Nhận axit clohydric ở nhà

Các nhà giả kim lần đầu tiên nhận được axit hydrochloric vào thế kỷ 15 đã gọi nó là "Spiritus salis", "tinh thần từ muối". Axit này có đặc tính kỳ diệu vào thời điểm đó: nó bị ăn mòn giấy, kim loại hòa tan, người bị nhiễm độc. Những tính chất này vẫn còn với cô cho đến ngày nay, nhưng bây giờ axit này đã được nghiên cứu đầy đủ, và không có phép thuật ở đây.
Axit clohydric (HCl) là một axit monobasic mạnh, ở dạng tinh khiết của nó là một chất lỏng trong suốt. Ở nồng độ tối đa 38%, nó hút thuốc trên không trung. Chúng tôi sẽ nhận được một axit với một nửa nồng độ đó.
Vì vậy, hãy bắt đầu.

Phòng ngừa an toàn

Thận trọng, làm việc với các chất độc hại!
Tất cả các thí nghiệm phải được thực hiện trong phòng thông thoáng hoặc dưới mũ trùm, Hãy nhớ đeo kính an toàn (có sẵn tại cửa hàng. Cửa hàng) và găng tay (nếu bạn không tìm thấy găng tay hóa học đặc biệt, chúng có chất lượng tốt để rửa chén bát).
Tại nơi thí nghiệm, baking soda phải có mặt để trung hòa axit trong tình huống không lường trước được (trong trường hợp này, carbon dioxide và nước sẽ được giải phóng).
Nghiêm cấm thực hiện một thí nghiệm trong các thùng kim loại.

Sẽ cần

Để tiến hành thí nghiệm, chúng tôi sẽ cần:

• Chất điện phân axit cho pin (được bán trong cửa hàng xe hơi);
• Nước cất (sđd.);
• Muối (có trong bất kỳ nhà bếp);
• Baking soda (xem các biện pháp phòng ngừa an toàn).

Từ những món ăn bạn cần:

• Bình thủy tinh;
• Một tàu với cát nơi bạn có thể đặt bình;
• Một số cốc dùng một lần 200 ml;

Nếu bạn có một bóng đèn chịu nhiệt, bạn có thể làm nóng nó dưới ngọn lửa mở của đầu đốt. Nhưng tôi vẫn đề nghị nó thông qua cát, trong trường hợp đó nó hấp thụ axit.
Bạn cũng sẽ cần một cặp ống nước có đường kính 50 mm và đầu đốt (trong trường hợp của tôi, rượu, nhưng tôi khuyên bạn nên sử dụng một ống khí).

Giai đoạn 1 - bốc hơi

Pin điện phân là axit sunfuric 36% (H2SO4) nhiều nhất. Đầu tiên, chúng ta cần tăng nồng độ của nó.
Đổ 200 ml vào ly, nghĩa là gần như các cạnh và rót hơn một nửa ly vào bình. Tạo một điểm đánh dấu bằng một điểm đánh dấu và thêm phần còn lại.
Tôi đặt một tấm phản xạ xung quanh bình để sưởi ấm hiệu quả hơn, nhưng sau đó loại bỏ nó vì nó bắt đầu tan chảy.
Bây giờ chúng tôi đặt bình vào đầu đốt và bay hơi đến mức của dấu đã đặt trước đó, thậm chí thấp hơn một chút.
Song song, chúng tôi đặt gạc gấp nhiều lần trên góc và cố định nó bằng một dây thun. Chúng tôi chuẩn bị một dung dịch soda không bão hòa và nhúng vào cuối góc bằng gạc.
Khi chất điện phân bắt đầu sôi, chúng tôi đặt một góc trên bình, nó ngồi chặt vào nó. Đầu gạc được gửi đến cửa sổ mở.
Điều này là cần thiết nếu đột nhiên axit sulfuric bắt đầu bay hơi với nước. Nếu bạn không quá nóng bình, điều này sẽ không xảy ra.
Đầu đốt trong hành động:
Sức mạnh của đầu đốt của tôi tương đối nhỏ, vì vậy bay hơi mất khoảng một giờ. Một lò đốt gas hoặc bếp điện sẽ đẩy nhanh quá trình này.
Sau khi hoàn thành giai đoạn đầu tiên, ít hơn một nửa dung dịch nên được giữ lại trong bình, tức là một axit có nồng độ khoảng 75%. Đừng quên về độ chính xác.
Để nguội đến nhiệt độ phòng.

