Получение меди из его сульфата

[aversun]

При всем этом выделяется куча водорода, причем наличие солей меди нужно только в саммо начале процесса, дальше реакция идет без их участия.

Процесс идет конкурирующий, и вытеснение меди из ее соли гораздо более выгодно, чем вытеснение водорода. Или у вас тот же процесс может наблюдаться и без соли меди, просто в среде хлористого натрия?

[Doudnick_Val]

Кстати, немного не по теме а можно за счет коррозии превратить алюминиевую фольгу в гидроксид, в растворе хлорида натрия?

[aversun]

Можно, но не быстро, медленно.

[Termoyad]

Процесс идет конкурирующий, и вытеснение меди из ее соли гораздо более выгодно, чем вытеснение водорода. Или у вас тот же процесс может наблюдаться и без соли меди, просто в среде хлористого натрия?

 

В простом растворе соли данный процесс не наблюдается. Нужно участие солей меди на начальной стадии. Когда в растворе кончаются ионы меди - то он уже кипит. Дальнейшая реакция алюминия с водой идет благодаря постоянно кислой среде ( гидролиз алюминиевых солей до гидроксида ), присутствию депассивирующих хлорид-ионов, образующейся гальванопарой алюминий-медь ( контакт с металлической медью, а она получается весьма дисперсной ).Вы попробуйте ради интереса - медный купорос, хлоид натрия и кусок алюминия 0 не такие уж и редкие реактивы.Я таким методом получал водород, много водорода Очень удобно, правда раствор сильно греется, а охлаждать его нельзя - реакция останавливается.Кстати, при реакции алюминия с раствором щелочи так же можно добиться "каталитического" влияния щелочи. Тут всё дело так же в неустойчивости соединений алюминия к гидролизу ( в данном случае - гидроксоалюминатов). В неконц. раствор щелочи помещается алюминиевая фольга. естественно, начинается реакция с выделением водорода. раствор постепенно нагревается и в какой-то момент закипает. И тут начинается так же самое интересное - можно добавить гораздо больше алюминия, чем рассчитано по уравнению. Фольга имеет большую поверхность и незначительную толщину, поэтому пленка оксида и гидроксида будет не очень прочной ( особенно в условиях реакции - щелочная среда и повышенная температура). При нагреве алюминат натрия гидролизуется полностью - гидроксид алюминия покидает зону реакции и выпадает в осадок ( идет его рекристаллизация и обезвоживание, поэтому он становится нерастворим в неконц. растворе щелочи ). Выделивщаяся щелочь снова реагирует с новыми порциями алюминия. Таким макаром давно наполучал много оксида алюминия ( тогда увлекался хроматографией ), удавалось даже проволоку полностью перевести в оксид данным методом. Одно плохо - врода из раствора выкипает, добавление новых порций приостанавливает реакцию, много летит пыли из раствора. Но метод работает, и суть его сводится к реакции алюминия с водой.

[aversun]

За счет какого постоянного гидролиза? Откуда возьмется эта соль, для постоянного, если у вас с водой будет образовываться гидроксид алюминия, а сульфат алюминия получившийся при замещении купороса довольно быстро израсходуется на основные соли. Да и в случае гидролиза реакция идет с кислотой, а не с водой. Ну добавьте к раствору хлористого натрия хлорид или сульфат алюминия и посмотрите - пойдет у вас в этом случае реакция или нет. Ведь по вашему реакция должна идти когда сульфата меди в растворе уже не будет. По щелочную среду и речи нет, там совсем другой процесс. Вы еще расскажите про амальгамированный алюминий, там вообще среды не надо.

Сульфат алюминия будет реагировать с алюминием по следующему уравнению

2Al2(SO4)3 + 2Al + 6H2O = 6Al(OH)SO4 + 3H2

и все, ну может чуть дальше в сторону образования основных солей.

Изменено 22 Марта, 2012 в 22:28 пользователем aversun

[Termoyad]

За счет какого постоянного гидролиза? Откуда возьмется эта соль, для постоянного, если у вас с водой будет образовываться гидроксид алюминия, а сульфат алюминия получившийся при замещении купороса довольно быстро израсходуется на основные соли. Да и в случае гидролиза реакция идет с кислотой, а не с водой. Ну добавьте к раствору хлористого натрия хлорид или сульфат алюминия и посмотрите - пойдет у вас в этом случае реакция или нет.  Ведь по вашему реакция должна идти когда сульфата меди в растворе уже не будет. По щелочную среду и речи нет, там совсем другой процесс. Вы еще расскажите про амальгамированный алюминий, там вообще среды не надо.

Сульфат алюминия будет реагировать с алюминием по следующему уравнению

2Al2(SO4)3 + 2Al + 6H2O = 6Al(OH)SO4 + 3H2

и все, ну может чуть дальше в сторону образования основных солей.

