Գյուտը վերաբերում է ուրանի օքսիդների լուծարման մեթոդներին և կարող է օգտագործվել վառելիքի ցիկլի նյութերի ստացման տեխնոլոգիայում, մասնավորապես՝ հարստացված ուրանի ստացման համար։ Ըստ մեթոդի՝ ուրանի օքսիդների փոշին տեղադրվում է ջրի շերտի տակ՝ ջրի շերտի բարձրության և ուրանի օքսիդի շերտի բարձրության առնվազն 1,3 հարաբերակցությամբ։ Ազոտական թթու մատակարարվում է ուրանի օքսիդների շերտի տակ՝ ժամում 1 տոննա ուրանի դիմաց (0,30-0,36) տ HNO 3 արագությամբ։ ԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆ. Գյուտը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել լուծիչ ռեակտորից դուրս եկող գազերի ծավալը և մաքրվել մինչև մթնոլորտ արտանետվելը՝ միաժամանակ նվազեցնելով դրանցում ազոտի երկօքսիդի պարունակությունը։ 1 z.p. f-ly, 1 ներդիր.
Գյուտը վերաբերում է ուրանի օքսիդների լուծարման մեթոդներին և կարող է օգտագործվել վառելիքի ցիկլի նյութերի ստացման տեխնոլոգիայում, մասնավորապես՝ հարստացված ուրանի ստացման համար։ Որպես ուրանի հարստացման հումք՝ կարող են օգտագործվել բնական հումքից ստացված տեխնիկական ազոտի օքսիդի՝ U 3 O 8 (2UO s +UO 2) տեսքով դրա օքսիդները։ Միևնույն ժամանակ, մինչև ֆտորացման գործողությունը, ուրանը պետք է հետագայում մաքրվի հանքաքարի խտանյութում առկա ուղեկցող կեղտից, ներառյալ ցնդող ֆտորիդներ ձևավորող կեղտերից (մոլիբդեն, սիլիցիում, երկաթ, վանադիում և այլն): Բացի այդ, անհրաժեշտ է նաև հեռացնել կեղտերը, որոնք մտնում են ուրանի մեջ բնական հանքաքարերը ազոտի օքսիդի` ուրանի օքսիդի վերամշակման գործընթացում (մասշտաբներ, անկյան հետքեր, գրաֆիտ, ածուխ և այլն): Ուրանը կեղտից մաքրելու համար կարելի է օգտագործել արդյունահանման տեխնոլոգիան՝ ուրանի ազոտաթթվի լուծույթների մաքրման համար՝ օգտագործելով տրիբուտիլ ֆոսֆատ: Արդյունահանումից առաջ ուրանի օքսիդները պետք է լուծվեն: Ուրանի օքսիդները խտացված ազոտական և խտացված աղաթթուների խառնուրդում լուծելու հայտնի մեթոդ (Ուրանը և նրա միացությունները. ՍՍՀՄ արդյունաբերության ստանդարտ ՕՍՏ 95175-90, էջ 5)։ Սակայն սարքավորումների մեծ կոռոզիայի պատճառով այս մեթոդը կիրառվում է միայն լաբորատոր մասշտաբով։ Ազոտական թթուում ուրանի օքսիդի լուծարման հայտնի մեթոդ (Վ. Մ. Վդովենկո. Ժամանակակից ռադիոքիմիա. - Մ., 1969, էջ 257) (նախատիպ): Մեթոդն իրականացվում է հետևյալ ռեակցիայի համաձայն՝ 2U 3 O 8 +14HNO 3 =6UO 2 (NO) 3)2+7H 2 O+NO+NO 2: Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են օքսիդ և ազոտի երկօքսիդ, որոնք վնասակար ազդեցություն են ունենում. միջավայրըև մարդ. Այս առումով անհրաժեշտություն կա մաքրել թափոնների գազերը ազոտի օքսիդներից: Ազոտի երկօքսիդը (NO 2) շագանակագույն գազ է, ազոտի օքսիդը (NO) անգույն գազ է։ Ազոտի օքսիդը (NO) մթնոլորտային թթվածնի հետ շփվելիս օքսիդանում է մինչև NO 2: Ազոտի երկօքսիդը գազերի արտանետումների հիմնական բաղադրիչն է, որը պետք է մշակվի: Եթե 80%-ից ավելի ուրանի օքսիդ պարունակող կերը լուծարվում է, ապա կերի մեկ միավորի համար ազոտի օքսիդների առաջացումը մեծանում է ուրանի օքսիդի մոտ 30% պարունակող ուրանի օքսիդի լուծարման համեմատ: Նման հումքի տարրալուծման գործընթացը բնութագրվում է ազոտի երկօքսիդի զգալի արտազատմամբ։ Օքսիդային հումքում ուրանի (IV) պարունակությունը 30% է. 
