Сложные веществамарганцовка, перекись водорода, нашатырный спирт и нашатырь, борная кислота |
![]()
|
Сложные вещества - это химические вещества, образованные соединением нескольких простых веществ. В хозяйстве в большей степени мы пользуемся сложными веществами и в гораздо меньшей степени - простыми веществами.
К используемым нами сложным веществам относятся соли, оксиды, основания или щелочи), кислоты, а также многие органические соединения, например спирты, парафины, альдегиды и т.д.
Вода. Сильный растворитель. Как вы думаете, при какой температуре вода больше весит? Наибольшая плотность воды зафиксирована при температуре 4°С, выше и ниже этой температуры плотность постепенно уменьшается. Соответственно, и весит вода больше всего при 4°С. Дистиллированная вода по вкусу отличается от водопроводной. Это объясняется тем, что в обычной воде растворены десятки различных солей ,- это соли кальция (присутствие данных солей затрудняет образование мыльного раствора при стирке), магния (обычно придаёт горечь воде), а также соли железа, щелочных металлов и много других веществ. Вода, обогащенная ионами металлов, полезна для организма (но не из-под крана!). Например, калий и магний - для работы сердечных мышц, кальций и железо – для свёртывания крови, натрий - для образования минеральных солей, имеющих щелочную реакцию и способных расщеплять органические вещества.
Жёсткость воды.
Вода и Лёд. Почему вода тяжелее льда?!
Снежинки - это красиво! |
Октановое число Состав бензина Органическое стекло Цвет золота. Сплавы золота. Проба золота
Твёрдый жир.Жидкий жир Смола. Фенолформальдегидная смола
|
![]() |
Синильная кислота HCN Синильная кислота (её называю ещё цианистоводородная кислота) — бесцветная легколетучая жидкость (tкип=26 °С) с запахом горького миндаля, смешивается с водой. Синильна кислота определяется в воздухе уже при концентрации 2—5 мг/м3. В природе она встречается в косточках некоторых фруктов в виде амигдалина — производного (гликозида) углевода генциобиозы (С12Н22О11) и бензальдегида. В миндале содержится 5—8% амигдалина, в косточках персиков, сливы и абрикосов от 4 до 6 %. При гидролизе амигдалина (под действием кислот или ферментов) синильная кислота выделяется в свободном виде. В небольших количествах синильная кислота содержится в коксовом газе и в табачном дыме. Синильная кислота и её соли (цианиды) являются сильнодействующими ядовитыми веществами. Концентрация цианистого водорода HCN в воздухе около 100 мг/м3 - уже опасно для жизни! Смертельная доза цианида калия составляет 0,12 г. Синильная кислота вызывает быстрое удушение из-за блокирования дыхательных ферментов и ферментов, катализирующих энергетические процессы в нервных клетках. Цианиды подавляют способность крови переносить кислород, образуя устойчивое соединение с гемоглобином. Тем не менее синильная кислота широко применяется в химической промышленности, как исходное вещество для синтеза некоторых полимерных материалов — полиметилметакрилата (органического стекла) и полиакрилонитрила (этот полимер служит для производства синтетических тканей, близких к шерсти). Цианид натрия используется для извлечения из руд золота и серебра. Синильная кислота : получение. Сначало получают соль синильной кислоты - цианид натрия, для чего смешавают 106 г стиральной соды (Na2CO3) с 12 г измельченного угля, заливают полученную смесь 170 граммами раствора амиака (20%) (технический нашатырный спирт). Всю смесь нагревают до полного растворения уголя. При этом протекает такая реакция: Na2CO3 + C + 2NH3 =(t)= > NaCN + 3H2O В результате реакции получался водный раствор цианистого натрия NaCN. При реакции с серной кислотой H2SO4 получается цианистоводородная кислота (синильная кислота HCN) Cинильную кислоту можно получить реакцией серной кислоты с цианидом и растворением образовавшегося цианистого водорода в воде. |
![]() |
|
Спирты свойства спиртов Катализаторы. Ингибиторы. Катализ
|
Нашатырь и нашатырный спирт
"Полуфабрикатом" сложного вещества - нашатыря является соляная кислота (прошу не путать нашатырь и нашатырный спирт – два разных сложных вещества, и относятся к совершенно разным классам веществ - нашатырь - это соль соляной кислоты, а нашатырный спирт - это щёлочь (основание)).
