Procesy wieloetapowe Przykładowe zadania z rozwiązaniem:

Prezentacja na temat: "Procesy wieloetapowe Przykładowe zadania z rozwiązaniem:"— Zapis prezentacji:

1 Procesy wieloetapowe Przykładowe zadania z rozwiązaniem:
z udziałem fosforu i jego związków, z udziałem krzemu i jego związków, z udziałem chloru i jego związków.

2 Zadnie 13 Dobierz ewentualny drugi substrat i warunki dla określonych etapów przemian. Zapisz równania reakcji w formie cząsteczkowej, lub jonowej jeżeli reakcja zachodzi miedzy jonami, lub między jonem a cząsteczką przemian z udziałem fosforu i jego związków. H2HPO P4O Na3PO Mg(NH4)PO4 Ca3(PO4) P H3PO4 + PH3 Ca(H2PO4)2 HPO P4O H3PO H2P2O7 PH4+ IV XIV/Mg2+, NH4+ II XII XIII I/T,C,SiO2 IX/HNO3 XI III X XV VII V VI XVI VIII

3 Zadnie 13 - rozwiązanie I. redukcja w podwyższonej temperaturze fosforanu(V) / ortofosforanu(V) C z udziałem SiO2: 2 Ca3(PO4) C + 6 SiO2  P4 + 6 CaSiO CO↑ II i III. spalanie fosforu przy różnym dostępie tlenu: P4 + 3 O2  P4O6 P4 + 5 O2  P4O10 IV. roztwarzanie tlenku fosforu(III) w wodzie: P4O6 + 6 H2O  4 H HPHO3- HPHO3- + H2O  H3O+ + PHO32- kwas fosfonowy(III), dwuprotonowy (dwuwodorowy) T

4 Zadnie 13 - rozwiązanie / cd
V, VI i VII. roztwarzanie tlenku fosforu(V) w wodzie: P4O H2O  4 HPO3 / kwas metafosforowy(V) P4O H2O  4 H3PO4 / kwas ortofosforowy(V) P4O H2O  2 H4P2O7 / kwas pirofosforowy(V) VIII. kondensacja H3PO4 w podwyższonej temperaturze: 2 H3PO4  H4P2O7 + H2O IX. utlenienie fosforu w stężonym roztworem HNO3 P H NO3-  4 H+ + 4 H2PO NO2↑+ 4 H2O X. wypieranie kwasu H3PO4 z soli przez kwas mocniejszy: Ca3(PO4)2 + 6 H+ + 3 SO42-  2 H+ + 2 H2PO CaSO4↓ T

5 Zadnie 13 - rozwiązanie / cd
XI. termiczny rozkład kwasu H2PHO3: 4 H2PHO3  3 H3PO4 + PH3↑ XII. otrzymywanie ortofosforanu(V) sodu: 6 H+ + 2 PO Na  6 Na+ + 2 PO H2↑ 3 H+ + PO Na+ + 3 OH-  3 Na+ + PO H2O 6 H+ + 2 PO Na2O  6 Na+ + 2 PO H2O XIII. strącanie osadu ortofosforanu(V) wapnia, reakcja stosowna w procesie zmiękczania wody – usuwanie twardości trwałej / nieprzemijającej: 3 Ca Cl- + 6 Na+ + 2 PO43-   Ca3(PO4)2↓+ 6 Na+ + 6 Cl- T

6 Zadnie 13 - rozwiązanie / cd
XIV. identyfikacja / wykrywanie anionów PO43-, wytraca się biały osad krystaliczny osad: 3 Na+ + PO43- + Mg Cl- + NH4+ + Cl-   Mg(NH4)PO4↓ + 3 Na+ + 3 Cl- XV. otrzymywanie dwuwodoroortofosforanu(V) wapnia – składnika rozpuszczalnych w wodzie nawozów wapniowo-fosforowych: Ca3(PO4) H+ + 2 SO42-  Ca H2PO CaSO4↓ Ca3(PO4)2 + 4 H+ + 4 H2PO4-  3 Ca H2PO4- XVI. jonizacja fosfiny w wodzie, która wykazuje bardzo słabe właściwości zasadowe, słabsze niż amoniak: PH3 + H2O ↔ PH4+ + OH-

7 Zadnie 14 Dobierz ewentualny drugi substrat i warunki dla określonych etapów przemian. Zapisz równania reakcji w formie cząsteczkowej, lub jonowej jeżeli reakcja zachodzi miedzy jonami, lub między jonem cząsteczką przemian z udziałem krzemu i jego związków. K4SiO H4SiO CaSiO3 SiO Si Na2SiO H2SiO3 SiF SiO2∙nH2O XI VII IX X I VI VIII II III IV V

