Suvda va kislotalarda misning eruvchanligi

Ko'pgina elementlarning kimyoviy xususiyatlari suvli muhit va kislotalarda eriydi. Misning xususiyatlarini o'rganish odatdagi sharoitda past faollik bilan bog'liq. Kimyoviy jarayonlarning o'ziga xos xususiyati ammiak, simob, nitrat va sulfat kislotalari bilan birikmalar hosil bo'lishi . Suvdagi past mis eruvchanligi korroziya jarayonlarini keltirib chiqarmaydi. Bu tarkibiy qismni turli sohalarda ishlatish imkonini beradigan maxsus kimyoviy xususiyatlarga ega.

Mavzu tavsifi

Mis misollar, bizning davrimizdan avval o'rganib chiqilgan eng qadimiy metall hisoblangan. Ushbu modda tabiiy resurslardan ruda shaklida olinadi. Misga lotin nomi bilan atalgan kimyoviy jadvalning elementi deb ataladi, ularning soni 29 tani tashkil qiladi. Davriy tizimda u to'rtinchi davrda joylashgan va birinchi guruhga tegishli.

Tabiiy moddalar yumshoq va zarb bilan qurilgan pushti-qizil og'ir metalldir. Uning qaynashi va erishi harorati 1000 ° S dan yuqori. Bu yaxshi dirijor hisoblaniladi.

Kimyoviy tarkibi va xususiyatlari

Agar mis atomining elektron formulasini o'rgansangiz, u 4 darajaga ega ekanligini bilib olasiz. 4s orbitali valentlarda bitta elektron mavjud. Kimyoviy reaktsiyalarda 1dan 3gacha bo'lgan zaryadlangan zarralar atomdan ajralib chiqishi mumkin, so'ngra +3, +2, +1 oksidlanish holatiga ega bo'lgan mis aralashmalari olinadi. Ikkilamchi lotinlar eng katta barqarorlikka ega.

Kimyoviy reaktsiyalarda u past darajada faol metall bo'lib xizmat qiladi. Oddiy sharoitlarda suvdagi mis eruvchanligi yo'q. Quruq havoda korroziya kuzatilmaydi, lekin qizdirilganda metall sirt qora qopli bivalent oksid bilan qoplanadi. Misning kimyoviy stabilligi suvsiz gazlar, uglerod, bir qator organik birikmalar, fenolik qatronlar va spirtli ichimliklarning ta'siri bilan namoyon bo'ladi. Rangli birikmalarning chiqishi bilan kompleks reaktsiyalar bilan tavsiflanadi. Misning monovalent seriyali hosil bo'lishiga bog'liq bo'lgan gidroksidi guruhidagi metallar bilan o'xshashligi juda kichikdir.

Eriydiganlik nima?

Bu bitta birikmaning boshqa moddalar bilan o'zaro ta'sirida eritma shaklida bir hil tizimlarni shakllantirish jarayoni. Ularning tarkibiy qismlari alohida molekulalar, atomlar, ionlar va boshqa zarralardir. Eriydiganlik darajasi to'yingan eritmani tayyorlashda eritilgan moddalarning konsentratsiyasi bilan aniqlanadi.

O'lchov birligi ko'pincha foiz, volumetrik yoki og'irlik fraksiyonlarıdır. Suvdagi misning eruvchanligi, shuningdek, qattiq turdagi boshqa moddalar faqat harorat sharoitida o'zgarishi mumkin. Bu bog'liqlik egri yordamida ifodalanadi. Agar indikator juda kichik bo'lsa, moddada erimaydigan hisoblanadi.

Suvli muhitda misning eruvchanligi

Metall dengiz suvi ta'sirida korroziyaga qarshilik ko'rsatadi. Bu odatdagi sharoitda uning harakatsizligini isbotlaydi. Suvdagi (yangi) misning eruvchanligi deyarli kuzatilmaydi. Ammo nam muhitda va karbonat angidridning metal yuzasiga ta'siri ostida asosiy karbonat bo'lgan yashil kino shakllanadi:

Cu + Cu + O ₂ + H ₂ O + CO ₂ → Cu (OH) ₂ · CuCO ₂ .

Agar uning monovalent birikmalarini tuz shaklida ko'rib chiqsak, ularning noaniq erishi kuzatiladi. Bunday moddalar tez oksidlanishga moyil. Natijada, mis aralashmalari ikki qimmatli. Bu tuzlar suvli muhitda yaxshi eruvchanlikka ega. Ionlarga to'liq ajralish mavjud.

Kislota eruvchanligi

Misning zaif yoki suyultirilgan kislotalar bilan reaktsiyasi uchun odatiy sharoitlar ularning o'zaro ta'siriga yordam bermaydi. Alkalli metalli kimyoviy jarayon yo'q. Qattiq oksidlovchi bo'lsa, kislotalarning mis eruvchanligi mumkin. Faqat bu holda shovqin bor.

Nitrat kislota misining eruvchanligi

Bunday reaksiya kuchli reaktivli metallning oksidlanish jarayoni sodir bo'lishidan kelib chiqishi mumkin. Suvli va konsentrlangan formadagi nitrat kislota mis erimesiyle oksidlovchi xususiyatlarini ko'rsatadi.

