|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Плавиковая кислота и металлы
Когда говорят о плавиковой кислоте, обычно речь идет о взаимодействии со стеклом и силикатами, реже про смесь плавиковой и азотной кислот, которую используют, например, для травления кремния или переведения в раствор таких металлов как вольфрам и тантал.
Однако, плавиковая кислота - не только уникальная кислота, реагирующая со стеклом или легко растворяющая титан. Она - типичный представитель класса кислот. Было бы интересно попробовать, как плавиковая кислота реагирует с обыкновенными металлами. Плавиковая кислота - кислота средней силы, поэтому от нее следует ожидать менее активной реакции по сравнению с соляной или разбавленной серной кислотой (по крайней мере, там, где решающую роль не играет комплексообразование катиона металла с анионом кислоты).
Для первого опыта мы использовали цинк, алюминий и железо. Цинк и алюминий были в виде гранул (реактивы квалификации ч.д.а.), вместо чистого железа взяли гвоздь и болт из черной стали. Металлы поместили в полипропиленовые пробирки и залили 40% фтористоводородной кислотой. Для сравнения рядом поставили пробирку с цинком, в которую налили концентрированную соляную кислоту.
В первой пробирке (цинк и плавиковая кислота) наблюдалось неторопливое выделение газа - оно было существенно слабее, чем в случае цинка и соляной или разбавленной серной кислот. Раствор на протяжении всего опыта (15 минут) остался прозрачным.
Во второй пробирке (алюминий и плавиковая кислота) выделение газа было еще слабее. Раствор быстро стал бело-мутным: оказывается фторид алюминия малорастворим в воде. В растворах фтористоводородной кислоты он растворим лучше, но все равно слабо.
В третьей пробирке (железо и плавиковая кислота) выделение газа было слабым, но вполне отчетливым. Твердая фаза не образовалась.
Зато в четвертой пробирке (где была концентрированная соляная кислота и цинк) раствор буквально кипел: наблюдалось активное выделение водорода, из пробирки шел белый дым (хлороводород испарялся и образовывал на воздухе туман соляной кислоты), на стенках оседали брызги и капли конденсата. Жидкость сильно нагрелась. Буквально через несколько минут реакция значительно замедлилась: израсходовалась почти вся соляная кислота. Раствор стал бело-мутным. Хлорид цинка очень хорошо растворим в воде, но, видимо, его образовалось столько, что стал выпадать осадок (кроме того, растворимость хлорида цинка в соляной кислоте может быть гораздо ниже, чем в воде).
Когда в четвертую пробирку мы добавили новую порцию соляной кислоты, "кипение" возобновилось.
Довольно интересный факт наблюдался после опыта - во время мытья посуды. Когда содержимое пробирок № 1 и 2 (плавиковая кислота вместе с гранулами цинка и алюминия) перелили в полипропиленовый стакан и разбавили водой, выделение газа не ослабло, а усилилось. Это навело на мысль проведения эксперимента, который будет описан в следующей части статьи.
|
