Category Chemia

Jeśli do przyrządzonego w ten sposób ciemnoniebieskiego roztworu (tzw. płynu F e h 1 i n g a) dodać łagodnego środka redukującego (np. glikozy) i mieszaninę podgrzać, wytrąci się tlenek miedziawy w postaci żółtego osadu, który po silniejszym ogrzaniu zmieni barwę na ceglastoczerwoną. Z ilości utworzonego osadu można obliczyć ilość do- danego cukru gronowego. Dlatego reakcja Fehiinga jest stosowana do ilościowego oznaczania tej substancji.

Sód w stanie wolnym (jak również i potas) otrzymany został po raz pierwszy w 1807 r. przez Davy’ego drogą elektrolizy stopionego wodorotlenku. Do chwili obecnej otrzymuje się zazwyczaj metaliczny sód na skalę techniczną tą samą metodą. Elektrolizę prowadzi się nieco powyżej temperatury topnienia NaOH (328°C) pomiędzy elektrodami żelaznymi. Sód tworzy się na katodzie w stanie stopionym i jako lżejszy od elektrolitu wypływa na powierzchnię, skąd czerpie się go za pomocą specjalnych naczyń. Na anodzie na skutek rozładowania jonów wodorotlenowych wydziela się tlen i powstaje woda: – 2 OH — 20 = 1/20 + H20 .

Związki te są nieliczne i na ogół nietrwałe. Spośród prostych związków stwierdzono na pewno istnienie tlenku, AgO oraz fluorku, AgF2. Pierwszy z nich powstaje przez anodowe utlenianie nadchloranu, azotanu lub fluorku srebrowego w roztworach odpowiednich kwasów. Tworzy się też podczas dodawania AgNO1 do silnie zalkalizowanego roztworu nadtlenodwusiarczanu potasowego, K2S20>s w 70rC. Tworzy czarny krystaliczny proszek o gęstości 7,8 g/cm-5. Strukturą krystaliczną przypomina tenoryt (naturalny tlenek miedziowy CuO, § 328), z tą jednak różnicą, że AgO należy do układu jednoskośnego. Łatwo ulega rozkładowi z wydzieleniem tlenu i pozostawieniem tlenku Ag20.

Ostatnie dwie reakcje przeprowadza się w dokładnie odwodnionym roztworze eterowym. Szczególnie dobrą wydajnością odznacza się metoda 3.

Duża skłonność boru do łączenia się z tlenem wyraża się w tym, że w wyższej temperaturze redukuje on parę wodną, tlenek węgla, krzemionkę, kwas fosforowy na wolne pierwiastki. Stężony kwas azotowy, woda królewska oraz stopione alkalia z dostępem powietrza przekształcają go w kwas borowy, H3BO3 lub borany.

Rodzina litowców obejmuje 6 pierwiastków, których ważniejsze własności fizyczne podaje tablica 79. Są to wszystko typowe metale, miękkie i łatwo topliwe, odznaczające się dużą objętością atomową, a więc bardzo lekkie. Energicznie reagują z większością pierwiastków niemetalicznych. Dlatego też w przyrodzie występują zawsze w postaci związków. Wolne metale na powietrzu ulegają szybkiemu utlenieniu, rozkładają gwałtownie wodę, wydzielając wodór i tworząc wodorotlenki. Te ostatnie stanowią mocne zasady jednowartościowe, zwane alkaliami moc ich nieco wzrasta w kierunku od litu do cezu i fransu. W związkach litowce występują zawsze jako pierwiastki jednododatnie.

Trójtlenek boru, B2O3, ciężar cząst. 69,64, powstający podczas spalania boru w tlenie (ciepło reakcji 304,6 kcal/mol), otrzymuje się zwykle pr ez odwodnienie kwasu borowego jako masę bezbarwną, szklistą, o gęstości 1,844 g/cm3, mięknącą w temperaturze czerwonego żaru, przechodzącą stopniowo w ciągliwą ciecz. Ciecz ta zastyga podczas oziębiania z powrotem na masę bezpostaciową. Przez ogrzewanie w próżni do 225°C udało się jednak otrzymać trójtlenek boru w postaci kryształów topiących się w 450°C.

