Shizuma Eiku

Интересная задача, хотя наверняка с экономической точки зрения невыгодная т.к. много возни. Я бы так разбил этапы: 1 Удаление органической части пасты, это стеарин и тяжелые углеводороды. Надо добавить к пасте бензин (напр. бензин Калоша) до кашеобразного состояния, дать постоять в закрытой баночке, иногда перемешивая. Потом перенести кашу на бумажный фильтр в воронке (с большой вероятностью его можно даже заменить кругом из офисной бумаги т.к. маловероятно что золото так легко смоется бензином с окиси хрома, т.е. тонкая фильтрация и не нужна), дать бензину стечь и несколько раз промыть свежим. Можно удостовериться что жиров больше не осталось, например, капнув каплю вытекающего из воронки бензина на стекло или бумагу - на стекле после высыхания бензина не должно ничего оставаться, на бумаге не должно быть пятен; потом дать массе высохнуть. После бензина она должна стать рассыпчатой и потерять пластичность. 2 Перевод золота в раствор. Тут выше правильно написали, что хром из Cr2O3 не должен перейти в раствор при обработке массы кислотой. Это связано с крупнокристаллической структурой окиси хрома, и ее "старостью", фактически, в кислотах она не растворима. Я бы предложил в качестве мягкого окислителя раствор хлора в HCl, золото в нём растворимо. Надо залить массу разбавленной (5-10% максимум) соляной кислотой и добавить понемногу при перемешивании Белизну, пока хлор не будет выделяться слишком активно (активное выделение хлора будет означать что больше он не может растворяться и добавлять отбеливатель бессмысленно). Пройдет реакция 2HCl+NaClO->Cl2+NaCl+H2O, будет зеленоватый раствор хлора в соляной кислоте, с этим раствором масса должна настаиваться, по мере необходимости добавлять к ней немного свежей хлорки или менять раствор хлора на свежий. Со временем раствор извлечет золото в виде H[AuCl4], (реакция 2Au+3Cl2+2HCl->2H[AuCl4])того-же вещества, которое образуется при растворении золота в царской водке. 3 Восстановление золота из раствора - наверняка уже есть подходящая методика.

Точно, реакции SO2+NO2->SO3+NO и 2NO+O2->2NO2 поток сознания? Вновь обращаемся к Б.В. Некрасову: Это выглядит так - в расплаве селитры сера энергично сгорает, выделяя оксиды азота. Если нет доверия - можешь убедиться, KNO3 и сера продаются в садовых магазинах, расплавить селитру очень легко. Черный порох, состоит из селитры, серы и угля, при этом, отдельная смесь селитры с серой при поджигании не горит или горит слабо, смесь селитры с углем не горит вовсе (в самом конце эры черных порохов для артиллерийских нужд использовались пороха с очень низким содержанием серы в несколько процентов или вообще без неё, ее роль выполнял специально прокаленный при низкой температуре древесный уголь, но эти пороха, скорее всего, нельзя было бы поджечь открытым огнем, а только детонировать капсюлем). Так что горение черного пороха это процесс взаимодействия всех трех компонентов.

Само собой; описано что серную кислоту получали разбавлением олеума, а тот сухой перегонкой гидролизированного сульфата железа, тот, в свою очередь - выветриванием пирита. Обращаемся к Б.В. Некрасову (на этом форуме, между прочим, в 4-й или 5-й раз; серьезно, кому-то следует почитать этот прекрасный трех- двухтомник): Изображение, кстати, демонстрирует что использовалось оборудование типа реторты, охлаждение воздушное, нагрев сильный. Конечно встречаются - они образуются в результате выветривания пирита, о чем и речь. Вот вот. У Брокгауза упрощенно приведена формула нормального сульфата железа(III), в реальности там был основный.

Это вполне конкретный вопрос. Как не имея более или менее качественной серной кислоты получить сульфат трехвалентного железа, не в гидролизированной форме? Исторически, для античных алхимиков роль серной кислоты играли квасцы, которые как-то добывались в Египте, при прокаливании они разлагались с выделением SO3, всё, других способов не было, получать так сульфат железа бессмысленно.

