Помогите чайнику химическую реакцию изучить :)

[mihaa]

Всем привет.

Институт закончил 20 лет назад и почти ничего не помню. Сразу извинюсь за возможно некорректно заданные вопросы. Помогите, пожалуйста.   

Интересует реакция смести кислот с железом. HCL+HNO3+Fe

Хотелось бы подробно расписанную формулу. Какие продукты этой реакции кроме хлорида и нитрата железа растворимы, а что выпадет в осадок, если получившуюся кашу залить водой?

А больше всего интересно, как правильно подобрать количество каждого вещества при известных концентрациях кислот, и что получим на выходе в граммах при условии, что реакция должна пройти полностью без остатков какого-либо из первоначальных веществ?

Например есть известное количество азотной кислоты, например 100 грамм концентрации ХX%, соляная кислота Y грамм концентрации YY% и железо Z грамм. (Хотя учитывая зависимость веса-плотности-концентрации наверное концентрацию можно вообще откинуть и оставить только вес кислоты... это так, просто подумалось  ) Не обязательно "плясать" от азотной кислоты, можно взять за основу любое другое из веществ, какое удобнее для расчетов. Все что испаряется и улетучивается в расчет не берем, в том числе воду. Интересует сколько в граммах получится твердых веществ.

А еще интересует, сколько и чего в граммах будет на выходе при точно известных параметрах, пусть даже они не верно подобраны и какие-то вещества не прореагируют. HNO3 70% 25гр., HCL 30% 20гр., Fe 10гр.

[radiodetaleylubitel]

Это растворение железа в царской водке. Для этой реакции рассчитать точное количество реактивов не получится. Слишком много различных газообразных продуктов будет при реакции.

Можно, только предположить, что в итоге со временем при выпаривании останется гидрат хлорида железа 3. Раз воду не учитываем, то считаем сколько моль железа и сколько моль хлора есть в наличии. Если железа будет избыток, то точно рассчитать количество нитрата не получится, причину уже описал выше. 

[Вадим Вергун]

В продуктах будет адский замес от оксида азота (2) до веселящего газа и аммиачной селитры. Но если вести медленно я бы написал что-то такое.

Fe + HNO3 + 3HCl = NO + FeCL3 + 2H2O

В реальности смесь закипит (если железо в порошке) и кислоты улетят при разбавлении образовавшейся каши в осадок выпадет гидроксохлориды железа 3 Fe(OH)2Cl, в растворе будет некоторое количество хлорида и нитрата железа 3. 

[mihaa]

7 минут назад, Вадим Вергун сказал:

В продуктах будет адский замес от оксида азота (2) до веселящего газа и аммиачной селитры. Но если вести медленно я бы написал что-то такое.

Fe + HNO3 + 3HCl = NO + FeCL3 + 2H2O

В реальности смесь закипит (если железо в порошке) и кислоты улетят при разбавлении образовавшейся каши в осадок выпадет гидроксохлориды железа 3 Fe(OH)2Cl, в растворе будет некоторое количество хлорида и нитрата железа 3. 

Да, смесь дико кипит, лисий хвост, вытяжка, паника и т.д.  Поэтому рекомендовано эту реакцию замедлять обложив сосуд льдом. 

Это состав так называемого ржавого лака, предназначенного для кислотного оксидирования металла. Когда реакция проходит, кашу заливают водой, отстаивают и сливают красивую жидкость похожую на коньяк.

И вот что меня более всего интересует, как максимально близко получить такой же состав, но не заморачиваясь с бурными реакциями и последующим многодневным отстаиванием, а просто развести в воде хлорид и нитрат железа. Я уже разводил. Результат его работы по металлу устраивает, но хочется максимально приблизить количественное соотношение хлорида и нитрата.

Изменено 29 Ноября, 2018 в 20:38 пользователем mihaa

[Вадим Вергун]

3 минуты назад, mihaa сказал:

Да, смесь дико кипит, лисий хвост, вытяжка, паника и т.д.  Поэтому рекомендовано эту реакцию замедлять обложив сосуд льдом. 