Օքսիդային հումքում ուրանի (IV) պարունակությունը 80% է. 
Ռեակցիոն համակարգը խառնելիս, որն օգտագործվում է համակարգում զանգվածի փոխանցումը բարելավելու համար, ռեակցիայի խառնուրդից ազոտի օքսիդների արտազատումը տեղի է ունենում հատկապես արագ։ Գյուտի նպատակն է նվազեցնել լուծիչի ռեակտորից դուրս եկող գազերի (ազոտի օքսիդների) ծավալը և մաքրվել մինչև մթնոլորտ արտանետվելը՝ միաժամանակ նվազեցնելով դրանցում ազոտի երկօքսիդի պարունակությունը։ Խնդիրը լուծվում է նրանով, որ ուրանի օքսիդների լուծարման եղանակով, ներառյալ ազոտաթթվի հետ փոխազդեցությունը, ուրանի օքսիդների փոշին տեղադրվում է ջրի շերտի տակ՝ ջրի շերտի բարձրության և բարձրության հարաբերակցությամբ։ ուրանի օքսիդի շերտը առնվազն 1,3, իսկ ազոտական թթուն սնվում է ուրանի օքսիդների շերտի տակ՝ (0,3-0,36) տ HNO 3 1 տոննա ուրան ժամում հոսքի արագությամբ: Ռեակցիոն խառնուրդը ջրով ոռոգվում է ջրային շերտի 10-20%-ին հավասար քանակությամբ։ Օրինակ. Ուրանի օքսիդի փոշին դրվում է ջրի շերտի տակ։ Թթվային լուծույթը սնվում է օքսիդների շերտի տակ։ Ուրանի օքսիդների շերտի տակ թթվային լուծույթի մատակարարումն իրականացվում է լուծողական ռեակտորի հատակն իջեցված խողովակի միջոցով։ Անցկացրեք չորս շարք փորձեր: Առաջին սերիայում փոխվում է ջրի շերտի և ուրանի օքսիդի շերտի բարձրության հարաբերակցությունը։ Փորձերի երկրորդ շարքում HNO 3-ի հոսքի արագությունը փոփոխվում է մեկ միավոր ժամանակում: Փորձերի երրորդ շարքում ռեակցիայի խառնուրդը խառնում են՝ սեղմված օդ մատակարարելով դրան։ Փորձերի չորրորդ սերիայում ջուրը ցողում են ջրային շերտի մակերեսի վրա՝ լուծողական ռեակտորում ջրային մառախուղ ստեղծելու համար։ Առաջին շարքի 6-րդ փորձի ժամանակ ուրանի օքսիդի շերտի վերևում ջրի շերտ չկա: Փորձերն իրականացվում են առանց ռեակցիայի խառնուրդը տաքացնելու։ Փորձերի արդյունքները ներկայացված են աղյուսակում: Երբ ազոտական թթուն մատակարարվում է ջրի տակ ուրանի օքսիդների շերտի տակ, ուրանի օքսիդների տարրալուծումն ընթանում է հավասարաչափ ամբողջ ծավալով: Ուրանի օքսիդների տարրալուծման ժամանակ առաջացած ազոտի երկօքսիդը, անցնելով ջրի շերտով, փոխազդում է վերջինիս հետ՝ առաջացնելով ազոտաթթու, որն էլ իր հերթին փոխազդում է ուրանի օքսիդների հետ. լուծիչ ռեակտորին մատակարարվող ազոտաթթվի սպառումը (ընդհանուր փորձի համար) կրճատվում է: Ինչպես երևում է աղյուսակից, լուծիչ ռեակտորից դուրս եկող գազերի ծավալի նվազում՝ դրանցում ազոտի երկօքսիդի պարունակության նվազմամբ, տեղի է ունենում, երբ ջրի շերտի բարձրության հարաբերակցությունը ուրանի օքսիդի բարձրությանը։ շերտը 1,3-ից ոչ պակաս է, իսկ ազոտաթթվի հոսքի արագությունը միավոր ժամանակում կազմում է 0,30-0,36 տ HNO 3 / տ U ժամում (առաջին շարքի 3-5, երկրորդ շարքի 1, 2 փորձեր): Ջրային շերտի վերևում գտնվող տարածության ջրով ոռոգումը նպաստում է ազոտի երկօքսիդի լրացուցիչ թակարդմանը և փրփրացման ճնշմանը (չորրորդ շարքի 1, 2 փորձ): Ուրանի օքսիդների վերևում ջրային շերտի բացակայությունը տարրալուծման գործընթացում (առաջին շարքի 6-րդ փորձ) կամ դրա անբավարար բարձրությունը (ջրի շերտի բարձրության և ուրանի օքսիդի շերտի բարձրության հարաբերակցությունը 1,3-ից պակաս է. , առաջին շարքի 1, 2 փորձերը) հանգեցնում են լուծիչի ռեակտորից գազի արտանետման ավելացմանը, այս դեպքում գազն ունի շագանակագույն գույն, որը բնորոշ է ազոտի երկօքսիդին։ Ազոտական թթվի սպառման ավելացումը մեկ միավոր ժամանակում (ժամում ավելի քան 0,36 տ HNO 3 / տ U) նույնպես հանգեցնում է գազի ուժեղ էվոլյուցիայի, գազը պարունակում է զգալի քանակությամբ շագանակագույն ազոտի երկօքսիդ (երկրորդ շարքի 3, 4 փորձեր: ) Ռեակցիոն խառնուրդը օդով խառնելը մեծացնում է ազոտաթթվի ընդհանուր սպառումը և հանգեցնում գազի ուժեղ էվոլյուցիայի (երրորդ շարքի 1, 2 փորձ): Ջրի շերտի բարձրության և փոշու շերտի բարձրության հարաբերակցությունը, որը հավասար է 1,30-1,36, օպտիմալ է կոնցենտրացիայի մեջ հարմար լուծույթ ստանալու տեսանկյունից, վառելիքի ցիկլի նյութերի տեխնոլոգիայի հետագա շահագործման համար՝ արդյունահանում: .