Нашатырь NH4Cl - вещество белого цвета, относится к классу «соли». Получается при пропускании аммиака через раствор соляной кислоты. |
|
![]() (кристаллы)
(раствор)
Восстановление марганцовки в щелочной (2), нейтральной (3), кислой (4) среде |
МарганцовкаМарганцовка (перманганат калия) KМnO4: представляет собой темно-фиолетовые кристаллы соли марганцевой кислоты. Марганцовка всегда продаётся в аптеке, как антисептическое противомикробное и дизенфецирующее средство (очень сильный окислитель!). Многие путешественники берут марганцовку с собой для профилактики питьевой воды в дорожных условиях (достаточно растворить несколько кристалликов, как вода значительно очистится). Концентрированный водный раствор перманганата калия является очень сильным окислителем, он окисляет органические соединения (пластмассу, дерево, красящие вещества). При нагревании кристаллов марганцовки (200-250С) она постепенно превращается в изумрудно-зелёные тёмные кристаллы марганцовки - этобезводная соль - манганат калия K2MnO4. При этом бурно выделяется кислород и образуется двуокись марганца (один из основных способов получения кислорода в лабораторных условиях). Хочу предупредить, что марганцовка прекрасно въедается в металлы и может серьёзно испортить Вам, например, металлическую раковину, ванную комнату и т.т. При разливе марганцовки остаются тёмно - коричневые пятна, которые стандартными способами не отмываются. Это происходит по причине распада марганцовки на соединения, одно из которых - оксид марганца MnO2 – тёмно-коричневое рыхлое вещество. Испортили раковину химическим способом, очищать будем также химическим способом.Марганцовка: промышленный способ получения:
В промышленности перманганат калия (марганцовку) получают электролизом концентрированного раствора гидроксида калия с марганцевым анодом. В процессе электролиза материал анода постепенно растворяется с образованием знакомого всем фиолетового раствора, содержащего перманганат-ионы. На катоде происходит выделение водорода. Умеренно растворимый в воде перманганат калия (марганцовка) выделяется в виде осадка. |
Чем прохладнее в комнате, тем дольше цветы будут стоять.
Серная кислотасоляная кислотаазотная кислотаперекись водороданашатырный спиртнашатырьборная кислота
|
![]() |
Сложные вещества: СПИЧКИ Зажигательная поверхность спичечного коробка покрыта смесью красного фосфора и порошка стекла. В состав спичечной головки входят окислители (PbO2, КСlО3, ВаСrO4) и восстановители (S, Sb2S3). При трении о зажигательную поверхность смесь, нанесённая на спичку, воспламеняется. Первые фосфорные спички — с головкой из белого фосфора — были созданы лишь в 1827 г. Такие спички загорались при трении о любую поверхность, что нередко приводило к пожарам. Кроме того, белый фосфор очень ядовит. ЗАГАДКА СУЛЬФИДА ХРОМА (Cr2S3) Иногда свойства полученного соединения сильно зависят от того, какие химические реакции используют при его получении. Вот, пример, любая попытка получить сульфид хрома Cr2S3 из водного раствора обречена на неудачу: образующееся вещество легко разлагается водой с выпадением осадка гидроксида хрома Cr(OH)3 и выделением большого количества сероводорода: 2CrCl3+3Na2S+6H2O=2Cr(OH)3+6NaCl+3H2S. Однако если в кварцевую трубку поместить несколько граммов порошка безводного хлорида хрома, над которым пропустить ток сухого сероводорода, постепенно повышая температуру до 600 °С, образуется сульфид хрома Cr2S3 в виде чёрных кристаллов с металлическим блеском: 2CrCl3+3H2S --t°->Cr2S3+6HCl. Это соединение инертно не только по отношению к воде, но и к разбавленным кислотам. |
|
![]() |
