Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

НПО Л.О. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.

Лабораторный опыт 17 Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Цель работы: изучить протекание реакций замещения на примере взаимодействия железа с сульфатом меди.

Оборудование и реактивы: пробирки, штатив для пробирок, железный гвоздь, пробирка с раствором сульфата меди(медного купороса CuSO4).

Краткие теоретические сведения

Реакции замещения — реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями. При этих реакциях необходимо учитывать положение металла в ряду напряжений (ряд Бекетова), а также силу кислот и растворимость солей. Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Если в раствор медного купороса опустить металлическое изделием будем наблюдать на поверхности железа образование микроскопических кристаллов химически чистой меди красно-бурого цвета.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса При этом голубой раствор медного купороса постепенно бледнеет и приобретает зеленоватый окрас, происходит образование железного купороса FeSO4x5H2O. Но это способ не эффективен для прочного медного покрытия, поэтому для более качественного нанесения медного покрытия используют электричество. Таким способом (реакцией замещения) можно покрыть металлом, стоящим правее металл стоящий левее в ряду напряжений.

Порядок работы

Задание

1.Осуществите реакцию замещения меди железом в растворе медного купороса.

1.Опустите железный гвоздь в пробирку с медным купоросом, наблюдайте за происходящими изменениями цвета поверхности гвоздя и раствора соли в течение 10 минут. Что наблюдаете?

Уравнение реакции

В молекулярном и ионном виде

Вывод

Опустили железный гвоздь в пробирку с раствором медного купороса

На всей поверхности металла образуется медный налет, яркость цвета раствора значительно снизилась, раствор приобрел зеленоватый оттенок

CuSO4 +Fe=FeSO4+Cu

Cu2++Fe0 = Fe2++Cu 0

Провели реакцию, подтверждающую, особенности взаимодействия растворов солей с металлами.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Растворы солей взаимодействуют с металлами, более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный, в соответствии с их положением в электрохимическом ряду напряжений металлов(ряд Бекетова).

Содержание отчета

Укажите номер лабораторного опыта, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, результаты наблюдений занесите в таблицу, сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1.Какие реакции относятся к реакциям замещения?(Реакции замещения — реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями.)

2.В каком случае возможна реакция замещения: между серебром и хлоридом железа или между железом и нитратом серебра? Ответ обоснуйте.(Реакция возможна только между раствором нитрата серебра и железом, т.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса к. железо стоит левее относительно серебра в ряду напряжений металлов)

2AgNO3+Fe→2Ag+Fe(NO3)2

Взаимодействие железа с медным купоросом

Лабораторный опыт 17 Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Цель работы: изучить протекание реакций замещения на примере взаимодействия железа с сульфатом меди.

Оборудование и реактивы: пробирки, штатив для пробирок, железный гвоздь, пробирка с раствором сульфата меди(медного купороса CuSO4).

Краткие теоретические сведения

Реакции замещения – реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями. При этих реакциях необходимо учитывать положение металла в ряду напряжений (ряд Бекетова), а также силу кислот и растворимость солей.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Если в раствор медного купороса опустить металлическое изделием будем наблюдать на поверхности железа образование микроскопических кристаллов химически чистой меди красно-бурого цвета. При этом голубой раствор медного купороса постепенно бледнеет и приобретает зеленоватый окрас, происходит образование железного купороса FeSO4x5h3O. Но это способ не эффективен для прочного медного покрытия, поэтому для более качественного нанесения медного покрытия используют электричество. Таким способом (реакцией замещения) можно покрыть металлом, стоящим правее металл стоящий левее в ряду напряжений.

1.Осуществите реакцию замещения меди железом в растворе медного купороса.

1.Опустите железный гвоздь в пробирку с медным купоросом, наблюдайте за происходящими изменениями цвета поверхности гвоздя и раствора соли в течение 10 минут. Что наблюдаете?

В молекулярном и ионном виде

Опустили железный гвоздь в пробирку с раствором медного купороса

На всей поверхности металла образуется медный налет, яркость цвета раствора значительно снизилась, раствор приобрел зеленоватый оттенок

Cu2++Fe0 = Fe2++Cu 0

Провели реакцию, подтверждающую, особенности взаимодействия растворов солей с металлами.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Растворы солей взаимодействуют с металлами, более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный, в соответствии с их положением в электрохимическом ряду напряжений металлов(ряд Бекетова).

Укажите номер лабораторного опыта, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний, результаты наблюдений занесите в таблицу, сделайте вывод.

1.Какие реакции относятся к реакциям замещения?(Реакции замещения – реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями.)

2.В каком случае возможна реакция замещения: между серебром и хлоридом железа или между железом и нитратом серебра? Ответ обоснуйте.(Реакция возможна только между раствором нитрата серебра и железом, т. к. железо стоит левее относительно серебра в ряду напряжений металлов)

Если удалить пространство из всех атомов человеческого тела, то то, что останется, сможет пролесть в игольное ушко.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

–>СТАТИСТИКА –>

–>МЫ ВКОНТАКТЕ –>

–>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ –>

Наши спонсоры

Это классический пример реакции замещения:

Сложное вещество + простое = Другое сложное вещество + другое простое

Реакцию замещения легко провести с медным купоросом ( CuSO 4 ), если опустить в раствор железный гвоздь (предварительно его желательно очистить от грязи мелкой наждачной бумагой).

медный купорос + железо → железный купорос + медь

Довольно быстро гвоздь покрывается красным налётом чистой меди. А если положить в раствор много мелких железных предметов, голубой раствор постепенно станет светло-зелёным.Такой цвет имеет новое образовавшееся вещество – FeSO 4 – сульфат железа ( или железный купорос).

Таким образом мы получим вместо синего медного купороса зеленый железный купорос. А медь выпадет в осадок. Так железо и медь могут поменяться местами и произойдет «волшебное» выделение красной меди из синего раствора.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Для дошкольников и учеников 1-11 классов

16 предметов ОРГВЗНОС 25 Р.

Лабораторный опыт 17 Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Цель работы: изучить протекание реакций замещения на примере взаимодействия железа с сульфатом меди.

Оборудование и реактивы: пробирки, штатив для пробирок, железный гвоздь, пробирка с раствором сульфата меди(медного купороса CuSO 4 ).

Краткие теоретические сведения

Реакции замещения – реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями. При этих реакциях необходимо учитывать положение металла в ряду напряжений (ряд Бекетова), а также силу кислот и растворимость солей. Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения. Если в раствор медного купороса опустить металлическое изделием будем наблюдать на поверхности железа образование микроскопических кристаллов химически чистой меди красно-бурого цвета.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса При этом голубой раствор медного купороса постепенно бледнеет и приобретает зеленоватый окрас, происходит образование железного купороса FeSO 4 x 5 H 2 O . Но это способ не эффективен для прочного медного покрытия, поэтому для более качественного нанесения медного покрытия используют электричество. Таким способом (реакцией замещения) можно покрыть металлом, стоящим правее металл стоящий левее в ряду напряжений.

1.Осуществите реакцию замещения меди железом в растворе медного купороса.

1.Опустите железный гвоздь в пробирку с медным купоросом, наблюдайте за происходящими изменениями цвета поверхности гвоздя и раствора соли в течение 10 минут. Что наблюдаете?

В молекулярном и ионном виде

Опустили железный гвоздь в пробирку с раствором медного купороса

На всей поверхности металла образуется медный налет, яркость цвета раствора значительно снизилась, раствор приобрел зеленоватый оттенок

CuSO 4 +Fe=FeSO 4 +Cu

Cu 2+ +Fe 0 = Fe 2+ +Cu 0

Провели реакцию, подтверждающую, особенности взаимодействия растворов солей с металлами.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения . Растворы солей взаимодействуют с металлами, более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный, в соответствии с их положением в электрохимическом ряду напряжений металлов(ряд Бекетова).

Укажите номер лабораторного опыта, тему, цель, оборудование, выполните задания методических указаний , результаты наблюдений занесите в таблицу , сделайте вывод.

1.Какие реакции относятся к реакциям замещения? (Реакции замещения – реакция между простыми и сложными веществами, при котором атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. К такому типу реакций относится взаимодействие между металлами и кислотами, металлами и солями.)

2.В каком случае возможна реакция замещения: между серебром и хлоридом железа или между железом и нитратом серебра? Ответ обоснуйте. (Реакция возможна только между раствором нитрата серебра и железом, т.к. железо стоит левее относительно серебра в ряду напряжений металлов)

Чистая медь, чистое железо

Чистая медьЖелезоЖелезный купоросМедный купорос

Чистая медь

Чистая медь(Cu) — металл красного цвета, имеет высокую пластичность, то есть способность деформироваться, при этом не ломаясь.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Чистая медь – отличный проводник тока. По проводимости она занимает третье место после золота и серебра.

Медь отлично проводит тепло. При контакте с горячей поверхностью очень быстро нагревается, поэтому не рекомендуется её использовать для переноса горячих предметов.

Чистая медь хорошо окисляется. При длительном пребывании в воде на её поверхности образуется зеленоватый налёт, — это гидроксид меди Cu(OH)2 и карбонат меди CuCO3.

Чистая медь на воздухе быстро покрывается тонкой плёнкой тёмного оксида меди CuO, которая предохраняет её от дальнейшего разрушения. Разбавленная серная кислота и медь практически не реагируют, но концентрированная серная кислота и медь легко взаимодействуют друг с другом с образованием голубого раствора медного купороса CuSO4 (используем для напыления деревьев), ядовитого сернистого газа SO2 и воды.

При нагревании меди на воздухе происходит интенсивное окисление. Изделие из меди чернеют, покрываясь слоем оксида меди (II) CuО.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса При нагреве медных изделий до температуры свыше 1000 °С образуется другой оксид — Cu2О.

Находясь долгое время на воздухе, чистая медь покрывается плёнкой малахита, образующегося по химической реакции

2Cu+О22О+СО2=(CuОН)2СО3. Именно этому веществу обязаны своим цветом бронзовые памятники и старые крыши городов Западной Европы.

Все соли меди ядовиты. Поэтому не рекомендуется использовать её при приготовлении или употреблении пищи.
Азотная кислота и медь реагируют постепенно: сначала чистая медь окисляется до окисла меди, а после реагирует, образуя двуокись азота (NO2), нитрат меди Cu(NO3)2 – голубоватый раствор и воду. Двуокись азота (NO2) – ещё знакомо это вещество под названием “бурый газ”.
Соляная кислота и чистая медь реагируют только при нагревании. Сначала чистая медь окисляется до оксида меди, а дальше образуется зеленоватый хлорид меди CuCl2 и вода.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

С медным купоросом Вам приходилось сталкиваться и в домашних условиях: он представляет собой кристаллики синего цвета, хорошо растворимые в воде. Сама молекула медного купороса уже содержит воду (5 молекул воды соединены с 1 молекулой медного купороса). Если нагреть синие кристаллики, то вскоре мы увидим, что они теряют свою форму и цвет, превращаясь в рыхлую белую безводную массу (безводный сульфат меди CuSO4).

Медь влияет на цвет и окраску некоторых минералов, таких как малахит (от светло-голубого до тёмно-зелёного цвета), диоптаз (изумрудно-зелёный) и др.

Чистое железо

Чистое железо (Fe): серебристый металл белого цвета, проявляющий амфотерные свойства (то есть может вступать в реакцию с кислотами и щелочами). Железо — металл тяжёлый (1 м3 весит 7800 кг), имеет высокую пластичность и прочность (прочнее меди). Чистое железо — металл с содержанием чистого железа по массе около 99,995%, — практически не применяется. Говоря о железе, обычно подразумевают его сплавы с углеродом и другими элементами: до 2,14% углерода – это стали, более 2,14% – чугуны.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса При наличии других элементов и изменении их концентрации в железном сплаве (стали) резко меняются физико-механические свойства сплава.

Если концентрация углерода в сплаве железа превысит 6,67%, то углерод вступит в химическую реакциюс железом, образовав уже не сплав, а химическое соединение — карбид железа FeC2.

Чистое железо плавится при температуре 1540°С, пластично, легко поддаётся намагничиванию. При нагревании до 768°С железо теряет свои магнитные свойства.
Чистое железо — химически активный элемент. Железо и соляная кислота легко реагирует друг с другом, образуя хлорид железа FeCl2. Чистое железо легко окисляется даже во влажном воздухе, образуя триокись железа Fe2 O3*nH2O, по-другому называемая ржавчиной. Железо и серная кислота реагирует с образованием сульфата железа Fe(SO4)2, — прозрачного зеленоватого раствора. Если оставить раствор на воздухе, то можно заметить через некоторое время образование бурого осадка,- это сульфат железа соединился с кислородом воздуха, образовав рыхлую бурую массу нового соединения железа: Fe(SO4)3

Азотная кислота и чистое железо реагируют с образованием нитрата железа Fe(NO3)2, окиси азота NO или аммиачной селитры NH4NO3 (вещество ещё известное в качестве аммиачного удобрения) и воды.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса
Так реагируют разбавленные кислоты с железом. Концентрированная азотная и серная кислоты на чистое железо не действуют (при комнатной температуре), благодаря наличию образующейся оксидной плёнки.

Железо легко вытесняет медь в химической реакции замещения, если в раствор медного купороса опустить металлическое изделие. Мы будем наблюдать на поверхности железа образование микроскопических кристаллов химически чистой меди красно-бурого цвета.
При этом голубой раствор медного купороса постепенно бледнеет и приобретает зеленоватый окрас, происходит образование железного купороса FeSO4x5H2O.
Но это способ не эффективен для прочного медного покрытия. Для более качественного нанесения медного покрытия используют электричество. Таким способом (реакцией замещения) можно покрыть медью любой металл, стоящий левее меди в ряду напряжений.
Но необходимо помнить, что в случае образования глубоких царапин по поверхности покрытия, могут образовываться (если система находится в электролите) гальванические элементы, что приводит к разрушению металлов.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Чистое железо придаёт окрас некоторым минералам: гематит (от серого до тёмного тона окраски), топаз (бесцветный, синий голубой, жёлтый, оранжевый).

