Попробуйте приготовить хлорную известь из известняка или мела — СаСОз, марганцовокислого калия KMnO4 и соляной кислоты HCI методом, подобным промышленному.
Хлорную известь в технике получают хлорированием гашеной извести (пушонки). В домашних условиях ее можно получить в простом приборе, изображенном на рисунке. Делается это так. Вначале надо превратить СаСОз в негашеную известь СаО.
Для этого мел, раздробленный на небольшие куски, прокалите на газовой плите, горелке или в печи в течение нескольких часов. При прокаливании произойдет реакция:
СаСОз ↔ CaO + СО2.
Полученную негашеную известь разделите на две равные части. Одну часть насыпьте в широкую стеклянную трубку, но так, чтобы оставалось место для свободного прохождения хлора, вторую часть «погасите» водой: СаО + Н2О = Са(ОН)2 и еще влажную поместите в правую пробирку. Са(ОН)2 должна заполнить пробирку примерно наполовину.
Хлор будем получать в левой пробирке. Положите в нее несколько кристаллов КМnO4 и налейте немного концентрированной соляной кислоты. Для начала реакции эту пробирку слегка подогрейте, дальше реакция разовьется и будет протекать без нагревания, выделение зеленоватого хлора, который из левой пробирки через трубку пройдет в правую, можно наблюдать, поставив за прибором экран — лист белой бумаги.
Уравнение реакции:
2K+Mn+7O4-2 + 16H+Cl- = 2K+Cl- + 2Mn+2Cl2- + 5Cl2 + 8H2O.
Проходя по трубке, хлор будет взаимодействовать c негашеной известью и получится порошок белильной извести:
CaO + Cl2 = CaCI(CIO)
или
2СаО + 2Сl2 = Ca(OCl)2 + СаСl2.
Из формулы образующегося соединения, приблизительно соответствующей промышленной белильной извести, видно, что это вещество является хлорид-гипохлоритом кальция и содержит два аниона: Cl- и СlO-.
Избыток хлора, попадая в правую пробирку, будет взаимодействовать с гашеной известью и давать те же самые вещества, что и в трубке:
2Са (ОН)2 + 2Сl2 = Са(ОСl)2 + CaCl2 + 2Н2O.
Таким образом, вы на своем простейшем приборе осуществите синтез хлорной извести двумя методами одновременно. Убедиться в этом можно, проведя несложный анализ. Полученную соль обрабатывают горячей водой и после охлаждения к водной вытяжке хлорной извести приливают раствор ацетата свинца, слабо подкисленный уксусной кислотой. В домашних условиях этот реактив можно заменить свинцовой примочкой.
При нагревании смеси образуется черный осадок двуокиси свинца и соляная кислота:
2ClO- + РЬ+2 + 2Н+ = РЬO2 + 2HCI.
Этим подтверждается присутствие аниона ClO-. К другой порции вытяжки добавляют раствор соды. Выпадает белый осадок углекислого кальция Са+2 + СO3-2 = СаСОз.
Хлорная известь имеет резкий запах и обладает сильными окислительными свойствами. Под действием углекислого газа и влаги она постепенно разлагается, выделяя хлорноватистую кислоту, чем и объясняется ее характерный запах:
Са(СlO)2 + СO2 + Н2O = СаСОз + 2HClO.
При действии на хлорную известь соляной кислотой выделяется хлор:
Са(СlO)2 + 4НО = СаСl2 + 2 f Сl2 + 2H2O.