И это хорошо или плохо? Речь идёт о хорошо известной реакции, даже не знаю, как и что мне написать, чтобы не сойти за ИИ (хорошо это или плохо). Могу попытаться по-другому. В главах про катализ в книгах по химии часто говорится что катализатор образует с веществами, участвующими в реакции, неустойчивое промежуточное вещество. Например, вещества А и Б не взаимодействуют прямо, но если есть катализатор К, то возможна реакции А+К=АК и АК+Б=АБ+К. И в качестве примера очень часто приводятся именно реакции SO2+NO2->SO3+NO и 2NO+O2->2NO2, когда оксиды азота выполняют роль катализатора, ускоряя реакцию диоксида серы с кислородом. О ней речь и идёт, селитра сама по себе сначала окисляет серу в шестивалентное состояние, с нею-же и взаимодействует, образуются сульфат калия и оксиды азота. В историческом методе получения серной кислоты не селитра сама по себе окисляла серу, а оксиды азота, образующиеся из селитры, были катализатором реакции между диоксидом серы и кислородом воздуха. Очень большая разница, кажется это подтолкнуло ученых того времени к изучению катализа.

Откуда в 17-м веке взяться сульфату трехвалентного железа?

Не просто от нагревания, а в смеси с серой. Я же написал что в расплаве селитры сера не просто горит, а активно выделяет окислы азота. Сера хорошо горит, особенно когда расплавится при повышенной температуре, что тут странного?

Тогда не было FeSO4 и, тем более, Fe2(SO4)3, был основный сульфат трехвалентного железа полученный выветриванием пирита. FeS2 окислялся во влажной среде на воздухе до условного Fe(OH)SO4, а тот уже подвергался сухой перегонке, причем главной целью операции было не получение серной кислоты, а получение Fe2O3 как пигмента для изобретенной не так давно (на тот момент) масляной краски из льняного масла.

Я где-то читал его описание, может у Броугауза и Ефрона. Там поджигалась сера в смеси с селитрой, не сама селитра окисляла серу, а сера горела в воздухе, селитра давала окислы азота (нетрудно расплавить калийную селитру, добавить к ней серу и убедиться в этом) которые окисляли влажный SO2 до серной кислоты. Окислы азота хорошо растворимы в серной кислоте, поэтому они и не уходили из сферы реакции, а сама реакция шла по кругу (упрощенно) SO2+NO2->SO3+NO и 2NO+O2->2NO2. Проблемой метода был очень низкий выход относительно серы, значительная ее часть улетучивалась безвозвратно в виде SO2, окислы азота также понемногу восстанавливались до азота, это заставило перейти к современному методу окисления диоксида серы на катализаторе, причем это произошло очень рано, где-то в первой четверти-первой половине 19-го века, т.е. даже для конца 18-го века метод был непроизводителен.

Зачем там кварц? Чтобы многократно получать так олеум должно хватить круглодонной колбы, Г-образного изгиба и холодильника, может, двух (один без заполнения водой, второй с водой т.к. серный ангидрид имеет высокое давление паров). Нагрев паяльной лампой (бензиновой либо пропановой).

А нет желания вместо серной кислоты погреть сульфат железа? Алхимики именно так олеум и серную кислоту получали, FeSO4 разлагается с выделением SO3 и SO2, будет настоящий олеум.

Для паров серной кислоты даже одного такого много, там трубки просто хватит, в т.ч. и самого холодильника без его заполнения водой. В руководстве по перегонке серной кислоты внимание уделено не столько охлаждению, сколько "утеплению" реторты асбестом т.е. вероятно что нагреть большую массу серной кислоты до кипения гораздо труднее чем охладить ее пары. Чистая серная кислота (но не ее растворы) плавится при +10 градусах, т.е. конденсироваться ее пары будут всё равно при температуре, очень близкой к температуре перехода вещества в твердое состояние.

При реакции в расплаве будут выделяться окислы азота, сера почти наверняка переходит в сульфат: 2KNO3+S=K2SO4+2NO Часть серы может улетучиться в виде SO2.