 

Спор, я вижу, разгорается неплохой Ну, в нем истина-то и рождается.Сейчас, кстати, занимаюсь выделением меди из своих отработанных раствров, именно алюминием. Поэтому приведу некоторые свои наблюдения и размышления на данную тему.Вариант первый. Имеется раствор хлорида натрия и куски алюминиевой проволоки. Алюминий медленно реагирует, очень медленно, но выделяющийся водород заметен, через несколько дней стояния можно наблюдать муть гидроксида алюминия на дне посудины. Тут всё ясно и просто - алюминий, хоть и активный, но покрыт оксидной пленкой, которая мешает протеканию реакции. В чистой воде реакции не будет вообще, а засчет депассивирующего действия хлорида она идет потихоньку.Вариант второй. Имеется раствор сульфата меди и куски алюминиевой проволоки. Тут тоже всё просто. Алюминий медленно вытесняет медь, раствор обесцвечивается, но очень и очень медленно. Нагревание ускоряет реакцию, а так же приводит к небольшому выделению водорода, в основном на конечном этапе, когда практически вся медь уже осаждена ( по вашим словам - такого быть не может, но тут уже нужно учитывать гидролиз алюминиевых солей, причем образуются основные соли алюминия, а образующаяся кислота реагирует с алюминием с образованием тех же основных солей; эти соли можно легко обнаружить - они образуют муть ). Образование гальванопары алюминий-медь в данном случае ни к чему интересному не приводит.Совершенно иная ситуация возникает при реакции хлорида меди и куска алюминиевой проволоки - сначала вытесняется медь, затем алюминий начинает реагировать с водой, при этом образуется куча гидроксида/оксида с переменным содержанием воды и выделяется водород. Причем такой процесс идет только в довольно концентрированном растворе хлорида меди ( зеленого цвета ), в разбавленном растворе ( синего цвета ) алюминий ведет себя "как положено" и водород не выделяет. Аналогично действует на алюминий и смесь хлорида натрия и сульфата меди ( результат описан выше ), причем раствор должен быть зеленым ( образование хлоридных комплексов), иначе - всё идет по "нормальному" сценарию.Кстати, алюминий в данных условиях реагирует далеко не весь - реакция останавливается со временем.Сделаем вывод: для того, что бы добиться эффекта с выделением водорода нужно одновременное действие различных факторов - высокой концентрации раствора ( читай - высокой конц. хлоридных комплексов меди ), нагрева ( раствор греется автоматически ), наличия гальванопары с медью ( видимо, получается нечто вроде того-же амальгамированного алюминия, только тут действует не один фактор, а два - гальванопара и депассивация хлорид-ионами ).Насчет основных солей - вы тоже правы. Алюминий резво реагирует с конц. раствором хлорида алюминия, при этом осаждаются те самые основные соли. Значит гидролиз имеет место и в системе хлорид натрия- сульфат меди-алюминий.Кстпати, сульфат алюминия гидролизуется в меньшей степени, т. к с его раствором алюминий даже при нагревании практически не реагирует ( а может тут просто нет хлорид-ионов?? ).Надо бы как-нибудь померять количество образующегося водорода - может его объем зависит от количества солей алюминия, образующихся в растворе ( гидролиз не полный, а, скажем, до Al(OH)2Cl ).А для полной уверенности в моих теоретических выкладках - проведите эксперимент сами, это ведь не очень сложно. Да, в результате моих экспериментов с отработанными растворами я сделал несколько довольно нетривиальных наблюдений: характер реакции алюминия с такими растворами сильно зависит от их состава, в частности от содержания в растворах хлоридов и нитратов. При высоком содержании нитратов образуется более крупнокристаллический осадок меди, но часто он загрязнен продуктами гидролиза.

[aversun]

.Совершенно иная ситуация возникает при реакции хлорида меди и куска алюминиевой проволоки - сначала вытесняется медь, затем алюминий начинает реагировать с водой, при этом образуется куча гидроксида/оксида с переменным содержанием воды и выделяется водород.

Все верно, водород, как я уже говорил может выделяться, но это будет подчиненная реакция. Во-первых, вода все время залечивает повреждения оксидной пленки (это выделяет незначительное количество водорода). Во-вторых, пока в растворе медь, вытесняет водород практически только она, т.к. это более энергетически выгодно. Т.к. в растворе копятся значительные концентрации солей алюминия начинается гидролиз (при рН>3-4 соли алюминия в растворе не устойчивы), т.к. в растворе еще и алюминий, он реагирует с кислотой гидролиза, выделяя еще некоторое количество водорода, но постепенно гидролиз прекращается, т.к. образующиеся основные соли и гидроокись начинают буфферировать систему, приводя ее к равновесию. Ионы меди заканчиваются, поступление свежих порций соли алюминия прекращается и системе переходит в стадию медленного окисления алюминия с весьма небольшим выбросом водорода, генерируемым при залечивании повреждений оксидного слоя.

[Nur60]

Здравствуйте!

Имеется раствор зеленого цвета содержащий сульфатов ( может и нитратов ) железа , меди и свинца. Когда в раствор бросили обычные гвозди , они покрылись красной медной пленкой. При попытке выделить медь на алюминий он покрывается бурокрасным осадком. Что это может быть? Нет возможности сделать хим анализ.