Выписываем полуреакции окисления и восстановления. В первой полуреакции (окисления) необходимый кислород "берем" из гидроксид-ионов, "оставшийся" водород записываем в правой части. Во второй полуреакции (восстановления) достаточно присоединения одного электрона. Уравниваем число электронов в обеих полуреакциях умножением на дополнительные множители 1 и 3, полученные результаты складываем:
Переходим от ионов к молекулам (как задано в начальном уравнении): KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 OH⁻ = K₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄ + 2 H⁺
Хром, марганец и кислород уравнены. Переписываем гидрокисд-ион в виде молекулы гидроксида калия: KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 KOH = K₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄ + 2 H⁺
"Неприкаянный" водород и избыточный калий в правой части ликвидируем, заменяя калий на водород в дихромате калия (получаем хромовую кислоту) KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 KOH = H₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄
Сырьём для керамического производства служат различного рода глины. Глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидроскопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью. С учетом свойств и состава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующие группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие) , 4) легкоплавкие глины. Каолин также идет на изготовление фарфоровых изделий.
Диоксид кремния - основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов.
Сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (глинистый известняк) , если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства. Основной химический процесс при производстве цемента - спекание при 1200 - 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция.
Сырьем в стекольном производстве служат кремнезем SiO2 и силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. Состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xЭ2О. уЭО. zSiO2, где Э2О – окисел щелочного металла (Na2O, K2O, Li2O и др.) ; ЭО - окисел щелочноземельного металла (СаО, MgO, BaO) и SiO2 – кислотный окисел (кремневый ангидрид) . Окислы щелочной группы понижают вязкость и температуру плавления стекла, а также его твердость. Окислы щелочноземельной группы повышают химическую стойкость стекла, а окислы кислотной группы (SiO2, а иногда Al2O3, B2O3, P2O5 и др. ) сообщают высокую термическую, химическую и механическую стойкость. Производство стекла состоит из следующих процессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, химической, механической) . Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатоообразование, стекловарение, осветление, гомогенизацию и охлаждения («студку») .
Нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. Углерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины ограничено скоростью прироста леса. А использование силикатов практически не ограничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. Правда имеется существенный недостаток у силикатных изделий. Они обладают большой хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. Ведь изобрели же японцы небьющийся фарфор. А на сковородках из мелкокристаллического стекла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. Прочность таких сковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычное стекло. Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль химического знания.
Выписываем полуреакции окисления и восстановления.
В первой полуреакции (окисления) необходимый кислород "берем" из гидроксид-ионов, "оставшийся" водород записываем в правой части.
Во второй полуреакции (восстановления) достаточно присоединения одного электрона.
Уравниваем число электронов в обеих полуреакциях умножением на дополнительные множители 1 и 3, полученные результаты складываем:
CrO₂⁻ + 2 OH⁻ = CrO₄²⁻ + 2 H⁺ + 3 e⁻ | 1
MnO₄⁻ + 1e⁻= MnO₄²⁻ | 3
CrO₂⁻ + 3 MnO₄⁻ + 2 OH⁻ = CrO₄²⁻ + 3 MnO₄²⁻ + 2 H⁺
Переходим от ионов к молекулам (как задано в начальном уравнении):
KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 OH⁻ = K₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄ + 2 H⁺
Хром, марганец и кислород уравнены.
Переписываем гидрокисд-ион в виде молекулы гидроксида калия:
KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 KOH = K₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄ + 2 H⁺
"Неприкаянный" водород и избыточный калий в правой части ликвидируем, заменяя калий на водород в дихромате калия (получаем хромовую кислоту)
KCrO₂ + 3 KMnO₄ + 2 KOH = H₂CrO₄ + 3 K₂MnO₄
Диоксид кремния - основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов.
Сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (глинистый известняк) , если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства. Основной химический процесс при производстве цемента - спекание при 1200 - 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция.
Сырьем в стекольном производстве служат кремнезем SiO2 и силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. Состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xЭ2О. уЭО. zSiO2, где Э2О – окисел щелочного металла (Na2O, K2O, Li2O и др.) ; ЭО - окисел щелочноземельного металла (СаО, MgO, BaO) и SiO2 – кислотный окисел (кремневый ангидрид) . Окислы щелочной группы понижают вязкость и температуру плавления стекла, а также его твердость. Окислы щелочноземельной группы повышают химическую стойкость стекла, а окислы кислотной группы (SiO2, а иногда Al2O3, B2O3, P2O5 и др. ) сообщают высокую термическую, химическую и механическую стойкость.
Производство стекла состоит из следующих процессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, химической, механической) .
Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатоообразование, стекловарение, осветление, гомогенизацию и охлаждения («студку») .
Нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. Углерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины ограничено скоростью прироста леса. А использование силикатов практически не ограничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. Правда имеется существенный недостаток у силикатных изделий. Они обладают большой хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. Ведь изобрели же японцы небьющийся фарфор. А на сковородках из мелкокристаллического стекла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. Прочность таких сковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычное стекло.
Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль химического знания.