Сырьем для получения фтора является фторид кальция приведите уравнения реакций лежащих

I вариант

Задание №1

С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать плавиковая кислота: Na, CO₂, MgO, AgNO₃, Ca(NO₃)₂, SiO₂, Ag? Укажите тип каждой реакции. Приведите уравнения возможных реакций.

Задание №2

HCl → Cl₂ → ZnCl₂ → NaCl → AgCl

Задание №3

Приведите уравнения реакций брома со следующими веществами: NаI, H₂, Fe, P.

Задание 4

Сырьем для получения фтора является фторид кальция. Приведите уравнение реакции, лежащей в основе промышленного получения фтора. Название «фтор» означает «разрушающий». Почему же мы используем пасту, содержащую фтор, и посуду с тефлоновым покрытием, также содержащую фтор?

Задание №5

Раскаленное железо массой 2,8 г поместили в сосуд объемом 1 л, наполненный хлором (н.у.). Хватит ли хлора, находящегося в сосуде, для полного окисления железа?

II вариант

Задание №1

С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать соляная кислота: FeSO₄, SO₂, MnO₂, AgNO₃, Cr(OH)₃, Cu, SiO₂, Fe? Укажите тип каждой реакции. Приведите уравнения возможных реакций.

Задание №2

Задание №3

Приведите уравнения реакций хлора со следующими веществами: Mg, HBr, Si, H₂.

Задание №4

Сырьем для получения хлора является поваренная соль. Приведите два способа получения хлора из поваренной соли. Какой из методов, с вашей точки зрения, экономически более выгоден? Почему?

Задание №5

Через 200 г 10,3%-ного раствора бромида натрия пропустили хлор. Определите объем хлора, пошедшего на реакцию.

III вариант

Задание №1

С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать бромоводородная кислота: Fe, P₂O₅, Cl₂, AgNO₃, Na₂ SO₄, MnO₂, Au? Укажите тип каждой реакции. Приведите уравнения возможных реакций.

Задание №2

Задание №3

Приведите уравнения реакций йода со следующими веществами: Li, Na₂S, Al, H₂.

Задание №4

Как в лаборатории получить хлор из хлорида натрия, не используя электролиз? Как следует держать пробирку, собирая хлор методом вытеснения воздуха? Можно ли собрать хлор методом вытеснения воды. Объясните свои рассуждения.

Задание №5

Фосфор массой 6,2 г сожгли в парах брома. В результате реакции образовалось одинаковое количество PBr₃ и PBr₅. Какая масса брома пошла на обе реакции?

Видео:Реакция ФТОРИДА НАТРИЯ и ГИДРОКСИДА КАЛЬЦИЯ. Химические опыты.Preparation CALCIUM FLUORIDE.ChemistryСкачать

Фторид кальция: способы получения и химические свойства

Фторид кальция CaF₂ — соль щелочного — земельного металла кальция и плавиковой кислоты. Белый. Плавится без разложения. Не растворяется в воде (растворимость повышается в присутствии солей аммония), кристаллогидратов не образует.

Относительная молекулярная масса M_r = 78,07; относительная плотность тв. и ж. вещества d = 3,18; t_пл = 1419º C;

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Способ получения

1. Фторид кальция можно получить путем взаимодействия при комнатой температуре кальция и фтора :

2. В результате взаимодействия разбавленной плавиковой кислоты и оксида кальция , образуется фторид кальция и вода:

CaO + 2HF = CaF₂↓ + H₂O

3. Карбонат кальция вступает в реакцию с разбавленной плавиковой кислотой и образует на выходе фторид кальция, углекислый газ и воду:

4. В результате реакции между хлоридом кальция и фторидом аммония образуется фторид кальция и хлорид аммония:

Видео:Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Химические свойства

1. Фторид кальция вступает в реакцию со сложными веществами :

1.1. Фторид кальция вступает во взаимодействие с кислотами .

