На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

Часовой пояс: UTC




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 485 ]  На страницу Пред.  1 ... 21, 22, 23, 24, 25
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Щелочные металлы
СообщениеДобавлено: 20 июл 2021 09:26 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54218
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
офтоп
А это идея: поджечь смесь алюминия или магния с йодом в инертной атмосфере. Аргон, в крайнем случае - метан или пропан-бутановая смесь (!сами могут загореться!).

Вполне возможен вариант, что смеси будут гореть плохо, либо не будут гореть вообще - без одновременного участия в реакции кислорода.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Щелочные металлы
СообщениеДобавлено: 23 июл 2021 13:28 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2012 22:51
Сообщения: 2760
Откуда: Москва, Воронеж, Калужская область.
antabu писал(а):
Это примерно как смешать иод с порошком алюминия и добавить каплю воды. В результате реакции большая часть иода улетит, алюминий окислится, однако иодида алюминия в этих условиях, на воздухе, получится мизер.

Тем не менее, всё-таки, с трудом верилось, что такой активный металл как натрий не сможет восстановить хотя бы видимых крох металлического железа.
По логике-то всё понятно. Но уж так работает восприятие (перед этим успешно восстановили железо кальцием и даже цинком).
Volodymyr писал(а):
офтоп
А это идея: поджечь смесь алюминия или магния с йодом в инертной атмосфере. Аргон, в крайнем случае - метан или пропан-бутановая смесь (!сами могут загореться!).
Вполне возможен вариант, что смеси будут гореть плохо, либо не будут гореть вообще - без одновременного участия в реакции кислорода.

С инертной атмосферой туго, но могу попробовать провести эксперимент в вакууме. Стоит заморочиться?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Щелочные металлы
СообщениеДобавлено: 23 июл 2021 14:57 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54218
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
феерверкер писал(а):
С инертной атмосферой туго, но могу попробовать провести эксперимент в вакууме. Стоит заморочиться?

Из-за вакуума йод будет сублимироваться еще более активно, что уменьшает шансы на успех. При наличии оборудованной лаборатории (сарая, места на улице или т.п.) я бы попробовал, но шансы получить хороший результат невелики.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Щелочные металлы
СообщениеДобавлено: 24 июл 2021 08:26 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 24 ноя 2009 11:17
Сообщения: 6522
Откуда: Новосибирск
Будет лететь и загадит вакуумный тракт.

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Щелочные металлы
СообщениеДобавлено: 10 сен 2021 11:18 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54218
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Вода приобрела золотистый цвет и стала проводником тока

Цитата:
Международная группа физиков смогла создать пятимиллиметровый каплю "металлической" воды, которая может проводить ток, для чего не требуется создания невероятного давления. До сих пор считалось, что можно достичь только протонной проводимости в лабораторных условиях, однако добавление электронов смогло превратить воду в проводник при взаимодействии с щелочными металлами. Работа ученых опубликована в Nature.
Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution
Вложение:
Комментарий к файлу: Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution
Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution.pdf [1.63 Мб]
Скачиваний: 6


Что такое металлическая вода?
Сама по себе чистая вода очень плохо проводит ток, поскольку в ней крайне мало ионов, способных переносить заряд. Из-за отсутствия посторонних примесей она даже может быть перегрета выше точки кипения или охлажденная ниже точки замерзания без фазового перехода. Поэтому вода превращается в проводник только при условии наличия в ней примесей, которые способны распадаться в растворе на ионы, направленное движение которых и может поддерживать перемещение зарядов и соответственно ток. Однако, в условиях сверхвысокого давления около 48 мегабар, например, в недрах больших планет, воду можно превратить в проводник - металлическую воду. Где-то в средних слоях льда Урана или Нептуна атомы и молекулы сожмутся настолько, что начнут «делиться» электронами, которые переносить ток как это происходит, например, в меди. Впрочем, такой невероятный давление делает невозможным создание такой воды в лабораториях, в лучшем случае она станет суперионной - с высокой протонной проводимостью, но не металлической с проводящими электронами.

Как приготовить ее в лаборатории?
Идея исследования к ученым пришла не столько со стороны свойств воды или лабораторных возможностей, сколько исходя из свойств щелочных металлов - элементов первой А группы периодической системы. В их число входят натрий и калий, которые любят «делиться» своими внешними электронами, которые и могла бы позаимствовать вода, чтобы превратиться в проводник. Так эксперимент был реализован с натрий-калиевым сплавом, который при комнатной температуре уже начинает таять со скоростью около одной капли каждые десять секунд. Так сопло со сплавом разместили в вакуумной камере с регулируемым фоновым давлением водяного пара до нескольких сотых миллибар. Когда давление выросло дл 10-4 миллибар, вода конденсировалась на каждой капле и образовывала слой толщиной в одну десятую микрометра. Электроны из капли быстро переходили в воду вместе с положительными ионами металла, сделав на несколько секунд красило каплю в золотой - свидетельство проводящих свойств.

