Синтез карбоната гидроксомеди (II)
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
Курсовая работа
по неорганической химии
Синтез карбоната гидроксомеди (II)
Выполнил: Шимин А.С.
Гр. XT-08-2
Москва 2009
Содержание
Цель работы
1.Литературный обзор по теме Реакции термического разложения в неорганической химии
1.1 Реакции термического разложения
.2 Разложение нитратов
.3 Разложение хлоратов
.4 Разложение карбонатов
.5 Разложение нерастворимых в воде оснований
.6 Разложение оксидов
2.Экспериментальная часть
2.1Синтез гидроксокарбонатамеди (II) (CuOH2)CO3
2.2 Расчет и материальный баланс
Используемая литература
Цель работы
Выбранная мною тема интересна для меня главным образом своей многогранностью, так как совмещает в себе очень интересные как практические, так и теоретические факты. Реакции термического разложения неорганических веществ являются одним из основных источников развития пиротехники, а так же незаменимым элементом многих синтетических производств. Кажущаяся изначально простота темы скрывает в себе много вопросов, при изучении которых я не только познал новое, но и сделал некоторые выводы. Основной задачей для меня являлся сбор информации по теме, нахождение интересных фактов, ну и конечно приобретение новых знаний.
1.Литературный обзор по теме Реакции термического разложения в неорганической химии
.1 Реакции термического разложения в неорганической химии
Все мы видели школьный опыт под названием Вулкан, который каждый раз делали старшеклассники на химических вечерах, многие из нас помнят отрывок из старого советского фильма Неуловимые мстители, в котором аптекарь комично начинял бильярдные шары бертолетовой солью, взрывающейся при ударе. Эти, казалось бы, разные явления имеют общее начало - все они не что иное, как реакции термического разложения. В первом случае имеет место реакция разложения бихромата аммония:
(NH4)2Cr2O7 = 2N2/+ Cr2O3 + 4H2O + Q (выделяется энергия света и теплота);
во втором случае реакция разложения хлората калия:
2KClO3 = 2KCl + 3O2^
(200 C, в присутствии MnO2, Fe2O3, CuO и др.)
Без катализаторов эта реакция идет с промежуточным образованием перхлората калия:
4KClO3 = 3KClO4 + KCl (400 C)
который потом разлагается:
KClO4 = KCl + 2O2^ (550-620 C)
Данные процессы возникают благодаря относительно слабой устойчивости реагентов, что приводит, при повышении температуры (а значит и повышению энтропийного фактора в уравнении G=H - TS) к их разложению с выделением теплоты, что свидетельствует об уменьшении внутренней энергии системы веществ-продуктов. Данный факт и является основополагающим фактором протекания реакций термического разложения.
Реакции термического разложения, как и все химические реакции бывают эндотермическими:
N2+ O2=2NO^ - 180кДж= CO2^+CaO - 160кДж;
и экзотермическими:
2 H2О(ж) + 572 кДж = 2 H2(г) + O2(г).
Их различие состоит в разнице между внутренними энергиями продуктов и реагентов. Если энтальпия реакции меньше нуля, значит реакция идет с выделением теплоты, если больше - с поглощением теплоты. Рассмотрим несколько примеров веществ, разлагающихся при нагревании.
1.2 Разложение нитратов
Нитраты разлагаются в зависимости от катиона соли. Первую группу составляют нитраты щелочных металлов, которые при нагревании разлагаются на нитриты и кислород:
2КNО3 = 2КNО2 + О2^
Вторую группу составляет большинство нитратов (от щелочноземельных металлов до меди включительно), разлагающихся на оксид металла, NО2 и кислород:
Третью группу составляют нитраты наиболее тяжелых металлов (АgNО3 и Нg(NО3)2), разлагающиеся до свободного металла, NО2 и кислорода:
Hg(NО3)2 = Нg + 2NО2^ + О2^,
Четвертую группу составляет нитрат аммония. Термическое разложение нитрата аммония может происходить по разному, в зависимости от температуры:
1.Температура ниже 270С:
oNH4NO3 > N2O^ + 2H2O.
2.Температура выше 270С, или детонация:
2NH4NO3 > 2N2^ + O2^ + 4H2O.
Убедимся в присутствии кислорода с помощью тлеющего уголька: он должен вспыхнуть в присутствии кислорода.
Особенно эффектно выглядит реакция кислорода с серой, однако такой эксперимент требует особых мер пожарной безопасности, так как горение серы в кислороде происходит с выделением большого количества теплоты. Настолько большого, что стеклянная пробирка расплавится. Поэтому придется подставить противопожарную чашку с песком под пробирку, в которой идет реакция.
Опыт показывает нам, что при термическом разложении нитратов выделяется кислород.
Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:
составы типа аммиачная селитра/дизельное топливо (АСДТ)
жидкая смесь аммиачная селитра/гидразин (Астролит)
водонаполненные промышленные взрывчатые вещества (Акванал, Акванит и др.)
смеси с другими взрывчатыми веществами (Аммонит, Детонит и др.)
Взрывчатые вещества? - химические соединения или их смеси, способные в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выдел