Wolny krzem natomiast nie ma większego praktycznego znaczenia. Tworzy on kryształy układu regularnego, mające zwykle postać zdeformowanych ośmiościanów. Barwą swoją i połyskiem przypomina grafit, jest jednak o wiele twardszy, tak iż z łatwością rysuje szkło. Gęstość krzemu wynosi 2,33 g/cm3. Podobnie jak grafit przewodzi on dość dobrze prąd. elektryczny, lecz w przeciwieństwie do większości metali przewodność jego z temperaturą rośnie. Krzem topi się w 1423°C, wrze w 2630°C.

Opisano tu jedynie przypadki najprostsze. Stosunki, jakie spotyka się w większości stopów dwuskładnikowych (nie mówiąc już o bardziej złożonych), są zazwyczaj znacznie bardziej zawiłe. Dadzą się one jednak najczęściej sprowadzić do powyższych typów podstawowych.

Chlorek olowiawy, PbCl>, strąca się jako biały, krystaliczny osad po zadaniu niezbyt rozcieńczonego roztworu soli ołowiawej na zimno roztworem, zawierającym jony Cl-. W wodzie gorącej PbCl2 rozpuszcza się znacznie łatwiej, a po oziębieniu wydziela się z powrotem w postaci lśniących igieł. Dodatek niewielkich ilości kwasu solnego lub rozpuszczalnych chlorków zmniejsza jego rozpuszczalność w wodzie (§ 52), w roztworach stężonych jednak rozpuszczalność wzrasta na skutek powstawania jonów kompleksowych [PbCl:i]- lub [PbCl]2- (trój- lub cztero- chloroolowinów). Znane są też chlorki zasadowe.

Aczkolwiek tal jest znacznie bardziej rozpowszechniony od galu i indu, nie należy on do pierwiastków pospolitych. Właściwe minerały talowe spotyka się bardzo rzadko. Są to: crookesyt {mieszany selenek miedzi, srebra i talu, zawierający około 17/o Tl) oraz lorandyt, T1ASS2. Zwykle tal w postaci siarczku towarzyszy pirytom i blendom w ilości co najwyżej paru dziesiątych procenta. Drobne jego ilości znaleziono też w złożach soli potasowych oraz w niektórych mikach.

Stosowana obecnie metoda otrzymywania glinu, opracowana prawie równocześnie przez Héroulta we Francji i H a 11 a w Ameryce (1886), polega na elektrolizie roztworu tlenku glinowego w stopionym kriolicie.

Liczba i wymiary krystalitów danego metalu zależą z jednej strony od zdolności jego do wytwarzania zarodków krystalicznych, z drugiej zaś — od szybkości narastania kryształów. Im większa jest pierwsza i im mniejsza druga, tym metal ma strukturę bardziej drobnoziarnistą. Cechy te dla każdego metalu zależne są od zewnętrznych warunków krystalizacji, w szczególności od szybkości oziębiania. Dłuższe ogrzewanie metalu do temperatury niewiele niższej od jego temperatury topnienia (tzw. temperowanie), jak również obróbka mechaniczna (kucie, walcowanie) wpływają także na jego strukturę tj. na kształt i wielkość wchodzących w skład metalu krystalitów. Że zaś struktura ta odbija się w bardzo znacznym stopniu na jego własnościach mechanicznych (ciągliwość, wytrzymałość na rozerwanie itp.), zrozumiałe jest, jakie znaczenie dla metali użytkowych ma ich uprzednia obróbka termiczna i mechaniczna. Na Ggół metal ma tym większą wytrzymałość, im drobniejsze jest jego ziarno. Obróbka mechaniczna powoduje zazwyczaj zmniejszenie ziarna. Przez rozciąganie w druty metale uzyskują strukturę mniej lub bardziej włóknistą, wskutek czego znacznie wzrasta ich wytrzymałość na rozerwanie (u miedzi do 14 razy). Przez temperowanie w ciągu dłuższego czasu następuje zmiana ich struktury (tzw. rekrystalizacja) i poprzednie własności powracają.