1.1.1. При 130 — 200º С в результате взаимодействия с концентрированной серной кислотой фторид кальция образует сульфат кальция и газ фтороводород:

Видео:Галогены: фтор, хлор, бром и иод | Химические свойства #галогены #химия #видеоурок #егэхимияСкачать

Способ получения фторида кальция

Изобретение относится к способам переработки отходов производства и может быть использовано для получения фторида кальция из отходов производства экстракционной фосфорной кислоты: фосфогипса и фторсиликатных растворов. Фторид кальция получают путем взаимодействия при перемешивании в водной среде нерастворимой соли кальция и фторосодержащего соединения, в качестве взаимодействующих компонентов используют такие отходы экстракционной фосфорной кислоты, как фосфогипс и фторсиликатные растворы, смесь которых в стехиометрическом соотношении в пересчете на сульфат кальция и фторсиликат-ион обрабатывают раствором гидроксида натрия до получения pH 9 — 10. Выход продукта 98% . Продукт получают технически чистый. Рееализация способа позволит использовать нетрадиционные виды сырья, получить ценный продукт с низкой себестоимостью из отходов и сократить расход энергии. 1 табл.

Изобретение относится к способам переработки отходов производства и может быть использовано для получения фторида кальция из отходов производства экстракционной фосфорной кислоты: фосфогипса и фторсиликатных растворов.

Известные способы переработки и использования фосфогипса который является многотоннажным отходом производства экстракционной фосфорной кислоты, как правило, предусматривают получение в качестве целевых продуктов нерастворимых солей кальция, сульфатов натрия или аммония и сернистого газа. Способы комплексной переработки включают извлечение из фосфогипса лантаноидов, фосфатов и некоторых других продуктов [1].

Реже в литературе рассматривается получение фторида кальция. По способу [2] фторсодержащие компоненты испаряются в процессе сушки фосфогипса при 400-600 о С и при взаимодействии с известью образуется СаF₂. Сухой продукт в дальнейшем прокаливается при 1200-1250 о С в восстановительной атмосфере с получением извести и SO₂. В известном способе СаF₂ получают из фторсодержащих компонентов, которые являются примесью фосфогипса, т.е. источником фтора является сам фосфогипс, а кальция — специально добавляемая известь.

Недостатком известного способа переработки фосфогипса с целью получения СаF₂ является только частичное использование отходов производства фосфорной кислоты, необходимость использования дополнительных компонентов и как следствие — высокая стоимость целевого продукта.

Наиболее близким способом получения СаF₂ по химической сущности является способ получения фторидов щелечноземельных металлов, который выбран в качестве прототипа [3].

Если опустить отдельные операции в этом способе, которые необходимы при получении препаративно чистого, а не технического продукта, то схему получения можно представить уравнением реакции нерастворенной соли кальция с фтористоводородной кислотой в стехиометрическом соотношении: CaCO₃ + 2HF = CaF₂ + CO₂ + H₂O Практически способ осуществляется следующим образом. Рассчитанное количество СаСО₃ растворяют в платиновой чашке при добавлении разбавленной горячей уксусной кислоты и добавляют эквимолярное количество 40%-ной плавиковой кислоты. Раствор упаривают досуха и получают белый мелкокристаллический порошок СаF₂.

Недостаком известного способа является использование сырья и высокие энергетические затраты в связи с необходимостью упаривания растворов.

Целью заявляемого технического решения является расширение сырьевой базы и уменьшение энергозатрат при получении фторида кальция.

Цель достигается тем, что при получении фторида кальция путем перемешивания в водной среде нерастворимой соли кальция и фторсодержащего соединения в качестве нерастворимой соли кальция и фторсодержащего соединения, используют отходы производства экстракционной фосфорной кислоты: фосфогипс и фторсиликатные растворы, смесь которых в стехиометрическом соотношении в пересчете на сульфат кальция и фторсиликат-ион обрабатывают раствором гидроксида натрия до получения рН 9-10.

