รับกรดไฮโดรคลอริกที่บ้าน

นักเล่นแร่แปรธาตุที่ได้รับกรดไฮโดรคลอริกเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 15 เรียกมันว่า "spiritus salis", "วิญญาณจากเกลือ" กรดนี้มีคุณสมบัติวิเศษในเวลานั้น: มันสึกกร่อน, โลหะที่ละลาย, ผู้คนพิษ คุณสมบัติเหล่านี้ยังคงอยู่กับเธอจนถึงทุกวันนี้ แต่ตอนนี้กรดนี้ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอและไม่มีเวทมนตร์ที่นี่
กรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นกรด monobasic ที่แข็งแกร่งในรูปแบบบริสุทธิ์ของมันคือของเหลวใส ที่ความเข้มข้นสูงสุด 38% มัน "ควัน" ในอากาศ เราจะได้รับกรดที่มีความเข้มข้นครึ่งหนึ่งนั้น
ดังนั้นเริ่มกันเลย

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

ข้อควรระวังทำงานกับสารพิษ!
การทดลองทั้งหมดจะต้องดำเนินการในห้องที่มีการระบายอากาศดีหรืออยู่ใต้กระโปรงหน้าโปรดสวมแว่นตานิรภัย (มีจำหน่ายที่ร้านค้าร้านค้า) และถุงมือ (หากคุณไม่พบถุงมือเคมีชนิดพิเศษคุณภาพดีสำหรับล้างจาน)
ในสถานที่ของการทดลองต้องมีเบกกิ้งโซดาเพื่อต่อต้านกรดในสถานการณ์ที่คาดไม่ถึง (คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจะถูกปล่อยออกมา)
ห้ามมิให้ทำการทดลองในภาชนะโลหะ

จะต้อง

ในการดำเนินการทดสอบเราจะต้อง:

• อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรดสำหรับแบตเตอรี่ (ขายในร้านขายรถยนต์);
• น้ำกลั่น (อ้างแล้ว);
• เกลือ (อยู่ในครัวใด ๆ );
• เบกกิ้งโซดา (ดูข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย)

จากจานที่คุณต้องการ:

• กระติกน้ำแก้ว
• เรือที่มีทรายที่คุณสามารถวางขวด
• หลายถ้วยทิ้ง 200 มล.;

หากคุณมีหลอดไฟที่ทนความร้อนคุณสามารถให้ความร้อนภายใต้เปลวไฟเปิดของเครื่องเขียน แต่ฉันก็ยังแนะนำผ่านทรายซึ่งในกรณีนี้มันดูดซับกรด
คุณจะต้องมีมุมท่อประปาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. และเครื่องเผาไหม้ (ในกรณีของฉันแอลกอฮอล์ แต่ฉันแนะนำให้ใช้แก๊ส)

ขั้นตอนที่ 1 - การระเหย

อิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่เป็นกรดซัลฟิวริกมากที่สุด 36% (H2SO4) ก่อนอื่นเราต้องเพิ่มความเข้มข้น
เท 200 มล. ลงในแก้วนั่นคือเกือบจะถึงขอบแล้วเทแก้วลงไปในขวดมากกว่าครึ่งหนึ่ง ทำเครื่องหมายด้วยเครื่องหมายและเพิ่มส่วนที่เหลือ
ฉันใส่แผ่นสะท้อนแสงฟอยล์รอบ ๆ ขวดเพื่อให้ความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ในภายหลังก็ลบออกเพราะมันเริ่มละลาย
ตอนนี้เราวางขวดไว้บนเครื่องเขียนและระเหยไปถึงระดับของเครื่องหมายที่ตั้งไว้ก่อนหน้านี้แม้แต่ต่ำกว่าเล็กน้อย
ในแบบคู่ขนานเราวางผ้ากอซพับหลาย ๆ ครั้งที่มุมแล้วซ่อมด้วยแถบยางยืด เราเตรียมสารละลายโซดาที่ไม่อิ่มตัวและจุ่มลงในส่วนท้ายของผ้ากอซ
เมื่ออิเล็กโทรไลต์เริ่มเดือดเราวางมุมไว้บนกระติกน้ำ ปลายผ้าโปร่งถูกส่งไปยังหน้าต่างที่เปิดอยู่
สิ่งนี้จำเป็นหากกรดซัลฟิวริกเริ่มระเหยตัวเองด้วยน้ำทันที หากคุณไม่ได้ทำให้ขวดร้อนมากเกินไปสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น
Burner ในการดำเนินการ:
พลังของหัวเตาของฉันค่อนข้างเล็กดังนั้นการระเหยจึงใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง เตาแก๊สหรือเตาไฟฟ้าจะเร่งกระบวนการนี้อย่างมาก
หลังจากขั้นตอนแรกเสร็จสิ้นแล้วสารละลายที่น้อยกว่าครึ่งควรอยู่ในขวดคือกรดที่มีความเข้มข้นประมาณ 75% อย่าลืมเรื่องความแม่นยำ
ปล่อยให้เย็นลงถึงอุณหภูมิห้อง

