Стронций: способы получения и химические свойства
Стронций Sr — это щелочноземельный металл. Светло-желтый, ковкий. Реакционноспособный; Сильный восстановитель.
Относительная молекулярная масса Mr = 87,62; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 2,63; tпл = 768º C; tкип = 1390º C.
Способ получения
1. В результате реакции между оксидом стронция и алюминием при 1200º С образуются стронций и алюминат стронция :
4SrO + 2Al = 3Sr + Sr(AlO2)2
2. Хлорид стронция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С образуя стронций и хлорид стронция:
3SrCl2 + 2Al = 3Sr + 2AlCl3
3. В результате электролиза жидкого хлорида стронция образуется стронций и хлор:
4. Сульфид стронция разлагается при температуре выше 2000º С с образованием стронция и серы:
SrS = Sr + S
Качественная реакция
Окрашивает пламя газовой горелки в ярко-красный цвет.
Химические свойства
1. Стронций — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :
1.1. Стронций взаимодействует с азотом при 450 — 500º С образуя нитрид стронция:
1.2. Стронций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 250º С с образованием оксида стронция:
2Sr + O2 = 2SrO
1.3. Стронций активно реагирует при 200 — 400º С с хлором . При этом образуется хлорид стронция :
1.4. С водородом стронций реагирует при температуре 200 — 500º C с образованием гидрида стронция:
1.5. Стронций вступает в реакцию при 500º С с углеродом и образует карбид стронция:
Sr + 2C = SrC2
2. Стронций активно взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Стронций реагирует при комнатной температуре с водой . Взаимодействие стронция с водой приводит к образованию гидроксида стронция и газа водорода:
2.2. Стронций взаимодействует с кислотами:
2.2.1. Стронций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид стронция и водород :
Sr + 2HCl = SrCl2 + H2 ↑
2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой стронций образует нитрат стронция, оксид азота (I) и воду:
а если стронций будет взаимодействовать с очень разбавленной азотной кислотой , то на выходе будет образовываться нитрат стронция, нитрат аммония и вода:
2.3. Стронций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид стронция.
в результате взаимодействия жидкого аммиака и стронция в присутствии катализатора Pt происходит образование амида стронция и воды
Сульфат стронция: нахождение в природе, растворимость, применение
Сульфат стронция – это соль, которая состоит из кислотного остатка серной кислоты и стронция с валентностью равной двум. Формула данного соединения: SrSO4. Также можно использовать другое название для представленного соединения, например, сернокислый стронций.
Нахождение в природе
Сульфат стронция находится в природе в виде минерала – целестина. Данное название переводится как «небесный». Впервые он был обнаружен еще в восемнадцатом веке на Сицилии, именно поэтому минерал носит данное название.
Вам будет интересно: Самые старые горы в мире: где находятся, фото, названия
Добывают данный минерал в Канаде, Австрии, также крупные залежи находятся в Уральских горах.
Кристаллы данного минерала представляют собой крупные пластины и призмы. Также они могут быть в виде различных столбиков. Целестин является заполняющим компонентом в горных породах, больших и маленьких трещинок, но, помимо этого, он способен выбираться на поверхность и составлять корку породы. Чаще всего, совершают поиски минерала в осадочных породах, а значит, достаточно часто его можно найти на дне морей и океанов.
Чаще всего данный минерал имеет голубой оттенок, но встречаются бесцветные и сероватые, а также желтовато-бурые образцы.
Получение
Одной из особенностей такого металла, как стронций, является то, что данный элемент не проявляет активную реакционную способность при взаимодействии с концентрированными кислотами. Но при этом достаточно быстро и активно соединяется с достаточно разбавленными кислотами. Также проявляет свою активность и со слабыми представителями кислот. Поэтому для получения данного соединения используют разбавленную серную кислоту.
Также получить осадок сульфата стронция можно по реакции обмена с водорастворимой солью, содержащей кислотный остаток серной кислоты. Получаемый осадок представляет собой достаточно мелкодисперсный порошок белого цвета, который впоследствии можно легко очистить с помощью воды.
Растворимость сульфата стронция
Данное соединение является труднорастворимым. Растворимость при 18 градусов Цельсия составляет 11,4 мг в 100 граммах воды. Известно, что при повышении температуры растворимость большинства соединений увеличивается. Для сульфата стронция наблюдается следующая зависимость: при увеличении температуры с 10 до 70 градусов Цельсия, эта способность повышается в 1,5 раза.
Растворимость может ускоряться при добавлении, например, ионов хлора. Такое явление носит название «солевой эффект». Оно заключается в том, что растворимость малорастворимых веществ, таких как, в данном случае, сульфат стронция, повышается, если в него добавить соль, которая бы не имела общих ионов с труднорастворимым соединением.
Свойства соединения
Сульфат стронция может взаимодействовать с другими солями, например, такими как сульфат калия или сульфат аммония, в результате чего образуются двойные соли.
Кристаллическая структура данного соединения имеет две модификации. Одна из них – ромбическая, которая может существовать при обычных условиях и до температуры 1152 градуса Цельсия, а при более сильном нагревании она становится моноклинной.
Применение
Сульфат стронция входит в состав электролитов, которые используются для получения износостойких материалов. Данное соединение берут в некотором избытке, так как в смеси с ангидридом хрома и кремнефтористоводородного калия получается электролитический состав, который в полной мере соответствует тем требованиям, которые предъявляют к необходимому материалу.
Также сульфат стронция используется в лакокрасочной промышленности. Стоит отметить, что ионы стронция, которые входят в соединения, окрашивают пламя в красный цвет. Данное свойство используется в различных наполнителях для фейерверков и салютов.
Помимо этого, сульфат стронция используется в качестве вещества, обладающего окислительными свойствами, который можно использовать при высокой температуре.
Уравнение реакции стронция с серной кислотой
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, приводящая к выпадению осадка. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ.
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид хрома(II), азотная кислота, нитрат стронция, серная кислота, хлорид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с выделением газа. Выпадение осадка в ходе реакции не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Запишем уравнение реакции:
Составим электронный баланс:
Хром в степени окисления +2 является восстановителем. Азот в степени окисления +5 — окислителем.
Запишем молекулярные формулы данных веществ:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: − выбраны вещества, и записано молекулярное уравнение реакции ионного обмена; источники: http://1ku.ru/obrazovanie/26870-sulfat-stronciya-naxozhdenie-v-prirode-rastvorimost-primenenie/ http://chem-ege.sdamgia.ru/problem?id=16499 |