Наиболее важными химическими соединениями железа являются:

FeSO4x5H2O — железный купорос — применяется в сельском хозяйстве как яд для борьбы с вредителями;

Fe2(SO4)3x9H2O — водный сульфат железа применяется для очистки воды;

FeCl3 — также применяется для очистки воды, а также для травления меди (электроника)

Fe(NO3)2x9H2O — водный нитрат железа — применяется в текстильной промышленности для обработки и покраски ткани

Что касается чистого железа, то оно используется, в основном, как катализатор в химических реакциях.

Определить наличие ионов железа (2-х или 3-х валентного) можно с помощью Качественной реакции

Железо образует 3 различных оксида железа, отличающихся степенью окисления железа и цветом химического соединения и его активностью.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Значение медного и железного купороса для жизни растений

Существует большая разница между медным и железным купоросом. Во-первых, медь и железо, как химические элементы воздействуют на вегетационный процесс по-разному, поэтому, если Вы хотите, например, купить медный купорос, это следует учитывать. Во-вторых, в железном и медном купоросах состав микроэлементов тоже не является одинаковым, и использовать их нужно осторожно и грамотно.

Для чего нужен железный купорос?

Вот, например, возьмем железо, без которого очень большое количество растений попросту не могут расти. Конечно, можно купить никель сернокислый, и использовать для более быстрого роста его, но эффект будет намного другой. Особенно железо любит крыжовник и смородина. Скорее всего, Вам не раз приходилось видеть, как различные опытные садоводы-любители под кусты закапывают старые гвозди, консервные банки, а также металлические крышки. В процессе ржавения они растворяются в почве, тем самым способствуя восполнению в растениях недостатка железа.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

И все-таки без использования железного купороса растениям сложно обойтись. Тут дело заключается в том, что кристаллы синевато-зеленого цвета — это практически единственное удобрение, которое в своем составе содержит пятьдесят процентов полезных микроэлементов железа.

У растений недостаток железа приводит к возникновению большого количества заболеваний, например, хлороза. Те растения, которые поражены хлорозом, приостанавливают свой рост, у них отмирают листья, а иногда начинает и преждевременный листопад.

Недостаток железа можно восполнить посредствам опрыскивания растений железным купоросом. Кроме того, можно купить никель сернокислый и опрыскать растения раствором из него.

Медный купорос

Если вы планируете купить медный купорос и использовать его в качестве удобрение, то в конечном итоге такое действие тоже принесет свои плоды. Наиболее чувствительны к недостатку меди: сливы, груши и яблони. Прежде всего, медный купорос используют для подкормки тех растений, которые произрастают на песчаных, торфяных и прочих почвах, которые бедны медью.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Медный купорос — Энциклопедия по машиностроению XXL







Применяются установки ЭГДА, где электрическое поле, моделирующее область изучаемого потенциального движения, создается в ваннах, заполненных жидким электролитом с малой концентрацией раствора медного купороса или соляной кислоты, или поваренной соли и т. п.  [c.296]

Для изготовления биметалла применяют два способа горячий (стальную болванку ставят в форму, а промежуток между болванкой и стенками формы заливают расплавленной медью полученную после охлаждения биметаллическую болванку подвергают прокатке и протяжке) и холодный, или электролитический (медь осаждают электролитически на стальную проволоку, пропускаемую через ванну с раствором медного купороса). Холодный способ обеспечивает равномерность толщины медного покрытия, но требует значительного расхода электроэнергии кроме того, ири холодном способе не обеспечивается столь прочное сцепление слоя меди со сталью, как при горячем способе.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.204]












При необходимости вода должна быть обработана тем или иным способом и не должна способствовать развитию биологических обрастаний аппаратов и охладителей воды. Воду нужно хлорировать, а охладители обрабатывать раствором медного купороса.  [c.10]

Пассивными можно сделать поверхности и других металлов — железа, никеля, хрома, олова и т. д. Например, железо, обработанное в концентрированной азотной кислоте, теряет способность растворяться в кислотах, выделять медь из раствора медного купороса. При-такой обработке на поверхности железа возникает тонкая плотная пленка окиси железа FeO, которая делает поверхность железа пассивной. К сожалению, эта пленка хрупкая и легко разрушается.  [c.90]

Например, из раствора медного купороса при 1 А-ч осаждается 1,186 г Си, а из раствора хромовой кислоты — 0,3234 г Сг. Практически, однако, выход по току всегда бывает меньше 100% и составляет в среднем от 70 до 80%.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.74]

Вероятно, самым простым примером химического осаждения является осаждение меди на железе, погруженном в раствор медной соли, например медного купороса. Этот процесс связан с простым замещением ионов железа ионами меди. Однако он не имеет большого практического значения, так как осаждение прекращается, когда железо полностью покрывается медью. Осадок получается очень тонким, а покрытие — пористым и  [c.82]

Межкристаллитная коррозия (МКК) определяется как коррозия по границам зерен или как избирательная коррозия фаз, выделяющихся по границам зерен. Испытания на МКК являются контрольными для аустенитных, аустенито-ферритных и аустенито-мартенситных нержавеющих сталей и должны проводиться в соответствии с ГОСТ 6032—75. Испытания проводят на образцах в растворах медного купороса и серной кислоты с добавлением медной стружки или цинковой пыли сернокислого железа и серной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты. После кипячения в течение регламентированного времени от 7 до 48 ч производят загиб образцов для определения сетки трещин, являющейся браковочным признаком.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Определение глубины проникновения МКК в спорных случаях проводят на поперечном шлифе с помощью микроскопа.  [c.53]

Для борьбы с микробиологической коррозией оборотную воду хлорируют в градирнях, где она охлаждается, жидким хлором или хлорной известью из расчета 2—6 г/м активного С1 в зависимости от окисляемости оборотной воды. Для борьбы с обрастанием ракушечником в градирни подают медный купорос в количестве до 10 г/м . Для повышения коррозионной стойкости латунных конденсаторов в воду периодически вводят концентрированный 21 %-ный раствор сульфата железа из расчета 5 г/м железа [2]. Присутствие ионов железа в охлаждающей воде способствует образованию на поверхности сплавов меди плотной и прочной оксидной пленки.  [c.33]












С увеличением продолжительности травления свыше 2 мин показатели нагрузки и микротвердости соответственно составили 11 и 15%. Однако при этом значительно увеличилась шероховатость поверхности, следовательно, ухудшилась ее контактная выносливость.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Однако износостойкость деталей при травлении повышается. Это можно объяснить тем, что в результате химического взаимодействия кислот с металлом образуется устойчивая окисная пленка, снижающая коэффициент трения. Опыты показали, что травление сверл, разверток, метчиков и т. п. в растворе, состоящем из 5% азотной, 10% серной кислот и 5% медного купороса на 1 л воды, в течение 4—8 мин повысило их износостойкость в 1,5 раза.  [c.235]

Антисептик ХМ-5 (ГОСТ 13327—67) — смесь в весовых частях медного купороса 50 хромпика натриевого 48,3 хромового ангидрида 1,7 и pH водного раствора 4. По второму рецепту — хромовый ангидрид не вводится и соответственно увеличивается содержание хромпика — до 50 частей. Смесь обычно готовят на месте проведения работ, связанных с защитой древесины от гнили.  [c.280]

Несколько зубьев на обеих шестернях натирают смесью, состоящей из 560 Г воды, 140 Г медного купороса. 70 Г серной кислоты 66 по Боме (при составлении смеси кислоту медленно добавляют в воду, а затем растворяют купорос).Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.308]

Примечание. В числителе указано минимальное число погружений в раствор медного купороса, нателе — длительность каждого погружения в секундах.  [c.414]

В оцинкованной проволоке проверяется также качество защитного покрытия—прочность (испытанием на навивание) и стойкость (испытывается погружением в раствор медного купороса).  [c.417]

Антикоррозионные свойства груб из стали марки Я1Т определяются результатами испытаний образцов (28 X 90 J — ) из готовых труб на интеркристаллитную коррозию. Показателем коррозионной стойкости является сохранение металлического звука образцами и отсутствие на образцах трещин при загибе на 90 после нагревания их в течение 2 час. при температуре 650° и последующего кипячения в течение 48 час. в растворе медного купороса с серной кислотой (раствор 1 л воды +111 г медного купороса + 55 мл серной кислоты уд. веса 1,84).  [c.428]

Хромистая нержавеющая сталь хорошо сопротивляется действию влажной атмосферы, речной и морской воды, пара, некоторых органических кислот и растворов солей и щелочей, азотной кислоты, крови, алкоголя, борной кислоты, цианистого калия, марганцовокислого калия, медного купороса и др.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.488]

Водопроводная вода с 0,1 /о медного купороса 18,04 1305 15>93 0,00  [c.17]

Плоскость разъёма штампов для разметки покрывают водным раствором медного купороса, причём для облегчения разметки рекомендуется прошлифовать плоскость.  [c.472]

Медный купорос кри- 2,2 —2.3 зеркальное(крон) 2.45 — 2,72  [c.914]

Сталь как проводниковый материал используется также в виде шин, рельсов трамваев, электрических железных дорог (включая третий рельс метро) и пр. Для сердечников сталеалюминиевых проводов воздушных линий электропередачи (см. выше) применяется особо прочная стальная проволока, имеюи ая 0 =1200—1500 Л Па и А/// = 4—5 %. Обычная сталь обладает малой стойкостью к коррозии даже при нормальной температуре, особенно в условиях повышенной влажности, она быстро ржавеет при повышении температуры скорость коррозии резко возрастает. Поэтому поверхность стальных проводов должна быть защищена слоем более стойкого материала. Обычно для этой цели применяют покрытие цинком.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Непрерывность слоя цинка проверяется опусканием образца провода в 20 %-иый раствор медного купороса при этом на обнаженной стали в местах дефектов оцинковки откладывается медь в виде красных пятен, заметных на общем сероватом фоне оцинкованной поверхности провода. Железо имеет высокий температурный коэффициент удельного сопротивления (см. табл. 7-1 и рис. 7-15). Поэтому тонкую железную проволоку, помещенную для защиты от окисления в баллон, заполненный Еюдородом или иным химическим неактивныи газом, можно применять в бареттерах, т. е. в приборах, использующих зависимость сопротивления от силы тока, нагревающего помещенную в них проволочку, для поддержания постоянства силы тока при колебаниях напряжения.  [c.204]












Мелкие поры и микротрещины на отливках выявляют цветной и люминесцентной дефектоскопией. Для обнаружения пор и микротрещин на уплотнительных поверхностях помимо указанных методов применяют химическое травление раствором следующего состава медный купорос 42 мг, соляная кислота плотностью 1,19 г/см — 20 мг, дистиллированная вода 20 мг.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Перед нанесением раствора уплотнительную поверхность обезжиривают, после чего кисточкой наносят раствор. Затем поверхность промывают водой и просушивают фильтровальной бумагой. Дефекты обнаруживаются через 2—4 мин. Результаты де-фектовки деталей заносят в дефектовочную ведомость.  [c.274]

Сердечники сталеброизовых и сталеалюминиевых проводов изготовляются из стальной оцинкованной проволоки двух марок (ГОСТ 9850—61) ОС—для однопроволочных сердечников МС—для -М Югопроволочных сердечников. Проволока производится диаметром от 1,2 до 4,5 мм. Цинковое покрытие выдерживает от 2 до 5 погружений (длительностью 1 мин) в медный купорос. Проволока имеет прочность около 120 кГ/мм- и допускает, в зависимости от диаметра, от 3 до 7 загибов и от 3 до 24 скручиваний на расчетной длине 200 мм.  [c.290]

Одним ИЗ наиболее распространенных методов контроля стали на склонность к межкристаллитиой коррозии является кипячение образцов стали в 10%-ном растворе медного купороса и серной кислоты в колбах с обратным холодильником (метод А), выполняемое в соответствии с требованиями ГОСТа 6032—58.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Потеря металлического звука и образование трещин при изгибе образцов свидетельствуют о склонности стали к межкристаллитиой коррозии. Существуют и другие методы определения склонности нержавеющих сталей к межкристаллитиой коррозии, например, метод AM, по которому образцы испытывают в водном растворе медного купороса и серной кислоты в гфисутствии медной стружки.  [c.63]

Купорос медный Си04-5Н20. Молекулярный вес 250, йлотность 2,3 г см . Сернокислая соль меди, кристаллизующаяся с пятью молекулами воды. Кристаллы синего цвета. По ГОСТу 2142—-67 поставляют марок Б — для изготовления искусственного волокна и А — общего применения в составе I, II и 111 сортов, различающихся содержанием основного вещества и примесей. Назначение медного купороса в машиностроении — гальванотехника, электрическая обработка, меднение и др. Упаковывают в дощатые или фанерные ящики или бочки и в другую прочную тару.  [c.286]

Масса асфальтопековая 156 Масса древесная 236 Массивные шины 253 Мастика противошумная 266 Маты из стеклянного волокна 275, резиновые 246 Медная фольга 84 Медно-бериллиевая лигатура 97 Медно-никелевые лигатуры 90 Медно-никелевые сплавы 88 Медно-цинковые припои 96 Медные провода 149 Медные сплавы 83—90 Медный купорос 286 Медь 83  [c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 340]

Хромомедпый препарат (ГОСТ 13327—73). Состав медный купорос 50% и бпхромат натрия 50%i. Растворимость в воде пе более 10% (нрн 60° С — 30%) умеренно окрашивает древесину в зеленый цвет, вызывает коррозию черных металлов, снижает прочность древесины пропитанная древесина склеивается и окрашивается. Особенно эффективен против грибков умеренной гнплп ы менее — против домовых грибков.  [c.351]