Giai đoạn 2 - tính toán

Bây giờ chúng ta có axit sunfuric đậm đặc, chúng ta có thể thực hiện phản ứng chính, nó trông như sau:
Nhưng trước tiên, hãy thực hiện một số tính toán và cuối cùng chúng ta so sánh chúng với những gì đã xảy ra trong thực tế.
Vì vậy, ban đầu chúng tôi có 200ml chất điện phân với mật độ 1,27 g / cm³. Nhìn vào bảng mật độ axit sunfuric, chúng ta thấy mật độ này tương ứng với nồng độ 36%. Tính thể tích axit:
Sau khi chúng tôi làm bay hơi dung dịch, nồng độ của nó và theo đó, mật độ tăng lên. Chúng tôi nhìn vào cùng một bảng và thấy rằng nồng độ 75% tương ứng với mật độ 1,67 g / cm³.
Biết mật độ hiện tại (p) và thể tích (V) của axit, chúng ta tìm ra khối lượng:
Bây giờ từ hóa học, chúng tôi nhớ lại:
Khối lượng mol của H2SO4, NaCl và HCl tương ứng là 98, 58,5 và 36,5 g / mol. Bây giờ chúng ta có thể tìm ra cần bao nhiêu muối và bao nhiêu HCl.
Cụ thể, chúng ta sẽ cần 72 g NaCl, đây là 34 ml, lấy quá mức - một phần tư cốc.
Tuyệt vời, và trên lý thuyết HCl sẽ là 44,7 g.
Có một cột g / l trong bảng mật độ HCl. Chúng tôi lấy từ đó giá trị cho nồng độ 15% - 166,4 g / l. Thể tích nước cần để thu được 15% HCl là 44,7 / 166,4≈270ml. Chúng tôi sẽ lấy 200ml. Kết quả là, theo lý thuyết, tôi sẽ nhận được 22% axit hydrochloric.

Giai đoạn 3 - thu nhận axit

Chúng tôi kết nối hai góc như sau:
Và toàn bộ cấu trúc sẽ trông như thế này:
Axit tương ứng sẽ ngưng tụ vào bình có nhãn HCl, thể tích nước trong đó là 200ml. Cũng đánh dấu mức chất lỏng hiện tại trên tàu này.
Chúng tôi loại bỏ các góc và đổ lượng muối tính toán trong các tính toán vào bình qua phễu.
Dung dịch chuyển sang màu vàng.
Để axit clohydric bắt đầu nổi bật, bạn phải bật đầu đốt. Nhưng trước tiên, chúng tôi gắn chặt các góc vào bình và bình tiếp nhận.
Với sự ngưng tụ của axit trong nước, sóng dọc đã được hình thành. Ngoài ra, các giải pháp nóng lên và cần phải được làm mát. Ví dụ, bạn có thể đặt một tàu khác với nước đá từ bên dưới.
Phản ứng tiến hành tương đối nhanh - 20 phút, sau đó bạn có thể tắt lửa. Chúng tôi cho các cặp axit clohydric cuối cùng hòa tan trong nước, sau đó chúng tôi đóng chặt bình. Khi bình đã nguội, chúng tôi pha loãng dung dịch còn lại ở đó với nước (khoảng một đến một) và đổ vào cống.

Tóm tắt

Bằng nhãn trên tàu, chúng tôi xác định lượng chất lỏng đã được thêm vào. Tôi có nó, đó là 17%. Đây là nồng độ axit hydrochloric của chúng tôi. So sánh nó với lý thuyết thu được.
Điều quan trọng cần lưu ý là không có lối thoát nào bằng 1, luôn có tổn thất. Trong trường hợp của tôi, điều này là không đủ chất điện phân bay hơi. Lý tưởng nhất là nồng độ axit sulfuric phải là 90-95%.
Kiểm tra axit kết quả để tương tác với kim loại.
Chúng tôi quan sát sự phát triển nhanh chóng của hydro. Điều này có nghĩa là axit phù hợp cho các thí nghiệm tiếp theo.

Biến thể

Là một bình, bạn có thể sử dụng một chai bia hoặc soda thủy tinh sạch, nhưng với điều kiện là hệ thống sưởi càng mịn càng tốt. Thay vì các góc PVC, bạn có thể lấy ống polypropylen và các góc có đường kính nhỏ hơn (phù hợp với bình của bạn).
Một lần nữa, tôi khuyên bạn nên tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn. Chúc mọi người may mắn!