Перекись водородаПерекись водорода (перекись): H2O2. Густоватая бесцветная жидкость. Перекись водорода применяется в том же качестве, как и марганцовка - в качестве антимикробного средства. Перекись водорода не выносит прямого солнечного света. На свету перекись теряет ислород и быстро распадается с образованием воды и атомарного кислорода. Некоторые добавки, например, твёрдый диоксид марганца MnO2, перманганат калия разлагают его так быстро, что перекись "закипает".Кроме того, в концентрированном растворе перекись водорода наличие диоксида марнганца становится взрывоопасным. Действие мельчайшей частицы диоксида марнганца может привести кмгновенному разложению перекиси с образованием кислорода и воды. Реакция протекает следующим образом: 2H2O2=2H2O + O2 Перекись водорода можно встретить в аптеке в виде 3%,5%,10% растворов, а также под названиями «пероксид» или «гидроперит» в виде белых таблеток. Применяется также концентрированный раствор (30%) перекиси водорода, называемый "пергидроль". Пергидроль применяют в медицинских клиниках. А дома можно использовать этот раствор перекиси в хозяйственных целях - например, для выведения пятен на тканях. Но не надо забывать, что сильнейший окислитель. Попав на кожу, концентрированный раствор перекиси(пергидроль) вызывает сильные ожоги. Особенно берегите глаза! При контакте с живыми тканями перекись водорода разлагается с выделением кислорода. Разбавленные растворы перекиси водорода используют как кровоостанавливающее и дезинфицирующее средство: фермент крови расщепляет перекись на воду и активный кислород, который надёжно обеззараживает рану. Однако его действие кратковременно, поэтому, остановив кровотечение, надо обработать рану по всем правилам и наложить повязку. Раствор перекиси водорода помогает справиться с инфекцией, попавшей в полость рта или горла, заодно избавиться от неприятного запаха. Перекись водорода совместно с красящим веществом широко используется для покраски волос. Хранить перекись водорода надо в пузырьке из тёмного стекла и по возможности в прохладном месте. |
|
![]() Ржавчина |
Сложные вещества железа - РЖАВЧИНА - это сложное вещество, образованное при химической реакции воды и железа. Уже при влажности воздуха 50 % поверхность железа покрывается слоем воды толщиной в 15 молекул. Коррозия усиливается в присутствии ионов Cl-, которые частично переводят ржавчину в раствор в виде [Fe(H2O)2Cl4]. В качестве ингибиторов коррозии используют раствор NaNO2, в глицерине, амины (бутил-амин) и их соли. На воздухе Fe(OH)2 быстро окисляется, превращаясь в жёлто-коричневый гидроксид железа(Ш). В отличие от Fe(OH)2, он амфотерен, хотя его кислотные свойства выражены намного слабее основных; он растворяется только в концентрированных щелочах при нагревании: Fe(OH)3+3КОН=K3[Fe(OH)6]. На рисунке слева - окисление Fe(OH)2 на воздухе. Белый осадок Fe(OH)2 (на дне пробирки) на воздухе мгновенно окисляется в жёлто-коричневый Fe(OH)3. Промежуточным продуктом окисления является грязно-зелёный осадок гидроксида, содержащего Fe (II) и Fe (III). Интересным, но неприятным свойством ржавчины является то, что она занимает намного больший объём, чем исходный само железо. Это может вызвать катастрофические последствия: хотя с виду ржавчина кажется рыхлой и мягкой, при её росте развиваются гигантские усилия. Когда в Лондоне по проекту Кристофера Рена в 1675—1710 гг. строили грандиозный собор Святого Павла, каменные блоки колокольни для прочности соединили железными скобами, которые были уложены в желобки, выдолбленные в камне. За сотни лет скобы проржавели, увеличились в объёме и стали поднимать каменную кладку, отчего колокольню перекосило. Инженеры подсчитали: давление, развиваемое ржавчиной, настолько велико, что приподняло бы даже двухкилометровый слой камней! Пришлось разобрать кладку и вставить в желобки новые скобы из нержавеющей стали. Скорость окисления железа очень сильно зависит от обшей поверхности соприкосновения металла и воздуха. Так, обычный гвоздь, даже если он сильно нагрет, не скоро превращается в окалину. Мелкие опилки при сильном нагреве быстро сгорают, а при внесении в пламя — вспыхивают в виде искр. Химическим способом — восстановлением оксидов железа водородом — можно получить ещё более мелкий порошок железа; его называют пирофорным. Он вспыхивает на воздухе уже при обычной температуре. Пирофорными могут быть и многие другие металлы в мелкораздробленном состоянии, а также оксид FeO. Перейти на страницу методов защиты от коррозии металлов.