Преимущества заявляемого способа получения СаF₂ иллюстрируются примерами конкретного выполнения, для которых использованы отходы производства экстракционной фосфорной кислоты на Винницком ПО «Химпром». Исходный фосфогипс в качестве основного вещества содержал 94,5-95,0% СаSO₄ и примеси (% мас. ): общее Р₂О₅ — 0,34-0,35, растворимое Р₂О₅ — 0,1-0,14, общее F — 0,08-0,15 и влаги 4,5-5,5. Кислые фторсиликатные растворы образуются после получения бифторида аммония и белой сажи и содержат переменные количества (NH₄)₂ SiF₆ (8-10)% и H₂SiF₆ (5-6)%. Общее содержание фторсиликатов обычно близкое к 15%. рН кислых растворов около 1.

П р и м е р 1. В химический стакан емкостью 1 дм 3 вносят 143,2 г фосфогипса, содержащего 136 г СаSO₄ и приливают 360 г, 15%-го раствора H₂SiF₆ + (N₂H₄)₂ SiF₆ (стехиометрическое соотношение CaSO₄ и SiF₆). При включенной мешалке порциями прибавляют 3%-ный раствор NaOH в течение, 0,5 ч до получения рН нейтрализованной смеси равной 9,5. Расход раствора в пересчете на NaOH составляет 76 г. Нейтрализованную смесь продолжают перемешивать до ее остывания (комнатная температура).

Полученный мелкокристаллический белый осадок фторида кальция переносят на воронку Бюхнера, фильтруют и промывают водой до исчезновения запаха аммиака. Отмытый осадок высушивают при температуре около 100 о С до постоянной массы.

П р и м е р 2. Как пример 1, но приливают 308,6 г 15%-ного раствора H₂SiF₆ + (NH₄)₂ SiF₆ (соотношение CaSO₄ и SiF₆ 2- меньше стехиометрического. П р и м е р 3. Как пример 1, но приливают 411,4 г 15%-ного раствора H₂SiF₆ + (NH₄)₂SiF₆ (соотношение CaSО₄ и SiF₆ 2- больше стехиометрического).

П р и м е р 4. Как пример 1, но нейтрализацию щелочью ведут до рН 9 (заявляемое нижнее значение).

П р и м е р 5. Как пример 1, но нейтрализацию щелочью ведут до рН 10 (заявляемое верхнее значение).

П р и м е р 6. Как пример 1, но нейтрализацию щелочью ведут до рН 8,7 (меньше нижнего значения).

П р и м е р 7. Как пример 1, но нейтрализацию щелочью ведут до рН 10,3 (больше верхнего значения).

П р и м е р по прототипу. К 10 г СаСО₃ при перемешивании и нагревании приливают разбавленную уксусную кислоту до растворения навески. К полученному раствору прибавляют 10 г 40%-ной HF и упаривают досуха. Полученный мелкокристаллический порошок перемешивают с 4 г NH₄F и нагревают до постоянной массы сначала при 100, а затем при 400 о С. Выход CaF₂ составил 7,3 г. Синтез СаF₂ по указанному способу ведут в платиновой посуде.

Получение СаF₂ по примерам 1-7 основано на взаимодействии исходных компонентов, которое можно представить следующим уравнением: + 3CaSO₄+8NaOH __ 2CaF₂+Na₂SiO₃+3Na₂SO₄+2NH₃+5H₂O Полученное по примерам 1-7 и по прототипу вещество исследовалось на выход СаF₂ (отношение в % к теоретическому выходу) наличие примесей, учитывалось наличие побочных летучих веществ в процессе получения и температуры, необходимые для реализации способа. Полученные данные позволили провести сопоставительный анализ известного и предлагаемого способа, количественно и качественно представленный в таблице ниже.