8 Zadnie 14 - rozwiązanie I. redukcja tlenku krzemu w podwyższonej temperaturze – Mg lub Al, C, CaC2: SiO2 + 2 Mg  Si + 2 MgO 3 SiO Al  3 Si + 2 Al2O3 SiO2 + 2 C  Si + 2 CO SiO2 + CaC2  Si + 2 CO + Ca II. utlenianie krzemu w podwyższonej temperaturze: Si + O2  SiO2 T T T T T

9 Zadnie 14 – rozwiązanie / cd
III. utlenianie krzemu w atmosferze fluoru w temperaturze pokojowej: Si + 2 F2  SiF4↑ IV. roztwarzanie tlenku krzemu(IV) w roztworze kwasu – trawienie szkła: SiO2 + 4 H+ + 4 F-  SiF4↑ + 2 H2O V. hydroliza czterofluorku krzemu: SiF4 + (n+2)H2O  SiO2∙nH2O + 4 HF↑ VI. roztwarzanie krzemu w roztworze mocnej zasady: Si + 2 Na+ + 2 OH- + H2O  2 Na+ + SiO H2↑

10 Zadnie 14 – rozwiązanie / cd
VII. roztwarzanie tlenku krzemu(IV) w roztworze mocnej zasady – trawienie szkła: SiO2 + 2 Na+ + 2 OH-  2 Na+ + SiO32- + H2O VIII. wypieranie kwasu metakrzemowego(IV) z soli roztworem mocniejszego kwasu, lub hydroliza soli w roztworze wodnym: 2 Na+ + SiO H+ + 2 Cl-  H2SiO3↓+ 2 Na+ + 2 Cl- 2 Na+ + SiO H2O  H2SiO3↓+ 2 Na+ + 2 OH- IX. strącanie osadu metakrzemianu(IV) wapnia roztworem rozpuszczalnej soli wapniowej : 2 Na+ + SiO32- + Ca Cl-  CaSiO3↓+ 2 Na+ + 2 Cl-

11 Zadnie 14 – rozwiązanie / cd
X. spiekanie tlenku krzemu(IV) ze stałym wodorotlenkiem potasu: SiO2 + 4 KOH  K4SiO H2O XI. wypieranie kwasu ortokrzemowego(IV) z soli roztworem mocniejszego kwasu, lub hydroliza soli w stężonym roztworze wodnym: 4 K+ + SiO H+ + 4 Cl-  H4SiO4↓+ 4 K+ + 4 Cl- 4 K+ + SiO H2O  H4SiO4↓+ 4 K+ + 4 OH- T

12 Zadnie 15 Dobierz ewentualny drugi substrat i warunki dla określonych etapów przemian. Zapisz równania reakcji w formie cząsteczkowej, lub jonowej jeżeli reakcja zachodzi miedzy jonami, lub między jonem cząsteczką przemian z udziałem chloru i jego związków. HClO KClO KClO KClO4 Cl CaCl(ClO) ClO Cl2O7 HCl(aq) HCl(g) NH4Cl(s) HClO4 NaCl Cl2O6 NaF Cl2O + HgCl2∙HgO XV XVI XVII XVIII X IX XXI XIV II III XIX XXII/ P4O10 IV V XXIII XX/ 0oC,O3 I VII XI VIII VI XII XXV XIII XXIV

13 Zadnie 15 – rozwiązanie I. otrzymywanie chloru w procesie elektrolizy stopionego NaCl lub jego wodnego roztworu: NaCl  Na+ + Cl- K(-): Na+ + 1 e-  Na A(+): 2 Cl-  Cl2 + 2 e- NaCl ↔ Na+ + Cl- K(-): 2 H2O + 2 e-  H2 + 2 OH- II. otrzymywanie chloru w procesie elektrolizy roztworu HCl lub jego utlenienie w reakcji z KMnO4, MnO2: HCl ↔ H+ + Cl- K(-): 2 H+ + 2 e-  Cl2 2KMnO4(s) + 16H+ + 16Cl-  2Mn2+ + 2K+ + 6Cl- + 8H2O + 5Cl2↑ MnO2 + 4 H+ + 4 Cl-  Mn Cl- + 2 H2O + Cl2↑ T H2O H2O