Для сред с окислительно-восстановительным потенциалом необходимо одновременное легирование никеля молибденом и хромом. Сплавы этой группы получили широкое распространение за )убежом и в отечественной практике, например, Хастеллой С, еманит НС, NAS-60-3, сплав Х15Н55М16В. Эти сплавы применяются для работы с влажным хлором, хлорным железом, медным купоросом, смесях азотной и серной кислот, фосфатной й органических кислотах.  [c.129]

Образующаяся благодаря присутствию хрома защитная окис-ная пленка, в совокупности с инертностью молибдена, позволяет применять этот сплав для работы с влажным хлором, хлоридами, гипохлоридами, сульфидами, растворами окисляющих солей, хлорным железом, хромовой кислотой и т.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса д. Сплав также стоек в смеси кислот, азотной и серной, хромовой-и серной, в медном купоросе, в фосфорной кислоте и в органических кислотах, таких, как уксусная, муравьиная и т.д. [59].  [c.148]

Для деталей из медных сплавов применяют состав 100 г медного купороса 10 г азотнокислого серебра 8 см азотной кислоты (уделы5ый вес 1.4) 50 сж ацетона и 1 л воды.  [c.506]

Марбль) Медный купорос 4 а Соляная кислота (конц.)20 лм Вода 20 Может применяться в горячем состоянии. Продолжительность травления около 1 мин. Выявление структуры нержавеющей стали  [c.143]

Прочность ОЦИНКОВКИ контролируется испытанием на отслаивание цинка методом загиба образцов на 180° (с прокладкой, равной толщине листа) деревянным молотком без последующего разгиба. На месте сгиба не должно быть отслоений цинка или трещин, обнажающих поверхность -стали. Плотность оцинковки проверяется методом погружения испытуемого образца в раствор медного купороса с последующим промыванием. Показателем удовлетворительного качества плотности оцинковки является отсутствие омеднённых мест или точек после двукратного погружения.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.395]

Качество оцинковки проверяется четырёхкратным погружением труб в раствор медного купороса (с вытиранием труб насухо после каждого погружения) трубы не должны краснеть (омедняться).  [c.431]

Светогидравлический эффект хорошо получался с обычным рубиновым лазером средней мощности. Но оказалось, что стоило только немного подкрасить воду, хотя бы до светло-голубого цвета, медным купоросом, как световой взрыв становился заметно сильнее. Газированная вода вскипала легче чем простая водопроводная. Было доказано, что именно примеси — пузырьки газа, песчинки, частицы краски — рассеивают свет и становятся центрами локального местного нагрева. К тому же любая, самая прозрачная для обычного света, жидкость становится непрозрачной для лазерного луча высокой интенсивности и жадно поглощает световую энергию.  [c.279]

Серная Соляная Едкое кали Едкий натр Медный купорос Цинко- вый купорос yr.ie- КИСЛЫЙ натрий (сода) Пова- ренная соль Хлори- стый аммоний (наша- тырь)  [c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 355]

Для клеймения чугунных детален применяют раствор следующего состава медный купорос 100 Г/л, азотнокислое серебро 10 Г/л и серная кислота (уд. веса 1,84) 10 мл/л. Для маркировки стальных изделий, нанессния делении и надписей с предварительной изоляцией стальных поверхностен лаком № 67 применяют раствор следующего состава азотнокислый висмут 40—45 Г/л, азотнокислая медь 20—25 Г/л, азотная кислота (уд. веса 1,4) 340—ШО. шл/л. Для химического клеймения стальных изделий п заготовок, когда точное сохранение размеров не требуется, можно пользоваться одним из следующих растворов медный купорос 30—50 Г/л, серная или азотная кислота 3—4 ли/л, двухромовокислый калий (хромпик) 50—70 Г/л и азотная кислота 20—30 мл/л. Детали из конструкционных легированных сталей клеймят раствором  [c.934]












Инструмент из сталей Р18 клеймят раствором, содержащим медный купорос, солянистую и соляную кислоты.  [c.934]

Из растворов для бсзкислотного клеймения стальных детален применение получил 25%-ный спиртовый раствор йода или раствор, содержащий 5% (по весу) медного купороса, 5% таннина, 10% винного спирта и 8% воды.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.934]


Микроудобрения — УкрАгроКонсалт

Наряду с основными питательными веществами для развития растений необходимы некоторые элементы в незначительных дозах. Это микроэлементы — железо, марганец, цинк, медь, бор, молибден. В почве они находятся в очень малых количествах. При их отсутствии растения плохо растут и развиваются.

Их нехватку позволяют восполнить микроудобрения, к которым относят сульфат цинка, сульфат марганца, борную кислоту, сульфат меди (медный купорос), сульфат железа (железный купорос), молибдат аммония, нитрат кобальта, йодистый калий. Иногда эти удобрения выпускают в комплексном виде (в таблетках).

Внесение в почву ничтожно малых количеств этих элементов сразу же дает положительный эффект. Соли этих элементов берут на кончике перочинного ножа и растворяют в ведре воды, которой поливают огородные и тепличные растения, как и обычными удобрениями. Используют для предпосевной обработки семян, в основной заправке почвы, рассадных грунтах и в некорневых и корневых подкормках.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса

Основные микроудобрения

Удобрение
Описание
Применение
Примечания
Борсодер-жащие При недостатке бора у многих растений погибают точки роста. На листьях часто появляются ожоги, крапчатость и пигментация, и они скручиваются. Применяются некорневые подкормки рассады цветной капусты, всходов свеклы, брюквы, плодовых и ягодных растений. Доза: 2 г на 10 л воды. Наиболее эффективны на торфяных и дерново-подзолистых почвах.
Медные удобрения Применяются в виде размолотых пиритных (колчеданных) огарков и медного купороса.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса При недостатке меди бледнеют кончики листьев, у плодовых культур, прекращается рост верхушечных почек. Пиритные огарки вносят один раз в 5-6 лет в дозе 50 г; сульфат меди — 1 г на 1 кв.м. Для некорневой подкормки вегетирующих растений доза 1 г медного купороса на 10 л воды. Рекомендуется применять на торфяниках, где мало содержится меди.
Железо При недостатке железа прежде-временно желтеют листья (хлороз), особенно молодые, и отмирают побеги. Чаще всего хлороз наблюдается на почвах, богатых кальцием. Недостаток железа восполняют опрыскиванием растений раствором железного купороса (5г на 10 л воды). Особенно страдают от недостатка железа яблоня, груша, слива, малина, картофель, томаты.
Марганце-вые удобрения Недостаток марганца вызывает хлороз листьев. При сильном голодании они полностью обесцвечиваются и зелеными остаются только жилки.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Применяют 0,1 %-ный раствор сульфата марганца в виде некорневой подкормки гороха, фасоли, свеклы, а также при предпосевной обработке семян. Применяют при известкованных почвах.
Цинковые удобрения Применяют в виде сульфата цинка. Сульфат цинка вносят в почву из расчета 1 г на 1 кв.м.

Купоросы — Справочник химика 21





Пример 2. Найти массы воды и медного купороса iiSOi- -бНгО, необходимые для приготовления одного литра растпора, содержащего 8% (масс.) безводной соли. Плотность 8% раствора USO4 равна 1,084 г/мл. [c.108]

    Коагуляция—один из наиболее доступных и д нJeвыx методов очистки буровых сточных вод. Цель коагуляции — освобождение воды от нефти, мути, взвешенных веществ, физико-химические свойства которых ие позволяют или делают нерациональным удаление их отстаиванием.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса В качестве коагулянтов опробованы строительная известь, хлорное железо, сернокислое закисное железо, сернокислый алюминий и др. Прн использо-вапни железного купороса сточную воду перед введением коагулянта подщелачивали известью до рН Ю, при использовании хлорного железа проводили нейтрализацию воды. Высокая эффективность очистки сточных вод достигнута прн использовании сернокислого алюминия. В зависимости от степени загрязнения сточных вод 10%-ный раствор коагулянта вводят в количестве 300—800 мг/л (табл. 20). [c.199]








К электролитам относятся некоторые минеральные и органические кислоты (соляная, серная, уксусная), щелочи (едкий натр, известь) и соли (поваренная соль, хлористый кальций, железный купорос, хлорное железо, нафтенат алюминия и др.). Действие электролитов различно. Одни из них снижают стабильность эмульсии, другие способствуют разрушению пленки эмульгатора, третьи образуют нерастворимые осадки с солями, входящими в состав эмульсии.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Применение некоторых реагентов ограничено вследствие их корродирующего действия на аппаратуру или высокой стоимости. [c.182]

    Поверхность металла рекомендуется покрывать тонким слоем ме- ювого расгвора, смешанного с льняным маслом, клеем или водным раствором медного купороса. [c.99]

    Антибактериальную обработку воды хлором проводят таким образом, чтобы его остаточное содержание, определяемое после наиболее удаленного аппарата, не превышало 0,2 мг С12/л. Одновременно добавляют купорос (4 мг Си/л) в расчете на часовой расход оборотной воды. Такая обработка воды в сочетании с ингибированием обеспечивает нормальный теплообмен иа установках и значительно снижает потребность в охлаждающей воде. [c.89]

    Материальный баланс кристаллизации медного купороса [c.34]

    Из соединений меди (II) технически наиболее важен кристаллогидрат Си504-5Н20 (медный купорос). Он применяется для получения минеральных красок, для борьбы с вредителями и болезнями растений в сельском хозяйстве, служит исходным продуктом для получения меди и ее соединений и т.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса д. [c.629]

    Медный купорос Си504-5Н20 образует синие кристаллы. Применяется для электролитического покрытия металлов медью, для приготовления некоторых минеральных красок, а также в качестве исходного вещества при получении других соединений меди. Б сельском хозяйстве разбавленным раствором медного купороса пользуются для опрыскивания растений и протравливания зерна перед посевом, чтобы уничтожить споры вредных грибков. [c.390]

    Туман ссриоН кислоты после печеИ об-ж[ га железного купороса 0,2 0,002 99,0 [c.209]

    СЯ медным купоросом. Возможно уничтожение водорослей медным купоросом в воде, без ее спуска. При этом надо иметь в виду, что при большом количестве водорослей продукты их разложения после химической обработки спускаются на дно бассейна, засасываются насосом и могут забить теплообменные аппараты. Применение медного купороса имеет и другой недостаток если трубопроводы выполнены из чугунных труб с пеньковым уплотнением раструбов, то медный купорос, воздействуя на пеньку, может нарушить целостность уплотнений.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.334]

    Какие равновесия, устанавливающиеся в растворе медного купороса, координационная формула которого [Си (HjO)4] SO4 Н2О, обусловливают кислый характер его раствора  [c.189]

    Сульфат меди( ) USO4 в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерный сине-голубой цвет. Эта окраска свойственна гидратированным ионам [Си(Н20)4Р+, поэтому такую же окраску имеют все разбавленные растворы солей меди(II), еслн только онн не содержат каюих-либо окрашенных анионов. Из водных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды, образуя прозрачные синие кристаллы. В таком виде он называется медным купоросом (см. стр. 390). [c.573]

    Пример 2. Через раст юр медного купороса проходит ток силой в 1,5 а. Определить теоретический выход меди в течение [c.248]

    Насыщенный раствор медного купороса содержит 27,06% USO4 5Н2О.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Выразить концентрацию раствора в процентах безводной соли. [c.188]

    Прп иагревапии железного купороса выделяется вода и получается белая масса безводной солн PeS04. При температурах [c.688]

    Часто оба эти процесса (процесс электрокристаллизации и процесс анодного растворения металла) протекают достаточно быстро и не сопровождаются заметными перенапряжениями. Например, если опустить две медные пластинки в раствор медного купороса и включить электрический ток, то уже при малом напряжении происходит элeктp0литичe к0li растворение анода и осаждение меди на катоде. Как известно, на этом основано электрорафинирование (очистка меди электро-лизом). [c.635]

    В медном купоросе Си504-5Н20 вокруг Си (II) координированы четыре молекулы воды в плоскости и две 504 -группы по оси. Пятая молекула Н2О играет роль мостика, объединяющего водородными связями молекулы Н. 0 в плоскости и 504 -группу  [c.627]

    Пример 3. Раствор сернокислой меди uSO в процессе кристаллизации охлаждается со 100 до 20° С.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Определить количество полученного при этом медного купороса СиЗО -БНгО из 1 г начального раствора USO4, если растворимость сернокислой меди при 100° С равна 75 г, а при 20° С равна 20,7 г на 100 г воды. [c.33]

    Рсмпепис. Обозначим вес медного купороса, получаемого из 1 т начального раствора USO4, через G тонн. Отсюда вес маточного раствора определится (I — G) тони. Нача./1Ы1ая концентрация сернокислой меди [c.33]

    Наяример, п,ри электролизе медного купороса [c.247]

    Решение. Количество пропущенного через раствор тока раипо 1,5-1 = 1,5 а-ч, или 1,5-3600 = 5400 кулонов эквивалентный вес меди в медном купоросе 31,8. Следовательно, по урав-iieiinio (124) имеем  [c.249]

    Кат. ч Ап, — соответстсенно подвижности катионов и апм онов (ионные электропроводности) с — концентрация более концентрированного и с —менее концентрированного раствора (е электролиз медного купороса с медными электродами [c.252]

    При электролизе медного купороса с медиыми электродами получено 0,3 г меди.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса Перед электролизом концентрация раствора у анода составляла [c.261]

    При полной смоченности торца пасадки создаются наиболее благоприятные условия для проведения скрубберного процесса. Прн этом можно более качественно, чем при зональном орошении, предотвратить забивание насадки пылью, приносимой газом [57, 66, 100], образование на ней нерастворимых осадков и гелей, инверсию орошающих растворов [5], неравномерный переход грану-лироваи[юй насадки в раствор (производство медного купороса [80]) и температурную деформацию элементов насадки при испарении жидкости с них [117]. [c.62]