Анализ полученных данных показывает в примерах 1-5, в которых соблюдается предлагаемое стехиометрическое соотношение между CaSO₄ и SiF₆ 2- и предлагаемое значение рН, получают технически чистый продукт с высоким выходом СаF₂, наличием только одного побочного летучего продукта и процесс проводится со снижением температуры на отдельных этапах.

Пpи меньшем, чем стехиометрическое, соотношении (пример 2) снижается степень превращения CaSO₄ и целевой продукт загрязняется. При большем, чем стехиометрическое соотношение (пример 3) фторсиликаты не полностью используются и загрязняют CaF₂. Практически то же, а также снижение выхода СaF₂ наблюдается при рН 10 (пример 7) нерационально расходуется щелочь, а образование в реакционной смеси кремнегеля затрудняет фильтрование и промывание осадка.

Таким образом поставленная цель в заявляемом способе получения фторида кальция достигается при использовании отходов производства с уменьшением энергозатрат при соблюдении стехиометрического соотношения между СаSO₄ и SiF₆ 2- и при нейтрализации реакционной смеси щелочью в пределах рН 9-10.

Приведенные выше примеры и схема показывают, что во всех случаях возможно получение CaF₂ с применением фторсиликатов, которые ранее не использовались для этой цели и тем более из отходов, которые еще недостаточно перерабатываются и требуют значительных затрат для утилизации. Реализация заявляемого способа позволяет использовать нетрадиционные виды сырья для синтеза СаF₂, т.е. расширяет сырьевую базу для их получения. Из трудно- или неперерабатываемых отходов по заявляемому способу удается получить ценный продукт, который находит широкое применение в различных отраслях. Растворы, которые образуются при этом (Na₂SiO₃, Na₂SO₄) могут быть использованы в производстве порошкообразных моющих средств.

Предлагаемый способ не требует специального оборудования.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ, включающий взаимодействие при перемешивании в водной среде нерастворимой соли кальция и фторсодержащего соединения, отличающийся тем, что в качестве нерастворимой соли кальция и фторсодержащего соединения используют соответственно фосфогипс и фторсиликатные растворы, являющиеся отходами производства экстракционной фосфорной кислоты, смесь которых в стехиометрическом соотношении в пересчете на сульфат кальция и фторсиликат-ион обрабатывают раствором гидроксида натрия до получения рН 9 — 10.

Видео:ХЛОР предвестник ФТОРаСкачать

Фторид кальция (CaF2): строение, свойства, применение

Фторид кальция (CaF2): строение, свойства, применение — Наука

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Содержание:

В фторид кальция Это неорганическое твердое вещество, состоящее из одного атома кальция (Ca) и двух атомов фтора (F). Его химическая формула — CaF₂ и это кристаллическое твердое вещество серовато-белого цвета.

В природе он содержится в минерале флюорите или плавиковом шпате. Он естественным образом присутствует в костях и зубах. Минерал флюорит — основной источник, используемый для получения других соединений фтора.

Кроме того, CaF₂ Он используется для профилактики кариеса в зубах, поэтому его добавляют в материалы, которые стоматологи используют для их лечения. Фактически, фторид кальция также добавляется в питьевую воду (питьевую воду), так что население получает пользу от его употребления и чистки зубов.

CaF₂ Он используется в виде крупных кристаллов в оптическом оборудовании и фотоаппаратах. Он также используется в небольших устройствах, которые используются для определения степени облучения человека радиоактивностью.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Состав

CaF фторид кальция₂ представляет собой ионное соединение, образованное катионом кальция Ca 2+ и два фторид-аниона F – . Однако некоторые источники информации указывают на то, что их ссылки имеют определенный ковалентный характер.

Видео:Получение ФТОРИДА ЖЕЛЕЗА(3) - FeF3. Реакция Фторида Натрия и Хлорида Железа. Реакция NaF и FeCl3.Скачать

Номенклатура

Видео:ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

Свойства

Видео:Фториды кислородаСкачать

Физическое состояние

Твердое вещество от бесцветного до серовато-белого цвета с кубической кристаллической структурой.