Հայց
1. Ուրանի օքսիդների լուծարման մեթոդ, ներառյալ դրանց փոխազդեցությունը ազոտաթթվի հետ, որը բնութագրվում է նրանով, որ ուրանի օքսիդների փոշին տեղադրվում է ջրի շերտի տակ՝ ջրի շերտի բարձրության և ուրանի օքսիդի շերտի բարձրության հարաբերակցությամբ։ առնվազն 1,3 և ազոտական թթու սնվում է ուրանի օքսիդների շերտի տակ (0,300,36) տ HNO 3 1 տոննա ուրանի ժամում: 2. Մեթոդը ըստ էջ 1-ի, որը բնութագրվում է նրանով, որ ռեակցիայի խառնուրդը ջրով ոռոգվում է ջրային շերտի 10-20%-ին հավասար քանակությամբ:
Օքսիդներկանչեց բարդ նյութեր, որի մոլեկուլները ներառում են թթվածնի ատոմներ օքսիդացման վիճակում՝ 2 և մի քանի այլ տարր։
կարելի է ստանալ թթվածնի ուղղակի փոխազդեցությամբ մեկ այլ տարրի հետ կամ անուղղակի (օրինակ՝ աղերի, հիմքերի, թթուների տարրալուծմամբ)։ Նորմալ պայմաններում օքսիդները գտնվում են պինդ, հեղուկ և գազային վիճակում, այս տեսակի միացությունները բնության մեջ շատ տարածված են։ օքսիդները գտնվում են Երկրի ընդերքը. Ժանգ, ավազ, ջուր, ածխաթթու գազօքսիդներ են։
Աղաստեղծ են և չաղ առաջացնող։
Աղ առաջացնող օքսիդներօքսիդներ են, որոնք արդյունքում՝ քիմիական ռեակցիաներձևավորել աղեր: Սրանք մետաղների և ոչ մետաղների օքսիդներ են, որոնք ջրի հետ փոխազդելիս կազմում են համապատասխան թթուները, իսկ հիմքերի հետ՝ համապատասխան թթվային և նորմալ աղերը։ Օրինակ,պղնձի օքսիդը (CuO) աղ առաջացնող օքսիդ է, քանի որ, օրինակ, երբ այն փոխազդում է աղաթթու(HCl) աղը ձևավորվում է.
CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O:
Քիմիական ռեակցիաների արդյունքում կարող են ստացվել այլ աղեր.
CuO + SO 3 → CuSO 4.
Չաղ առաջացնող օքսիդներկոչվում են օքսիդներ, որոնք աղեր չեն առաջացնում: Օրինակ է CO, N 2 O, NO:
Աղ առաջացնող օքսիդներն իրենց հերթին 3 տեսակի են՝ հիմնական (բառից «
հիմք »
), թթվային և ամֆոտերային։
Հիմնական օքսիդներկոչվում են այնպիսի մետաղական օքսիդներ, որոնք համապատասխանում են հիմքերի դասին պատկանող հիդրօքսիդներին։ Հիմնական օքսիդները ներառում են, օրինակ, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO և այլն:
Հիմնական օքսիդների քիմիական հատկությունները
1. Ջրում լուծվող հիմնական օքսիդները ջրի հետ փոխազդում են՝ հիմքեր առաջացնելով.
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.
2. Փոխազդել թթվային օքսիդների հետ՝ առաջացնելով համապատասխան աղեր
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.
3. Արձագանքել թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր.
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O:
4. Արձագանքել ամֆոտերային օքսիդների հետ.
Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2:
Եթե օքսիդների բաղադրության երկրորդ տարրը ոչ մետաղ է կամ ավելի մեծ վալենտություն ցուցաբերող մետաղ (սովորաբար դրսևորվում է IV-ից մինչև VII), ապա այդպիսի օքսիդները կլինեն թթվային: Թթվային օքսիդները (թթվային անհիդրիդներ) օքսիդներ են, որոնք համապատասխանում են թթուների դասին պատկանող հիդրօքսիդներին։ Սա, օրինակ, CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 և այլն: Թթվային օքսիդները լուծվում են ջրի և ալկալիների մեջ՝ առաջացնելով աղ և ջուր։
Թթվային օքսիդների քիմիական հատկությունները
1. Փոխազդում ջրի հետ՝ առաջացնելով թթու.
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.
Բայց ոչ բոլոր թթվային օքսիդներն են ուղղակիորեն արձագանքում ջրի հետ (SiO 2 և այլն):
2. Արձագանքեք հիմնված օքսիդների հետ՝ առաջացնելով աղ.
CO 2 + CaO → CaCO 3
3. Փոխազդել ալկալիների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր.
CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O:
մաս ամֆոտերային օքսիդներառում է տարր, որն ունի ամֆոտերային հատկություններ: Ամֆոտերականությունը հասկացվում է որպես միացությունների կարողություն՝ դրսևորելու թթվային և հիմնային հատկություններ՝ կախված պայմաններից։Օրինակ, ցինկի օքսիդը ZnO-ն կարող է լինել և՛ հիմք, և՛ թթու (Zn(OH) 2 և H 2 ZnO 2): Ամֆոտիկությունը արտահայտվում է նրանով, որ, կախված պայմաններից ամֆոտերային օքսիդներցուցադրում են հիմնային կամ թթվային հատկություններ:
Ամֆոտերային օքսիդների քիմիական հատկությունները
1. Փոխազդել թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր.
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O:
2. Արձագանքել պինդ ալկալիների հետ (միաձուլման ժամանակ)՝ ռեակցիայի արդյունքում առաջանալով աղ՝ նատրիումի ցինկատ և ջուր.
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O:
Երբ ցինկի օքսիդը փոխազդում է ալկալային լուծույթի հետ (նույն NaOH), տեղի է ունենում մեկ այլ ռեակցիա.
ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2:
Կոորդինացիոն համարը - բնութագիր, որը որոշում է մոտակա մասնիկների քանակը՝ ատոմներ կամ իոններ մոլեկուլում կամ բյուրեղում: Բոլորի համար ամֆոտերային մետաղբնութագրվում է իր համակարգման համարով: Be-ի և Zn-ի համար այն 4 է; For և Al-ը 4 կամ 6 է; Համար և Cr դա 6 է կամ (շատ հազվադեպ) 4;
Ամֆոտերային օքսիդները սովորաբար չեն լուծվում ջրի մեջ և չեն արձագանքում դրա հետ։
Հարցեր ունե՞ք։ Ցանկանու՞մ եք ավելին իմանալ օքսիդների մասին:
Կրկնուսույցի օգնություն ստանալու համար գրանցվեք։
Առաջին դասն անվճար է։
կայքը, նյութի ամբողջական կամ մասնակի պատճենմամբ, աղբյուրի հղումը պարտադիր է:
աճ
օքսիդների լուծելիությունը և
հիդրօքսիդներ
Ենթախումբ
Լուծվելով՝ մտնում են իոնային օքսիդներ քիմիական փոխազդեցությունջրով՝ առաջացնելով համապատասխան հիդրօքսիդներ.
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2
շատ ուժեղ
հիմնական օքսիդի հիմքը
Ալկալիների հիդրօքսիդներ և հողալկալային մետաղներամուր հիմքեր են և ջրում ամբողջությամբ տարանջատվում են մետաղական կատիոնների և հիդրօքսիդի իոնների.
NaOH Na + + OH –
Քանի որ OH - իոնների կոնցենտրացիան մեծանում է, այդ նյութերի լուծույթներն ունեն խիստ ալկալային միջավայր (pH>>7); դրանք կոչվում են ալկալիներ:
Երկրորդ խումբ բարձր լուծելիջրի օքսիդներում և դրանց համապատասխան հիդրօքսի միացություններում. մոլեկուլային օքսիդների և թթուների հետ կովալենտ տեսակ քիմիական կապեր . Դրանք ներառում են բնորոշ ոչ մետաղների միացություններ ամենաբարձր աստիճանըօքսիդացում և որոշ դ–մետաղներ օքսիդացման վիճակում՝ +6, +7. Լուծվող մոլեկուլային օքսիդները (SO 3, N 2 O 5, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7) փոխազդում են ջրի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան թթուներ.