    В некоторых аппаратах привод звездочек делают с учетом нх работы на переменном числе оборотов. Так, в производстве медного купороса звездочки, орошающие серной кислотой медные гранулы (являющиеся насадкой), имеют обычно вариатор числа оборотов, позво- пяющий сгшзить п и соответствегпю дальность полета разбрасываемой жидкости по мере растворения насадки и ее опускания, причем иногда применяют и вращение звездочки в обратном направлении [80].Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса  [c.127]

    Насьицепный при 20°С раствор медного купороса содержит 27% 11SO4 5Н2О (р= 1,2). При какой силе тока можно в течение 3 ч выделить всю медь из 1 л такого раствора  [c.174]

    При промышленном получении медного купороса медный лом окисляется при нагревании кислородом воздуха и полученный оксид меди (II) растворяется в серной кислоте. Вычислить теоретический расход меди и 80%-ной серной кислоты на 1 т USO4  [c.188]





Неорганическая химия (1989) — [

c.408



]

Неорганическая химия (1987) — [

c.388


,


c.429


,


c.431



]

Учебник общей химии (1981) — [

c.121


,


c.227


,


c.416


,


c.439


,


c.488



]

Неорганическая химия (1981) — [

c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 294


,


c.295


,


c.418


,


c.495



]

Пособие по химии для поступающих в вузы 1972 (1972) — [

c.234



]

Экспериментальные методы в неорганической химии (1965) — [

c.266



]

Курс неорганической химии (1963) — [

c.765



]

Общая химия ( издание 3 ) (1979) — [

c.396


,


c.404


,


c.470


,


c.501


,


c.506



]

Курс общей химии (1964) — [

c.377


,


c.378



]

Очерк общей истории химии (1969) — [

c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 62


,


c.68


,


c.88


,


c.90


,


c.118


,


c.132


,


c.138


,


c.145


,


c.157


,


c.161


,


c.162


,


c.165


,


c.173


,


c.287


,


c.382



]

Неорганическая химия (1974) — [

c.232


,


c.234


,


c.235



]

Аналитическая химия (1965) — [

c.79



]

Общая химия 1982 (1982) — [

c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 390


,


c.573


,


c.623


,


c.688



]

Общая химия 1986 (1986) — [

c.376


,


c.377


,


c.556


,


c.603


,


c.668



]

Общая и неорганическая химия (1981) — [

c.452


,


c.554


,


c.587



]

Учебник общей химии 1963 (0) — [

c.215



]

Неорганическая химия (1981) — [

c.294


,


c.295


,


c.418


,


c.495



]

Неорганическая химия (1978) — [

c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 364


,


c.411


,


c.419



]

Общая химия Издание 4 (1965) — [

c.289



]

Общая химия Издание 18 (1976) — [

c.386


,


c.566


,


c.615


,


c.680



]

Общая химия Издание 22 (1982) — [

c.390


,


c.573


,


c.623


,


c.688



]

Общая и неорганическая химия (1994) — [

c.444


,


c.529


,


c.556



]

Теоретические основы общей химии (1978) — [

c.180



]

Технология минеральных солей Ч 2 (0) — [

c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 663


,


c.694


,


c.715



]

Неорганическая химия Изд2 (2004) — [

c.482



]

Сочинения Научно-популярные, исторические, критико-библиографические и другие работы по химии Том 3 (1958) — [

c.178



]

Краткая химическая энциклопедия Том 2 (1963) — [

c.0



]

Основы общей химии Т 1 (1965) — [

c.157


,


c.315



]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) — [

c.11


,


c.317


,


c.516



]

Технология минеральных солей Издание 2 (0) — [

c.378


,


c.449


,


c.Железо и медный купорос: 7. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса 472


,


c.487


,


c.498



]

Курс неорганической химии (1972) — [

c.684



]

Практикум по общей химии Издание 3 (1957) — [

c.65


,


c.83


,


c.266



]

Практикум по общей химии Издание 4 (1960) — [

c.65


,


c.83


,


c.266



]

Практикум по общей химии Издание 5 (1964) — [

c.69


,


c.91


,


c.287



]

Основы общей химии том №1 (1965) — [

c.157


,


c.315



]


физическая химия — Какой ион железа образуется в реакции между железом и сульфатом меди (II)?

Когда вы «занимаетесь» наукой, вы обычно пытаетесь (не) подтвердить модель устройства мира. {2+} + 2e- & <=> Fe} & -0.0_ \ text {(Fe3)} & = 0,342 ~ \ mathrm {V} — (-0,037 ~ \ mathrm {V}) = 0,379 ~ \ mathrm {V}
\ end {align} $$

Понятно, что реакция (Fe2) выделяет больше энергии, и поэтому ее следует предпочесть другой реакции. Это означает, что мы ожидаем выхода 100% Cu, а не 150% Cu.

Теперь, когда мы собрали некоторое теоретическое понимание этого вопроса, давайте перейдем к интересной части, а именно

Вы правильно рассчитали теоретический выход меди равным 0.89 г и 1,33 г соответственно. Соответствующие количества меди составляют 0,014 моль и 0,021 моль.

Вы измерили количество произведенной меди, и оно составляет 0,78 г. Это уже убедительное указание на то, что мы должны встать на сторону (Fe2) в этом вопросе. Но чтобы быть уверенным, давайте посмотрим на ошибку, которая была бы у нас, если бы она была (Fe3):
$$ \ varepsilon = \ frac {\ Delta x} {x} = 41,4 \% $$
Это очень большая ошибка, особенно по сравнению с ошибкой для (Fe2), которая составляет всего 12,1%. Предполагая, что вы проводили реакцию не с чистым Fe, а со смесью железа с некоторыми оксидами железа в качестве примесей, не использовали аналитическую шкалу и проводили эксперимент в довольно неконтролируемых условиях (уверены ли вы, что реакция завершилась, когда вы прервали?) эта ошибка не так страшна, как кажется.

Теперь, когда экспериментальные результаты у нас в кармане, мы можем перейти к последней части:

Мы показали, используя теоретические предсказания и экспериментальное подтверждение, что наблюдаемая реакция была окислением железа до железа (II) при восстановлении меди (II) до меди.

Между прочим, большинство вычислений я проделал с помощью iPython Notebook, который вы можете просмотреть здесь. Я мог что-то напутать, мало ли.

Медный купорос | Подкаст | Мир химии

Мира Сентилингам

На этой неделе соединение, вдохновляющее молодых химиков.Вот Брайан Клегг.

Брайан Клегг

Для любого, кому посчастливилось иметь набор химии в молодости, сульфат меди, вероятно, играл главную роль. Дело не в том, что он делал то, что подросток хотел от химического набора. Он не издавал хлопков, запахов, вспышек или дыма. И все же в этом было что-то особенное. Производители набора, вероятно, поставили его потому, что он был дешевым, относительно безобидным и красочным. Но сульфат меди произвел неизгладимое впечатление на многих молодых химиков.

Первым очарованием должен быть этот яркий экзотический синий цвет — что в некотором смысле обидно, потому что, строго говоря, сульфат меди совсем не синий. Чистый безводный сульфат меди CuSO 4 представляет собой бледно-серый, почти белый порошок. Хорошо окрашенные кристаллы сульфата меди, с которыми мы все знакомы, являются гидратированными, с пятью молекулами воды на каждую молекулу сульфата меди в соединении.

О сульфате меди мы знаем давно.Римляне нашли его в растворе в медных рудниках, назвав его халькантом. Сульфат меди действительно появляется в виде твердого вещества в природе, часто кристаллизующегося на стенах шахт и пещер. Однако это вещество не нужно добывать. Его достаточно легко получить, реагируя с серной кислотой на более распространенные соединения меди, такие как оксид меди.

Возвращаясь к тем временам, связанным с химией, у сульфата меди были хитрости как для людей с художественными убеждениями, так и для тех, кто имел более индустриальный склад ума.Потенциальных промышленников восхищало то, что происходит, когда вы опускаете гвоздь в раствор медного купороса.

Оставьте его на время, вытащите, и железный гвоздь приобретет яркий медно-металлический блеск из-за покрытия из сырой меди. В растворе более реактивные атомы железа ногтя отдают электроны ионам меди. Железо вытесняет медь из ее соли, образуя раствор сульфата железа и осаждая тонкий слой металлической меди на поверхности металла. Медь — довольно инертный элемент, поэтому многие металлы могут выполнить этот трюк с сульфатом меди — например, цинк или алюминий — но простой железный гвоздь, пожалуй, наиболее удовлетворительный.

Те, кто более искусен, наверняка будут очарованы яркими синими кристаллами, которые легко вырастить из сульфата меди. Вероятно, конечным использованием этого кристаллического образования была работа британского художника Роджера Хорнса для Artangel в 2008 году, повторенная в следующем году, под названием Seizure. Хайнс гидроизолировал заброшенную муниципальную квартиру на Харпер-роуд в Лондоне, а затем залил ее тысячами литров раствора сульфата меди. Через несколько недель жидкость слила, и все поверхности в квартире были покрыты голубыми кристаллами, как в блестящем доме из драгоценных камней.Это был редкий пример номинации на Премию Тернера, которую широкая публика сочла красивой.

Когда с ним не играют, сульфат меди выполняет более приземленную работу — на самом деле, он оказался очень универсальным. Он обычно использовался в качестве фунгицида, особенно для винограда, где он уже много лет доказал свою популярность в так называемой бордосской смеси, где он сочетается с оксидом кальция или гидроксидом кальция, и в бургундской смеси, где он используется с карбонатом натрия. . Несмотря на сопротивление органического движения, которое рассматривает сульфат меди как «естественный» и, следовательно, безопасный, он используется меньше, чем десять лет назад, из-за токсичности химического вещества, которое особенно опасно для рыб.

Лучше всего избегать прямого контакта с сульфатом меди даже для людей (так что со временем он может исчезнуть из этих химических наборов). Он вызывает раздражение и воспаление при контакте с кожей или глазами и ядовит при проглатывании. Но на практике маловероятно, что случайно будет съедено достаточно, чтобы иметь серьезный эффект.

Любое сокращение его фунгицидного использования не означает, что сульфат меди не имеет практического применения. В мире производится около 20 000 тонн в год, из которых около трех четвертей используются в сельском хозяйстве и сельском хозяйстве.Это не просто фунгицид. Помимо того, что он используется для лечения дефицита меди у животных, его дезинфицирующие свойства позволяют использовать его в соусах для овец и для борьбы с гнилью ног у крупного рогатого скота.

Вдали от полей он находит свое применение в промышленных процессах, аналогичных его химическому использованию для нанесения покрытия или травления более химически активных металлов. Он также используется в некоторых процессах печати и применяется в противообрастающих красках, стекле и керамике синего цвета. Сульфат меди появляется в кожевенной промышленности, помогая красителям закрепляться на коже и участвуя в процессе дубления.Вы даже можете найти его в краске для волос и в переплетах книг, где его добавляют в клей, чтобы сделать его менее привлекательным для насекомых.

Медный купорос — удобный химический медвежонок. Он никогда не подожжет мир. От этого полностью не зависит ни одна отрасль. Даже его основное сельскохозяйственное использование в качестве фунгицида уже не так. Но на протяжении поколений сульфат меди составлял важную часть приятного знакомства с химией, и это не может быть плохо.

Мира Сентилингам

Действительно вдохновляет как химиков, так и художников.Это был Брайан Клегг с ярким и весьма разносторонним химическим составом сульфата меди. Теперь на следующей неделе улыбаемся в камеру.

Филлип Бродвит

В конце 19-го века любой, кто хотел увлечься последним увлечением фотографией, должен был иметь возможность использовать огромное количество химикатов для изготовления, фиксации и проявления фотопластинок. Часто каждый фотограф смешивал свои решения с уникальными рецептами, которые менялись по мере роста их опыта. Но жизненно важным ингредиентом было то, что могло изменить цвет при открытии затвора, чтобы зафиксировать тонкие различия света и тени перед камерой.

Мира Сентилингам

А чтобы узнать, какое химическое соединение позволило нам задокументировать нашу жизнь с помощью изображений, присоединяйтесь к Филиппу Бродвиту в программе Chemistry in its element на следующей неделе. А пока спасибо за внимание. Я Мира Сентилингам

Металлы и реакции замещения — Как извлекаются металлы с разной реакционной способностью? — OCR 21C — Редакция GCSE Chemistry (Single Science) — OCR 21st Century

Вытеснение в растворах

Более химически активный металл может вытеснить менее химически активный металл из своего соединения.Например, магний более активен, чем медь. Он вытесняет медь из раствора сульфата меди (II):

магний + сульфат меди (II) → сульфат магния + медь

Mg (s) + CuSO 4 (водн.) → MgSO 4 (водн.) + Cu (s)

В этой реакции замещения:

  • магний покрывается медью
  • синий цвет раствора исчезает, когда синий раствор сульфата меди (II) заменяется бесцветным раствором сульфата магния

Определение реакционной способности серия

Ряд реактивности может быть получен путем проведения нескольких реакций замещения.Кусок металла окунается в раствор соли. Испытываются различные комбинации металла и раствора соли. В таблице приведены результаты одного из таких исследований.

9012 Коричневое покрытие 4

Раствор сульфата магния Раствор сульфата меди (II) Раствор сульфата железа (II) Количество реакций
Магний Не выполнено 2
Медь Нет видимой реакции Не выполнено Нет видимой реакции 0
Железо Нет видимой реакции Коричневое покрытие Не выполнено 1 Пример

Используйте результаты в приведенной выше таблице, чтобы определить порядок реакционной способности, начиная с наиболее реактивного металла.