Сложные вещества: сусальное золото
|
Аммиак. Свойства аммиака Основания. Свойства оснований. Щелочь
Красящие вещества Фото на ткани. Фото на металле
|
Свёрла, покрытые нитрилом титана, на вид не отличаются от золота |
Сложные вещества : ТИТАНОВАЯ ПОЗОЛОТА Современные наука и техника нередко нуждаются в сверхвысоком вакууме, который не могут создать обычные ртутные насосы. И тут выручает титан, обладающий способностью образовываать слоджные вещества, прочно связываясь с основными компонентами воздуха. В камере титан реагирует с содержащимся в воздухе кислородом и азотом, связывая их в оксид TiO2 и нитрид TiNx (где х от 0,58 до 1,00), что и создаёт сверхвысокий вакуум. Это же свойство титана используют для удаления кислорода и азота из стали с целью повышения её качества. Но особенно перспективным оказалось применение тонких покрытий из нитрила титана — одного из самых прочных химических соединений. Используя современные технологии (в том числе лазерные), вещество наносят слоем толщиной всего 2— 3 мкм на поверхность, которую надо сделать твёрдой и износоустойчивой. Покрытые нитридом титана инструменты из быстрорежущей стали (резцы, свёрла, фрезы) и служат дольше, и повышают производительность труда. А выглядят они точь-в-точь как позолоченные — ведь цвет нитрида титана почти такой же, как и у золота. Нитридные покрытия используются всё шире, например для зубных коронок, «золочения» куполов. Так, купола храма Христа Спасителя в Москве почти полностью покрыты нитридом титана, который отличается чуть более красноватым цветом в сравнении с находящимися неподалёку позолоченными куполами кремлёвских соборов. |
Вода и лёд. Спички и их состав |
![]() |
Сложные вещества меди- МАЛАХИТ. Это минерал, представляющий собой сложное вещество, в состав которого входит медь.
В природе малахит рождается там, где медные руды соседствуют с карбонатными породами: известняками, доломитами и др. Под действием подземных вод, в которых растворены кислород и углекислый газ, мель из руды переходит в раствор. Медленно просачиваясь через пористый известняк, этот раствор взаимодействует с ним, образуя основной карбонат меди — малахит Для получения искусственного малахита необходимо использовать гидротермальный синтез (от греч. «гидор» — «вода» и «термос» — «горячий»). Этот процесс моделирует образование минералов в земных недрах. Он основан на способности воды растворять при высокой температуре (до 500 °С) и очень высоком давлении (до 3000 атм) вещества, которые в обычных условиях практически нерастворимы, например, основной карбонат меди Медь играет важную роль в процессах жизнедеятельности организмов — она входит в состав некоторых ферментов, участвующих в реакциях окисления органических соединений. Ежедневная потребность в меди для человека составляет около 2—3 мг. Особенно богаты этим элементом молоко и дрожжи. Однако в больших количествах соединения меди вредны: приём внутрь 2 г медного купороса может привести к смерти |
Нашатырь |
Гидроксид натрия Сода |
Гидроксид натрияЕдкий натр, гидроксид натрия, натриевая щелочь, каустическая сода - всё это одно и тоже вещество, химическая формула которого NaOH. В безводный гидроксид натрия - это белое кристаллическое вещество. Раствор - прозрачная жидкость, на вид ничем не отличимая от воды. Особо широко гидроксид натрия применяется для производства стекла и минеральльных удобрений, используется также для получения других химический веществ, в том чиле мыла и соды.Сода. Когда мы говорим о соде, то почти всегда подразумеваем пищевую соду, которую используем на кухне. Химическая формула пищевой соды NaHCO3 - гидрокарбонат натрия. Для получения такой соды можно смешать раствор угольной кислоты H2CO3 с гидроксидом натрия. При этом надо учесть, чтобы реакция не прошла полностью, то есть из двух атомов водорода в угольной кислоте должен быть замещён только один. Сравните две реакции по количеству реагентов: NaOH+H2CO3= NaHCO3+H2O 2NaOH+H2CO3= Na2CO3+2H2O Видно, что во второй реакции гидроксида натрия взяли в 2 раза больше, поэтому реакция прошла до конца (то есть атомы натрия заместили все атомы водорода в угольной кислоте). NaHCO3 - пищевая сода. Вещество, полученное во второй реакции - Na2CO3 - тоже сода. Эту соду ещё называют кальцинированная сода (или стиральная сода), - достаточно едкое вещество с выраженными щелочными свойствами (можно проверить индикаторами!). Работать с раствором кальцинированной соды нужно в резиновых перчатках! На внешний вид обе соды не отличаются. Стиральную соду можно приобрести в хозяйственых магазинах, а пищевую - в продуктовых. |