SO 3 + H 2 O H 2 SO 4
ծծմբի (VI) օքսիդ ծծմբական թթու
ուժեղ թթու ուժեղ թթու
N 2 O 5 + H 2 O 2HNO 3
ազոտի օքսիդ (V) Ազոտական թթու
Mn 2 O 7 + H 2 O 2HMnO 4
մանգան (VII) օքսիդ մանգանաթթու
Ուժեղ թթուները (H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4, HClO 3, HMnO 4) լուծույթներում ամբողջությամբ տարանջատվում են H + կատիոնների և թթվային մնացորդների.
Փուլ 2. H 2 PO 4 – H + + HPO 4 2–
K 2 \u003d (= 6.2 ∙ 10 -8;
3-րդ փուլ՝ HPO 4 2– H + + PO 4 3–
K 3 \u003d () / \u003d 4.4 ∙ 10 -13,
որտեղ K 1, K 2, K 3 օրթոֆոսֆորական թթվի դիսոցման հաստատուններն են համապատասխանաբար առաջին, երկրորդ և երրորդ փուլերում:
Դիսոցացիայի հաստատունը (հավելվածի աղյուսակ 1) բնութագրում է թթվի ուժը, այսինքն. տրված լուծիչի միջավայրում տվյալ ջերմաստիճանում իոնների քայքայվելու (տարանջատվելու) ունակությունը։ Որքան մեծ է դիսոցման հաստատունը, այնքան հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի իոնների ձևավորում, այնքան ուժեղ է թթուն, այսինքն. առաջին փուլում ֆոսֆորաթթվի տարանջատումը ավելի լավ է ընթանում, քան երկրորդում, և, համապատասխանաբար, երրորդ փուլում:
Ծծմբի (IV), ածխածնի (IV), ազոտի (III) և այլն չափավոր լուծվող օքսիդները կազմում են համապատասխան. թույլ թթուներմասամբ տարանջատվելով։
CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 -
SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 H + + HSO 3 -
N 2 O 3 + H 2 O 2HNO 2 H + + NO 2 -
թույլ-թույլ
թթու թթուներ
Չեզոքացման ռեակցիա
Չեզոքացման ռեակցիան կարող է արտահայտվել հետևյալ սխեմայով.
| Հ 2 Օ |
(հիմք կամ (թթու կամ թթու-
հիմնական օքսիդ) ny oxide)
5.3.1. Հիմնական միացությունների հատկություններըցուցադրում են s-մետաղների օքսիդներ և հիդրօքսիդներ (բացառությամբ Be-ի), d-մետաղների օքսիդացման (+1, +2) (բացառությամբ Zn-ի) և որոշ p-մետաղների (տես նկ. 3):
| VIIIA | ||||||||||
| Ես Ա | II Ա | IIIA | IVA | Վ.Ա | VIA | VIIA | ||||
| Լի |  Լինել | Բ | Գ | Ն | Օ | Ֆ | ||||
Բրինձ. 3. Օքսիդների և դրանց համապատասխան հիդրօքսի միացությունների թթու-հիմնային հատկությունները
Հիմնական միացությունների բնորոշ հատկությունը թթուների, թթվային կամ ամֆոտերային օքսիդների հետ փոխազդելու ունակությունն է՝ աղեր առաջացնելու համար, օրինակ.
KOH + HCl KCl + H2O
Ba(OH) 2 + CO 2 BaCO 3 + H 2 O
2NaO + Al 2 O 3 2NaAlO 2 + H 2 O
Կախված այն պրոտոնների քանակից, որոնք կարող են կցել հիմքին, առանձնանում են մեկ թթվային հիմքեր (օրինակ՝ LiOH, KOH, NH 4 OH), երկթթու հիմքեր և այլն։
Բազմաթթվային հիմքերի դեպքում չեզոքացման ռեակցիան կարող է ընթանալ փուլերով՝ սկզբում հիմնական, ապա միջանկյալ աղերի ձևավորմամբ։
Me(OH) 2 MeOHCl MeCl 2
հիդրօքսիդ NaOH հիմնական NaOH միջավայր
մետաղական աղ աղ
Օրինակ:
Փուլ 1. Co(OH) 2 + HCl CoOHCl + H 2 O
հիդրոքսոկոբալտ (II)
(հիմնական աղ)
Փուլ 2. Co(OH)Cl + HCl CoCl 2 + H 2 O
կոբալտ (II)
(միջին աղ)
5.3.2. Թթվային միացությունների հատկություններըցուցադրում են ոչ մետաղների օքսիդներ և թթուներ, ինչպես նաև d-մետաղներ օքսիդացման վիճակում (+5, +6, +7) (տես նկ. 3):
Հատկանշական հատկությունը հիմքերի, հիմնական և ամֆոտերային օքսիդների հետ փոխազդելու նրանց կարողությունն է՝ աղեր առաջացնելու համար, օրինակ.
