при каких условиях стронций взаимодействует с водой

Содержание
  1. Стронций: способы получения и химические свойства
  2. Способ получения
  3. Качественная реакция
  4. Химические свойства
  5. Оксид стронция: способы получения и химические свойства
  6. Способ получения
  7. Химические свойства
  8. 2.2.2. Химические свойства металлов IIA группы.
  9. Взаимодействие с простыми веществами
  10. с кислородом
  11. с галогенами
  12. с неметаллами IV–VI групп
  13. с водородом
  14. Взаимодействие со сложными веществами
  15. с водой
  16. c кислотами-неокислителями
  17. c кислотами-окислителями
  18. − разбавленной азотной кислотой
  19. − концентрированной азотной кислотой
  20. − концентрированной серной кислотой
  21. с щелочами
  22. с оксидами
  23. Добыча и сферы применения химического элемента стронций
  24. Краткое описание
  25. Структура и характеристики
  26. История открытия и изучения
  27. Месторождения и добыча
  28. Промышленное получение
  29. Свойства
  30. Химические
  31. Физические
  32. Сферы применения
  33. Соединения
  34. Влияние на человека
  35. Стронций (Sr)
  36. Применение стронция
  37. Влияние стронция на здоровье
  38. Воздействие стронция на окружающую среду
  39. Стронций (Sr) и вода
  40. Как и в каких соединениях стронций реагирует с водой?
  41. Растворимость стронция и / или его соединений в воде

Стронций: способы получения и химические свойства

Стронций Sr — это щелочноземельный металл. Светло-желтый, ковкий. Реакционноспособный; Сильный восстановитель.

Относительная молекулярная масса Mr = 87,62; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 2,63; tпл = 768º C; tкип = 1390º C.

Способ получения

1. В результате реакции между оксидом стронция и алюминием при 1200º С образуются стронций и алюминат стронция :

4SrO + 2Al = 3Sr + Sr(AlO2)2

2. Хлорид стронция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С образуя стронций и хлорид стронция:

3SrCl2 + 2Al = 3Sr + 2AlCl3

3. В результате электролиза жидкого хлорида стронция образуется стронций и хлор:

4. Сульфид стронция разлагается при температуре выше 2000º С с образованием стронция и серы:

SrS = Sr + S

Качественная реакция

Окрашивает пламя газовой горелки в ярко-красный цвет.

Химические свойства

1.1. Стронций взаимодействует с азотом при 450 — 500º С образуя нитрид стронция:

1.2. Стронций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 250º С с образованием оксида стронция:

2Sr + O2 = 2SrO

1.4. С водородом стронций реагирует при температуре 200 — 500º C с образованием гидрида стронция:

1.5. Стронций вступает в реакцию при 500º С с углеродом и образует карбид стронция:

Sr + 2C = SrC2

2. Стронций активно взаимодействует со сложными веществами:

2.2. Стронций взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Стронций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид стронция и водород :

Sr + 2HCl = SrCl2 + H2

2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой стронций образует нитрат стронция, оксид азота (I) и воду:

2.3. Стронций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид стронция.

в результате взаимодействия жидкого аммиака и стронция в присутствии катализатора Pt происходит образование амида стронция и воды

Источник

Оксид стронция: способы получения и химические свойства

Оксид стронция SrO — бинарное неорганическое вещество . Белый, тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при высоких температурах. Реагирует с водой. Проявляет основные свойства.

Относительная молекулярная масса Mr = 103,62; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 5,02; tпл ≈ 2650º C; tкип = 3000º C.

Способ получения

1. Оксид стронция получается при разложении карбоната стронция при температуре 1100 — 1200º C. В результате разложения образуется оксид стронция и углекислый газ:

2. В результате разложения сульфата стронция при температуре выше 1300º С образуется оксид стронция, оксид серы (IV) и кислород:

3. Оксид стронция можно получить сжиганием стронция в в кислороде при температуре выше 250º С:

2Sr + O2 = 2SrO

4. Гидроксид стронция разлагается при 500 — 850º С с образованием оксида стронция и воды:

5. Карбонат стронция вступает в реакцию с углеродом (коксом) и образует оксид стронция и угарный газ при 800 — 850º С:

SrCO3 + C = SrO + 2CO

Химические свойства

1. Оксид стронция реагирует с простыми веществами :