Видео:Химические уравнения. СЕКРЕТНЫЙ СПОСОБ: Как составлять химические уравнения? Химия 8 классСкачать

Молекулярный вес

Видео:Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Температура плавления

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Химия ПростоСкачать

Точка кипения

Видео:Химия | седьмая группа | хлор | 6 | фториды хлораСкачать

Плотность

3,18 г / см 3 при 20 ° С.

Видео:Реакция цезия со фторомСкачать

Показатель преломления

Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Растворимость

Не растворяется в воде при 20 ° C. Практически нерастворим при 25 ° C: 0,002 г / 100 мл воды. Слабо растворим в кислотах.

Видео:ФТОР ТЕБЯ УБЬЁТ / САМЫЙ ОПАСНЫЙ ЭЛЕМЕНТСкачать

Химические свойства

Его окислительные или восстанавливающие свойства очень слабые, однако эти реакции могут происходить. Хотя, в общем, в очень редких случаях.

Он инертен к органическим химическим веществам и многим кислотам, включая фтористоводородную кислоту HF. Медленно растворяется в азотной кислоте HNO.₃.

Не горюч. Не реагирует быстро с воздухом или водой.

Из-за его низкого сродства к воде, хотя он подвержен высокому проценту влажности, он не влияет на него даже в течение месяца при нормальной комнатной температуре.

В присутствии влажности стенки его кристаллов медленно растворяются при температуре выше 600 ° C. В сухих помещениях его можно использовать при температуре примерно до 1000 ° C без заметного воздействия.

Видео:Определение концентрации фторидов и нитратов с помощью ионо-селективного электродаСкачать

Присутствие в природе

CaF фторид кальция₂ Он естественным образом содержится в минерале флюорите или плавиковом шпате.

Хотя CaF₂ pure — бесцветный минерал флюорит, часто окрашенный наличием электронов, захваченных в «дырках» кристаллической структуры.

Этот минерал высоко ценится за свой стеклянный блеск и разнообразие цветов (фиолетовый, синий, зеленый, желтый, бесцветный, коричневый, розовый, черный и красновато-оранжевый). Считается, что это «самый цветной минерал в мире».

Фторид кальция также содержится в костях в количестве от 0,2 до 0,65%, а также в эмали зубов в количестве 0,33-0,59%.

Видео:8 класс. Распределение электронов в атоме. Электронные формулы.Скачать

Приложения

Видео:ХИМИЯ С НУЛЯ — Как решать задачи по Химии на Массовую ДолюСкачать

— При получении соединений фтора

Минерал флюорит CaF₂ это основной или основной источник фтора во всем мире. Это сырье для получения почти всех соединений фтора.

Наиболее важным из них является фтористоводородная кислота HF, из которой получают другие фторированные соединения. Фторид-ион F – Он выделяется из минерала в результате реакции с концентрированной серной кислотой H₂ЮЗ₄:

CaF₂ (сплошной) + H₂ЮЗ₄ (жидкость) → CaSO₄ (твердый) + 2 HF (газ)

— В уходе за зубами

CaF фторид кальция₂ это средство для профилактики кариеса. С этой целью он используется для фторирования питьевой воды (воды, которую можно пить).

Кроме того, низкие концентрации фторида F – (порядка 0,1 частей на миллион), используемые в зубных пастах и ​​жидкостях для полоскания рта, оказывают сильное положительное влияние на профилактический уход за зубами.

Наночастицы CaF₂ более эффективно

Хотя фториды используются в зубных пастах и ​​ополаскивателях, низкая концентрация кальция (Ca) в слюне означает, что отложения CaF не образуются.₂ на зубах наиболее эффективным способом.

Именно поэтому был разработан способ получения порошка CaF.₂ в виде наночастиц.

Для этого используется распылительная сушилка (от англ. распылительная сушилка) где два раствора (один из гидроксида кальция Ca (OH)₂ и один из фторида аммония NH₄F) смешиваются при распылении в камере с потоком горячего воздуха.