Порядок реакционной способности: магний> железо> медь. Это потому, что магний мог вытеснить медь и железо, железо могло вытеснить только медь, а медь не могла вытеснить магний или железо.

Вопрос

Объясните, почему в исследовании не использовались три комбинации металла и раствора соли.

Открыть ответ

Металл не может вытеснить себя из раствора одной из своих солей. Никакой реакции не было, поэтому этих комбинаций не было.

Написание ионных уравнений для реакций вытеснения — Высшее

Вычисленное химическое уравнение реакции между раствором сульфата магния и меди (II):

Mg (s) + CuSO 4 (aq) → MgSO 4 (водн.) + Cu (s)

Это можно записать, используя задействованные ионы:

Mg (s) + Cu 2+ (водн.) + SO 4 2- (водн.) → Mg 2+ (вод.) + SO 4 2- (вод.) + Cu (s)

Обратите внимание, что сульфат-ионы, SO 4 2- (вод.), Появляются с обеих сторон уравнения.Они не принимают участия в реакции. Уравнение можно переписать без них:

Mg (s) + Cu 2+ (aq) → Mg 2+ (aq) + Cu (s)

Это уравнение является примером сбалансированного ионного уравнения. Он показывает только атомы и ионы, которые изменяются во время реакции, теряя или получая электроны.

Вопрос

Вычисленное химическое уравнение реакции замещения между железом и сульфатом меди (II):

Fe (s) + CuSO 4 (водн.) → FeSO 4 (водн.) + Cu (s )

Напишите уравненное ионное уравнение для той же реакции.

Выявить ответ

Fe (s) + Cu 2+ (вод.) → Fe 2+ (вод.) + Cu (s)

Ионные уравнения:

  • показывают только ионы, которые изменения в реакции
  • показывают прибавку или потерю электронов
  • полезны для представления реакций смещения, потому что они показывают, что происходит с ионами металлов

Электрохимия | Химия для неосновных специалистов

  • Опишите использование серии активности металлов в таблице.
  • Предскажите спонтанность реакции на основе таблицы рядов активности.

Сколько стоит это ожерелье?

Золото и серебро — широко используемые металлы для изготовления украшений. Одна из причин, по которой эти металлы используются для этой цели, заключается в том, что они очень инертны. Они не вступают в реакцию с большинством других металлов, поэтому с большей вероятностью останутся нетронутыми в сложных условиях. Кто хочет, чтобы их любимое украшение развалилось на них?

Прямые окислительно-восстановительные реакции

Когда полоска металлического цинка помещается в синий раствор сульфата меди (II) (рисунок ниже), сразу же начинается реакция, поскольку полоска цинка начинает темнеть.Если оставить в растворе более длительный период времени, цинк будет постепенно разлагаться из-за окисления до ионов цинка. В то же время ионы меди (II) из раствора восстанавливаются до металлической меди (см. Рисунок ниже), в результате чего синий раствор сульфата меди (II) становится бесцветным.

Рисунок 23.1

Раствор медного купороса.

Рисунок 23.2

Реакция металлического цинка в растворе сульфата меди.

Процесс, который происходит в этой окислительно-восстановительной реакции, показан ниже как две отдельные полуреакции, которые затем могут быть объединены в полную окислительно-восстановительную реакцию.

Почему эта реакция происходит самопроизвольно? Серии действий — это список элементов в порядке убывания их реактивности. Элемент, который находится выше в ряду активности, способен вытеснить элемент, который находится ниже в ряду в реакции одиночного замещения. В этой серии также перечислены элементы в порядке легкости окисления. Верхние элементы окисляются легче всего, а нижние — сложнее всего. В таблице ниже показаны ряды активности вместе с полуреакцией окисления каждого элемента.

Серия активности металлов (в порядке реакционной способности)
Элемент Половина реакции окисления
Литий Li (s) → Li + (водн.) + E Наиболее активен или наиболее легко окисляется
Калий К (с) → К + (водн.) + Е
Барий Ba (s) → Ba 2+ (водн.) + 2e
Кальций Ca (s) → Ca 2+ (водн.) + 2e
Натрий Na (т) → Na + (водн.) + Е
Магний Mg (s) → Mg 2+ (водн.) + 2e
Алюминий Al (s) → Al 3+ (водн.) + 3e
цинк Zn (т) → Zn 2+ (водн.) + 2e
Утюг Fe (s) → Fe 2+ (водн.) + 2e
Никель Ni (s) → Ni 2+ (водн.) + 2e
Олово Sn (s) → Sn 2+ (водн.) + 2e
Свинец Pb (s) → Pb 2+ (водн.) + 2e
Водород H 2 (г) → 2H + (водн.) + 2e
Медь Cu (т) → Cu 2+ (водн.) + 2e
Меркурий Hg (л) → Hg 2+ (водн.) + 2e
Серебро Ag (т.) → Ag + (водн.) + E
Платина Pt (s) → Pt 2+ (водн.) + 2e
Золото Au (т) → Au 3+ (водн.) + 3e Наименее активен или труднее всего окисляется

Обратите внимание, что цинк указан над медью в серии активности, что означает, что цинк окисляется легче, чем медь.Вот почему ионы меди (II) могут действовать как окислитель при контакте с металлическим цинком. Ионы любого металла ниже цинка, такого как свинец или серебро, окислили бы цинк в аналогичной реакции. Эти типы реакций называются прямыми окислительно-восстановительными реакциями, потому что электроны текут непосредственно от атомов одного металла к катионам другого металла. Однако никакой реакции не произойдет, если полоску металлической меди поместить в раствор ионов цинка, потому что ионы цинка не способны окислять медь.Другими словами, такая реакция не спонтанна.

Сводка
  • Дан ряд активностей металлов.
  • Описаны параметры самопроизвольных реакций между металлами.
Практика

вопросов

Посмотрите видео по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

Нажмите на изображение выше, чтобы увидеть больше

http://www.youtube.com/watch?v=2MawIDT5DFU

  1. Что произошло, когда Mg и Zn были помещены в раствор Pb 2+ ?
  2. Прореагировала ли полоска Zn в растворе Mg 2+ ?
  3. Как было показано, что Ag наименее реактивен?
Обзор

вопросов

  1. Какие металлы имеют высокий уровень активности?
  2. Какие металлы имеют низкую активность в ряду активности?
  3. Окисляется ли олово легче, чем магний?
  • прямая окислительно-восстановительная реакция: Электроны текут непосредственно от атомов металла к катионам другого металла.
  • Определите электрохимию.
  • Опишите электрохимическую реакцию.
  • Перечислите компоненты электрохимической реакции.

Что случилось с той скульптурой?

Металл, подвергающийся воздействию внешних элементов, обычно подвержен коррозии, если не защищен. Процесс коррозии — это серия окислительно-восстановительных реакций с участием металла скульптуры. В некоторых случаях металлы намеренно оставляют незащищенными, чтобы поверхность претерпела изменения, которые могут повысить эстетическую ценность работы.

Электрохимические реакции

Химические реакции либо поглощают, либо выделяют энергию, которая может иметь форму электричества. Электрохимия — это раздел химии, который занимается взаимным преобразованием химической энергии и электрической энергии. Электрохимия широко применяется в повседневной жизни. Все виды батарей, от тех, что используются для питания фонарика и калькулятора до автомобиля, используют химические реакции для выработки электричества. Электричество используется для покрытия предметов декоративными металлами, такими как золото или хром.Электрохимия играет важную роль в передаче нервных импульсов в биологических системах. За всеми электрохимическими процессами стоит окислительно-восстановительная химия, перенос электронов.

Реакция металлического цинка с ионами меди (II) называется прямым окислительно-восстановительным процессом или реакцией. Электроны, которые передаются в результате реакции, переходят непосредственно от атомов Zn на поверхности полоски к ионам Cu 2+ в области раствора непосредственно рядом с цинковой полоской. С другой стороны, электричество требует прохождения электронов через проводящую среду, такую ​​как провод, для выполнения работы.Этой работой можно было бы зажечь лампочку, включить холодильник или обогреть дом. Когда окислительно-восстановительная реакция прямая, эти электроны не могут работать. Вместо этого мы должны отделить процесс окисления от процесса восстановления и заставить электроны перемещаться из одного места в другое между ними. Это ключ к структуре электрохимической ячейки. Электрохимическая ячейка — это любое устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую или электрическую энергию в химическую энергию.

Электрохимическая реакция состоит из трех компонентов. Должен быть раствор, в котором могут возникнуть окислительно-восстановительные реакции. Эти реакции обычно происходят в воде, чтобы облегчить движение электронов и ионов. Для передачи электронов должен существовать проводник. Этот проводник обычно представляет собой какой-то провод, так что электроны могут перемещаться с одного места на другое. Ионы также должны иметь возможность перемещаться через солевой мостик, который облегчает миграцию ионов.

Сводка
  • Электрохимия определяется.
  • Дано описание электрохимической ячейки.
  • Перечислены компоненты электрохимической реакции.
Практика

вопросов

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

http://bouman.chem.georgetown.edu/S02/lect25/lect25.htm

  1. В какой системе происходят спонтанные реакции?
  2. В каком типе системы происходят непредвиденные реакции?
  3. Что есть потенциал?
  4. Как измеряется потенциал?
Обзор

вопросов

  1. Что такое электрохимическая реакция?
  2. Какой тип химической реакции происходит?
  3. Что должно двигаться в электрохимической реакции?
  • электрохимический элемент: любое устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую или электрическую энергию в химическую энергию.
  • электрохимия: раздел химии, который занимается взаимным преобразованием химической энергии и электрической энергии.
  • Опишите устройство и функцию гальванического элемента.

Что заставило его подергиваться?

Луиджи Гальвани (1737-1798) был итальянским врачом и ученым, который проводил исследования нервной проводимости у животных. Его случайное наблюдение подергивания лягушачьих лапок при контакте с железным скальпелем, когда ноги висели на медных крючках, привело к исследованиям электропроводности в мышцах и нервах.Он считал, что ткани животных содержат «животное электричество», подобное естественному электричеству, которое вызывает образование молнии.

Гальванические элементы

Гальванический элемент — это электрохимический элемент, который использует спонтанную окислительно-восстановительную реакцию для производства электроэнергии.

Рисунок 23.3

Гальванический элемент.

Гальванический элемент (см. Рисунок выше) состоит из двух отдельных отсеков. Полуэлемент — это часть гальванического элемента, в котором происходит полуреакция окисления или восстановления.Левая полуячейка представляет собой полоску металлического цинка в растворе сульфата цинка. Правая полуячейка представляет собой полоску металлической меди в растворе сульфата меди (II). Полоски металла называются электродами. Электрод — это проводник в цепи, который используется для переноса электронов к неметаллической части цепи. Неметаллическая часть схемы — это растворы электролита, в которых размещены электроды. Металлический провод соединяет два электрода. Переключатель размыкает или замыкает цепь. Между двумя полуячейками помещена пористая мембрана, замыкающая цепь.

Различные электрохимические процессы, происходящие в гальваническом элементе, происходят одновременно. Проще всего описать их в следующих шагах, используя в качестве примера вышеуказанный цинк-медный элемент.

1. Атомы цинка из цинкового электрода окисляются до ионов цинка. Это происходит потому, что содержание цинка в ряду активности выше, чем меди, и поэтому он легче окисляется.

Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Цинковый анод постепенно уменьшается по мере работы элемента из-за потери металлического цинка.Концентрация ионов цинка в полуячейке увеличивается. Из-за образования электронов на аноде он обозначается как отрицательный электрод.

2. Электроны, которые генерируются на цинковом аноде, проходят через внешний провод и регистрируют показания вольтметра. Они переходят к медному электроду.

3. Электроны входят в медный электрод, где они соединяются с ионами меди (II) в растворе, превращая их в металлическую медь.

Электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом.Катод постепенно увеличивается в массе из-за образования металлической меди. Концентрация ионов меди (II) в полуячейке уменьшается. Катод — положительный электрод.

4. Ионы проходят через мембрану, сохраняя электрическую нейтральность в клетке. В ячейке, показанной выше, сульфат-ионы будут перемещаться со стороны меди на сторону цинка, чтобы компенсировать уменьшение Cu 2+ и увеличение Zn 2+ .

Две полуреакции можно снова суммировать, чтобы получить общую окислительно-восстановительную реакцию, происходящую в гальваническом элементе.

Сводка
  • Описывается структура гальванического элемента.
  • Приведены реакции с образованием электронного потока.
Практика

вопросов

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

http://chemed.chem.wisc.edu/chempaths/GenChem-Textbook/Galvanic-Cells/chemprime/CoreChem3AElectrochemical_Cells-699.html

  1. В чем разница между электролитической ячейкой и гальванической ячейкой?
  2. Где происходит реакция окисления в гальваническом элементе?
  3. Где происходит реакция восстановления?
  4. Перечислите несколько примеров гальванических элементов, имеющих коммерческое значение.
Обзор

вопросов

  1. Что делает гальванический элемент?
  2. Почему два электрода физически разделены?
  3. Для чего нужна пористая мембрана?
  • анод: Электрод, на котором происходит окисление.
  • Катод

  • : Электрод, на котором происходит восстановление.
  • Электрод

  • : проводник в цепи, который используется для переноса электронов к неметаллической части цепи.
  • полуэлемент: Часть гальванического элемента, в которой происходит полуреакция окисления или восстановления.
  • гальванический элемент: электрохимический элемент, который использует спонтанную окислительно-восстановительную реакцию для производства электроэнергии.
  • Определите электрический потенциал.
  • Определите потенциал уменьшения.
  • Определите потенциал ячейки.

Сколько это вольт?

