Промышленные способы получения щелочных металлов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. И. ГЕРЦЕНА»
ФАКУЛЬТЕТ ХИМИИ
Основы химической безопасности
Доклад на тему:
«Правила работы и хранения щелочных металлов.
Утилизация остатков щелочных металлов»
Студента 1 курса группы 1-ПО-1
Джаббарова Имми Магаммедовна
Направление 44.03.01 – Педагогическое образование
Профиль «Химическое образование»
Форма обучения – очная
Преподаватель: Ефимова Татьяна Петровна
Оценка Подпись
Санкт-Петербург
2020
Содержание
1. Вступление
2. Понятие щелочных металлов. Перечень щелочных металлов. История открытия щелочных металлов
3. Промышленные способы получения щелочных металлов
4. Применение щелочных металлов в промышленности
5. Признаки отравления щелочными металлами и правила оказания первой медицинской помощи
6. Правила работы и хранения щелочных металлов
7. Утилизация остатков щелочных металлов
8. Вывод
9. Список литературы
1
Вступление
Химия, как нам известно, представляет собой науку о химических элементах и веществах, их свойствах и превращениях. Она также представляет собой научную деятельность, изучающую процессы материального мира.
Зарождение химии произошло во времена Античности.
|
|
|
Древние греки знали семь металлов и несколько сплавов. Золото, серебро, медь, олово, свинец и железо – вот вещества, которые были известны в то время.
Свой вклад в развитие химии внес также русский ученый и естествоиспытатель – Дмитрий Иванович Менделеев.
Он создал периодическую систему химических элементов; объяснил понятие химического элемента и показал зависимость свойств элемента от атомной массы.
Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева состоит из 7 периодов и 8 групп.
В первой группе предоставлены щелочные металлы, о которых в дальнейшем и пойдет речь.
2
Понятие щелочных металлов. История открытия щелочных металлов. Перечень щелочных металлов.
1. Щелочные металлы — элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы):
· литий Li,
· натрий Na,
· калий K,
· рубидий Rb,
· цезий Cs,
· франций Fr.
2. Щелочные металлы – это металлы с ярко выраженными металлическими свойствами.
3. В соединениях щелочные металлы проявляют валентность I.
4. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон ns1. Поэтому для всех металлов группы IA характерна степень окисления +1.
|
|
|
5. Все представители группы — мягкие металлы, их можно резать ножом, сгибать руками. Внешне — блестящие, белого цвета (кроме цезия). Цезий отливает золотистым блеском.
3
История открытия щелочных металлов
1. Литий был открыт в 1817 году шведским химиком и минералогом Иоганном Арфведсоном. Металлический литий впервые был получен в 1818 году Гемфри Дэви.
Своё название литий получил из-за того, что был обнаружен в «камнях» (греч. λίθος — камень). Первоначально назывался «литион», современное название было предложено Берцелиусом.
2. Металлический натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви электролизом расплава гидроксида натрия.
Дэви сообщил об этом 19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции.
3. 19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого калия (KOH).
В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.
|
|
|
4. При спектроскопическом анализе минерала лепидолит (фторсиликат лития и алюминия) обнаружились новые красные линии в красной части спектра.
Эти линии Бунзен и Киргхофф отнесли к новому металлу, названному рубидием (рубиус с латинского – красный).Получить рубидий в виде металла получилось лишь в 1863 году.
4
5. Цезий открыт в 1860 году немецкими учеными Бунзеном и Киргхофом в Германии методом оптической спектроскопии, тем самым став первым металлом, полученным этим способом.
В чистом виде металла был впервые получен в 1882 году ученым Сеттербергом при электролизе расплава смеси цианида цезия и бария.
6. Франций — один из редчайших элементов. Среди элементов, постоянно существующих в земной коре, только астат имеет меньшее содержание.
Весь природный франций является радиогенным, его радиоактивный распад компенсируется одновременным возникновением новых атомов франция в качестве промежуточных продуктов распада урана-235 и тория-232. Общее содержание франция в земной коре оценивается в 340 граммов.
5
Промышленные способы получения щелочных металлов
Все щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений, являются сильными восстановителями, и их получение требует высоких энергетических затрат.
|
|
|
1. Литий получают электролизом расплава хлорида лития, который образуется при переработке сподумена. Переработка сподумена – процесс довольно сложный, включает стадии получения алюмината лития, гидроксида лития и хлорида лития:
2LiCl 2Li + Cl2
Известен также способ получения лития из его оксида в вакууме при 300°С:
2Li2O + Si + 2CaO 4Li + Ca2SO4
2. Натрийполучают электролизом расплава хлорида натрия с добавками хлорида кальция:
2NaCl 2Na + Cl2
Натрий можно получить, прокаливая соду с углем в закрытых тиглях, пары металла конденсируются на крышке тигля, выход реакции невысокий:
Na2CO3 +2C 2Na + CO
3. Калий, рубидий и цезийможно получить электролизом расплава их солей, однако на практике таким способом их не получают из-за их высокой химической активности.
4. Калий получают, пропуская пары натрия через расплав хлорида калия при 800°С, выделяющие пары калия конденсируют:
KCl + Na K + NaCl
Также калий получают при взаимодействии между расплавленным гидроксидом калия и жидким натрием при 440°С:
6
KOH + Na K + NaOH.
5. Рубидий и цезий получают восстановлением их хлоридов кальцием при 700–800 °С:
2RbCl + Ca 2Rb + CaCl2,
6. Получение цезия – в качестве восстановителя также используют цирконий, реакция протекает при 650 °С:
2Cs2CO3 + Zr 4Cs + ZrO2 + 2CO2.
7. Микроскопические количества франция-223 и франция-224 могут быть химически выделены из минералов урана и тория. Другие изотопы франция получают искусственным путём с помощью ядерных реакций. Одна из наиболее распространённых ядерных реакций для получения франция:
7
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 338; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!