Оглавление Видео опыты по химии На главную страницу


Химия и Химики № 4 2012
Предварительный вариант






Плавиковая кислота ч.3


В.Н. Витер


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.

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк
Слева на право: цинк, алюминий, железо, цинк. В первые три пробирки добавляем плавиковую кислоту (фтористоводородную), в четвертую [справа] - соляную (хлористоводородную).
Пробирка с соляной кислотой и цинком служит для сравнения.

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк
На переднем плане - плавиковая кислота и цинк (первая пробирка)

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк
На переднем плане - плавиковая кислота и алюминий (вторая пробирка)

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк
На переднем плане - плавиковая кислота и железо (третья пробирка)

Плавиковая кислота и цинк, алюминий, железо. Соляная кислота и цинк
На переднем плане - соляная кислота и цинк (четвертая пробирка - опыт сравнения)


<Плавиковая кислота и стекло ч.1> <Травление стекла (вытравливание фигурок) ч.1a> <Плавиковая кислота и фарфоровая чашка ч.2> <Плавиковая кислота и металлы ч.3> <Плавиковая кислота, цинк и вода ч.4> <Какая кислота сильнее: плавиковая или уксусная? ч.5> <Плавиковая кислота и аммиак ч.6> <Плавиковая кислота: рассказы химиков ч.7>
<Пирофорный свинец из тартрата свинца ч.1> <Пирофорный свинец из ацетата свинца ч.2> <Литература. В чем опасность хлористого азота? ч.1> <Получение хлористого азота ч.2>
<Перекись ацетона (№3 2011)> <Черный порох (№4 2011)> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин (№6 2011)> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (№1 2012)>
<Фтор и его соединения> [Отправить сообщение об ошибке]