Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.

Узнать больше...

Главная страница сайта Шпаргалки для учащихся
Помощь в решении задач по предметам Убойные фотки по химии
Сочинения (больше 4000) Жестяной юмор из жизни учащихся
Вернуться в меню книги об истории открытия химических элементов

Радикал плавиковой кислоты (фтор)

 

К группе галогенов наряду с нестойким радиоактивным астатом, несомненно, принадлежит и фтор, над выделением которого в чистом виде ломало голову не одно поколение исследователей. Только в 1886 г. французскому химику Анри Муассану (1852-1907 гг.) удалось получить чистый фтор. К тому времени этот элемент уже успел приобрести имя, так как на его след химики вышли давно.

Началом охоты на фтор можно считать 1768 г., когда А.СМаргграф в Берлине дистиллировал в стеклянной реторте полевой шпат (фторид кальция CaF2) с серной кислотой. При этом он заметил, что стенки реторты

изнутри как бы сильно корродируют. Это была работа фтористого водорода, водный раствор которого Шееле в 1771 г. описал как кислоту. Он называл эту кислоту плавиковой. Шееле тоже проводил свои опыты в стеклянных сосудах, поэтому его "плавиковая кислота" содержала кремний. Теперь мы уже знаем реакции, которые протекают в стеклянном сосуде при воздействии серной кислоты на плавиковый шпат:

Решетка флюорита (плавикового шпата)

Of- оСх

CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HFt,

SiO2 (из стекла) + 4HF ^ SiF41 + 2H2 О,

SiF4 +2HF = H2SiF6,

3SiF4 + 2H2O = SiO2 Ф + 2H2SiF6

Образующийся по второму уравнению четырехфтористый кремний при дистилляции попадает вместе с фтористым водородом (и, естественно, парами воды) в приемник, где реагирует с образованием кремнефтористой кислоты H2SiF6 и кремнезема, выпадающего в осадок в виде геля.

Бескремниевую плавиковую кислоту Шееле впервые получил в 1781 г., после того как ганноверский ботаник Эрхарт обратил его внимание на то, что в дистиллированной плавиковой кислоте не остается кремниевого осадка, если стеклянную посуду заменить свинцовой. Этот факт был отмечен и другими исследователями.

В последующие десятилетия этой кислотой занимались многие ученые. В 1808 г. Дэви пытался разложить ее калием, чтобы выделить "радикал" кислоты. Несколько позже в Париже такие же попытки предприняли Гей-Люссак и Тенар. В результате очень бурно протекавшей реакции получались водород и фторид калия, причем последний реагировал с избытком плавиковой кислоты, образуя соли типа

Схема получения фтора путем электролиза расплавов: 1 - пробка из CaF2; 2 - кусочки CaF2; 3 - уплотняющая паста;

4 - электрод из никеля (анод);

5 - медная трубка; б - основная ячейка (катод) из магния, меди или медноникелевых сплавов; 7 -электролит - KF. HF (температура

i 217° С)

плавления 21 ГС), KF • 2HF (72°С) или KF. 3HF (6<fiC)

Анодное пространство отделено от KF • п HF (п = 1, 2, 3) : катодного медной трубкой во избежание взрыва при соединении выде- 2К + HF = 2KF + H * ляющегося на катоде водорода и _ _ тг тг

выделяющегося на аноде фтора. Ma- + «г — К.г • Hr — К (HF2) териалы ячейки, электродов и уп-

лотнении относительно устойчивы к действию фтора

Выделить фтор таким способом не удавалось. Тем не менее у Дэви, а также у Гей-Люссака и Тенара это не отбило охоты к продолжению исследований. Ведь надо было определить точный состав фтористого водорода. Вспомним начало этой главы: многие ведущие химики считали, что в состав кислот обязательно входит кислород. На явную аналогию между хлористым водородом и фтористым водородом впервые указал Ампер, а Дэви подтвердил экспериментально эту гипотезу, о чем и сделал доклад в июле 1813 г. в Королевском обществе. Дэви предложил для нового элемента название "флуорин", которое до сих пор сохранилось в англоязычной литературе. Попытки Дэви выделить фтор из фторидов, воздействуя на них хлором, оказались безуспешными вследствие слишком низкого окислительного действия хлора.

Да, необходим очень сильный окислитель, чтобы "вырвать" фтор из его соединений. Эту проблему можно решить только анодным окислением ионов фтора. Таким путем Муассан после многочисленных безуспешных попыток 26 июня 1886 г. выделил чистый фтор. При электролизе раствора тщательно высушенного фтористого калия в атмосфере фтористого водорода в платиновом сосуде он наблюдал на аноде газ, по его предположению фтор. Первоначальные сомнения, что этот газ может быть перфторидом водорода или смесью озона с фтористым водородом, вскоре рассеялись. Вследствие необычно высокой реакционной способности фтора Муассан применил электроды из платиноиридиевого сплава, которые были введены через надежное уплотнение из плавикового шпата в Цюбразную платиновую трубку. Тем самым сосуд был предохранен даже от следов влаги воздуха, которые могли бы привести к ошибкам эксперимента. Именно Муассан в своих прежних опытах определил, что электролитическое разложение содержащего воду фтористого водорода (т.е. плавиковой кислоты) дает лишь водород, кислород и озон.

Так французским химиком был выделен в чистом виде еще один галоген. Были близки к этому результату и другие исследователи. Но им не везло — то при электролизе не удавалось наблюдать фтор, то выделившийся фтор вступал в реакцию с материалом электрода, и опыт приходилось прекращать. Успеху Муассана способствовали его большой экспериментаторский талант и полное исключение всех возможных источников ошибок опыта. Нельзя забывать, что вследствие большой токсичности фтористого водорода оабота с этим летучим веществом (его температура кипения равна 19,5 С) была и остается опасной. Фтористый водород вызывает сильные ожоги на коже и разъедает слизистую оболочку органов дыхания. И в этом отношении он похож на своего "родственника" - хлористый водород, но, пожалуй, еще коварнее его.

http://imperium-games.com/ feminist Sweepstakes.

 

 

Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0:
если вам нужно быстро, подробно и недорого
решить контрольную - обращайтесь. Возможны консультации
онлайн. См. раздел "Решение задач".

 

 

 

Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач