Растворение кремния в смеси плавиковой и азотной кислот
| Оглавление | Видео опыты по химии | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 5 2012 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Растворение кремния в смеси плавиковой и азотной кислот В.Н. Витер |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Для эксперимента использовали две бутылочки из ПЭТФ (полиэтилентерефталата). В левую бутылку налили фтористоводородной кислоты (40%), в правую - концентрированной азотной кислоты (60%). В обе бутылки бросили пластинки кремния. И в случае плавиковой, и в случае азотной кислот каких-либо признаков реакции не наблюдалось: кремний на холоду не реагирует ни с фтористоводородной, ни с азотной кислотами [1].
Мы отобрали из правой бутылки немного азотной кислоты и добавили несколько ее капель в левую - с HF. Началось несильное, но отчетливое выделение газа. Когда мы прибавили несколько миллилитров азотной кислоты, выделения газа резко усилилось, бутылочка наполнилась бурыми парами. При добавлении следующих порций азотной кислоты раствор нагрелся настолько, что пластик сморщился, и бутылочку пришлось придерживать рукой. Кремниевая пластинка растворилась за несколько минут. 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O
Смесь концентрированной плавиковой и азотной кислот способна растворять некоторые металлы, которые не реагируют (или плохо реагируют) с этими кислотами, взятыми по отдельности. С помощью смеси плавиковой и азотной кислот удобно растворять вольфрам, тантал, титан и другие металлы. При этом азотная кислота играет роль окислителя, плавиковая - связывает металлы во фторидные комплексы. С другой стороны, например, золото в этой смеси не растворяется: окислительной способности азотной кислоты в данном случае недостаточно, а фторидные комплексы золота в водной среде неустойчивы. _______________________________________________ 1 При нагревании азотная кислота окисляет кремний до диоксида SiO2, однако, он нерастворим ни в воде, ни в азотной кислоте. |
|
Растворение кремния в смеси плавиковой и азотной кислот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комментарии читателей
При растворения кремния в смеси азотной и плавиковых кислот может образоваться осадок кремнефторида аммония (гексафторсиликата аммония). Дело в том, что при реакции кремния с упомянутой смесью кислот азот может восстановиться не только до N4+ и N2+, но и до N3-:
4Si + 18HF + 2HNO3 = 3SiF4 + (NH4)2SiF6 + 6H2O Образование осадка гексафторсиликата аммония может мешать химическому анализу. Подробнее об этом можно узнать в журнале Заводская лаборатория, т.29, N10, 1963г, С.1179-1180. [ссылка] |