдегі заттың температурасы қайтадан төмендей бастайды). Балқу кезінде көпшілік заттың көлемі артса, кейбіреуінің (су, висмут, сүрме, т.б.) көлемі кішірейеді. Балқығанда заттың көлемі ұлғайса, қысым артқанда оның балқу температурасы жоғарылайды. Балқығанда көлемі кішірейетін заттың балқу температурасы қысым артқанда төмендейді. Таза металдардың ішінде вольфрамның балқу температурасы ең жоғары (3410°С), ал сынаптың балқу температурасы ең төмен (-38,9°С). Ерекше қиын балқитын қосылыстарға: TіN (3200°C), HfN (3580°C), TaC (4070°C), HfC (4160°C), т.б. жатады. Аморф қатты заттардың балқу нүктесі болмайды. Олар температура жоғарылаған сайын жұмсара отырып, бірте-бірте сұйық күйге өтеді. Балқу процесі кезінде заттардың физикалық қасиеттері өзгереді (энтропияның жоғарылауы нәтижесінде кристалдық құрылым бұзылады, жылу сыйымдылығы артады, т.б.). Балқу процесі табиғатта (жер бетіндегі қар мен мұздың еруі, Жер қойнауындағы минералдардың балқуы, т.б.), сондай-ақ, ғылым мен техникада (таза металдар мен қорытпалар алу, т.б.) маңызды рөл атқарады. Сұйықтықтың қайнау температурасын анықтау – сұйықтықтың тұтас көлемінде бу көпіршіктерінің пайда болып, олардың сұйық бетіне шығып буға айналуы (1-текті фазалық ауысу). Сұйықтықты қыздырған кезде оның ішіндегі көпіршіктерінің көлемі ұлғайып, біртіндеп жоғары қалқып шығып жарылады да, ол сұйық бетіндегі бу фазасына айналады. Сұйықтық бетіндегі будың қысымы сыртқы қысымға теңелгенде қайнау процесі басталады. Сұйықтықтың үнемі қайнап тұруы үшін оған қажетті жылу берілуі тиіс, ол бу фазасы көлемінің ұлғаюы кезінде – бу түзілуі мен будың сыртқы қысымға қарсы жұмысына жұмсалады. Тұрақты қысым жағдайындағы сұйықтықтың қайнауы жүретін температура – қайнау температурасы (Тқ) деп аталады. Қысымның артуымен Тқ жоғарылайды (қ. Клапейрон - Клаузиус теңдеуі). Қайнаудың шектік температурасы заттың кризистік температурасы болып табылады. Химиялық таза заттың атмосфералық қысымдағы қайнау температурасы – оның негізгі физикалық-химиялық сипаттамаларының бірі. Сұйықтық құрамындағы әр түрлі өте майда қатты бөлшектер немесе газ көпіршіктері қайнау орталығы деп аталады. Қайнау орталығы (ұрығы) жоқ, яғни алдын-ала бөгде қоспалардан және еріген газ бөлшектерінен мұқият тазартылған сұйықтықты қатты қыздырмай, яғни қайнатпай-ақ оның температурасын Тқ-нан арттыруға болады. Қатты қыздырылған сұйықтық қайнаған кезде қайнау процесі қауырт өтіп, жарылысқа ұқсас дыбыс шығарады да, оның темп-расы өзімен тепе-теңдікте тұрған қаныққан будың темп-расына дейін суынады. Сұйықтықта пайда болған көпіршік көлемінің артуы үшін оның ішіндегі будың қысымы сыртқы қысым (көпіршіктен жоғары орналасқан сұйық қабаттарының қысымы мен көпіршік бетінің қисықтығына тәуелді болатын капиллярлық қысымның) қосындысынан артық болуы тиіс. Бұл шарт бу мен жылулық тепе-теңдікте тұрған сұйықтықтың темп-расы Тқ-нан артық болғанда ғана жүзеге асады. Күнделікті тұрмыста жиі кездесетін қайнаудың бұл түрін көпіршікті қайнау деп атайды. Мұндай қайнау кезінде қыздырылған беттің темп-расы қайнау темп-расынан аздап жоғары ( Т=Т–Тқ ) болады да, қыздырылған беттің темпрасын арттырғанда ( Т-ны өсіргенде) бу түзілу орталықтары күрт өседі; олардан бөлініп шыққан көпіршіктер сұйықтық бетіне қалқып шығады да, сұйықтық қабаттары қауырт араласа бастайды. Бұл кезде қыздырылған беттен қайнайтын сұйықтыққа қарай бағытталған жылу ағыны едәуір артады. Жылу бергіштік коэфф. q/ арқылы өрнектеледі, мұндағы q – қыздырылған беттегі жылу ағынының тығыздығы (суретті қ.). Жылу ағынының (q-дың) шамасы ең үлкен (кризистік) мәніне жеткенде (Т–Тқ 25–30 С кезіндегі қайнап жатқан су үшін 1500 кВт/м2) Қайнаудың екінші кезеңі – ауыспалы қайнау басталады. Бұл кезде бу көпіршіктерінің бір-бірімен қауырт бірігуі нәтижесінде, қыздырылған беттің біраз бөлігі құрғақ дақтармен жабылады. Сұйықтыққа қарағанда будың жылу өткізгіштігі аз болғандықтан, буланудың жылдамдығы мен жылу бергіштігі (q мен ) күрт азайып, кризистік қайнау басталады. Қыздырылған бет жұқа бу қабыршағымен түгел қапталғанда үшінші – қабыршақты қайнау кезеңіне өтеді. Бұл кезде жылу қатты қызған беттен сұйықтыққа осы бу қабыршағы арқылы (жылу өткізгіштік және сәуле шығару жолымен) беріледі. қайнау бір кезеңнен екінші кезеңге ауысқандағы, q-дің өзгеру сипаты суретте көрсетілген. Қайнаудың осы үш кезеңін де кері бағытта байқауға болады; мысалы, қатты қызған металл шомбал денені суға салып шынықтыру кезінде: алдымен су қайнайды, бұл кезде дене баяу суынады (қабыршақты қайнау), онан кейін суыну жылдамдығы арта бастайды (ауыспалы қайнау) да, соңғы суыну сатысында көпіршікті қайнау ең үлкен мәніне жетеді. Көпіршікті қайнау кезінде жылу бөліп алу, суытудың ең тиімді тәсілі болып саналады. Бұл тәсіл атомдық реакторлар мен реактивтік қозғалтқыштарды салқындатуда қолданылады. Қайнау процестері химиялық технологияда, тамақ өнеркәсібінде, сұйытылған газдарды өндіруде, электрондық құралдардың тетіктерін салқындатуда, т.б. ғылым мен өнеркәсіп салаларында кеңінен пайдаланылады. жүктеу/скачать 5,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|