Kalijev dikromat: proizvodnja, uporaba, magične reakcije, ki vključujejo reagent

Kemični elementi, ki sestavljajo vse stvari, lahko tvorijo neverjetne spojine. Imajo edinstvene lastnosti in sodelujejo pri sintezi najpomembnejših snovi, ki se uporabljajo v industriji. Ena od teh spojin je kalijev dikromat, ki je opisan v tem članku.

Fizične lastnosti

Kalijev dikromat ima veliko obrazov. Kemijska formula te snovi je K ₂ Cr ₂ O ₇ . Ima več imen. Tehnično ime reagenta je chrompeak. Včasih je K ₂ Cr ₂ O ₇ pod imenom "kalijev bikromat".

Pri sobni temperaturi je snov oranžni kristali s specifično težo 2,68 g / cm3. Če pozorno pogledate, boste opazili njihovo triclinsko strukturo. Kot mnoge druge spojine, s povišano temperaturo kristalne rešetke Kromatično spremenjeno - tako nastane monoklinska oblika. To je mogoče opaziti po prehodu praga 257 stopinj Celzija.

Spojina se ponaša z dobro topnostjo v vodi. Z naraščanjem temperature se dvigne. Pri 20 ° C bo 12,5 gramov snovi prešlo v tekoče stanje in 100 g pri vrenju, pri alkoholu in amoniaku je krom netopen in reagira s fluorovodikom.

Tališče je precej nizko in je le 396 ° C. Pri 610 ° C pride do popolne termične razgradnje z nastajanjem K ₂ CrO ₄ , kromovega trioksida (III) in kisika.

Sprejem in čiščenje

Za pridobitev K ₂ Cr ₂ O ₇ uporabimo raztopino natrijevega broma in kalijev klorid. Zmešamo in izpostavimo močnemu segrevanju na temperaturo 1200 ° C. V takih pogojih se reakcija izmenjave nadaljuje:

2KCl + Na ₂ CR ₂ O ₇ → K ₂ Cr ₂ O ₇ + 2 NaCl

Za čiščenje kristalov v laboratoriju z metodo rekristalizacije. Pripravite raztopino in razredčite 100 gramov kalijevega dikromata v 1 litru vroče vode. Temeljito premešamo, filtriramo in uparimo, tako da ostane približno 1/7 prvotne prostornine. Ostanek ohladimo s stalnim mešanjem. Na ta način nastanejo majhni kristali, ki jih je treba filtrirati pod Buchnerovim lijakom. Pri tem morate opraviti tri izpiranje z zelo hladno vodo.

Trikratna prekristalizacija bo omogočila pridobitev vzorca z vsebnostjo reagenta kalijevega dikromata od 99,92 do 100%. Da bi dosegli tako čistost, pripravimo raztopino 100 gramov zdravila in 150 ml vrele vode. Dobro se premeša in v tankem toku vlije v eksikator ali porcelanasto skodelico. Ko se ohladi, se oblikujejo kristali, ki se filtrirajo skozi lijak iz poroznega stekla ali platinasti stožec. Sušenje se izvaja pri 100 ° C 2-2,5 ure. Nastala trdna tvorba je zdrobljena in se še nadalje segreva pri 200 ° C še 12 ur. To zaporedje dejanj se ponovi 3-krat.

Oksidativne lastnosti

Eden najmočnejših oksidantov je kalijev dikromat. Kemične lastnosti te snovi lahko opazimo v naslednjih poskusih: t

