Реферат: Калий и натрий

В твердом состоянии на воздухе NaOH и KOH поглощают влагу, благодаря чему используются как осушители газов.

В промышленности гидроксид натрия и гидроксид калия получают электролизом концентрированных растворов соответственно NaCl и KCl. При этом одновременно получаются хлор и водород. Катодом служит железная сетка, анодом – графит.

Схему электролиза (на примере KCl) следует представлять так, KCl полностью диссоциирует на ионы K⁺ и Cl^- . При прохождении электрического тока к катоду подходят ионы K⁺ , к аноду – хлорид-ионы Cl^- . Калий в ряду стандартных электродных потенциалов расположен до алюминия, и его ионы восстанавливаются (присоединяют электроны) гораздо труднее, чем молекулы воды. Ионов же водорода H⁺ в растворе очень мало. Поэтому на катоде разряжаются молекулы воды с выделением молекулярного водорода:

2H₂ O + 2e^- = H₂ + 2OH^-

Хлорид-ионы в концентрированном растворе легче отдают электроны (окисляются), чем молекулы воды, поэтому на аноде разряжаются хлорид-ионы:

2Cl^- – 2e^- = Cl₂

Общее уравнение электролиза раствора в ионной форме:

2Cl^- – 2e^- = Cl₂ 1

2H₂ O + 2e^- = H₂ + 2OH^- 1

2Cl^- + 2H₂ O ^{электролиз} H₂ + 2OH^- + Cl₂

или

2KCl + 2H₂ O ^{электролиз} H₂ + 2KOH + Cl₂

Аналогично протекает электролиз раствора NaCl. Раствор, содержащий NaOH и NaCl, подвергается упариванию, в результате чего выпадает в осадок хлорид натрия (он имеет намного меньшую растворимость и она мало изменяется с температурой), который отделяют и используют для дальнейшего электролиза. Гидроксид натрия получают в очень больших количествах. Он является одним из важнейших продуктов основной химической промышленности. Применяют его для очистки нефтяных продуктов – бензина и керосина, для производства мыла, искусственного шелка, бумаги, в текстильной, кожевенной, химической промышленности, а также в быту (каустик, каустическая сода).

Более дорогой продукт – гидроксид калия – применяется реже, чем NaOH.

Соли натрия и калия.

Натрий образует соли со всеми кислотами. Почти все его соли растворимы в воде. Важнейшие из них – хлорид натрия (поваренная соль), сода и сульфат натрия.

Хлорид натрия NaCl – необходимая приправа к пище, используется для консервирования пищевых продуктов, а также служит сырьем для получения гидроксида натрия, хлора, соляной кислоты, соды и др.

Сульфат натрия Na₂ SO₄ применяется в производстве соды и стекла. Из водных растворов кристаллизуется десятиводный гидрат Na₂ SO₄ * 10H₂ O, называемый глауберовой солью. Глауберова соль применяется в медицине как слабительное. Соли натрия (ионы натрия) окрашивают пламя горелки в желтый цвет. Это очень чувствительный метод для обнаружения натрия в соединениях.

Калийные соли используют главным образом как калийные удобрения. Соли калия (ионы калия) окрашивают пламя горелки в фиолетовый цвет. Однако в присутствии даже ничтожных количеств соединений натрия фиолетовый цвет маскируется желтым. В этом случае его можно заметить через синее стекло, поглощающее желтые лучи.

Список использованной литературы.

1. “ Основы общей химии ” . Ю.Д.Третьяков, Ю.Г.Метлин. Москва “ Просвещение ” 1980 г.

2. “ Пособие по химии для поступающих в вузы ” . Г.П.Хомченко. 1976 г.

1 Здесь имеет место смещение равновесия реакций в сторону образования продуктов.