|
![]() |
Лимонная кислотаЛимонная кислота (химическая формула HOOCCH2)2C(OH)COOH) образует большие бесцветные и прозрачные кристаллы, растворимые в воде и в этиловом спирте. Соли лимонной кислоты называются цитратами.Чаще всего лимонную кислоту используют в качестве вкусовой добавки к кондитерским изделиям. При смешивании лимонной кислоты и пишевой соды (NaHCO3) выделяется углекислый газ (особенно при нагревании), который разрыхляет тесто. Лимонную кислоту можно использовать также и для выведения пятен от чернил и ржавчины. Соли - цитраты железа - бесцветные сложные вещества, хорошо раствориммы в воде. Именно это свойство используют для выведения пятен ржавчины. Персоль. Это сложное вещество - соль, главная составная часть которой - связанный карбонат натрия и перекись водорода в одной молекуле 2Na2CO3*3H2O2. Химическое название этого сложного вещества - пероксокарбонат натрия - комплексная соль. По внешнему виду - это мелкие белые кристаллы. При нагревание это вещество легко разлагается, выделяя кислород и превращаась в карбонат натрия (обычная стиральная сода Na2CO3) и воду. Пресоль хороша тем, что практически не портит краски. С помощью персоли легко выводятся пятна от чая , кофе, фруктов, жира. |
|
![]() ![]() |
Оксид кремнияОксид кремния(SiO2) - твёрдое и тугоплавкое вещество (размягчается только выше 1200 oC), не проводит электричество. В химических реакциях оксид кремния инертен, с водой не реагирует, хоть и относится к кислотным оксидам.Хорошим примером оксида кремния является кварцевый песок. Широко используется в производстве стекла и керамики. Кремниевая кислотаКремниевая кислота H2Si03 - вещество малорастворимое в воде, образующее студенистую массу. Кремниевую кислоту получают, действуя болеее сильной кислотой на силикат натрия (жидкое стекло Na2SiO3):Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3 После образования H2SiO3 (кремниевой кислоты) она превращается водный оксид кремния SiO2*nH2O. Если этот оксид кремния полностью обезводить (высушить), то получиться пористое вещество силикагель - тот же оксид кремния только не кристаллический. Силикагель отлично поглощает водяные пары и примеси газов. Вы, наверное, замечали, что пакетики с силикагелем вкладывают в коробки с электронной аппаратурой, чтобы предотвратить попадание влаги. Соли кремниевой кислоты растворимы, если они образованиы щелочными металлами (например, силикат натирия Na2SiO3) |
|
![]() |
ГипсГипс - белое кристаллическое вещество, химическая формула которого . Из гипса делают скульптурные копии, настенные украшения, применяют в медицине. Всё дело в том, что гипс обладает одним оригинальным свойством: когда гипс CaSO4*2H2O прокаливают при температуре 160-170 oC, то от него отщепляется 3/4 кристаллизационной воды, в результате чего получается алебастр 2 CaSO4*H2O, т.е.2 (CaSO4*2H2O)=2 CaSO4*H2O + 3 H2O Когда алебастр замешивают с водой и заполняют полученным "тестом" форму, он он начинает жадно присоединять недостающие молекулы воды и снова превращается в кристаллический гипс. При этом чуть-чуть увеличивается объём материала и поэтому он заполняет все полости формы и воспроизводит мельчайшие подробности. Так из алебастра получают гипсовые отливки и маски. |
|
Бура Na2B4O7*10H2Oобладает замечательным свойством растворять оксиды и соли многих металлов с образованием перлов — окрашенных боратных стёкол. Цвет различных перлов настолько индивидуален, что по ним можно распознавать многие металлы. Так, соли никеля дают жёлто-зелёные перлы, кобальта — синие, марганца — коричневые, железа — светло-зелёные, хрома — изумрудно-зелёные, а алюминия — бесцветные. Перлы представляют собой бораты сложного состава, например Cu(ВО2)2•2NaBO2. |
