курсовая получение пероксомолибдата бария и пероксовольфрамата калия

Получение пероксомолибдата бария и пероксовольфрамата калия.Строение перекисных соединений молибдена и вольфрама. 15.06.13.МГУ им. Н.П. Огарева. Институт физики и химии. Отлично. ...

Содержание
Введение ………………………………………………………………...3
1. Теоретическая часть…………………………………………………...4
1.1. Строение перекисных соединений молибдена и вольфрама….4
1.2. Характеристика перекисных соединений молибдена…………5
1.3. Характеристика перекисных соединений вольфрама…………6
2. Экспериментальная часть……………………………………………..8
2.1. Физические и химические свойства исходных веществ для получения пероксовольфрамата калия и пероксомолибдата бария
и т.д.

Вольфрам и молибден, их соединения и новые материалы на их основе находят широкое применение в различных областях науки, техники и технологии. Пероксовольфрамат калия и пероксомолибдат бария являются перспективными соединениями для создания новых материалов с уникальными физическими и химическими свойствами.

Получены пероксовольфраматы K2WО8∙0,5Н2О и Na2W08∙H2О. Пероксовольфраматы взрываются при ударе и нагревании до 80°. Калийная соль растворяется в воде, разлагаясь.Пероксовольфраматы сохраняются лишь в сухой атмосфере. Сушат их спиртом при низкой температуре [2]. Из нейтральных или слабощелочных растворов вольфраматов щелочных металлов в присутствии избытка перекиси водорода кристаллизуются желтые тетрапероксомоноволъфраматы M2[W(O2)4].Из слабокислых или слабощелочных растворов вольфраматов щелочных металллов, содержащих мало перекиси водорода, кристаллизуются бесцветные тетрапероксодивольфраматы щелочных металлов М2[W2O3(О2)4]. Зависимость образования обоих типов соединений от концентрации ионов водорода и перекиси водорода объясняется том, что в растворах устанавливаются равновесия:2[WО4]2-+4H2O2 = [W2О3(О2)4]2- + 2ОН-+3Н2О [W2O3(O2)4]2-+ 2ОН-+4H2O2= 2[W(О2)4]2- + 5H2O[НW6О21]5- + 12H2О2 = 3[W2О3(О2)4]2- + H- + 12H2ОЕсли при достаточно большом избытке перекиси водорода происходит превращение существующих в кислом растворе гексавольфрамат-ионов [HW6O21]5- в тетрапероксодивольфрамат-ионы [W2О3(О2)4]2-, то в присутствии незначительных количеств перекиси водорода в кислом растворе образуются пероксополиволъфраматы, то есть соединения, являющиеся производными поливольфрамовых кислот [16].2. Экспериментальная часть2.1. Физические и химические свойства исходных веществ для получения пероксовольфрамата калия и пероксомолибдата барияВольфрамат калия — неорганическое соединение, соль калия и вольфрамовой кислоты с формулой K2WO4. Образует бесцветные кристаллы, расплывающиеся на воздухе. Плотность равна 2,83 г/см3. Кристаллическая решетка вольфрамата калия моноклинная. Хорошо растворяется в воде, плохо растворяется в этаноле. Поглощает углекислый газ. Образует кристаллогидрат состава K2WO4∙2H2O, бесцветные кристаллы с плотностью 3,11 г/см³. Плавится в интервале 600-1000°С без разложения. Получают сплавлением смеси оксида вольфрама (VI) с карбонатом калия: WО3+К2СO3 = К2WО4 + СO2↑ Также можно получать в результате взаимодействия WО3 со щелочами или оксидами других металлов:WО3+2КOH = К2WО4 + Н2O WО3+К2O = К2WО4 Вольфраматы можно восстановить в растворе, хоть они и не обладают сильными окислительными свойствами. Если раствор вольфрамата слабо подкислить, то образуются полимерные анионы. Из сильнокислого раствора можно получить вольфрамовую кислоту.Вольфрамат калия используют в производстве вольфрамовых бронз, для получения огнестойких текстильных материалов, в производстве двойных вольфраматов d-элементов и редких металлов [13]. Молибдат бария BaMoO4 образует бесцветные тетрагональные кристаллы. Не растворяется в воде. Образует кристаллогидрат состава BaMoO4∙3H2O. Молекулярная масса 297,27 а.е.