2HNO 3 + Cu(OH) 2 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
2HCl + CaO → CaCl 2 + H 2 O
H 2 SO 4 + ZnO → ZnSO 4 + H 2 O
CrO 3 + 2NaOH → Na 2 CrO 4 + H 2 O
Ըստ իրենց բաղադրության մեջ թթվածնի առկայության՝ թթուները բաժանվում են թթվածին պարունակող(օրինակ՝ H 2 SO 4, HNO 3) և անօքսիկ(HBr, H2S): Ըստ թթվի մոլեկուլում պարունակվող ջրածնի ատոմների քանակի, որոնք կարող են փոխարինվել մետաղի ատոմներով, առանձնանում են միահիմն թթուները (օրինակ՝ ջրածնի քլորիդ HCl, ազոտական թթու HNO 2), երկհիմնական (ծծմբային H 2 SO 3, ածուխ H 2 CO 3), եռաբազային (օրթոֆոսֆորական H 3 PO 4) և այլն:
Պոլիբազային թթուները աստիճանաբար չեզոքացվում են սկզբնական թթվային, այնուհետև միջին աղերի ձևավորմամբ.
H 2 X NaHX Na 2 X
պոլիբազային թթու միջավայր
թթու աղ աղ
Օրինակ, ֆոսֆորական թթուն կարող է ձևավորել երեք տեսակի աղեր՝ կախված վերցված թթվի և ալկալիի քանակական հարաբերակցությունից.
ա) NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O;
1:1 երկջրածին ֆոսֆատ
բ) 2NaOH + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + 2H 2 O;
2:1 ջրածնի ֆոսֆատ
գ) 3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O:
3:1 օրթոֆոսֆատ
5.3.3. Ամֆոտերային օքսիդներ և հիդրօքսիդներ Be ձևից p-մետաղներ, որոնք գտնվում են «ամֆոտերային անկյունագծի» մոտ (Al, Ga, Sn, Pb), ինչպես նաև d-մետաղներ օքսիդացման (+3, +4) և Zn (+2) վիճակում (տես նկ. 3): )
մի փոքր լուծվող, ամֆոտերային հիդրօքսիդներտարանջատվում են ինչպես հիմնային, այնպես էլ թթվային տեսակներով.
2H + + 2– Zn(OH) 2 Zn 2+ + 2OH –
Հետևաբար, ամֆոտերային օքսիդները և հիդրօքսիդները կարող են փոխազդել ինչպես թթուների, այնպես էլ հիմքերի հետ: Ավելի շատ հետ շփվելիս ուժեղ թթուներամֆոտերային միացությունները դրսևորում են հիմքերի հատկություններ:
ZnO + SO 3 → ZnSO 4 + H 2 O
թթու
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
հիմնային թթու
կապեր
Ամֆոտերային միացությունները ուժեղ հիմքերի հետ փոխազդեցության ժամանակ ցուցաբերում են թթուների հատկություններ՝ առաջացնելով համապատասխան աղեր։ Աղի բաղադրությունը կախված է ռեակցիայի պայմաններից։ Միաձուլման ժամանակ առաջանում են պարզ «ջրազրկված» աղեր։
2NaOH + Zn(OH) 2 → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
բազային թթու նատրիումի ցինկատ
միացություն
2NaOH + ZnO → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
AT ջրային լուծույթներալկալիները կազմում են բարդ աղեր.
2NaOH + Zn(OH) 2 → Na 2
(ջրային տետրահիդրոքսոզինկատ
Անօրգանական միացությունների դասակարգման մեջ նյութի կառուցվածքի բարդությունը տեղի է ունենում հետևյալ հաջորդականությամբ՝ տարրեր ® օքսիդներ (հիմնական, թթվային, ամֆոտերային) ® հիդրօքսիդներ (հիմքեր և թթուներ) ® աղեր (միջին, թթվային, հիմնային):
Օքսիդներ Միացությունները կազմված են երկու տարրից, որոնցից մեկը թթվածինն է։. Քիմիական բնույթով օքսիդները բաժանվում են երեք խմբի.
հիմնական օքսիդներ, Na 2 O, MgO, CaO, FeO, NiO, Fe 2 O 3, …;
թթու օքսիդներ, SO 2, SO 3, CO 2, Mn 2 O 7, P 2 O 5, ...;
ամֆոտերային օքսիդներ, Al 2 O 3, ZnO, BeO, SnO, Cr 2 O 3, PbO
պինդ օքսիդներ K 2 O, Al 2 O 3, P 2 O 5, ...
հեղուկ՝ SO 3, N 2 O 4, ...
գազային՝ CO 2 , NO 2 , SO 2 ...
Ըստ ջրի լուծելիության՝ օքսիդները բաժանվում են.
