Экспериментальная часть. Общетеоретическая часть

Общетеоретическая часть

Индивидуальное задание по курсу «Синтез неорганических соединений»

 

СНС0103.020101.001 ИЗ

 

Отчет выполнил

студент группы ХТХ-19

____________ Смирнов Л.В.

(подпись)

____________

(число)

 

 

 

 

Содержание

Введение

I. Литературный обзор

II. Экспериментальная часть :

1)Расчет реагентов.

2)Расчет практического выхода Ag.

Выводы

Список литературы

 

 

Введение

Цель: получение кристаллического серебра реакцией взаимодействия нитрата серебра и формиата натрия.

 

Литературный обзор

Серебро- химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47.Обозначается символом Ag (лат. Argentum) . Простое вещество серебро — металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. В природе оно встречается как в самородном состоянии, так и в виде соединений с другими телами . Встречается в морской воде (в 100 л около 0,001 г) и в золе некоторых растений; указывают на присутствие его в солнечной атмосфере.

 

Химические свойства

Серебро проявляет химические свойства, характерные для элементов Iб подгруппы периодической системы Менделеева. В соединениях обычно одновалентно.

Серебро находится в конце электрохимического ряда напряжений, его нормальный электродный потенциал Ag = Ag+ + e- равен 0,7978 в.

При обычной температуре Ag не взаимодействует с О₂, N₂ и Н₂. При действии свободных галогенов и серы на поверхности Серебра образуется защитная пленка малорастворимых галогенидов и сульфида Ag₂S (кристаллы серо-черного цвета). Под влиянием сероводорода H₂S, находящегося в атмосфере, на поверхности серебряных изделий образуется Ag₂S в виде тонкой пленки, чем объясняется потемнение этих изделий. Сульфид можно получить действием сероводорода на растворимые соли Серебра или на водные суспензии его солей. Растворимость Ag₂S в воде 2,48·10-3 моль/л (25 °С). Известны аналогичные соединения - селенид Ag₂Se и теллурид Ag₂Te.

Из оксидов Серебра устойчивыми являются оксид (I) Ag₂O и оксид (II) AgO. Оксид (I) образуется на поверхности Серебра в виде тонкой пленки в результате адсорбции кислорода, которая увеличивается с повышением температуры и давления.

Ag₂O получают действием КОН на раствор AgNO₃. Растворимость Ag₂O в воде - 0,0174 г/л. Суспензия Ag₂O обладает антисептическими свойствами. При 200 °С оксид Серебра (I) разлагается. Водород, оксид углерода (II), многие металлы восстанавливают Ag₂O до металлического Ag. Озон окисляет Ag₂O с образованием AgO. При 100 °С AgO разлагается на элементы со взрывом. Серебро растворяется в азотной кислоте при комнатной температуре с образованием AgNO₃. Горячая концентрированная серная кислота растворяет Серебро с образованием сульфата Ag₂SO₄ (растворимость сульфата в воде 0,79% по массе при 20 °С). В царской водке Серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НCl, HBr, HI не взаимодействуют с Серебром благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов. Большинство солей Серебра, кроме AgNO₃, AgF, AgClO₄, обладают малой растворимостью. Серебро образует комплексные соединения, большей частью растворимые в воде. Многие из них имеют практическое значение в химические технологии и аналитической химии, например комплексные ионы [Ag(CN)₂]-, [Ag(NH₃)₂]+, [Ag(SCN)₂]-.

 

Способы получения

1) Большая часть серебра (около 80%) извлекается попутно из полиметаллических руд, а также из руд золота и меди. При извлечении серебра из серебряных и золотых руд применяют метод цианирования — растворения серебра в щелочном растворе цианида натрия при доступе воздуха:

2 Ag + 4 Na CN + 1/2О₂ + H₂O = 2 Na [Ag (CN)₂] + 2NaOH.

Из полученных растворов комплексных цианидов серебро выделяют восстановлением цинком или алюминием:

2 [Ag (CN)₂]- + Zn = [Zn (CN)₄]₂- +2 Ag.

Из медных руд серебро выплавляют вместе с черновой медью и затем выделяют его из анодного шлама, образующегося при электролитической очистке меди. При переработке свинцово-цинковых руд серебро концентрируется в сплавах свинца — черновом свинце, из которого его извлекают добавлением металлического цинка, образующего серебро нерастворимое в свинце тугоплавкое соединение Ag₂Zn₃, всплывающее на поверхность свинца в виде легко снимающейся пены. Далее для отделения серебра от цинка последний отгоняют при 1250 °С. Извлечённое из медных или свинцово-цинковых руд серебро сплавляют (сплав Доре) и подвергают электролитической очистке.

2) Серебро получают амальгированием или выщелачиванием. При выщелачивании серебро растворяется под действием концентрированного раствора цианистого калия KCN или NaCN в дистиллированной воде. Из полученного комплексного цианистого соединения К[Аg(CN)₂], Na[Аg(CN)₂], металлическое серебро осаждается при пропускании через раствор электротока ([Аg(CN)₂] - О Аg+2CN - ), плотным металлокерамическим кристаллическим слоем на катоде.

Соляная и разбавленная серная кислота на Аg не действуют. Серебро хорошо растворяется в азотной кислоте HNO₃, поэтому азотная кислота применяется при отделении Аg от золота Аи, которое в HNO₃ не растворяется: Аg+2HNO₃=AgNO₃+NO₂+H₂O .

Все соединения Аg под действием восстановителей (например, формалина, гидрозина) легко восстанавливаются с выделением металлического Аg. Процесс амальгирования аналогичен золоту Аи. Большое количество Аg используется для электрических контактов и в серебряно-цинковых аккумуляторах.

3)Металлическое серебро можно осадить из нитрата серебра сульфидом железа(2),металлическим цинком, формальдегидом в аммиачной среде или нитратом марганца(2) в щелочной.

3AgNO₃+3FeSO₄=3Ag +Fe(NO₃)₃+Fe₂(SO₄)₃

2AgNO₃+Zn=2Ag+Zn(NO₃)₂

 

Экспериментальная часть

Приборы

Колбы вместимостью 500мл. Стаканы химические вместимостью 100мл. Стеклянные палочки. Воронка. Фильтровальная бумага. Электроплитка. Сетка асбестированная. Термометр. Весы технохимические. Шпатель. Микроскоп. Предметные стекла. Бюретка вместимостью 25 мл. Цилиндр вместимостью 100мл.

 

Реактивы

Формиат Натрия. Дистиллированная вода. Нитрат Серебра(7,465%).

 

Ход работы

Восстановление водных растворов солей Ag (AgNO₃(15 мл) формиатом натрия происходит медленно при комнатной температуре и очень быстро >50°С. Изменяя температуру, концентрацию и рН раствора, можно получать продукты самой различной дисперсности. Полученную суспензию охладили, отфильтровали и оставили до полного высыхания в течении двух суток. Масса высушенного порошка(серного цвета) составила 2,2 гр.