Вольтметр не измеряет напряжение напрямую; он измеряет электрический ток. Но не волнуйтесь — ток и напряжение могут быть напрямую связаны друг с другом.Первые измерители назывались гальванометрами, и они использовали основные законы электричества для определения напряжения. Они были тяжелыми и трудными в работе, но свою работу выполняли. Первые мультиметры были разработаны в 1920-х годах, но настоящая портативность должна была подождать, пока печатные схемы и транзисторы не заменили громоздкие провода и электронные лампы.

Электрический потенциал

Электрический потенциал — это мера способности гальванического элемента производить электрический ток. Электрический потенциал обычно измеряется в вольтах (В).Напряжение, создаваемое данным гальваническим элементом, представляет собой разность электрических потенциалов между двумя полуэлементами. Невозможно измерить электрический потенциал изолированной полуячейки. Например, если был сконструирован только цинковый полуэлемент, полная окислительно-восстановительная реакция не могла бы произойти, и поэтому невозможно было бы измерить электрический потенциал. Только когда другая полуэлемент объединяется с цинковым полуэлементом, можно измерить электрическую разность потенциалов или напряжение.

Электрический потенциал клетки возникает в результате конкуренции за электроны.В цинко-медном гальваническом элементе именно ионы меди (II) восстанавливаются до металлической меди. Это потому, что ионы Cu 2+ имеют большее притяжение для электронов, чем ионы Zn 2+ в другой полуячейке. Вместо этого металлический цинк окисляется. Потенциал восстановления — это мера тенденции данной полуреакции протекать как восстановление в электрохимической ячейке. В данном гальваническом элементе полуэлемент, который имеет больший восстановительный потенциал, — это тот, в котором происходит восстановление.В полуячейке с более низким потенциалом восстановления произойдет окисление. Потенциал ячейки (E , ячейка ) — это разность восстановительных потенциалов между двумя полуячейками в электрохимической ячейке.

Сводка
  • Даны определения типа электрического потенциала.

Практика

вопросов

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1920/nernst-bio.html

  1. Где родился Нернст?
  2. Какую теорию он разработал в 1889 году?
  3. Какой музыкальный инструмент он разработал, что не понравилось музыкантам?
Обзор

вопросов

  1. Почему мы не можем измерить электрический потенциал изолированной полуячейки?
  2. О чем говорит нам потенциал сокращения?
  3. Каков потенциал клетки?
  • потенциал ячейки (E ячейка ): разница в потенциале восстановления между двумя полуячейками в электрохимической ячейке.
  • электрический потенциал: измерение способности гальванического элемента производить электрический ток.
  • потенциал восстановления: мера тенденции данной полуреакции протекать как восстановление в электрохимической ячейке.
  • Опишите водородный электрод.
  • Опишите, как этот электрод используется для определения восстановительных потенциалов.

Что такое стандарт?

Все мы с кем-то сравниваем себя.Могу я бежать быстрее тебя? Я выше своего отца? Это относительные сравнения, которые не дают много полезных данных. Когда мы используем стандарт для наших сравнений, каждый может сказать, как одно сравнивается с другим. Один метр — это одинаковое расстояние во всем мире, поэтому 100-метровая трасса в одной стране — это точно такое же расстояние, как и 100-метровая трасса в другой стране. Теперь у нас есть универсальная база для сравнения.

Стандартный водородный электрод

Ряд активности позволяет нам предсказать относительную химическую активность различных материалов при использовании в окислительно-восстановительных процессах.Мы также знаем, что можем создать электрический ток с помощью комбинации химических процессов. Но как предсказать ожидаемое количество тока, которое будет проходить через систему? Мы измеряем этот поток как напряжение (электродвижущую силу или разность потенциалов).

Для этого нам нужен способ сравнения степени электронного потока в различных химических системах. Лучший способ сделать это — иметь базовый уровень, который мы используем — стандарт, по которому можно все измерить. Для определения токов и напряжений полуреакции используется стандартный водородный электрод.На рисунке ниже показан этот электрод. Платиновый провод проводит электричество по цепи. Проволока погружается в 1,0 М раствор сильной кислоты и барботируется газ H 2 при давлении в одну атмосферу и температуре 25 ° C. Половина реакции на этом электроде равна.

Рисунок 23.4

Стандартный водородный электрод.

В этих условиях потенциал восстановления водорода определяется как точно равный нулю.Мы называем это стандартным восстановительным потенциалом.

Затем мы можем использовать эту систему для измерения потенциалов других электродов в полуячейке. Во втором полуячейке находится металл и одна из его солей (часто используется сульфат). В качестве примера мы будем использовать цинк (см. Рисунок ниже).

Рисунок 23,5

Стандартный водородный полуэлемент в паре с цинковым полуэлементом.

Наблюдая за реакцией, мы замечаем, что масса твердого цинка уменьшается в ходе реакции.Это говорит о том, что реакция, происходящая в этой полуячейке, равна

.

Итак, в ячейке происходит следующий процесс:

, а измеренное напряжение ячейки составляет 0,76 В (сокращенно v).

Мы определяем стандартную ЭДС (электродвижущую силу) элемента как:

Мы можем сделать то же самое с медной ячейкой (рисунок ниже).

Рисунок 23.6

Стандартный водородный полуэлемент в паре с медным полуэлементом.

По мере того, как мы запускаем реакцию, мы видим, что масса меди увеличивается, поэтому запишем полуреакцию:

Это делает медный электрод катодом. Теперь у нас есть две полуреакции:

и определяем для системы 0.34 v.

снова,

Теперь мы хотим построить систему, в которой задействованы и цинк, и медь. Из ряда показателей активности мы знаем, что цинк будет окисляться и восстанавливаться медь, поэтому мы можем использовать имеющиеся значения:

Сводка
  • Описана структура стандартного водородного электрода.
  • Приведены примеры использования этого электрода для определения восстановительных потенциалов.
Практика

вопросов

Посмотрите видео по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

Нажмите на изображение выше, чтобы увидеть больше

http://www.youtube.com/watch?v=mrOm6xZip6k

  1. Почему катион перемещается через солевой мостик в сторону водорода?
  2. Почему цинковый полуэлемент является анодом?
  3. Как определяется стандартный потенциал?
Обзор

вопросов

  1. Каков определенный потенциал водородного электрода?
  2. Каков химический состав этого электрода?
  3. Каковы стандартные условия для другой полуячейки?
  • стандартный водородный электрод: Стандартное измерение электродного потенциала для термодинамической шкалы окислительно-восстановительных потенциалов.
  • Выполните расчет стандартного потенциала ячейки.
  • Опишите способность материалов участвовать в окислительно-восстановительных реакциях на основе стандартных данных о потенциале клеток.

Устранение ржавчины

Под воздействием влаги сталь довольно быстро начинает ржаветь. Это создает значительную проблему для таких предметов, как гвозди, которые подвергаются воздействию атмосферы. Гвозди можно защитить, покрыв их металлическим цинком, сделав гвоздь оцинкованным.Цинк окисляется с большей вероятностью, чем железо в стали, поэтому он предотвращает развитие ржавчины на гвозде.

Расчет стандартных потенциалов ячеек

Для функционирования любой электрохимический элемент должен состоять из двух полуэлементов. Приведенную ниже таблицу можно использовать для определения реакций, которые будут происходить, и стандартного потенциала ячейки для любой комбинации двух полуячеек без фактического построения ячейки. Половина ячейки с более высоким потенциалом восстановления в соответствии с таблицей будет подвергаться восстановлению внутри ячейки.Половина ячейки с более низким потенциалом восстановления подвергнется окислению внутри ячейки. Если эти спецификации соблюдены, общий потенциал ячейки будет положительным значением. Потенциал клетки должен быть положительным, чтобы окислительно-восстановительная реакция клетки была спонтанной. Если бы был рассчитан отрицательный потенциал клетки, эта реакция была бы спонтанной в обратном направлении.

Стандартный восстанавливающий потенциал при 25 ° C
Половина реакции E или (В)
F 2 + 2e → 2F +2.87
PbO 2 + 4H + + SO 4 2− + 2e → PbSO 4 + 2H 2 O +1,70
MnO 4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O +1,51
Au 3+ + 3e → Au +1,50
Класс 2 + 2e → 2Cl +1.36
Cr 2 O 7 2− + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7H 2 O +1,33
O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O +1,23
Br 2 + 2e → 2Br +1.07
НЕТ 3 + 4H + + 3e → NO + 2H 2 O +0.96
2Hg 2+ + 2e → Hg 2 2+ +0,92
Hg 2+ + 2e → Hg +0,85
Ag + + e → Ag +0,80
Fe 3+ + e → Fe 2+ +0,77
I 2 + 2e → 2I +0.53
Cu + + e → Cu +0,52
O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH +0,40
Cu 2+ + 2e → Cu +0,34
Sn 4+ + 2e → Sn 2+ +0,13
2H + + 2e → H 2 0.00
Pb 2+ + 2e → Pb -0,13
Sn 2+ + 2e → Sn -0,14
Ni 2+ + 2e → Ni -0,25
Co 2+ + 2e → Co -0,28
PbSO 4 + 2e → Pb + SO 4 2− -0,31
Cd 2+ + 2e → Cd −0.40
Fe 2+ + 2e → Fe -0,44
Cr 3+ + 3e → Cr -0,74
Zn 2+ + 2e → Zn -0,76
2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH -0,83
Mn 2+ + 2e → Mn -1,18
Al 3+ + 3e → Al -1.66
Be 2+ + 2e → Be -1,70
мг 2+ + 2e → мг -2,37
Na + + e → Na -2,71
Ca 2+ + 2e → Ca -2,87
Sr 2+ + 2e → Sr -2,89
Ba 2+ + 2e → Ba −2.90
руб. + + д → руб. -2,92
К + + e → К -2,92
CS + + e → CS -2,92
Li + + e → Li −3,05
Пример задачи: расчет стандартных потенциалов ячеек

Рассчитайте стандартный потенциал гальванического элемента, который использует реакции полуэлементов Ag / Ag + и Sn / Sn 2+ .Напишите сбалансированное уравнение для общей реакции клетки. Определите анод и катод.

Шаг 1. Составьте список известных значений и спланируйте проблему.

Известный

Неизвестно

Серебряный полуэлемент подвергнется восстановлению, потому что его стандартный восстановительный потенциал выше. Оловянный полуэлемент подвергнется окислению. Общий потенциал ячейки можно рассчитать с помощью уравнения.

Шаг 2: Решить.

Перед сложением двух реакций количество электронов, потерянных при окислении, должно равняться количеству электронов, полученных при восстановлении. Реакция серебряных полуэлементов должна быть умножена на два. После этого и добавления к реакции оловянных полуэлементов получается общее уравнение.

Рассчитан потенциал ячейки.

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

Стандартный потенциал клетки положительный, поэтому реакция спонтанная, как написано.Олово окисляется на аноде, а ион серебра восстанавливается на катоде. Обратите внимание, что напряжение для восстановления ионов серебра не удваивается, даже несмотря на то, что половину реакции восстановления пришлось удвоить, чтобы сбалансировать общее окислительно-восстановительное уравнение.

Окислители и восстановители

Вещество, которое очень легко восстанавливается, является сильным окислителем. И наоборот, вещество, которое очень легко окисляется, является сильным восстановителем. Согласно стандартной таблице потенциалов ячеек фтор (F 2 ) является сильнейшим окислителем.Он окислит любое вещество, указанное ниже в таблице. Например, фтор будет окислять металлическое золото в соответствии со следующей реакцией.

Металлический литий (Li) — сильнейший восстановитель. Он способен уменьшить количество любых веществ, перечисленных выше в таблице. Например, литий будет восстанавливать воду в соответствии с этой реакцией.

Использование приведенной выше таблицы позволит вам предсказать, возникнут реакции или нет. Например, металлический никель способен восстанавливать ионы меди (II), но не способен восстанавливать ионы цинка.Это связано с тем, что содержание никеля (Ni) ниже Cu 2+ , но выше Zn 2+ в таблице.

Сводка
  • Описаны стандартные расчеты потенциала ячейки.
  • Даны рекомендации по прогнозированию возможностей реакции с использованием стандартных клеточных потенциалов.
Практика

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на вопросы в конце:

http://chemwiki.ucdavis.edu/Analytical_Chemistry/Electrochemistry/Voltaic_Cells/The_Cell_Potential#Problems

Обзор

вопросов

  1. Какому типу реакции подвергнется полуэлемент с более высоким восстановительным потенциалом?
  2. Каким должен быть общий потенциал клетки, чтобы реакция была спонтанной?
  3. Является ли Zn 2+ более сильным или более слабым восстановителем, чем Mg 2+ ?
  • Опишите устройство сухой камеры.
  • Запишите реакции для обычного сухого элемента и сухого щелочного элемента.
  • Опишите конструкцию свинцовой аккумуляторной батареи.
  • Записать реакции для светодиодной аккумуляторной батареи.

Ой, больно

Алессандро Вольта разработал первый «гальванический элемент» в 1800 году (на фото выше). Эта батарея состояла из чередующихся дисков из цинка и серебра с кусочками картона, пропитанными рассолом, разделяющими диски. Поскольку в то время не было вольтметров (и понятия не было, что электрический ток был вызван потоком электронов), Вольте пришлось полагаться на другой показатель прочности батареи: количество произведенного удара (никогда не стоит проверять что-то на себе. ).Он обнаружил, что интенсивность удара возрастает с увеличением количества металлических пластин в системе. Приборы с двадцатью пластинами вызвали довольно болезненный шок. Хорошо, что сегодня у нас есть вольтметры для измерения электрического тока, а не метод «ткните пальцем и скажите, что вы чувствуете».

Аккумуляторы

Два варианта основного гальванического элемента — это сухой элемент и свинцовая аккумуляторная батарея.

Сухие камеры

Многие обычные батареи, такие как те, которые используются в фонариках или пультах дистанционного управления, представляют собой сухие гальванические элементы.Эти батареи называются сухими элементами, потому что электролит представляет собой пасту. Они относительно недороги, но служат недолго и не подлежат перезарядке.