14 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
III. rozkład wapna chlorowanego – chloranu(I) i chlorku wapnia w reakcji z kwasem chlorowodorowym: Ca-ICl (IClO)(s)+ 2 H++ 2-ICl-  Ca ICl- + 0Cl2↑ + H2O IV. otrzymywanie gazowego HCl w syntezie z pierwiastków w obecności światła lub podwyższonej temperaturze: 0Cl2(g) + 0H2(g)  2 IH-ICl(g) V. synteza chlorku amonu przebiegającej w fazie gazowej: HCl(g) + NH3(g)  NH4Cl↓ VI. termiczny rozkład chlorku amonu: NH4Cl(s)  HCl(g) + NH3(g) T T

15 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
VII. spalanie sodu w atmosferze chloru: 2 Na + 0Cl2  2 Na-ICl VIII. wypieranie chlorowodoru z soli przez roztwór mocnego i mniej lotnego kwasu siarkowego(VI) w temperaturze pokojowej lub podwyższonej: NaCl(s) + 2 H+ + SO42-  HCl↑ + Na+ + H+ + SO42- 2 NaCl(s) + 2 H+ + SO42-  2 HCl↑ + 2 Na+ + SO42- IX. reakcja dysproporcjonowania w trakcie rozpuszczania gazowego chloru w wodzie: 0Cl2(g) + H2O(c)  H-ICl + HIClO 0Cl2(g) + H2O(c)  H+ + -ICl- + H+ + IClO- T

16 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
X. rozkład kwasu chlorowego(I) pod wpływem uv: 2 H+ + 2 IClO-  2 H ICl- + O2↑ XI. otrzymywanie chlorku sodu z użyciem kwasu HCl: Na+ + OH- + H+ + Cl-  Na+ + Cl- + H2O 2 Na + 2 H+ + 2 Cl-  2 Na+ + 2 Cl- + H2↑ Na2O + 2 H+ + 2 Cl-  2 Na+ + 2 Cl- + H2O 2 Na+ + CO H+ + 2 Cl-  2 Na+ + 2 Cl- + CO2↑ + H2O XII. wypieranie z soli fluorowodoru przez kwas HCl: NaF(s) + H+ + Cl-  NaCl + HF(c/g)↑ XIII. wypieranie chloru z soli przez fluor: 2 Na ICl- + 0F2(g)  2 Na IF- + 0Cl2↑ uv

17 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
XIV. reakcja dysproporcjonowania – reakcja gazowego chloru z zasadą wapniową: Ca OH- + 0Cl2(g)  Ca-ICl(IClO) + H2O XV. reakcja dysproporcjonowania – reakcja gazowego chloru z zasadą potasową: 2 K+ + 2 OH- + 0Cl2(g)  2 K+ + -ICl- + IClO- + H2O XVI. termiczny rozkład chloranu(I): 3 KIClO  2 K-ICl + KVClO3 XVII. termiczny rozkład chloranu(V): 4 KVClO3  K-ICl + 3 KVIIClO4 T T

18 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
XVIII. reakcja dysproporcjonowania – gazowego tlenku chloru(IV) z zasadą potasową: 2 K+ + 2 OH- + 2 IVClO2(g)  2 K+ + IIIClO2- + VClO3- + H2O XIX. reakcja dysproporcjonowania – tlenku chloru(VI) z zasadą potasową: 2 K+ + 2 OH- + VICl2O6(c)  2 K+ + VClO3- + VIIClO4- + H2O XX. utlenianie tlenku chloru(IV) ozonem w obniżonej temperaturze: 6 IVClO2(g) O3(g)  3 VICl2O6(c) XXI. reakcja tlenku chloru(VII) z zasadą potasową: Cl2O7(c) + 2 K+ + 2 OH-  2 K+ + 2 ClO4- + H2O -T

19 Zadnie 15 – rozwiązanie / cd
XXII. odwadnianie kwasu chlorowego(VII) tlenkiem fosforu(V): 2 H+ + 2 VIIClO4-  VIICl2O7(c) + H2O XXIII. roztwarzanie tlenku chloru(VII) w wodzie: VIICl2O7(c) + H2O  2 H+ + 2 VIIClO4- XXIV. dysproporcjonowanie chloru - przepuszczanie chloru gazowego nad podgrzanym HgO: 2 0Cl2(g) HgO  Hg-ICl2∙HgO + ICl2O(g) XXV. roztwarzanie tlenku chloru(I) w wodzie: ICl2O(g) + 2 H2O  2 H+ + 2 IClO- P4O10 T