Расшифруйте название темы Синтез веществ

* Расшифруйте название темы

* «Синтез веществ, основанный на реакциях ионного обмена (двойного обмена )» Выполнили: Бащук К. В. , Тарандушка К. Ю.

*План: 1. Реакции ионного обмена. протекания до конца. 2. Вода как растворитель. Ионное произведение воды. 3. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. 4. Синтез и очистка веществ, основанные на реакциях ионного обмена. Условия их

* Степень электролитической диссоциации сильные (>30% ) средние 1. Растворимые (от 3% до 30% ) соли; H 3 PO 4 2. Сильные кислоты H 2 SO 3 (НСl, HBr, HI, НNО 3, НCl. O 4, Н 2 SO 4(разб. )); 3. Сильные основания – щёлочи. слабые (<3%) 1. Почти все органические кислоты (CH 3 COOH, C 2 H 5 COOH и др. ); 2. Некоторые неорганические кислоты (H 2 CO 3, H 2 S и др. ); 3. Почти все малорастворимые в воде соли, основания и гидроксид аммония (Ca 3(PO 4)2; Cu(OH)2; Al(OH)3; NH 4 OH); 4. Вода.

*Условия, при которых реакции ионного обмена протекают до конца: 1. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество. 2. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество. 3. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее вещество – например, вода.

* Ионное произведение воды В воде концентрация ионов водорода определяется электролитической диссоциацией воды по уравнению : H 2 O = H+ + OH-. Ø p. H = -lg[H+]; Ø р. ОН = -lg[OH-]; Ø р. Н + р. ОН = 14.

* Произведение растворимости Ø Выпадает осадок: Ø Осаждение не происходит:

* Ионно-обменные смолы Катионнообменные (катиониты) Анионообменные (аниониты) ОН-анионирование Н-катионирование Na-катионирование n+ + Н Х —> Na X + 2 Н+ Са 2+ + Na X —> Са. Х + 2 Na+ КО + n. АОН —> An. КО + n. ОН , 2 Na 2 2 2 где КО – кислотный остаток кислоты, А — анионит где X — двухвалентный катионообменник Сильноосновные Слабоосновные аниониты (применяются для (позволяют удалять удаления всех только анионы анионов, в том числе минеральных и слабых кислот - НСl, Н 2 SO 4, H 2 CO 3, H 2 Si. O 3) НN 03)

*Структура ионообменной смолы Ø пористая и проницаемая, поэтому весь ионит участвует в процессе ионного обмена. Типичная ионообменная смола имеет форму гранул размером 0, 3 — 0, 8 мм.

*Стадии процесса ионного обмена: 1. 2. 3. 4. Очистка воды или раствора. Промывка ионита. Регенирация ионита. Окончательная отмывка ионообменника.

*Стадии процесса ионного обмена: 1. Очистка воды или раствора.

*Стадии процесса ионного обмена: 2. Промывка ионита. Ø удаление механических примесей; Ø взрыхления смолы воздухом.

*Стадии процесса ионного обмена: 3. Регенирация ионита.

* Применение ионно-обменных смол Ø для умягчения и обессоливания теплоэнергетике и других отраслях; воды в Ø для разделения и выделения цветных и редких металлов в гидрометаллургии; Ø Ø при очистке возвратных и сточных вод; для регенерации отходов гальванотехники и металлообработки; Ø для разделения и очистки различных веществ в химической промышленности; Ø в качестве катализатора для органического синтеза.

* Применение ионно-обменных смол Nа-катионирование используют для подготовки воды в системах горячего теплоснабжения, для получения технической воды на промышленных предприятиях Н-катионирование применяют в системах подготовки воды для питания котлов высокого давления, для выработки электроэнергии на электростанциях ОН-анионирование, как процесс используется в обессоливании воды

* Достоинства и недостатки ионообменного метода Достоинства Возможность получения на выходе чистого продукта с очень низкими остаточными концентрациями примесей. Недостатки Большой расход реагентов на регенерацию и получении значительного количества отходящих регенерационных растворов.