1.1. Оксид стронция реагирует с кислородом при температуре 400º С и избыточном давлении и образует пероксид стронция:

2SrO + O2 = 2SrO2

1.2. При 1200º С оксид стронция вступает в реакцию с алюминием и образует стронций и алюминат стронция:

4SrO + 2Al = 3Sr + Sr(AlO2)2

2. Оксид стронция взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид стронция взаимодействует с кислотами:

2.1.1. Оксид стронция с разбавленной соляной кислотой образует хлорид стронция и воду:

SrO + 2HCl = SrCl2 + H2O

2.1.2. Оксид стронция вступает во взаимодействие с разбавленной плавиковой кислотой с образованием фторида стронция и воды:

SrO + 2HF = SrF2↓ + H2O

2.1.3. Оксид стронция вступает в реакцию с разбавленной фосфорной кислотой, образуя фосфат стронция и воду:

2.2. Оксид стронция реагирует с оксидами:

2.2.1. Оксид стронция при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната стронция:

SrO + CO2 = SrCO3

2.3. Оксид стронция взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид стронция:

Источник

2.2.2. Химические свойства металлов IIA группы.

IIA группа содержит только металлы – Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химические свойства первого представителя этой группы — бериллия — наиболее сильно отличаются от химических свойств остальных элементов данной группы. Его химические свойства во многом даже более схожи с алюминием, чем с остальными металлами IIA группы (так называемое «диагональное сходство»). Магний же по химическим свойствами тоже заметно отличается от Ca, Sr, Ba и Ra, но все же имеет с ними намного больше сходных химических свойств, чем с бериллием. В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами.

Вследствие особенностей электронного строения металлов IIA группы, данные элементы, помимо нуля, способны иметь только одну единственную степень окисления, равную +2. Простые вещества, образованные элементами IIA группы, при участии в любых химических реакциях способны только окисляться, т.е. отдавать электроны:

Ме 0 – 2e — → Ме +2

Кальций, стронций, барий и радий обладают крайне высокой химической активностью. Простые вещества, образованные ими, являются очень сильными восстановителями. Также сильным восстановителем является магний. Восстановительная активность металлов подчиняется общим закономерностям периодического закона Д.И. Менделеева и увеличивается вниз по подгруппе.

Взаимодействие с простыми веществами

с кислородом

Без нагревания бериллий и магний не реагируют ни с кислородом воздуха, ни с чистым кислородом ввиду того, что покрыты тонкими защитными пленками, состоящими соответственно из оксидов BeO и MgO. Их хранение не требует каких-либо особых способов защиты от воздуха и влаги, в отличие от щелочноземельных металлов, которые хранят под слоем инертной по отношению к ним жидкости, чаще всего керосина.

Be, Mg, Ca, Sr при горении в кислороде образуют оксиды состава MeO, а Ba – смесь оксида бария (BaO) и пероксида бария (BaO2):

Следует отметить, что при горении щелочноземельных металлов и магния на воздухе побочно протекает также реакция этих металлов с азотом воздуха, в результате которой, помимо соединений металлов с кислородом, образуются также нитриды c общей формулой Me3N2.

с галогенами

Бериллий реагирует с галогенами только при высоких температурах, а остальные металлы IIA группы — уже при комнатной температуре:

с неметаллами IV–VI групп

Все металлы IIA группы реагируют при нагревании со всеми неметаллами IV–VI групп, но в зависимости от положения металла в группе, а также активности неметаллов требуется различная степень нагрева. Поскольку бериллий является среди всех металлов IIA группы наиболее химически инертным, при проведении его реакций с неметаллами требуется существенно большая температура.

vzaimodejstvie berillija s uglerodom 2

Остальные металлы II А группы образуют с углеродом ацетилениды:

vzaimodejstvie magnija kalcija i barija s uglerodom

С кремнием металлы IIA группы образуют силициды — соединения вида Me2Si, с азотом – нитриды (Me3N2), фосфором – фосфиды (Me3P2):

vzaimodejstvie metallov vtoroj gruppy s fosforom kremniem seroj i azotom

с водородом

Все щелочноземельные металлы реагируют при нагревании с водородом. Для того чтобы магний прореагировал с водородом, одного нагрева, как в случае со щелочноземельными металлами, недостаточно, требуется, помимо высокой температуры, также и повышенное давление водорода. Бериллий не реагирует с водородом ни при каких условиях.