Борная кислота Н3BO3 Борную кислоту, а иногда и её натриевую соль — буру — можно найти во многих домашних аптечках, как в чистом виде, так и в составе мазей, спиртового раствора — «борного спирта», полосканий для горла и т. п. И если к буре отношение обычно несколько настороженное (всё-таки это вещество используют как яд для тараканов), то борная кислота считается вполне безобидным сложным веществом. В справочниках по лекарственным средствам можно прочитать, что борная кислота «применяется как антисептическое средство в виде водных растворов (2—4%) для полоскания полости рта, для промывания глаз; назначают борную кислоту также и в виде мази (5—10%), и в присыпках при заболеваниях кожи». Борная кислота веками признавана абсолютно безопасным средством - антисептиком, даже для новорождённых. До сих пор многие по традиции применяют раствор борной кислоты, чтобы промыть ребёнку глаза, не ведая, что травят его ядом! Борная кислота - на самом деле яд; хотя он слабый, но имеет весьма коварные свойства. Соединения бора действуют не на отдельные виды микроорганизмов, как антибиотики, а на все сразу, поскольку бор является так называемым общеклеточным ядом. А коварство бора в том, что этот яд не имеет никаких противоядий и чрезвычайно медленно выводится из организма. Даже взрослый человек при абсолютно здоровых почках за неделю теряет примерно лишь пятую часть попавшего в организм бора. Бор поражает не только желудочно-кишечный тракт, но и кожу, почки, центральную нервную систему. Последнее сопровождается судорогами и может окончиться даже параличом. Недаром применение борной кислоты для приёма внутрь было повсеместно запрещено ещё в конце XIX в. А до этого борная кислота применялась очень широко. Сложные вещества, в состав которых входил бор, рекомендовали вводить в состав различных кремов и мазей, использовать для чистки зубов, при стирке белья и даже для консервирования пищевых продуктов. Борная кислота может попасть в организм из мазей, порошков для припудривания, глазных и ушных капель, примочек. Борная кислота всасывается из растворов неповреждённой кожей и ещё легче — через слизистые оболочки. Попав в организм, она очень долго циркулирует в крови. И так как выводится бор очень медленно, при повторных применениях борных препаратов содержание бора в организме увеличивается и может достичь опасного уровня. Особенно быстро это происходит у новорождённых и грудных детей. Для них опасная концентрация бора намного меньше, чем для взрослых, ведь почки у младенцев слабее и плохо выводят бор. В 1983 г. в Англии было зафиксировано массовое отравление грудных детей, причиной которого, как выяснилось, послужил сладкий сироп для обмазывания сосок-пустышек. В сироп в качестве консерванта добавлялась в малых дозах борная кислота. Исследования показали, что попавший в организм младенцев бор выводился в течение двух месяцев, и в это время наблюдалось его токсическое действие. | |
![]() |
МирабилитМирабилит (глауберова соль Na2SO4*10H2O)- соль, названная в честь немецкого химика, который её впервые выделил и изучил. Внешиний вид мирабилита (или глауберовой соли) напоминает кристаллы льды - длинные и совершенно прозрачные, к тому же ещё и растапливаются как лёд!По вкусу глауберова соль - такой же, как у обычной пищевой соли NaCl. Брошенный на горячие угли мирабилит не растрескивается с шумом (в отличии от пищевой соли) и не воспламеняется, как селитра. Глауберова соль не опасна. Её можно применять, как внуть так и снаружи (чем часто пользуются в медицине). Глауберова соль может заживлять свежие раны и не раздражает их! Глауберова соль - прекрасное средство для очищения кишечника! Крупнейшее месторождение мирабилита находится на Каспийском море (залив Кара-Богаз-Гол). Дно устлано этой солью, которая образуется там из морской воды за счёт её испарения. |
|
| А вот не полный перечень некоторых несовместимых сложных веществ ( это вещества, которые при смешивании вступают в химическую реакцию):
Азид натрия (NaN3) - свинец (Pb), медь (Cu).
Перейти на главную страницу Занимательной химии
|