м. Температура плавления 1450 ° C. Температура кипения1730°C. Растворимость 0,0058 (25°C) в г/100 г растворителя. Плотность: 4,65 (20°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы)Стандартная энтальпия образования ΔH(т) =-1531 кДж/моль 298 К. Стандартная энтропия образования S(т) (298 К)=147 Дж/(моль·K).BaMoO4 выделяется при добавлении хлорида бария к холодному раствору молибдата натрия:ВаCl2 + Na2MoO4 → 2NaCl + ВаMoO4↓ Состояние ионов молибденовой кислоты в растворе зависит от рН:[MoO4]2- = [Mo3O11]4- = [Mo6O21]6- рН 14 – 6,5 – 4,5 – 1,5На растворимость молибдата бария большое влияние оказывает рН раствора. Он полностью растворим в кислотах. В солянокислом растворе молибдат восстанавливается раствором соли трехвалентного молибдена:2MoO42- + Mo3+ + 16 Н+ → 3Mo5+ + 8Н2OЕсли раствор молибдена слабо подкислить, то образуются полимерные анионы. Из сильнокислого раствора можно получить молибденовую кислоту.Молибдат бария реагирует с органическими веществами, например, с различными фенолами (пирокатехин, 3,4-диоксибензальдегид, 3,4-диоксибензойная кислота, пирогаллол, галловая кислота) в молярном отношении 1:2 с образованием внутрикомплексных соединений:где R1 – атом Н в пирокатехине и его замещенных, группа ОН в пирогаллоле и его замещенных, R2 – Н, СНО или СООН [3]Пероксид водорода (перекись водорода), H2O2 — простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Концентрированные водные растворы взрывоопасны. Пероксид водорода является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2O2∙2H2O.Вследствие несимметричности молекула H2O2 сильно полярна (μ = 0,7·10−29 Кл·м). Относительно высокая вязкость жидкого пероксида водорода обусловлена развитой системой водородных связей. Поскольку атомы кислорода имеют неподелённые электронные пары, молекула H2O2 также способна образовывать донорно-акцепторные связи.Оба атома кислорода находятся в промежуточной степени окисления −1, что и обуславливает способность пероксидов выступать как в роли окислителей, так и восстановителей. Наиболее характерны для них окислительные свойства:Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2OПри взаимодействии с сильными окислителями пероксид водорода выступает в роли восстановителя, окисляясь до кислорода:2AgNO3+H2O2=2Ag+O2+2HNO3Молекула пероксида водорода сильно полярна, что приводит к возникновению водородных связей между молекулами. Связь O—O непрочна, поэтому H2O2 — неустойчивое соединение, легко разлагается. В разбавленных растворах пероксид водорода тоже не устойчив и самопроизвольно диспропорционирует на H2O и O2. Реакция диспропорционирования катализируется ионами переходных металлов, некоторыми белками:2H2O2=O2+2H2OПероксид водорода проявляет слабые кислотные свойства (К = 1,4·10−12), и поэтому диссоциирует по двум ступеням:H2O2=H+ + HO2- HO2-=H+ + O22-При действии концентрированного раствора Н2O2 на некоторые гидроксиды можно выделить пероксиды металлов, которые можно рассматривать как соли пероксида водорода (Li2O2, MgO2 и др.):H2O2+2NaOH =Na2O2+2H2OПероксид водорода обладает окислительными, а также восстановительными свойствами. Он окисляет нитриты в нитраты, выделяет иод из иодидов металлов, расщепляет ненасыщенные соединения по месту двойных связей. Пероксид водорода восстанавливает соли золота и серебра, а также кислород при реакции с водным раствором перманганата калия в кислой среде.Например, при взаимодействии с оксидом серебра он является восстановителем:H2O2+Ag2O=2Ag+O2+H2OВ реакции с нитритом калия является окислителем:КNO2+H2O2=КNO3+Н2OРеакцию KMnO4 с Н2O2 используют в химическом анализе для определения содержания Н2O2:5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 =5O2+2MnSO4+K2SO4+8H2OПероксидная группа [—O—O—] входит в состав многих веществ. Такие вещества называют пероксидами, или пероксидными соединениями. К ним относятся пероксиды металлов (Na2O2, BaO2 и др.). Кислоты, содержащие пероксидную группу, называют пероксокислотами, например, пероксомонофосфорная H3PO5 и пероксидисерная H2S2O8 кислоты [4].2.2.