Birinchi variantda, reaktsiya vaqtida, mis nitrat va azotli ikki tomonlama oksid 75% dan 25% gacha olinadi. Suyultirilgan nitrat kislotasi bilan ishlov berish quyidagi tenglama bilan ta'riflanishi mumkin:

8HNO ₃ + 3Cu → 3Cu (NO ₃ ) ₂ + NO + NO + 4H ₂ O.

Ikkinchidan, mis nitrat va azot olinadi, ikki vodorodli va to'rtburchak oksid, nisbati 1 dan 1 gacha. Bu jarayonda 1 mol metal va 3 mol kislota joyga jamlangan. Mis eritilganda eritma qattiq qiziydi, natijada oksidlovchining issiqlik dekompozitsiyasi va qo'shimcha azot oksidi miqdorini chiqarish kuzatiladi:

4HNO ₃ + Cu → Cu (NO ₃ ) ₂ + NO ₂ + NO ₂ + 2H ₂ O.

Reaktsiya, past tonnaj ishlab chiqarishda, ya'ni parchalarni qayta ishlash yoki chiqindilardan qoplamani olib tashlash bilan bog'liq. Shu bilan birga, misni eritishda bunday usul azot oksidlarining katta miqdorini chiqarish bilan bog'liq bir qator kamchiliklarga ega. Ularni olib tashlash yoki zararsizlantirish uchun maxsus uskunalar kerak. Bu jarayon juda qimmat.

Uchuvchi azot oksidi ishlab chiqarishni to'liq to'xtatilganda, misni eritib qo'yish to'liq hisoblanadi. Reaksiya harorati 60 dan 70 ° C gacha o'zgarib turadi. Keyingi qadam kimyoviy reaktordan eritma chiqarishdir . Uning pastki qismida metall reaktsiyasi bo'lmagan kichik bo'laklar bor. Olingan suyuqlikka suv qo'shilgan va filtrlash amalga oshirilgan.

Sülfürik kislota eriydi

Oddiy holatda bu reaktsiya sodir bo'lmaydi. Sulfat kislota misni eritib turadigan omil kuchli konsentratsiyadir. Seyreltilgan vosita metallni oksidlashga qodir emas. Suvli eritmada misni eritib yuborilishi sulfatning ozod bo'lishiga olib keladi.

Jarayon quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

Cu + H ₂ SO ₄ + H ₂ SO ₄ → CuSO ₄ + 2H ₂ O + SO ₂ .

Mis sulfatning xususiyatlari

Tuzli dibazik sulfat kislota deyiladi, u CuSO ₄ deb nomlanadi. U o'zgaruvchanlikni ko'rsatmasdan xarakterli hidsiz moddadir. Suvsiz shaklda tuzning rangi yo'q, u shaffof va yuqori higroskopikligiga ega. Mis (sulfat) eruvchanligi yaxshi. Suv molekulalari tuzga qo'shilib, kristalli hidrat aralashmalari hosil bo'lishi mumkin. Masalan, mis sulfat ko'k pentahidratdir. Uning formula: CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Kristalli hidratlar shaffof tusga ega shaffof tuzilishga ega bo'lib, ular achchiq, metall ta'mga ega. Ularning molekulalari vaqt o'tishi bilan bog'langan suvni yo'qotishga qodir. Tabiatda ular kalkantit va butilni o'z ichiga olgan minerallar shaklida yuzaga keladi.

Mis sulfat mis ta'sirida. Eritglik ekzotermik reaktsiya. Tuzning hidratsiyasi vaqtida sezilarli darajada issiqlik chiqariladi.

Temir tarkibida misning eruvchanligi

Ushbu jarayon natijasida Fe va Cu dan psödoalsoillar hosil bo'ladi. Metall temir va mis uchun cheklangan o'zaro eruvchanlik mumkin. Uning maksimal qiymatlari 1099,85 ° S haroratda kuzatiladi. Qattiq turdagi temirning mis eruvchanligi darajasi 8,5% ni tashkil qiladi. Bu kichik ko'rsatkichlar. Metall temirning misning qattiq shaklida erishi taxminan 4,2% ni tashkil qiladi.

Haroratni xona miqdori bilan kamaytirish o'zaro muolajalarni sezilarli darajada kamaytirmaydi. Metall misni eritganda, temirni yaxshilab namlashi mumkin. Pseudoalloys Fe va Cu ni tayyorlashda maxsus blankalar ishlatiladi. Ular temir kukunini toza yoki alyuminiy shaklda bosib yoki pishirish orqali hosil qilinadi. Bunday bo'shliqlar suyuq mis bilan singdiriladi va pseudoalloys hosil qiladi.

Ammiakdagi eritma

Jurnal ko'pincha NH ₃ eritilgan metall ustida gazsimon shaklda bo'lganda paydo bo'ladi. Natijada ammiakdagi misning eritmasi, Cu ₃ N ning chiqishi bu aralashmani monovalent nitrit deyiladi.