Рисунок 23.7

Сухой цинк-углеродный элемент.

В сухом цинково-углеродном элементе анодом является цинковый контейнер, а катодом — углеродный стержень, проходящий через центр элемента. Паста состоит из оксида марганца (IV) (MnO 2 ), хлорида аммония (NH 4 Cl) и хлорида цинка (ZnCl 2 ) в воде.Полуреакции для этого сухого элемента:

Анод (окисление):

Катод (восстановление):

Паста предотвращает свободное перемешивание содержимого сухой ячейки, поэтому солевой мостик не требуется. Углеродный стержень является только проводником и не подвергается восстановлению. Напряжение, создаваемое свежим сухим элементом, составляет 1,5 В, но уменьшается во время использования.

Щелочная батарея представляет собой разновидность угольно-цинковой батареи. Щелочная батарея не имеет углеродного стержня и использует пасту из металлического цинка и гидроксида калия вместо твердого металлического анода.Катодная полуреакция такая же, но анодная полуреакция отличается.

Анод (окисление):

Преимущества щелочной батареи в том, что она имеет более длительный срок хранения и напряжение не снижается во время использования.

Свинцовые аккумуляторы

Батарея — это группа электрохимических ячеек, объединенных вместе как источник постоянного электрического тока при постоянном напряжении. Сухие элементы не являются настоящими батареями, поскольку они состоят только из одного элемента. Свинцовая аккумуляторная батарея обычно используется в качестве источника энергии в автомобилях и других транспортных средствах.Он состоит из шести соединенных вместе идентичных ячеек, каждая из которых имеет свинцовый анод и катод из оксида свинца (IV) (PbO 2 ), установленных на металлической пластине.

Рисунок 23.8

Свинцовые аккумуляторные батареи, используемые в автомобилях, состоят из шести идентичных электрохимических ячеек и являются перезаряжаемыми.

Катод и анод погружены в водный раствор серной кислоты, которая действует как электролит. Клеточные реакции:

Каждая ячейка свинцовой аккумуляторной батареи вырабатывает 2 В, так что всего 12 В вырабатывается всей батареей.Он используется для запуска автомобиля или питания других электрических систем.

В отличие от сухих элементов свинцовая аккумуляторная батарея является перезаряжаемой. Обратите внимание, что прямая окислительно-восстановительная реакция генерирует твердый сульфат свинца (II), который медленно накапливается на пластинах. Дополнительно снижается концентрация серной кислоты. Когда автомобиль работает нормально, его генератор подзаряжает аккумулятор, заставляя вышеуказанные реакции протекать в противоположном или несамопроизвольном направлении.

Эта реакция восстанавливает свинец, оксид свинца (IV) и серную кислоту, необходимые для правильного функционирования батареи.Теоретически свинцовый аккумулятор должен работать вечно. На практике перезарядка не эффективна на 100%, потому что часть сульфата свинца (II) падает с электродов и собирается на дне ячеек.

Сводка
  • Приведены конструкции сухого элемента и батареи.
  • Описаны химические реакции для обоих типов.
Практика

вопросов

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

http: // www.fueleconomy.gov/feg/fuelcell.shtml

также щелкните ссылку на батарею топливных элементов, выделенную на странице.

  1. Где водород попадает в топливный элемент?
  2. Как производятся электроны?
  3. Куда уходят электроны?
  4. Что является продуктом реакции топливного элемента?
Обзор

вопросов

  1. Какой цели служит угольный стержень в сухом элементе?
  2. Откуда щелочная батарея получила свое название?
  3. Почему зарядка автомобильного аккумулятора неэффективна на 100%?
  • батарея: Группа электрохимических элементов, объединенных вместе как источник постоянного электрического тока при постоянном напряжении.
  • Определите электролиз.
  • Опишите действие и функцию электролитической ячейки.

У нас уже есть тепло?

В 1989 году двое ученых заявили, что они достигли «холодного синтеза», процесса соединения элементов друг с другом при комнатной температуре для получения энергии. Гипотеза заключалась в том, что синтез произведет больше энергии, чем требуется для того, чтобы этот процесс произошел. Их процесс включал электролиз тяжелой воды (молекулы воды, содержащие некоторое количество дейтерия вместо обычного водорода) на палладиевом электроде.Эти эксперименты не могли быть воспроизведены, а их научная репутация была подорвана. Однако в последние годы как промышленные, так и государственные исследователи по-новому взглянули на этот процесс. Изображенное выше устройство является частью государственного проекта, и НАСА также завершает некоторые исследования по этой теме. В конце концов, холодный синтез может быть не таким «холодным».

Ячейки электролитические

Гальванический элемент использует спонтанную окислительно-восстановительную реакцию для генерации электрического тока.Также можно поступить наоборот. Когда к электрохимической ячейке подается внешний источник постоянного тока, может протекать реакция, которая обычно не является спонтанной. Электролиз — это процесс, в котором электрическая энергия используется для возникновения несамопроизвольной химической реакции. Электролиз отвечает за внешний вид многих повседневных предметов, таких как позолоченные или посеребренные украшения и хромированные автомобильные бамперы.

Электролитическая ячейка — это устройство, используемое для проведения реакции электролиза.В электролитической ячейке электрический ток применяется для обеспечения источника электронов для запуска реакции в неспонтанном направлении. В гальванической ячейке реакция идет в направлении спонтанного высвобождения электронов. В электролитической ячейке поступление электронов от внешнего источника заставляет реакцию идти в противоположном направлении.

Рисунок 23.9

Ячейка Zn / Cu.

Спонтанное направление реакции между Zn и Cu — это окисление металлического Zn до ионов Zn 2+ , в то время как ионы Cu 2+ восстанавливаются до металлической Cu.Это делает цинковый электрод анодом, а медный электрод катодом. Когда те же полуэлементы подключаются к батарее через внешний провод, реакция происходит в противоположном направлении. Цинковый электрод теперь является катодом, а медный электрод — анодом.

Стандартный потенциал клетки отрицательный, что указывает на неспонтанную реакцию. Батарея должна быть способна выдавать не менее 1,10 В постоянного тока, чтобы реакция могла произойти. Еще одно различие между гальванической ячейкой и электролитической ячейкой — это знаки электродов.В гальваническом элементе анод отрицательный, а катод положительный. В электролитической ячейке анод положительный, потому что он подключен к положительной клемме батареи. Следовательно, катод отрицательный. Электроны все еще проходят через ячейку от анода к катоду.

Сводка
  • Описывается функция электролитической ячейки.
  • Даны реакции, иллюстрирующие электролиз.
Практика

вопросов

Посмотрите видео по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

Нажмите на изображение выше, чтобы увидеть больше

http: // www.youtube.com/watch?v=y4yYF8gSHdA

  1. Что было источником электричества?
  2. Для чего использовалась сталь, прикрепленная к электроду?
  3. Что используется для переноса электрического тока?
Обзор

вопросов

  1. Какими будут продукты спонтанной реакции между Zn / Zn 2+ и Cu / Cu 2+ ?
  2. Откуда мы знаем, что реакция образования Cu 2+ не является спонтанной?
  3. Каким будет напряжение реакции, в которой металлический Zn образует Zn 2+ ?
  • электролиз: процесс, в котором электрическая энергия используется для того, чтобы вызвать неспонтанную химическую реакцию.
  • Электролитическая ячейка

  • : Устройство, используемое для проведения реакции электролиза.
  • Опишите экспериментальную установку для электролиза воды.
  • Напишите уравнения реакций, участвующих в процессе.

Больше энергии от солнца?

Поскольку ископаемое топливо становится все более дорогим и менее доступным, ученые ищут другие источники энергии. Водород долгое время считался идеальным источником, поскольку он не загрязняет окружающую среду при горении.Проблема заключалась в поиске способов экономичного производства водорода. Один из новых подходов, который изучается, — это фотоэлектролиз — производство электричества с использованием фотоэлектрических элементов для расщепления молекул воды. Этот метод все еще находится на стадии исследования, но, похоже, в будущем он станет очень многообещающим источником энергии.

Электролиз воды

При электролизе воды образуются водород и кислород. Электролитическая ячейка состоит из пары платиновых электродов, погруженных в воду, в которую было добавлено небольшое количество электролита, такого как H 2 SO 4 .0 _ {\ text {cell}} = — 2.06 \ text {V} [/ latex]

Чтобы получить полную реакцию, полуреакцию восстановления умножали на два, чтобы уравнять электроны. Ионы водорода и гидроксид-ионы, образующиеся в каждой реакции, объединяются с образованием воды. H 2 SO 4 не расходуется в реакции.

Рисунок 23.10

Аппарат для производства газообразного водорода и кислорода электролизом воды.

Сводка
  • Описан электролиз воды.
Практика

вопросов

Посмотрите видео по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

Нажмите на изображение выше, чтобы увидеть больше

www.youtube.com/watch?v=HQ9Fhd7P_HA

  1. Какие электроды?
  2. Что такое источник питания?
  3. Что добавляют в воду, чтобы облегчить ток электричества?
  4. В какой пробирке содержится водород?
Обзор

вопросов

  1. Какие электроды используются в реакции?
  2. Почему используется серная кислота?
  3. На каком электроде появляется кислород?
  • Запишите реакции электролиза расплавленного NaCl в ячейке Дауна.
  • Напишите реакции электролиза водного хлорида натрия.

Большой счет за электричество

Производство NaOH — важный производственный процесс. Используются три различных метода, каждый из которых предполагает использование электричества. При расчете цены на гидроксид натрия, которую компания должна взимать для получения прибыли, необходимо учитывать стоимость электроэнергии. Для производства метрической тонны NaOH требуется 3300-5000 кВтч (киловатт-часов).Сравните это с мощностью, необходимой для содержания среднего дома. Таким же количеством электричества можно было обеспечить дом в течение 6-10 месяцев.

Электролиз расплавленного хлорида натрия

Расплавленный (жидкий) хлорид натрия может быть подвергнут электролизу для получения металлического натрия и газообразного хлора. Электролитическая ячейка, используемая в процессе, называется ячейкой Дауна (см. Рисунок ниже).

Рисунок 23.11

Ячейка Дауна используется для электролиза расплавленного хлорида натрия.

В ячейке Дауна жидкие ионы натрия восстанавливаются на катоде до жидкого металлического натрия. На аноде жидкие хлорид-ионы окисляются до газообразного хлора. Реакции и потенциалы клеток показаны ниже:

Для проведения этого электролиза батарея должна подавать более 4 вольт. Эта реакция является основным источником образования газообразного хлора и единственным способом получения чистого металлического натрия. Газообразный хлор широко используется при очистке, дезинфекции и в плавательных бассейнах.

Электролиз водного хлорида натрия

Логично предположить, что электролиз водного раствора хлорида натрия, называемого рассолом, даст тот же результат посредством тех же реакций, что и процесс в расплавленном NaCl. Однако реакция восстановления, которая происходит на катоде, не дает металлического натрия, потому что вместо этого восстанавливается вода. Это связано с тем, что потенциал восстановления для воды составляет всего -0,83 В по сравнению с -2,71 В для восстановления ионов натрия. Это делает уменьшение количества воды предпочтительным, поскольку его восстановительный потенциал менее отрицательный.Газообразный хлор по-прежнему образуется на аноде, как и при электролизе расплавленного NaCl.

Поскольку гидроксид-ионы также являются продуктом чистой реакции, важный химический гидроксид натрия (NaOH) получается в результате испарения водного раствора в конце гидролиза.

Сводка
  • Описаны реакции электролиза расплавленного NaCl.
  • Описаны реакции электролиза рассола.
Практика

вопросов

Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

http: // www.citycollegiate.com/sblock1.htm

  1. Как натрий удаляется из клетки?
  2. Почему в систему добавлен CaCl 2 ?
  3. Почему металлический кальций не загрязняет производство натрия?
Обзор

вопросов

  1. Какие продукты электролиза расплавленного NaCl?
  2. Какие продукты электролиза водного NaCl?
  3. Какой ион-наблюдатель не показан в общем уравнении электролиза водного NaCl?
  • рассол: водный раствор хлорида натрия.
  • Ячейка Дауна: Аппарат, используемый для промышленного производства металлического натрия и газообразного хлора.
  • Определите гальваническое покрытие.
  • Напишите типичную реакцию гальваники.

Кто-нибудь знает, где мы находимся?

Астролябия (изображенная выше в разобранном виде) была устройством, используемым для изучения движения планет и проведения съемок. Большинство астролябий были сделаны из латуни, но эта покрыта золотом, которое стирается.Персидские мистики также использовали астролябию для наблюдения за звездами и составления астрологических предсказаний.

Гальваника

Многие декоративные предметы, например ювелирные изделия, изготавливаются с помощью электролитического процесса. Гальваника — это процесс, при котором ион металла восстанавливается в электролитической ячейке, а твердый металл осаждается на поверхность. На рисунке ниже показана ячейка, в которой металлическая медь должна быть нанесена на второй металл.

Рисунок 23.12

Гальваника второго металла медью.

Ячейка состоит из раствора сульфата меди и полоски меди, которая действует как анод. Металл (Me) — это катод. Анод соединен с положительным электродом батареи, а металл — с отрицательным электродом.

Когда цепь замкнута, металлическая медь с анода окисляется, позволяя ионам меди проникать в раствор.

Между тем ионы меди из раствора восстанавливаются до металлической меди на поверхности катода (второй металл):

Концентрация ионов меди в растворе практически постоянна.Это связано с тем, что в процессе гальваники металл переносится с анода на катод ячейки. Другие металлы, обычно наносимые на предметы, включают хром, золото, серебро и платину.

