Реферат: Твердофазный синтез перрената калия (WinWord97/2000)
2 Re + 7 H2 O2 = 2 HReO4 + 6 H2 O[12]
Закрепив прут рения в штативе его конец опустили в концентрированную перикись водорода и оставили на продолжительный период времени. После растворения металла образовалась тяжелая жидкость желтоватого оттенка – рениевая кислота.
b. Получение NH4 ReO4 .
Методика. К водной HReO4 прибавляют несвязанное основание до изменения окраски индикатора (метилрота); уже при этом может выпадать кристаллический осадок. После упаривания раствора выпавшие кристаллы отсасывают, промывают небольшим количеством ледяной воды и сушат при 110о С. Соли можно перекристаллизовывать из воды.
NH3 + HReO4 = NH4 ReO4 [12]
По этой методике был проведен синтез перрената аммония. К 7 мл. концентрированной рениевой кислоты прилили 11 мл. раствора аммиака. В качестве индикатора использовался метилрот ( pH 6.2 - 6.4 ). Белый осадок перрената аммония отфильтровали, промыли, сушили в сушильном шкафу при 100о С. Выход составил 3.7684 г.
c. Получение ReO2 .
Методика. Моноклинную модификацию ReO2 получают нагреванием NH4 ReO4 при 400о С в токе сухого азота или аргона или в вакууме в течение 12 часов. При более высокой температуре образуется ромбическая модификация.
NH4 ReO4 = ReO2 + ½ N2 + 2 H2 O [12]
По этой методике был проведен синтез диоксида рения. Навеску перрената аммония разлагали в токе аргона при 400о С в течение 8 часов. С полученного черно-бурого порошка была снята рентгенограмма, подтвердившая наличие двух модификаций диоксида рения. Выход составил 1.3146 г.
Идентификация ReO2
2qо | dэкспер. , А | данные литературы | I/I0 | Данные литера-туры |
30.85 | 3.365 | 3.40 | 100 | 100 |
43.65 | 2.408 | 2.40 | 100 | 100 |
63.7 | 1.696 | 1.69 | 58 | 10 |
80.4 | 1.378 | 1.385 | 6 | 30 |
96.5 | 1.200 | 1.198 | 13 | 60 |
Оксид рения (IV) был помечен раствором нитрата железа (Ш).Концентрация раствора – 0.266 моль /литр . Было введено 3 мольных процента из расчета на Fe2 O3 .
3.4. Получение K3 ReO5
Методика. Смесь двух оксидов ReO2 и KO2 в молярной пропорции 1 и 3 нагревают 3 часа в токе кислорода при температуре 400о С. Мезоперренат количественно образуется по реакции
ReO2 + 3 KO2 = K3 ReO5 + 3/2 O2 [9]
Нагревание производят постепенно, чтобы образующийся в ходе реакции Re2 O7 , обладающий повышенной летучестью, не возогнался. Нагревание проводят не более чем на 100о С в час. [8]
Синтез был проведен по данной методике. 0.2176 г. полученного ранее диоксида рения и 0.2122 г. пероксида калия перемешали в сухой камере и спекали в серебряной лодочке повышая температуру на 100 градусов в час до тех пор, пока температура не стала равной 400о С, а потом нагревание продолжали еще в течение 3х часов. С полученного желто-зеленого порошка была снята рентгенограмма, подтвердившая наличие перрената калия. По исчезновению пиков диоксида рения можно было судить о том, что он прореагировал весь. Оставшиеся пики можно приписать продуктам разложения пероксида калия.
Идентификация K3 ReO5
2q° | dэкспер. , А | данные литературы. | I/I0 |
данные литературы |
21.20 | 4.88 | 4.89 | 100 | 100 |
34.25 | 3.04 | 3.05 | 58 | 93 |
35.8 | 2.912 | 2.918 | 33 | 55 |
51.5 | 2.06 | 2.065 | 60 | 37 |
60.0 | 1.79 | 1.791 | 25 | 26 |
4. Выводы.
1. Проанализирована литература по твердофазным синтезам перренатов щелочных металлов и сделано заключение о том, что в условиях синтезов возможно провести введение добавки 57 Fe.
2. Отработана методика получения мезоперрената калия твердофазным синтезом при условиях , позволяющих ввести добавку 57 Fe.
3. Синтезирован K3 ReO5 .
5. Список литературы.
1. К.Б.Лебедев, «Рений», , М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1963.
2. В.И.Спицын, Л.И.Мартыненко, «Неорганическая химия», М.: Изд. МГУ, 1991.
3. Ф.Коттон, Дж.Уилкинсон, «Современная неорганическая химия» М.: Мир, 1969.
4. М.А.Филянд, Е.И.Семенова, «Свойства редких элементов», М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1953.
5. Л.В.Борисова, Е.Ф.Сперанская, «Кинетические методы определения рения», М: Наука, 1994.
6. О.А.Сонгина, «Редкие металлы», М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1951.
7. И.Друце, «Рений», М.: ИЛ, 1951.