Uning tuzlari ammiak eritmasi bilan ta'sirlanadi. Bunday reagentni mis xloridga qo'shib, bir gidroksidi shaklida cho'kma yomg'iriga olib keladi:

CuCl ₂ + NH ₃ + NH ₃ + 2H ₂ O → 2NH ₄ Cl + Cu (OH) ₂ ↓.

Ammiak ortiqcha miqdori quyuq ko'k rangli murakkab turdagi bir tarkibiy hosil bo'lishiga yordam beradi:

Cu (OH) ₂ ↓ + 4NH ₃ → [Cu (NH ₃ ) ₄ ] (OH) ₂ .

Ushbu jarayon bivalent misning ionlarini aniqlash uchun ishlatiladi.

Cho'zilgan temirning eruvchanligi

Temir elementlarning tarkibida asosiy tarkibiy qismlarga qo'shimcha oddiy mis shaklida qo'shimcha element mavjud. Bu uglerod atomlarining grafitizatsiyasini oshiradi, qotishmalarning kuchlanishi va kuchliligini oshiradi. Metall yakuniy mahsulotdagi perlit miqdori ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Cho'zanli temirdagi misning eruvchanligi asl kompozitsiyaga dosh berish uchun ishlatiladi. Ushbu jarayonning asosiy maqsadi zararsiz qotishma olishdir. Mexanik va korroziyaviy xususiyatlar oshib boradi, lekin ko'krak pasayishi kamayadi.

Agar chuqurda mis tarkibining taxminan 1% bo'lsa, unda kuchlanish quvvati 40% ga teng bo'ladi va hosil 50% ga oshadi. Bu qotishma xususiyatlarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Metal qotishma miqdorining 2% gacha ko'tarilishi kuchning o'zgarish darajasini 65% qiymatiga olib keladi va hosilning qiymati 70% ga teng bo'ladi. Cho'zovaning tarkibida mis tarkibining yuqori bo'lishi bilan birga, sferik grafit shakllanishi ham qiyinlashadi. Alyuminiy elementning tuzilishiga kirish yopishqoq va yumshoq qotishma hosil bo'lish texnologiyasini o'zgartirmaydi. Tiklanish uchun ajratilgan vaqt, mis aralashmasisiz quyma temir ishlab chiqarishda bunday reaktsiyaning davomiyligi bilan mos keladi. Taxminan 10 soat.

Yuqori silikon kontsentratsiyasi bilan quyma temirni tayyorlash uchun misni ishlatish, aralashmaning fermentatsiyalanishi paytida ferruginizatsiyani to'liq bartaraf qilishga qodir emas. Natijada kam elastikligi bo'lgan mahsulot olinadi.

Zerikarli eruvchanligi

Simobni boshqa elementlarning metallar bilan aralashtirganda, amalgam olinadi. Bu jarayon xona haroratida sodir bo'lishi mumkin, chunki bunday sharoitlarda Pb suyuqlik hisoblanadi. Simobdagi misning eruvchanligi faqat isitish vaqtida o'tadi. Metall oldindan ezilgan bo'lishi kerak. Suvli mis simobga ıslatıldığında, bir moddani boshqa biriga yoki bir difüzyon jarayoniga o'zaro ta'sir qilish mumkin. Çözünürlük qiymati foiz sifatida ifoda etiladi va 7.4 * 10 ^{-3 dir} . Reaksiya davomida tsementga o'xshash qattiq, oddiy amalgam olinadi. Agar u bir oz isitilsa, u yumshata oladi. Natijada, bu aralash mahsulotlarni chinnidan ta'mirlash uchun ishlatiladi. Unda metallning optimal tarkibiga ega murakkab amalgam bor. Misol uchun, stomatologik qotishmada kumush, kalay, mis va sink elementlari mavjud. Ularning ulushi foizlarda 65: 27: 6: 2 ga teng. Ushbu kompozitsiyaga Amalgam kumush deyiladi. Qotishmalarning har bir komponenti ma'lum bir vazifani bajaradi, bu yuqori sifatli muhrni olish imkonini beradi.

Yana bir misol - amalgam qotishmasi bo'lib, unda yuqori mis kontentlari kuzatiladi. Bundan tashqari, mis qotishma deyiladi. Amalgam tarkibida 10-30% Cu mavjud. Misning yuqori miqdori kalayning simob bilan ta'sirlanishiga to'sqinlik qiladi, bu esa qotishmalarning juda zaif va korroziy bosqichini yaratishga imkon bermaydi. Bundan tashqari, kumushni to'ldirish miqdorining pasayishi narxning pasayishiga olib keladi. Amalgami tayyorlash uchun inert atmosfera yoki kino hosil qiluvchi himoya suyuqlikdan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Qotishma tashkil etadigan metallar tezda havo bilan oksidlana oladi. Kubokni amalgamini vodorod bilan isituvchi isitish jarayoni simobning distillanishiga olib keladi, bu elementar misni ajratish imkonini beradi. Ko'rib turganingizdek, ushbu mavzu o'rganish oson. Endi misning suv bilan emas, balki kislotalar va boshqa elementlar bilan qanday aloqasi borligini bilasiz.