Это состав так называемого ржавого лака, предназначенного для кислотного оксидирования металла. Когда реакция проходит, кашу заливают водой, отстаивают и сливают красивую жидкость похожую на коньяк.

И вот что меня более всего интересует, как максимально близко получить такой же состав, но не заморачиваясь с бурными реакциями и последующим многодневным отстаиванием, а просто развести в воде хлорид и нитрат железа. Я уже разводил. Результат его работы по металлу устраивает, но хочется максимально приблизить количественное соотношение хлорида и нитрата.

Да легко. Замените железо на прокаленную ржавчину (либо не прокаленную, то тогда нужно будет брать поправку на влажность), этому количеству железа будет эквивалентно 14г прокаленной ржавчины или 16-18г не прокаленной. Процесс пойдет спокойно без саморазогрева, под конец можно нагреть до закипания продукт тот же. 

[aversun]

54 минуты назад, Вадим Вергун сказал:

Да легко. Замените железо на прокаленную ржавчину (либо не прокаленную, то тогда нужно будет брать поправку на влажность), этому количеству железа будет эквивалентно 14г прокаленной ржавчины или 16-18г не прокаленной. 

Прокаленная ржавчина не будет вообще растворяться или растворяться очень медленно.

Где-же столько ржавчины набрать? Не проще ли просто купить хлорное железо, FeCl3? Продается повсеместно.

[Вадим Вергун]

2 минуты назад, aversun сказал:

Прокаленная ржавчина не будет вообще растворяться или растворяться очень медленно.

Где-же столько ржавчины набрать? Не проще ли просто купить хлорное железо, FeCl3? Продается повсеместно.

В солянке с подогревом растворяется, хотя и не быстро. Это же метод получения хлорного железа. 

[mihaa]

13 часа назад, aversun сказал:

Прокаленная ржавчина не будет вообще растворяться или растворяться очень медленно.

Где-же столько ржавчины набрать? Не проще ли просто купить хлорное железо, FeCl3? Продается повсеместно.

Вот к этому и вопрос. Надоело мне устраивать лисий хвост.

Пошел в магазин и купил ЧДА FeCl3*6H2O и Ч Fe(NO3)3*9H2O

Я смешиваю эти вещества примерно 1:1 и получаю в принципе то, что надо и работает оно, как надо. Но очень бы хотелось соотношение этих солей подобрать максимально близкое к вышеназванной реакции. 

[aversun]

23 минуты назад, mihaa сказал:

Вот к этому и вопрос. Надоело мне устраивать лисий хвост.

Пошел в магазин и купил ЧДА FeCl3*6H2O и Ч Fe(NO3)3*9H2O

Я смешиваю эти вещества примерно 1:1 и получаю в принципе то, что надо и работает оно, как надо. Но очень бы хотелось соотношение этих солей подобрать максимально близкое к вышеназванной реакции. 

Проблема в том, что у вас в растворе нет ни той не другой соли, там плавают отдельно ионы Fe³⁺, Cl^-, NO3^-. Концентрации их равна количествам соляной, азотной кислот и растворенного железа. 

Вы еще Fe2(SO4)3 попробуйте, его тоже применяют для травления железа. 

Кстати, не вижу большого смысла применять смесь хлорного и азотнокислого железа. Можно применять просто хлорное или только нитрат (добавив в него немного поваренной соли).

Изменено 30 Ноября, 2018 в 11:29 пользователем aversun

[mihaa]

6 часов назад, aversun сказал:

Проблема в том, что у вас в растворе нет ни той не другой соли, там плавают отдельно ионы Fe³⁺, Cl^-, NO3^-. Концентрации их равна количествам соляной, азотной кислот и растворенного железа. 

Вы еще Fe2(SO4)3 попробуйте, его тоже применяют для травления железа. 

Кстати, не вижу большого смысла применять смесь хлорного и азотнокислого железа. Можно применять просто хлорное или только нитрат (добавив в него немного поваренной соли).

А я почему-то думал, что там именно соли.