Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Натрий и калий.

Получение

Натрий получают электролизом расплавленного NaCl или NaОН.

Опишем процессы на электродах при

электролизерасплава NaCl :

 

 

K() : Na+ +e = Na0 , вие

 

2

 

A(+) : 2Cl2e =Cl20 , оие

 

1

 

 

2Na+ +2Cl= 2Na0 +Cl20 .

 

 

Запишем молекулярное уравнение

электролиза:

 

 

2NaClрв электролиз2Na0 +Cl20 .

Натрий и калий.

Получение

рвNaOH (Na + , ОН).

Процессы на электродах:

K() : Na+ + e = Na0 , вие

 

 

4

 

A(+) : 4OH +4e = O2 ↑ +2H2O, оие

 

1

 

 

 

 

 

 

 

4Na+ +4OH= 4Na0 +O2 ↑ +2H2O.

 

Молекулярное уравнение электролиза:

 

4NaOHрв элз4Na0 +O2 ↑ +2H2O.

Натрий и калий.

Получение

Из-за дороговизны исходного сырья NaОН основным

современным методом получения натрия является электролиз расплава NaCl.

Для снижения температуры плавления хлорида натрия

кнему обычно добавляют другие соли, например, NaF

или СаС12.

Калий также можно получать электролизом расплавленных КС1 и КОН.

Однако этот способ получения калия не нашел распространения из-за технических трудностей:

низкий выход по току,

трудность обеспечения техники безопасности.

Натрий и калий.

Получение

В настоящее время промышленное получение калия основано на следующих процессах:

КСl + Na = NаС1 + К,

(а)

КОН + Na = NaОН + К.

(б)

В случае (а) через расплавленный хлорид калия пропускают пары натрия при 800° С. Выделяющиеся пары калия конденсируют.

В случае (б) взаимодействие между расплавленным

гидроксидом калия и жидким натрием осуществляется противотоком при 440° С в реакционной колонке из никеля.

Этими же способами получают сплав калия с натрием, который

применяется как жидкий металлический теплоноситель в

атомных реакторах.

Сплав калия с натрием используется также как восстановитель в производстве титана.

Натрий и калий.

Физические свойства

Натрий и калий — серебристо-белые металлы.

Плотность Na 0,97 г/см3, К 0,86 г/см3.

Мягкие, легко режутся ножом.

Натрий окрашивает пламя горелки в желтый цвет, а калий — в фиолетовый.

 

Природный натрий состоит из одного изотопа 2311 Na.

 

Калий — из двух стабильных изотопов

 

1939 K 93,08% и 1941К6,91% и одного радиоактивного

 

2311 К0,01%.

В исследованиях применяются радиоактивные изотопы, получаемые искусственным путем.