vzaimodejstvie kalcija i magnija s vodorodom 3

Взаимодействие со сложными веществами

с водой

Все щелочноземельные металлы активно реагируют с водой с образованием щелочей (растворимых гидроксидов металлов) и водорода. Магний реагирует с водой лишь при кипячении вследствие того, что при нагревании в воде растворяется защитная оксидная пленка MgO. В случае бериллия защитная оксидная пленка очень стойкая: с ним вода не реагирует ни при кипячении, ни даже при температуре красного каления:

magnij kalcij i berilij s vodoj

c кислотами-неокислителями

Все металлы главной подгруппы II группы реагируют с кислотами-неокислителями, поскольку находятся в ряду активности левее водорода. При этом образуются соль соответствующей кислоты и водород. Примеры реакций:

c кислотами-окислителями

− разбавленной азотной кислотой

С разбавленной азотной кислотой реагируют все металлы IIA группы. При этом продуктами восстановления вместо водорода (как в случае кислот-неокислителей) являются оксиды азота, преимущественно оксид азота (I) (N2O), а в случае сильно разбавленной азотной кислоты – нитрат аммония (NH4NO3):

− концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота при обычной (или низкой) температуре пассивирует бериллий, т.е. в реакцию с ним не вступает. При кипячении реакция возможна и протекает преимущественно в соответствии с уравнением:

berillij s koncentrirovannoj azotnoj kislotoj

Магний и щелочноземельные металлы реагируют с концентрированной азотной кислотой с образованием большого спектра различных продуктов восстановления азота.

− концентрированной серной кислотой

Бериллий пассивируется концентрированной серной кислотой, т.е. не реагирует с ней в обычных условиях, однако реакция протекает при кипячении и приводит к образованию сульфата бериллия, диоксида серы и воды:

Барий также пассивируется концентрированной серной кислотой вследствие образования нерастворимого сульфата бария, но реагирует с ней при нагревании, сульфат бария растворяется при нагревании в концентрированной серной кислоте благодаря его превращению в гидросульфат бария.

Остальные металлы главной IIA группы реагируют с концентрированной серной кислотой при любых условиях, в том числе на холоду. Восстановление серы происходит преимущественно до сероводорода:

с щелочами

Магний и щелочноземельные металлы со щелочами не взаимодействуют, а бериллий легко реагирует как растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При этом при осуществлении реакции в водном растворе в реакции участвует также и вода, а продуктами являются тетрагидроксобериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и газообразный водород:

При осуществлении реакции с твердой щелочью при сплавлении образуются бериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и водород

с оксидами

Щелочноземельные металлы, а также магний могут восстанавливать менее активные металлы и некоторые неметаллы из их оксидов при нагревании, например:

vzaimodejstvie magnija i barija s oksidami nemetallov

Метод восстановления металлов из их оксидов магнием называют магниетермией.

Источник

Добыча и сферы применения химического элемента стронций

Стронций — химический элемент из периодической системы Менделеева с атомным номером 38. Это химически активный металл, вступающий в реакцию с кислородом, водой на открытом воздухе. В результате взаимодействия образуется оксидная пленка желтого оттенка. Выделяются природные и радиоактивные изотопы.

metalloy.ru707Химический элемент стронций

Краткое описание

Стронций — химический элемент из периодической таблицы Менделеева, который находится во второй группе. В природе встречается 4 изотопа — от 84 до 88. С активным развитием технологий человечество смогло получить радиоактивные атомы этого металла с номерами от 80 до 97.

Структура и характеристики

Стронций — полиморфный металл бело-серебристого оттенка. При взаимодействии с кислородом на его поверхностях появляется оксидная пленка, которая изменяет оттенок поверхностей на желтый.

Структура этого металла представлена в трех модификациях:

При нагревании структура изменяется.

История открытия и изучения

Своим названием элемент обязан минералу, в котором он был впервые обнаружен, — стронцианиту. Его нашли в 1787 году на территории рудника, около городка Стронциана в Шотландии. К 1790 году Адер Кроуфорд определил, что этот минерал содержит неизвестный компонент. Примерно в тот же время его обнаружил немецкий химик Мартин Генрих Клапрот.

Одновременно с западными учеными, но независимо от них, Тобиаш (Товий Егорович) Ловиш в 1792 году был занят изучением минерала барита. Он пришел к выводу, что минерал содержит стронцианову землю. Ученый смог извлечь около 100 грамм нового вещества, начал исследовать его характеристики, свойства. Все выводы он описал в работе, которая появилась в 1795 году.

Чистый металл вывел Гемфри Дэвин в 1808 году. Ученый смог получить стронций с помощью электролиза.

Месторождения и добыча

Из-за высокой химической активности в чистом виде стронций найти невозможно. Он присутствует в составе разных минералов (около 40 видов). В минералах стронцианит и целестин его содержится больше всего.

Добыча металла (Фото: Instagram / dikomnw)

Промышленное получение

Наиболее популярный из всех способов — термическое восстановление металлического стронция из оксида алюминия.

Свойства

Возможности, подходящие сферы применения металла зависят от его химических и физических свойств.

Химические

Стронций имеет большую химическую активность. По химическис свойствам его можно сравнить с Ba, Сa. Металлический стронций при комнатной температуре взаимодействует с воздухом. На его поверхностях образуется защитная пленка из SrO2, SrO.

При сильном нагревании металл воспламеняется. Он вступает в реакцию с водой, выделяя водород. Для взаимодействия с водородом металл нужно нагреть до 400°C. Вступает в реакцию с кислотами. Из их солей вытесняет тяжелые металлы. Бурные реакции наблюдаются при взаимодействии с неметаллами — галогенами, фосфором, серой.

Хранить стронций в стандартной таре или на открытом воздухе нельзя. Для него нужна стеклянная закрытая посуда. Металл должен быть залит керосином или минеральным маслом.

Физические

Стронций — мягкий металл серебристо-белого оттенка. Обладает достаточной пластичностью, ковкостью. Его можно разрезать острым ножом.

Сферы применения

Металл применяется в разных сферах деятельности:

Соединения

Некоторые сплавы получили популярность в промышленности. Около 10% подобных веществ применяются в пиротехнике для получения определенных оттенков для салютов.

Гидроксид стронция изредка применяется для получения сахара из мелассы. Моносульфид стронция используется как один из ингредиентов для светящихся красок. Из ферритов этого вещества производят керамические магниты, которые устанавливаются в детских игрушках, автомобильных стеклоочистителях, двигателях машин, динамиках.

Влияние на человека

Считается, что стронций облучает организм радиацией, но это ошибочное мнение. Природный стронций малотоксичный, не радиоактивный. Опасны для организма радиоактивные изотопы этого металла.

Природный стронций — один из составных компонентов многих растений, микроорганизмов, животных. Он представляет собой аналог кальция, постепенно откладывается в костях. В мягких тканях его содержание не превышает 1%.

Пути попадания природного стронция в организм человека:

Влияние природного изотопа на организм проявляется редко. Радиоактивный изотоп оказывает негативное воздействие на органы, ткани, кости.

Стронций — редкий щелочноземельный металл с уникальными свойствами. Он применяется в разных направлениях промышленности. При изучении этого металла нельзя путать природный химический элемент с радиоактивным. Они по-разному влияют на организм.

Источник

Стронций (Sr)

4 1

Применение стронция

Наиболее важным минералом, содержащим стронций, является Целестин (сульфат стронция), за которым следует стронцианит (карбонат стронция). Карбонат стронция в основном используется при производстве телевизионных экранов. Это также основное применение стронция. Он улавливает рентгеновские лучи, генерируемые электрическим излучением в электронно-лучевой трубке. Однако с ростом использования плоских экранов для этой цели требуется все меньше и меньше металла.

Стронций также используется для рафинирования сплавов и использовался в форме титаната стронция в качестве имитации алмаза. Он горит красным пламенем и поэтому хорошо подходит для фейерверков и сигнальных огней. Феррит стронция используется в постоянных керамических магнитах, которые используются, например, в небольших двигателях из-за их устойчивости к высоким температурам и коррозии.

Радиоактивный 89 Sr используется в исследованиях ядерной физики и ядерной медицине. С другой стороны, 90 Sr является побочным продуктом ядерных взрывов. Это привело к сильному загрязнению земли в 50-х и 60-х годах 20 века, когда проводились наземные испытательные взрывы. Это также побочный продукт ядерных реакторов, высокоэнергетическое излучение которых используется в космических аппаратах и удаленных метеорологических станциях.