• Ko se porcelanska skodelica segreje z majhno količino reagenta, se njeni kristali spremenijo v temno obarvano talino. Po ohladitvi se žgani ostanek pridobi v zeleni barvi, raztopina te snovi pa se obarva rumeno. Kar ostane na komadu, je kromov trioksid, tekoča faza pa je K ₂ CrO ₄ .
• V alkalnem mediju se reagent reducira na okside. V 50 ml destilirane vode raztopite 3 g kristalov. Dolijte nekaj K ₂ CO ₃ . Reakcija se bo pojavila pri sproščanju CO ₂ , raztopina pa bo postala rumeni odtenek, ki bo tvoril K ₂ CrO ₄ . Dodajanje kisline ponovno tvori bikromat rdeče-oranžne barve.
• Reagent lahko reducira halogene iz spojin. Pustite 5 ml K ₂ Cr ₂ O ₇ in 3 ml. klorovodikovo kislino. Kot rezultat reakcije se sprosti plinasti prost klor. Chrompic se spremeni v zeleni trioksid. Izkušnje se izvajajo le pod močnim bremenom!
• Kromove soli svinca in srebra so netopne. Če k ₂ Cr ₂ O ₇ dodamo AgNO ₃ , pride do reakcije izmenjave z obarjanjem rdeče-rjave oborine Ag ₂ CrO ₄ . Enak mehanizem redukcije se pojavi pri reakciji s svinčevim nitratom, ki daje rumeno netopen ostanek.
• Kromovi kristali imajo tudi oksidativne lastnosti. Če se segreje z žveplom, ga bo reagent obnovil v kalijev sulfid in trioksid. Z istim manipuliranjem z ogljikom dobimo K ₂ CO ₃ , CO ₂ in kromov oksid (Iii)

Doživite "vulkanski izbruh"

Eden najbolj impresivnih kemijskih poskusov je »vulkanski izbruh«. Njegova demonstracija bo zahtevala posebno opremo za zaščito dihalnega sistema. Za eksperiment boste morali pokriti integume in jih položiti na respirator, ker bo reakcijski produkt strupen kromov trioksid, ki je škodljiv za ljudi.

Na negorljiv substrat se postavi majhna količina kalijevega bikromata (alternativni reagent (NH ₄ ) ₂ Cr ₂ O ₇ ), ki ga lahko uporabite pri tkanini, ploščici ali plesni. V sredini naredite utor, kapljajte alkohol in ga zažgal. Ko pride do gorenja, se pri nastanku kisika pojavi kromna razgradnja. Plin je vključen v reakcijo in zagotavlja učinek modrega plamena. Na laboratorijski mizi divji pravi vulkan! Preostali produkti zgorevanja bodo K ₂ CrO ₄ , kromov trioksid (III). Te snovi so zelo strupene, kar povzroča opekline kože in razjede ob stiku s kožo.

"Faraonova kača"

Nič manj zanimiva je izkušnja, imenovana "faraonove kače", ki uporablja reagent kalijev dikromat. Reakcije z njegovo udeležbo so impresivne: raztopine spreminjajo barvo, kristali se razgradijo z nastajanjem Cr ₂ O ₃ oksida, obarvanega v zeleno.

Da bi dobili "kača", funt mešanica enakih delov kroma in sladkorja v malto, dodajte polovico dela natrijevega nitrata. Vse sestavine navlažite in zmešajte v nekaj kolodij. Vzemite stekleno cevko in pritisnite kašo. Osvetli en konec plovila in videl bo črno "kačo", ki bo začela plaziti iz druge. Ko se ohladi, postane zelena. V tem primeru saharoza opekline do ogljika, natrijev nitrat razgradi z nastankom O2 in NaN02 in vrhovi kroma tvorijo trioksid.

Gojenje kristalov

Če pripravite nasičeno raztopino kalijevega dikromata, lahko rastete fantastični kristali. Izgledajo zelo impresivno, zato je takšna lepota zelo preprosta. Dovolj je, da kozarec z vročo raztopino postavimo na mesto, zaščiteno pred svetlobo, vibracijami in prepihom. V notranjosti rezervoarja spustite vrvico in jo pritrdite na rob. Morate počakati nekaj dni in videli boste rdeče-oranžne kristale na nizu.

Industrijske aplikacije

Kalijev dikromat je našel uporabo v več panogah hkrati. Uporablja se pri izdelavi pigmentov za barve in lake, za strojenje usnja in razkuževanje semen. Oksidativne lastnosti omogočajo uporabo krompeka, da se ustvari glave za ujemanje, da se prepreči korozija kovin, da se izdelajo pirotehnični izdelki in suhi elektroliti.

Zmes reagenta s koncentrirano žveplovo kislino je idealno sredstvo za pranje kemične steklovine.