վրա լուծելի(SO 2, CO 2, K 2 O, Na 2 O, Rb 2 O, CaO)
և անլուծելի :( CuO, FeO, NiO, SiO 2, Al 2 O 3, MoO 3, ամֆոտերային օքսիդներ)
1.1.1 Հիմնական օքսիդներ
Գլխավոր հիմնականկանչեց օքսիդներորոնք փոխազդում են թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր. Հիմնական օքսիդները ներառում են կալիումի օքսիդ K 2 O, կալցիումի օքսիդ CaO, մանգանի (II) օքսիդ MnO, պղնձի (I) օքսիդ Cu 2 O և այլն:
Հիմնական օքսիդները փոխազդում են թթուների հետ և ձևավորվում են
աղ և ջուր; MnO + 2HCl Þ MnCl 2 + H 2 O; Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O:
Հիմնական օքսիդները փոխազդում են թթվային օքսիդների հետ
աղի ձևավորում՝ CaO + CO 2 = CaCO 3; 3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4.
2FeO + SiO 2 = Fe 2 SiO 4
Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների օքսիդները փոխազդում են ջրի հետ.
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH; CaO + H 2 O + Ca (OH) 2
Կարելի է նաև հիմնական օքսիդները սահմանել որպես այն օքսիդներ, որոնք համապատասխանում են հիմքերին: Օրինակ, մանգանի օքսիդը MnO համապատասխանում է հիդրօքսիդ Mn(OH) 2-ին: Հիմնական օքսիդները օքսիդներն են s-, զ-և դ- տարրերը ամենացածր աստիճանըորոշ օքսիդացումներ և օքսիդներ էջ- տարրեր.
Թթվային օքսիդներ
Թթվային օքսիդներկարելի է անվանել այն օքսիդները, որոնց համապատասխանում են թթուները։ Այսպիսով, ծծմբի օքսիդը (VI) SO 3 համապատասխանում է ծծմբաթթվի H 2 SO 4, ավելի բարձր օքսիդմանգան (VII) Mn 2 O 7 - մանգանաթթու HMnO 4:
(ա). ընդհանուր սեփականությունԲոլոր թթվային օքսիդներից հիմքերի հետ փոխազդելու ունակությունն է՝ աղ և ջուր ձևավորելու համար.
CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O աղի բանաձեւը գրելու համար, դուք պետք է իմանաք.
Ինչ թթու է համապատասխանում այս օքսիդին
N 2 O 5 + Ba (OH) 2 = Ba (NO 3) 2 + H 2 O; SO 3 + Ca (OH) 2 \u003d CaSO 4 + H 2 O
[ HNO3]
(բ). Թթվային օքսիդները փոխազդում են հիմնական օքսիդների հետ՝ առաջացնելով աղեր՝ CaO + CO 2 = CaCO 3 ; 3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4.
(մեջ): Ջրի հետ կապված թթվային օքսիդները կարող են լավ և վատ լուծելի լինել: Լուծվող օքսիդներից են ածխածնի մոնօքսիդը (IV) CO 2 , ծծմբի օքսիդները և այլն։ Վատ լուծվող թթվային օքսիդները ներառում են սիլիցիումի օքսիդ SiO 2 , մոլիբդենի օքսիդ MoO 3 և այլն։ Ջրի մեջ լուծարվելիս առաջանում են թթուներ՝ CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3; SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Նման թույլ քիմիական փոխազդեցությունը, որը մենք վերաբերում ենք VI տիպին, կարող է արտահայտվել սխեմայով.
ես"" մՕ n= m[Me""] Me" + n[O] Me",
որտեղ ես"" մՕ n- կերամիկական կամ ապակե օքսիդ; [Me""] Me" և [O] Me" մետաղի և թթվածնի պինդ լուծույթներ են, որոնք համապատասխանաբար եռակցվող մետաղում կազմում են կերամիկական օքսիդ:
Այս տեսակի փոխազդեցությունը կարող է իրականացվել կերամիկական կամ ապակու օքսիդի և եռակցվող մետաղի օքսիդի առաջացման Գիբսի էներգիայի մեծ տարբերությամբ:
Այս տեսակի փոխազդեցության հնարավորությունը մատնանշվում է, օրինակ, կարծրացման փուլերի կոագուլյացիայի երևույթներով (միջմետաղական միացություններ, օքսիդներ, կարբիդներ, կարբոնիտրիդներ), որոնք տեղի են ունենում բարձր ջերմաստիճաններում դիսպերսիայով ուժեղացված նյութերում՝ մատրիցայում փոքր մասնիկների լուծարման պատճառով։ իսկ մեծերի աճը։ Մատրիցայի հետ կարծրացուցիչի նման փոխազդեցության հնարավորությունն ու աստիճանը որոշում են կոմպոզիտային նյութերի ջերմակայունությունը։
Առաջին անգամ պինդ լուծույթների առաջացման մեջ փոխազդեցության աստիճանի քանակական գնահատականները՝ ըստ VI տիպի ռեակցիայի Al 2 O 3-ի և նիկելի միջև սինթրած նյութում նույն ջերմաստիճանում (1673 Կ) կատարվել են Օ.Կուբաշևսկու կողմից։ Է.Ի. Մոզժուխինը, որի հաշվարկի արդյունքները գոհացուցիչ կերպով հաստատվել են Al 2 O 3 - Mo և Al 2 O 3 - Nb համակարգերի քիմիական անալիզով մատրիցային մետաղի ջերմաստիճանում (0.6-0.8) դրանց սինթրումից հետո:
VI տիպի ռեակցիան կարող է հիմք ընդունել թերմոդինամիկական հաշվարկների համար, երբ բավարարվում են հետևյալ պայմանները. թթվածնի առնվազն փոքր լուծելիության առկայություն և Me"" մետաղի Me"-ում, որը եռակցվում է. օքսիդ, ռեակցիային մասնակցող օքսիդի ավելի ցածր օքսիդների անցնելու հավանականության բացակայություն, Me»-ում եռակցվող մետաղի լուծելիության հնարավորության բացակայություն «» մ Մոտ n.