Влияние стронция на здоровье

Химические реакции могут сделать соединения стронция водорастворимыми, которые в этой форме представляют большую угрозу для здоровья человека. Водорастворимый стронций содержится в питьевой воде, но, к счастью, только в очень низких концентрациях.

Люди могут проглатывать небольшие количества (радиоактивного) стронция, вдыхая стронциевую пыль, через пищу, через питьевую воду или через контакт кожи с почвой, загрязненной стронцием. При попадании внутрь стронций био аккумулируется в организме. Продукты с высоким содержанием стронция включают зерновые, листовые овощи и молочные продукты.

Единственное соединение стронция, которое действительно опасно даже в малых концентрациях — это хромат стронция. Это связано с содержащимся в нем токсичным хромом. Хромат стронция может вызвать рак легких. Однако, поскольку существуют строгие правила безопасности в отношении его выпуска, он на самом деле не представляет серьезного риска для человека.

Потребление стронция в высоких концентрациях обычно не рассматривается как особый риск для здоровья человека. Соли стронция не вызывают сыпи или других проблем с кожей. Однако чрезмерно высокое потребление может вызвать нарушение развития костей. Однако это происходит только тогда, когда речь идет о концентрациях в диапазоне 1000 ppm, которые в обычных условиях никогда не могут появиться в пище и питьевой воде.

С другой стороны, радиоактивный стронций гораздо чаще влияет на здоровье, чем стабильный стронций. Если его поглощение очень высокое, в результате повреждения генетического материала может развиться анемия и недостаток кислорода, а при экстремальных концентрациях даже рак.

Воздействие стронция на окружающую среду

Стронций часто встречается в природе в элементарной форме — он содержится в горных породах, почве, воде и воздухе. Соединения стронция могут очень легко распространяться в природе, поскольку многие из них растворимы в воде. Стронций всегда присутствует в воздухе в виде пыли в определенных концентрациях. Человеческая деятельность, такая как сжигание угля и нефти, увеличивает эти концентрации. Частицы пыли легко оседают в поверхностных водах, почве и на поверхности растений или уносятся с осадками.

Стронций также попадает в воду в результате вымывания из почвы и выветривания горных пород. Лишь небольшая часть стронция в воде поступает из частиц пыли в воздухе. Обычно он растворяется в воде, и только несколько частиц остаются в виде взвешенных частиц.

Повышенные концентрации стронция почти всегда возникают из-за халатности человека, например, из-за прямого сброса сточных вод или мусора в воду. Реакция частиц пыли из воздуха с частицами стронция, выбрасываемыми промышленными компаниями, также может привести к увеличению осаждения в воде.

Осаждение угольной золы, золы от мусоросжигательных заводов и промышленных отходов увеличивает их концентрацию в почве. Водорастворимый стронций растворяется и, таким образом, попадает в грунтовые воды. Та часть, которая не уходит в грунтовые воды, часто может оставаться в земле десятилетиями. Стронций также может накапливаться в рыбе, овощах, домашнем скоте и других животных.

Стронций (Sr) и вода

Концентрация стронция в морской воде в среднем составляет около 8 частей на миллион. Речная вода обычно содержит около 50 частей на миллиард. 10 частей на миллион (в пересчете на сухое вещество) были обнаружены в тканях устриц.

В растворенном состоянии стронций в основном присутствует в виде Sr 2+ (водн.). Другая возможная форма — SrOH + (водн.).

Как и в каких соединениях стронций реагирует с водой?

Стронций медленно реагирует с водой с образованием гидроксида стронция и газообразного водорода. Он реагирует быстрее, чем кальций, который находится чуть выше в периодической таблице, и медленнее, чем барий, который находится под ним в периодической таблице.

Растворимость стронция и / или его соединений в воде

Стронций не растворяется в воде, но вступает с ней в реакцию. С другой стороны, соединения стронция могут быть растворимыми в воде. Примерами являются карбонат стронция с растворимостью в воде 10 мг / л и хромат стронция с 9 мг / л.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Какой - самый большой справочник ответов на вопрос какой
Adblock
detector