Водоструйные холодильники делаются из термостойкого стекла, они изначально предназначены для работы в условиях перепадов температуры. Однако, при использовании такого холодильника сильная струя холодной воды включается лишь при перегонке очень легкокипящих жидкостей, чем выше температура кипения жидкости, тем меньше нужно свежей воды. Для перегонки высококипящих жидкостей достаточно просто наполнить рубашку водой, этого хватит для охлаждения, для кипящих около 200+ градусов вообще водоструйный холодильник как таковой не нужен, хватило бы и обычной стеклянной трубки просто потому что температура окружающего воздуха и предметов гораздо ниже 200 град. и пары будут тут-же конденсироваться и так. Это зависит только от типа стекла, если условия опыта требуют использовать коническую колбу или круглую плоскодонную, то нет никаких причин их не использовать если они сделаны из термостойкого стекла. У конической колбы имеется заметное преимущество в большой площади дна, что будет особенно важно при нагревании серной кислоты, кроме того, благодаря наклонным стенкам все капли будут быстро стекать обратно. Там вообще никакая фум-лента не нужна, достаточно смазать шлиф чем-то. В случае перегонки серной кислоты наилучшей смазкой будет как раз капля концентрированной серной кислоты, но вообще, для жидкости со столь высокой температурой кипения и смазка не нужна, пары серной кислоты быстрее конденсируются чем просочатся через неплотности. Нет, серная кислота для кислотных аккумуляторов является самой-самой чистой т.к. даже небольшие примеси посторонних веществ существенно сокращают срок жизни аккумулятора или убивают его. У Карякина, в его руководстве по реактивам, для получения наиболее чистой серной кислоты предлагается брать именно аккумуляторную, перегонку вести в реторте. Для промышленности серная кислота настолько дешевая, что даже если бы можно было просто слить старую кислоту и использовать ее заново (а это нельзя), то всё равно было бы дешевле разбавлять и продавать новую. Из-за азотной кислоты аккумулятор невозможно было бы зарядить, вместо образования PbO2 анод бы просто разрушался.

В данном случае, гидролиз будет тем сильнее, чем слабее основание (анион одинаковый); гидроксид бериллия более слабое основание чем гидроксид бария (Ba(OH)2 растворим в воде, особенно горячей, по силе он соответствует едким щелочам), у BeS гидролиз протекает сильнее (на практике - необратимо).

Да, вероятно наоборот, 0.000604/0.000624.

Хромпика вступило в реакцию 0.15/294.19=0.00051 моль, уравнение реакции Cr2O72-+6I-+14H+->2Cr3++3I2+7H2O, след. выделилось 0.00051*3=0.00153 моль иода. Реакция между иодом и тиосульфатом протекает 2Na2S2O3+I2->2NaI+Na2S4O6, тогда тиосульфата в реакцию вступило 0.00153*2=0.003059 моль, след. его концентрация составила 0.003059/31мл, или 0.09869М.

Оксалата 0.202/134=0.00151 моль, реакция протекает 5C2O42-+2MnO4-+16H+->10CO2+2Mn2++8H2O, след. на титрование должно было пойти 0.00151*2/5=0.000604 моль перманганата, в реальности пошло 0.02*0.0312=0.000624 моль. Поправочный коэффициент в титровании есть отношение реальной концентрации к теоретической, он равен 0.000624/0.000604=1.0331.

Если там исследовались растворы HСl или H2SO4 то авторы попросту исследовали один из гидратов, которых много, в них соотношение кислоты и воды бывает разным. Б.В. Некрасов, главы про хлор и серу:

В кислотные аккумуляторы вообще почти ничего нельзя добавлять, разве что кроме дистиллированной воды, от фосфорной кислоты наверняка анод разрушился. От хлоридов, нитратов и т.п. анионов, анод из PbO2 теряет свою пассивность; органические вещества почти все восстанавливают диоксид свинца, как и ионы металлов вроде марганца или железа. Улучшить рабочие характеристики кислотного аккумулятора при помощи простых добавок нельзя, зато можно существенно продлить его срок службы периодически проверяя плотность электролита (раствора серной кислоты) и подливая воды.

Не интересовался, но там может быть и платина в виде, например, платинированного асбеста, скажем во всём аккумуляторе ее 0.1-0.01г (на 200-20 руб.), почему бы и нет, её ведь много не нужно, а полностью необслуживаемые кислотные аккумуляторы с рекомбинацией водорода и кислорода дорогие.

Да. О чём там написано хоть примерно ты ведь должен знать, почему одной фразой это не описать?

Так в чём мысль, можно конкретнее?

Гидроксоний.

Это задачка о диене, что при присоединении галогена, галогеноводорода, гидрировании, основное направление реакции идёт преимущественно с миграцией второй двойной связи к центру и присоединении заместителей по краям. При дальнейшем присоединении к оставшейся двойной связи реакция будет идти снова через наиболее устойчивый карбкатион. Реакция может протекать и по ожидаемому уравнению, без миграции двойной связи.