Весь процесс длился около десяти секунд, за которые капля вырастала до своего максимального размера пять миллиметров в диаметре, а затем под действием силы тяжести отрывалась от конца сопла, из которого потом сразу начинала расти новая. Переход с образованием капли золотого цвета воссоздали для «цепочки» из сотен капель при условии, что давление водяного пара поддерживался в этом узком диапазоне. По изотерме Ленгмюра, водный слой на капли натрия-калия растет с примерной скоростью в 80 монослоев в секунду, то есть утолщается примерно на 24 нанометра в секунду. Это значительно лучшие результаты, чем в предыдущих подобных экспериментах, где калии путем совместной адсорбции воды удалось вырастить всего несколько таких монослоев, хотя и при более низком давлении в 10-6 миллибар, но при температуре в 100 кельвинов (-173,15 градуса Цельсия). Важно отметить, что капля - это динамическая система, которая растет и вращается во время измерения. Как правило, только часть на ее поверхности, которая исследуется рентгеновскими лучами, состоит из металлического слоя воды, а другая часть представляет собой чистый сплав натрия и калия.
Вложение:
Комментарий к файлу: Нажмите по картинке для просмотра анимации
d41586-021-02065-w_19399074.gif
d41586-021-02065-w_19399074.gif [ 6.49 Мб | Просмотров: 170 ]


Почему золотой цвет?
Дело в том, что при отсутствии водяного пара в вакуумной камере капли натрий-калиевого сплава имеют серебристый металлический блеск, а именно адсорбция воды окрашивает поверхностный слой в золотистый цвет. Такой цвет не может возникать вследствие интерференционных эффектов, поскольку появляется, когда слой еще, как минимум, на порядок тоньше, чем световые волны соответствующей области (длина волны 400-600 нанометров). Более того, ученые не заметили любого смещения цвета от красного до синего, как можно было бы ожидать в случае интерференции, поэтому золотой цвет со своим характерным блеском является признаком металлического характера водяного поверхностного слоя. То есть электроны, высвободившиеся из щелочного металла в монослой воды, временно образовали отдельные частично гидратированные электроны, которые затем вступили в реакцию с ионами водорода. И, хотя ограниченное энергетическое окно не позволило одновременно получать данные о пиках фотоэлектронов и о том, какие частицы присутствуют (избыточные электроны, щелочные катионы и гидроксид-анионы), цвет указал на сигнал от воды в фотоэлектронных спектрах, а концентрация электронов составляет около 10-21 на кубический сантиметр. После пяти секунд капля уже приобретает бронзовый оттенок, а затем в конце концов теряет свой металлический блеск, становится пурпурно-синей и, наконец, почти белой из-за образования слоя гидроксида щелочного металла - продукта реакции между металлом и водой.
Вложение:
v7FCRqENidDBpnDmYtuVO7m65W87K7Zk6E46D1zt.png
v7FCRqENidDBpnDmYtuVO7m65W87K7Zk6E46D1zt.png [ 1.76 Мб | Просмотров: 170 ]


Почему вода не взорвалась?
Внимательный на уроках химии читатель может вспомнить, что щелочные металлы при взаимодействии с водой дают ряд «взрывных» эффектов - достаточно бросить немного натрия в воду, чтобы произошла яркая взрывная реакция с воспламененим водорода. Это волновало и ученых, поэтому использована ими установка должна каким-то образом замедлить этот процесс и не допустить взрыва. Поэтому они использовали микросоплами для своего эксперимента. Таким образом водный слой, образующийся на капле успевал образоваться раньше и «обрасти» электронами и щелочными катионами. В будущем ученые рассчитывают изучить подробнее эволюцию таких капель, чтобы исследовать фазовый переход металл-электролит и сопутствующие химические превращения. Это исследование демонстрирует, что путем адсорбции водяного пара на капли натрия и калия, сильная взрывная химическая реакция может быть замедлена и стать пригодной для визуального наблюдения и спектроскопической характеристики образовавшихся веществ. Таким образом можно обойтись без использования нереально высоких давлений для металлизации воды и повторять эксперименты.

https://www.nauka.ua/news/distilovana-v ... vela-strum

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 485 ]  На страницу Пред.  1 ... 21, 22, 23, 24, 25

Часовой пояс: UTC


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 20


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group