Затем происходит следующая реакция:

NH₄OH улетучивается как NH₃ и H₂Или и наночастицы CaF остаются₂.

Они обладают высокой реакционной способностью и большей растворимостью, что делает их более эффективными для реминерализации зубов и в качестве антикариеса.

— В линзах для оптического оборудования

Фторид кальция используется для создания оптических элементов, таких как призмы и окна инфракрасных и ультрафиолетовых (УФ) спектрофотометров.

Эти устройства позволяют нам измерять количество света, поглощаемого материалом, когда он проходит через него.

CaF₂ Он прозрачен в этих областях светового спектра, имеет чрезвычайно низкий показатель преломления и обеспечивает более эффективное разрешение, чем NaCl, в диапазоне 1500–4000 см. – 1 .

Благодаря своей химической стабильности он может выдерживать неблагоприятные условия, поэтому оптические элементы из CaF₂ на них не нападают. Он также имеет высокую твердость.

В камерах

Некоторые производители фотоаппаратов используют линзы CaF₂ искусственно кристаллизованы, чтобы уменьшить рассеяние света и добиться отличной коррекции цветовых искажений.

— В металлургической промышленности

CaF₂ Он используется в качестве флюса в металлургической промышленности, поскольку является источником кальция, нерастворимым в воде, и поэтому эффективен в приложениях, чувствительных к кислороду.

Он используется для плавки и обработки железа и стали в жидком виде. Это основано на том факте, что он имеет точку плавления, аналогичную температуре плавления железа, а также может растворять оксиды и металлы.

— В детекторах радиоактивности или опасного излучения

CaF₂ это термолюминесцентный материал. Это означает, что он может поглощать излучение в электронах своей кристаллической структуры и позже, при нагревании, выделять его в виде света.

Этот излучаемый свет можно измерить с помощью электрического сигнала. Этот сигнал пропорционален количеству излучения, полученного материалом. Это означает, что чем больше получено излучение, тем больше света будет излучаться после нагрева.

Поэтому CaF₂ Он используется в так называемых персональных дозиметрах, которые используются людьми, которые подвергаются опасному облучению и хотят знать, сколько радиации они получили за определенный период времени.

— Другое использование

— Используется как катализатор в химических реакциях дегидратации и дегидрирования для синтеза органических соединений.

— Используется в щелочных сварочных электродах. Получается более прочный сварной шов, чем при использовании кислотных электродов. Эти электроды используются при производстве кораблей и стальных сосудов под высоким давлением.

— В качестве пищевой добавки в очень малых количествах (ppm или частей на миллион).

Ссылки

1. Пирморадян М. и Хушманд Т. (2019). Реминерализация и антибактериальные свойства стоматологических нанокомпозитов на основе смол. Синтез и характеристика фторида кальция (CaF₂). В применении нанокомпозитных материалов в стоматологии. Восстановлено с sciencedirect.com.
2. НАС. Национальная медицинская библиотека. (2019). Фторид кальция. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Веман, К. (2012). Ручная дуговая сварка металла (MMA) покрытыми электродами. Справочник по сварочным процессам (второе издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Хэннинг, М. и Хэннинг, К. (2013). Нанобиоматериалы в профилактической стоматологии. Наноразмерный фторид кальция. В нанобиоматериалах в клинической стоматологии. Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Ропп, Р. (2013). Группа 17 (H, F, Cl, Br, I) Щелочноземельные соединения. Фторид кальция. В Энциклопедии соединений щелочноземельных металлов. Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертый выпуск. Джон Вили и сыновья.
7. Валкович, В. (2000). Измерения радиоактивности. В радиоактивности в окружающей среде. Термолюминесцентные детекторы (ТЛД). Восстановлено с sciencedirect.com.

Энциклопедическая записка: характеристики, как сделать, примеры