Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичні рекомендації до вивчення самостіних т...doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
802.3 Кб
Скачать

Завдання для самоперевірки

  1. Напишіть рівняння реакції стронцію з водою і концентрованої нітратною кислотою.

  2. Напишіть рівняння реакції, яке б підтверджувало амфотерний характер оксиду берилію.

  3. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна виконати наступні перетворення:

Ca → Ca(OH)2 → CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2 → Ca

Добування та використання. Берилій, магній та лужноземельні метали отримують електролізом розплавів їх хлоридів чи термічним відновленням їх сполук:

BeF2 + Mg = Be + MgF2; MgO + C = Mg + CO;

3CaO + 2Al = 3Ca + Al2O3; 3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3.

Берилій, магній та лужноземельні метали знайшли широке використання в промисловості. Вони входять до складу багатьох сплавів, які відрізняються легкістю, високими механічними властивостями і корозійною стійкістю. Берилієві бронзи – сплави міді з берилієм (0,5-2% Be) – використовується для виробництва пружин, безіскрового інструмента для роботи у вибухонебезпечних умовах. Сплави магнію з алюмінієм, цинком, марганцем широко використовуються в авіа- та автомобілебудуванні. Радій використовується для отримання сплаву з берилієм, який є джерелом нейтронів в ядерних реакторах.

Магній і кальцій є відновниками при отриманні інших металів в металургійних процесах.

Широке використання в промисловості та побуті мають оксид кальцію (технічна назва – негашене вапно) і гідроксид кальцію Ca(OH)2 (гашене вапно). Негашене вапно отримують прожарюванням вапняку:

CaCO3 = CaO + CO2

негашене вапно «гасять», додаючи до нього воду:

CaO + H2O = Ca(OH)2

Карбід кальцію використовують як джерело отримання ацетилену:

СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2

в якості відновника ті похідного продукту для синтезу багатьох хімічних сполук. Наприклад, із карбіду кальцію отримають ціананід кальцію CaCN2:

CaC2 + N2 = CaCN2 + C

Завдання для самоперевірки

  1. Для отримання карбіду кальцію використали 117,9 кг негашеного вапна (масова частка CaO = 95%). Отримано 89,6 кг СаС2. Визначте вихід продукту.

Відповідь: 70%.

  1. При магнійтермічному відновленні фториду берилію в реакційну суміш додають 75% від теоретично необхідної маси магнію. Визначте масу магнію, який треба додати в реактор для відновлення 5 кг концентрату. Масова частка BeF2 в концентраті дорівнює 94%. Відповідь: 1,8 кг.

Твердість води. Природна вода завжди має різні домішки. Вода, яка має солі кальцію і магнію називається твердою. В твердій воді не піниться мило,

2C17H35COOH + Ca(HCO3)2 = (C17H35COO)2Ca↓ + 2NaHCO3,

при її кип'ятінні утворюється накип. Тому часто доводиться усувати твердість води.

Тимчасова твердість води зумовлена наявністю в ній гідрокарбонатів кальцію і магнію Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2. Тому її також називають карбонатною твердістю. При кип'ятінні гідрокарбонати розпадаються.

Ca(HCO3)2 = СаСО3 + СО2 + Н2О;

Mg(HCO3)2 = Мg(ОН)2 + 2СО2.

Тимчасову твердість можна також прибрати, додаючи до води гашене вапно:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2СаСО3 + 2Н2О.

Постійна, чи некарбонатна твердість, зумовлена вмістом головним чином хлоридів і сульфатів кальцію і магнію. Видалити такі солі з води кип'ятінням неможливо. Тому до води додають соду, фосфат натрію:

CaCl2 + Na2CO3 = СаСО3 + 2NaCl;

3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3 Na2PO4.

Для пом'якшення води використовують також катіоніти. Наприклад при пропусканні жорсткої води через катіоніт типа RNa проходять наступні процеси іонного обміну:

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+;

2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+.

Кращим способом пом'якшення води є її перегонка.