ด่าน 2 - การคำนวณ

ตอนนี้เรามีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นแล้วเราสามารถทำปฏิกิริยาหลักได้ดังนี้:
แต่ก่อนอื่นมาทำการคำนวณกันและในที่สุดเราก็เปรียบเทียบพวกมันกับสิ่งที่เกิดขึ้นในทางปฏิบัติ
ตอนแรกเรามีอิเล็กโตรไลต์ 200 มิลลิลิตรความหนาแน่น 1.27 g / cm³ เมื่อดูตารางความหนาแน่นของกรดซัลฟูริกเราจะเห็นว่าความหนาแน่นนี้สอดคล้องกับความเข้มข้น 36% คำนวณปริมาตรของกรด:
หลังจากที่เราระเหยสารละลายความเข้มข้นและตามความหนาแน่นเพิ่มขึ้น เราดูที่ตารางเดียวกันและดูว่าความเข้มข้น 75% สอดคล้องกับความหนาแน่น 1.67 กรัม / cm³
เมื่อทราบความหนาแน่นกระแส (p) และปริมาตร (V) ของกรดเราจะทราบมวล:
ตอนนี้จากวิชาเคมีโรงเรียนเราจำได้ว่า:
มวลโมลาร์ของ H2SO4, NaCl และ HCl อยู่ในลำดับ 98, 58.5 และ 36.5 g / mol ตอนนี้เราสามารถทราบได้ว่าเกลือนั้นมีความต้องการเท่าใดและ HCl จะมีปริมาณเท่าใด
กล่าวคือเราจะต้องมี 72 กรัมของ NaCl นี่คือ 34 มล. ใช้เวลาเกิน - ไตรมาสที่สี่
ยอดเยี่ยมและ HCl ในทางทฤษฎีจะเป็น 44.7 กรัม
มีคอลัมน์ g / l ในตารางความหนาแน่น HCl เราใช้ค่าความเข้มข้น 15% - 166.4 กรัมต่อลิตร ปริมาณน้ำที่ต้องใช้ในการรับ 15% HCl คือ 44.7 / 166.4≈270ml เราจะกิน 200 มล. ตามทฤษฎีแล้วฉันจะได้กรดไฮโดรคลอริก 22%

ขั้นตอนที่ 3 - การได้รับกรด

เราเชื่อมต่อมุมทั้งสองดังนี้:
และโครงสร้างทั้งหมดจะเป็นดังนี้:
กรดที่เกี่ยวข้องจะถูกควบแน่นลงในภาชนะที่มีชื่อว่า HCl ปริมาตรของน้ำที่อยู่ในนั้นคือ 200ml ทำเครื่องหมายระดับของเหลวปัจจุบันบนเรือลำนี้ด้วย
เราลบมุมและเทปริมาณของเกลือที่คำนวณในการคำนวณลงในขวดผ่านช่องทาง
วิธีแก้ปัญหาเปลี่ยนเป็นสีเหลือง
เพื่อให้กรดไฮโดรคลอริกเริ่มโดดเด่นคุณต้องเปิดเตา แต่ก่อนอื่นเราแนบมุมเข้ากับขวดและภาชนะรับอย่างแน่นหนา
เมื่อเกิดการรวมตัวของกรดในน้ำจะเกิด“ คลื่นแนวตั้ง” ขึ้น นอกจากนี้วิธีการแก้ปัญหาความร้อนขึ้นและจะต้องมีการระบายความร้อนด้วย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใส่เรืออีกลำที่มีน้ำแข็งจากด้านล่าง
ปฏิกิริยาจะค่อนข้างเร็ว - 20 นาทีหลังจากนั้นคุณสามารถปิดไฟ เราให้กรดไฮโดรคลอริกคู่สุดท้ายละลายในน้ำหลังจากที่เราปิดเรือแน่น เมื่อขวดเย็นตัวลงเราจะเจือจางสารละลายที่เหลือด้วยน้ำ (ประมาณ 1-1) แล้วเทลงในท่อระบายน้ำ

ผล

โดยฉลากบนเรือเรากำหนดจำนวนของเหลวที่ถูกเพิ่ม ฉันมีมัน⅙นั่นคือ 17% นี่คือความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริกของเรา เปรียบเทียบกับที่ได้รับในทางทฤษฎี
เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าไม่มีทางออกเท่ากับ 1 มีการสูญเสียเสมอ ในกรณีของฉันอิเล็กโทรไลต์ระเหยไม่เพียงพอ ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกควรอยู่ที่ 90-95%
ตรวจสอบกรดที่เกิดขึ้นเพื่อหาปฏิกิริยากับโลหะ
เราสังเกตการวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่ากรดนี้เหมาะสำหรับการทดลองเพิ่มเติม

รูปแบบ

ในฐานะที่เป็นขวดคุณสามารถใช้ขวดเบียร์หรือโซดาที่สะอาดได้ แต่หากว่าเครื่องทำความร้อนนั้นเรียบเนียนที่สุดเท่าที่จะทำได้ แทนที่จะเป็นมุม PVC คุณสามารถใช้ท่อโพลีโพรพีลีนและมุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า (เหมาะสำหรับขวดของคุณ)
ฉันขอให้คุณสังเกตข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยอีกครั้ง ขอให้โชคดีทุกคน!