Сводка
  • Описан процесс гальваники.
Практика

вопросов

Посмотрите видео по ссылке ниже и ответьте на следующие вопросы:

Нажмите на изображение выше, чтобы увидеть больше

http: // www.youtube.com/watch?v=Q8Xo43sfLgY

  1. Какой раствор используется?
  2. Как он тестировал систему?
  3. Почему батареи лучше, чем настенные, для электрического тока?
  4. Какой был анод?
Обзор

вопросов

  1. Что такое анод в процессе гальваники с использованием меди?
  2. Откуда подается электрический ток?
  3. Какие другие металлы можно наносить на предметы?
  • гальваника: процесс, при котором ион металла восстанавливается в электролитической ячейке, а твердый металл осаждается на поверхность.

(PDF) Оральные ощущения от сульфата железа и меди

mouth_ [19]. Соли металлов часто описываются как имеющие металлический привкус

[20 — 23], металлический привкус [24–26], привкус после

[27], горький вкус [28], окисленный / прогорклый вкус [26,28] , 29]

или терпкость [28]. Металлический привкус

часто считается нежелательным в пищевых продуктах, и все же использование этого термина в пищевой литературе

далеко не однозначно, поскольку относится как к летучим продуктам окисления липидов

, которые вызывают обонятельные ощущения, так и к

оральным ощущениям [19] .

Целью этого исследования было улучшить наше понимание типов ощущений, вызываемых двухвалентными солями

, которые часто называют металлическим привкусом. В предыдущей работе

[1] было обнаружено, что ретроназальные сигналы

вносят важный вклад в металлический привкус FeSO

4

. Однако

субъектов могут различать растворы FeSO

4

и

воды без ретроназальный сигнал при высокой концентрации

достаточно.Меньше свидетельств того, что FeSO

4

вызывает ощущение терпкости

, по крайней мере, в испытанных концентрациях

здесь и на одной невкусовой поверхности полости рта. Соли железа

могут оставаться вяжущими при более высоких уровнях или при полоскании рта

[2]. Кроме того, более сфокусированная, но ограниченная задача оценки

могла не задействовать все реплики, используемые испытуемыми в более открытой задаче различения

. Однако терпкость

для FeSO

4

была менее заметной по сравнению с таковой для соединений сравнения

сульфата меди и квасцов, которые

были выбраны как примерно изоинтенсивные.Это согласуется с

— более низкими оценками терпкости (для Fe по сравнению с солями Cu

и Zn) при потягивании через рот в Exp. 2 из нашей предыдущей статьи

[1].

Эти результаты несколько отличаются от нашего первоначального ожидания

, что, поскольку FeSO

4

может осаждать белки слюны

, это может вызывать вяжущие ощущения [18]. В

1954 Бейт-Смит рассмотрел терпкость пищевых продуктов. и

отметил: «Вещества, имеющие общее свойство

осаждающих белков, такие как соли тяжелых металлов или дубильная кислота

, заметны среди вяжущих веществ, используемых в медицине

, и среди веществ, которые обладают вяжущим действием в

. рот » (стр.124, курсив добавлен) [30]. Одна из возможностей —

, что может быть другой вид тактильных ощущений, отличный от терпкости

. Ли и Лоулесс [31] сообщили, что тактильные

атрибутов сушки, ощущения сморщенности, шероховатости и общей терпкости

не могут быть полностью взаимозаменяемыми и что первые три

могут рассматриваться как вспомогательные качества сложных сенсорных реакций

сообщается вместе как терпкость. Другая возможность

заключается в том, что FeSO

4

обладает истинными вкусовыми качествами.Вкус двухвалентных солей

, таких как соли кальция и магния

, характеризуется в первую очередь горьким вкусом с дополнительными ощущениями

, описываемыми как соленые, кислые и сладкие [32,33]. FeSO

4

на пороге распознавания характеризовался как металлический,

, а не по традиционным вкусовым терминам [10]. Хотя вкусовые характеристики

FeSO

4

в разных концентрациях остаются неясными в настоящее время, мы планируем изучить это в дальнейших экспериментах

.

CuSO

4

вызывает другие ощущения, чем FeSO

4

, в том числе

имеет более горький вкус [1]. В отличие от FeSO

4

, субъекты

могут отличить его от воды при низких концентрациях

без ретроназальных сигналов. Оральные ощущения от CuSO

4

май

также включают тактильные сигналы. Наши текущие результаты продемонстрировали

, что тактильные ощущения могут возникать на невкусовой поверхности

, между верхней губой и десной, с помощью CuSO

4

.Размещение металлической меди

на языке может вызвать электрические ощущения

, которые описываются как металлические [34].

Некоторые области кажутся заслуживающими дальнейшего изучения, включая

эффектов концентрации, роль анионов и качественные

различия между соединениями. Вкусовые качества, вызываемые

обычных галогенидных солей, таких как KCl, LiCl и NaCl, зависят от концентрации

[35,36]. Мерфи и соавторы

обнаружили, что вкусовые качества одновалентных галогенидов

различаются в зависимости от концентрации.Вкусовые характеристики:

, на которые влияют как анион, так и катион [35,37], а также эффекты аниона

наблюдались с двухвалентными солями. Тордофф [33]

продемонстрировал концентрационную зависимость и влияние анионов

на вкусовые качества солей кальция. Лоулесс и др.

[32] распространил эти результаты на соли магния. Тем не менее, эффекты концентрации

с другими двухвалентными солями

систематически не исследовались.

Качественные различия между некоторыми другими металлическими соединениями

в настоящее время не ясны.Шиффман [10]

сообщил, что испытуемые могли отличить ощущения металла

от солей железа и цинка, то есть само ощущение металла

имело качественные вариации. Поскольку семантические

границ металлических ощущений не ясны, измерение

сходства стимулов, а не использование рейтингов атрибутов

могло бы быть полезным альтернативным подходом, который позволил бы создать

карту стимулов с точки зрения их сенсорных свойств.

с использованием многомерного масштабирования [38].Аналогичные подходы

использовались для изучения того, находятся ли комплексные соли в пределах качественного диапазона

классических четырех основных вкусов [38,39]. Карта восприятия

, использующая этот метод, будет полезна для нашего понимания различий в

общий сенсорный профиль

соединений, вызывающих ощущение металла.

В заключение, растворы сульфата железа

можно отличить от воды без ощущения ретроназального запаха.Оральные

тактильные сигналы от сульфата железа менее заметны, чем терпкость

, обнаруженная с квасцами или сульфатом меди, оставляя открытой

возможность истинного вкусового сигнала, вносящего свой вклад в сенсорный профиль сульфата железа

, который рассматривается как

в первую очередь металлическая сенсация.

Благодарности

Авторы благодарят Кэтрин В. Чапман за техническую помощь

. Поддерживается NIH RO1-DC-006223 в HL.

Ссылки

[1] Лоулесс Х.Т., Шлейк С., Смайт Дж., Лим Дж., Ян Х., Чепмен К. и др.

Металлический вкус и ретроназальный запах. Chem Senses 2004; 29: 25 — 33.

[2] Ян Х. Х., Лоулесс Х. Т., Описательный анализ двухвалентных солей. J Sens

Stud 2005 [в печати].

[3] Civille GV, Lyon BG. Словарь ароматов и вкусов для сенсорной оценки

. Вест Коншохокен (Пенсильвания) »ASTM; 1996.

J. Lim, H.T. Лоулесс / Физиология и поведение 85 (2005) 308 — 313312

Реакция железа с раствором сульфата меди в воде

Провести реакцию железа с раствором сульфата меди в воде и классифицировать ее как физические или химические изменения

Цель

Провести реакцию железа с раствором сульфата меди в воде и классифицировать ее как физические или химические изменения.

Теория
Физические изменения: Эти изменения можно наблюдать, и они происходят без изменения состава веществ. Никаких изменений в химической природе вещества нет. Изменения, которые можно наблюдать, подобны изменению цвета, точки кипения, точки плавления, твердости, плотности, текучести, жесткости и т. Д. Взаимное преобразование состояний материи также является физическим изменением.

Химическое изменение: При этом изменении происходит химическая реакция, и образуется совершенно новое вещество с другими свойствами.Изменяются химические свойства и состав вещества.
пример: 2MgO (s) + O 2 (g) → 2MgO (s)
Здесь химический состав и свойства продукта MgO полностью отличаются от его реагентов Mg и O.

Необходимые материалы
Железные гвозди , Раствор медного купороса, Пробирки, Подставка с зажимом, Нить, Наждачная бумага, Чашка Петри

Процедура

Шаг 1: Два ногтя протирают наждачной бумагой, чтобы их цвет стал сероватым.
Шаг 2: Берут две стойки с зажимами и в каждую из них закрепляют пробирку.
Шаг 4: В обе пробирки наливают достаточное количество раствора медного купороса.
Шаг 4: Один железный гвоздь обвязывают нитью и подвешивают в одной пробирке, а другой конец нити привязывают к подставке с учетом того, что железный гвоздь полностью погружен в раствор.
Шаг 5: Другой железный гвоздь хранят в чаше Петри для сравнения после эксперимента.
Шаг 6: Пробирки оставляют в покое на 15 минут.
Шаг 7: Через 15 минут железный гвоздь, погруженный в раствор медного купороса, удаляется и помещается в чашку Петри.

Наблюдение

1. Железный гвоздь, погруженный в раствор сульфата меди, имеет коричневый налет, тогда как железный гвоздь, помещенный в чашку Петри, имеет сероватый цвет железа.
2. Цвет раствора сульфата меди, в который был погружен железный гвоздь, становится светло-зеленоватым, тогда как раствор сульфата меди в другой пробирке не меняется.

Заключение
1. Коричневый налет на железном гвозде показывает, что медь осаждается на железном гвозде в результате вытеснения железа.
2. Зеленоватый цвет раствора в пробирке показывает, что в растворе присутствуют ионы Fe 2+ .
3. Это показывает, что железо более реактивно, чем медь, поскольку ионы Fe 2+ вытеснили ионы Cu 2+ из раствора сульфата меди и образовали раствор сульфата железа светло-зеленоватого цвета.
Вовлеченная реакция: Fe (s) + CuSO 4 (водн.) → FeSO 4 (водн.) + Cu (s)
4.Это реакция однократного замещения, в которой медь замещается железом из раствора сульфата меди и образуется новое соединение — сульфат железа. Итак, эта реакция — химическое изменение.

Меры предосторожности
1. Очистите железные гвозди, потерев их наждачной бумагой, чтобы удалить ржавчину, пыль или жирные поверхности.
2. Сохраните контрольный эксперимент для сравнения цвета железных гвоздей и раствора медного купороса.
3. Не прикасайтесь к раствору сульфата меди или к гвоздю, смоченному в растворе сульфата меди, потому что он ядовит.

Перейти к списку экспериментов

Набор для тестирования пассивирования сульфатом меди | Звездные Решения

Технические данные:

Описание:

Тест на сульфат меди предназначен для проверки эффективности пассивирующей обработки нержавеющей стали. Его также можно использовать для определения необходимости пассивации.

Целью теста на сульфат меди является определение наличия свободного железа, которое часто переносится на поверхность детали во время изготовления стальных компонентов.Принцип испытания основан на окислительно-восстановительной реакции, в результате которой растворенные ионы меди осаждаются или осаждаются на местах свободных частиц железа.

Этот тест рекомендуется для обнаружения свободного железа на поверхности аустенитных нержавеющих сталей серий 200 и 300, дисперсионно-закаленных нержавеющих сталей и ферритных нержавеющих сталей серии 400, содержащих минимум 16% хрома. Этот тест не рекомендуется для мартенситных нержавеющих сталей серии 400 или для ферритных нержавеющих сталей серии 400 с содержанием хрома менее 16%, поскольку эти стали обычно дают положительный результат независимо от наличия или отсутствия поверхностных анодных загрязнений («ложный отказ»). .Этот тест также не рекомендуется для участков, отмеченных лазером.

Физические свойства:
Форма Жидкость
Химический состав Вода, медный купорос, серная кислота
Рабочая температура Комнатная температура
Упаковка:

Бутылка-капельница на 2 унции. Содержит раствор, достаточный для сотен тестов.

Процедура подачи заявки:

Испытуемый раствор наносят на поверхность образца (ов), представляющего партию пассивированных частей, с добавлением дополнительного раствора, если необходимо, чтобы поверхность оставалась влажной в течение не менее 6 минут.По окончании этого периода поверхность следует тщательно промыть и высушить, стараясь не повредить медные отложения, если они есть. На исследуемом образце не должно быть отложений меди, видимых невооруженным глазом.

Медный цвет на металлической поверхности (коричневый или розоватый, как пенни) указывает на то, что на поверхности все еще присутствует железо, и это считается ошибкой теста. Если реакции не происходит, тест считается пройденным.

Примечания по использованию:

Для достижения наилучших результатов подождите несколько часов после пассивации перед тестированием.

Этот тест обычно используется как приемочный тест партии после пассивации. Это не подразумевается и не должно подразумеваться, что детали из нержавеющей стали до пассивационной обработки должны или обязательно будут демонстрировать неисправное состояние при этом испытании.

Состояние отказа можно легко обнаружить и подтвердить работоспособность раствора при нанесении раствора сульфата меди на кусок чистой углеродистой стали.

Технические службы:

Для получения технической помощи обращайтесь в Stellar Solutions по телефону (847) 854-2800.

Стандарты:

При правильном использовании тест на сульфат меди соответствует требованиям стандартов ASTM A967, ASTM A380, ASTM B912, ASTM F1089 и AMS 2700, а также MIL-STD-753.

Другие стандарты и методы испытаний, в которых используется раствор сульфата меди, могут иметь другую концентрацию и могут не работать должным образом с конкретным составом, используемым для этого раствора.

Никакая гарантия не подразумевается и может быть предоставлена ​​в письменной или устной форме без письменного разрешения Stellar Solutions, Inc.