Առաջին պայմանի չկատարումը զրկում է դիտարկվող հավասարումից իր իմաստից. երկրորդը` հանգեցնում է V տիպի ռեակցիայի. երրորդ - VI տիպի ռեակցիաներ; չորրորդ, անհրաժեշտ է դարձնում VI ռեակցիայի հավասարումը լրացնել ևս մեկով, որը հաշվի է առնում Me-ի պինդ լուծույթի ձևավորումը «ին և ինձ» «m O n դրանց համատեղ լուծումը:
Ի տարբերություն վերը դիտարկված I, II, IV, V տիպերի ռեակցիաների, որոնց համար թերմոդինամիկական հավասարակշռության հասկացությունը կիրառելի չէ, և հոսքի ուղղությունը (ձախից աջ կամ աջից ձախ) ամբողջությամբ որոշվում է նշանով. 
, VI տիպի ռեակցիան ընթանում է ձախից աջ, և դրա ընթացքի ամբողջականությունը որոշվում է հավասարակշռության հաստատունով, որը հավասար է եռակցվող Me մետաղում թթվածնի և Me ""-ի գործունեության արտադրյալին։ արժեքը, այսինքն՝ լուծված տարրերի հավասարակշռության կոնցենտրացիան պինդ լուծույթում, որը հիմնված է եռակցվող մետաղի վրա: Գտնված արժեքները և բնութագրելու են եռակցվող նյութերի փոխազդեցության հավասարակշռության աստիճանը:
Աշխատանքում տրված է VI տիպի ռեակցիայի թերմոդինամիկական հաշվարկ ZnS-Me համակարգի օրինակով՝ մեթոդաբանական առանձնահատկությունների նկարագրությամբ։ Այս հաշվարկի արդյունքներն առաջին մոտավորմամբ կիրառելի են նաև նմանատիպ ZnO-Me համակարգի համար, որն առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում ցինկի ֆերիտների եռակցման վերլուծության մեջ:
Հաշվարկը հիմնված է պղնձի հետ փոխազդեցության ռեակցիայի վրա.
ZnS պինդ \u003d Cu + [S] Cu (7.29)
Հաշվարկների արդյունքները ցույց են տվել, որ ցինկի սուլֆիդի փոխազդեցությունը պղնձի հետ թերմոդինամիկորեն հնարավոր է լուծել պղնձի մեջ մինչև 0,086 ատմ: % ծծումբ, որը մեկուկես կարգով բարձր է պղնձի մեջ ծծմբի լուծելիության սահմանից այս ջերմաստիճանում (0,004 at.%), այսինքն. ավելի բարձր, քան կարող է պարունակվել ավելի ցածր պղնձի սուլֆիդի հետ հավասարակշռված հագեցած պինդ լուծույթում: Սրանից բխում է, որ ZnS-ի պղնձի հետ փոխազդեցության ժամանակ թերմոդինամիկորեն հնարավոր է որոշակի քանակությամբ պղնձի սուլֆիդի Сu 2 S առաջացումը։
Հետևաբար, պղնձի հետ փոխազդեցության թերմոդինամիկական հաշվարկը ըստ մեթոդի E.I. Մոզժուխինը օգտագործելով (7.29) հավասարումը տալիս է միայն որակական արդյունք: Այս տեխնիկան կիրառելի է այն համակարգերի համար, որոնցում հրակայուն օքսիդի և մատրիցային մետաղի օքսիդի առաջացման Գիբսի էներգիաների միջև տարբերությունը մոտ 400 կՋ/գ թթվածնի ատոմ է, մինչդեռ դիտարկվող սուլֆիդային համակարգերում այս արժեքը շատ ավելի փոքր է:
Քանակական արդյունքներ ստանալու համար այս մեթոդաբանության հետագա զարգացումը ներկայացված է ստորև:
