Industriel Fremstilling

Elektrolyse

100

Hvordan fremstilles Natrium industrielt

Na+ + e- -> Na(l) 2 Cl- -> Cl2 + 2 e-

200

Hvordan fremstilles Chlor og NaOH

Vandig opl?sning af NaCl reagerer i elektrolysecelle: Katode: 2H2O(l) + 2 e- -> H2(g) + 2OH- Anode: 2 Cl- -> Cl2(g) + 2 e- OH- + Na+ -> NaOH

300

Hvordan fremstilles Flour?

Moissan metoden Smeltet KF og HF i en elektrolyse ved omkring 90°C hvor der hele tiden pumpes HF ind. Carbon anode 2 F-(aq) -> F2(g) + 2 e- Stål katode vægge 2 H+(aq) + 2 e- -> H2(g)

400

Hvordan fremstilles magnesium?

Der af masser af magnesium opløst i havvand. Tilsætter calciumhydroxid til havvand fordi magnesiumhydroxid er mere uopløseligt end dette. Ca(OH)2(s) + Mg+ (aq) -> Ca2+ (aq) + Mg(OH)2 (s) Mg(OH)2 (s) + 2 HCl (aq) -> MgCl2 (aq) + 2 H2O (l) Derefter fjernes vandet og stoffet sættes i en elektrolyse Mg2+ + 2 e- -> Mg(l) 2 Cl- -> Cl2 + 2 e- Chlorgassen bliver så lavet tilbage til saltsyre der genbruges.

500

Hvordan fremstilles hydrogenflourid?

Ved opvarmning CaF2(s) + H2SO4(l) -> 2 HF(g) + CaSO4(s)

Ekstraktion

100

Hvordan ekstraheres kalium

Na(l) + KCl(l) <--> K(g) + NaCl(l)

200

Hvordan fremstilles Natriumcarbonat

2 NaCl(aq) + CaCO3(s) -> Na2CO3(aq) + CaCl2 (aq)

300

Hvordan fremstilles Carbontetrachlorid?

Tidligere brugt som ildslukker, men nu vides at den er kræftfremkaldende og drivhusgas der ødelægger ozonlaget. Ved opvarmning og FeCl3 som katalysator CS2(g) + 3 Cl2(g) -> CCl4(g) + S2Cl2(g) CS2(g) + 2 S2Cl2(g) -> CCl4(g) + 6 S(s) Eller CH4(g) + 4 Cl2(g) -> CCl4(l) + 4 HCl(g) 2 Cl- -> Cl2 + 2 e- Chlorgassen bliver så lavet tilbage til saltsyre der genbruges.

400

Hvordan fremstilles Aluminium?

Kendt som Hall-Héroult processen. Dannes ud fra mineralet bauxit der behandles varmt med stærk base, hvorved aluminiumoxid går i opløsning. De andre stoffer i bauxit er her uopløselige og kan sies fra – dette affaldsstof kaldes rødt mudder (pga. jern farve). Al2O3(s) + 2 OH-(aq) + 3 H2O(l) -> 2 [Al(OH)4]- (aq) Herefter nedkøles først hvorefter det faste stof opvarmes 2 [Al(OH)4]- (aq) -> Al2O3*3H2O(s) + 2 OH- Al2O3*3H2O(s) -> Al2O3(s) + 3 H2O (g) Herved har man fået dannet rent aluminiumoxid. Dette laves til aluminium ved elektrolyse, men man opløser aluminiumsoxiden i cryolit, Na3AlF6 fordi det så får et lavere smeltepunkt. Al3+ + 3 e- -> Al(l) O2- + C(s) -> CO(g) + 2e-. Der er også en forklaring på hvordan cryolit dannes delvist ud fra Al(OH)4- men den skal vi forhåbentlig ikke kunne. What is

500

Hvordan fremstilles silicium? (ikke en ekstraktion!)

Kvarts varmes i ovn til over 2000°Csammen med koks SiO2(s)+ 2 C(s) -> Si(l) + 2 CO(g) Dette skal renses meget for at kunne bruges i elektronik. Derfor destilleres flere gange 300°C Si(s) + 3 HCl(g) -> SiHCl3(g) + H2(g) 1000C SiHCl3(g) + H2 (g) -> Si(s) + 3 HCl(g) Det renses også ved zonesmeltning

BygBeton

100

Hvordan fremstilles Portland Cement

Blander limsten (kalksten) og skaller (der er en blanding af aluminosilikater). Det opvarmes til 2000°C. Herved dannes nogle klumper kaldet clinker(eng) der er en blanding af Ca3SiO5, Ca2SiO5, Ca3Al2O6 og Ca4Al2Fe2O10 og store mængder CO2. Det blandes med gips CaSO4*2H2O og males til fint pulver. Beton laves ved at blande cement pulveret med sand og småsten og tilføje vand. Sandet er SiO2 og når vandet tilsættes blandes det hele og flere reaktioner med vand sker. Eks. 2 Ca3SiO5(s) + 7 H2O(l) -> Ca3Si2O7*4H2O(s) + 3 Ca(OH)2(s) Dette hydrat danner stærke silicium-oxygen bindinger som holder betonen sammen.

200

Hvordan fremstilles gips?

CaCO3(s) + H2O(l) -> Ca2+ (aq) + HCO3-(aq) + OH-(aq) Ca2+(aq) + SO42- + 2 H2O (l) -> CaSO4*2 H2O (s)

300

Hvordan fremstilles Ammoniak? (ikke bygbeton)

Den moderne Haber-Bosch process Skal først bruge rent H2. sker ved 750°C og højt tryk for at få den optimale reaktion ud fra både termodynamik og reaktionskinetik. CH4(g) + H2O(g) -> CO(g) + 3 H2(g) Så tilsættes luft til denne blanding som med vilje stadig indeholder lidt methan CH4(g) + ½ O2 (g) + 2 N2 -> CO(g) + 2 H2 + 2 N2(g) CO(g) + H2O(g) <-> CO2(g) + H2(g) Carbondioxid kan så fjernes fra gassen og tilbage har man gas med rent hydrogen og nitrogen N2(g) + 3 H2(g) <-> 2 NH3(g) For at få reaktionen til at gå mod højre forøges trykket, ønsker også høj temperatur for at øge reaktionshastigheden. Fabrikker bruger mellem 10 og 100 MPa og 400-500°C.

400

Hvordan fremstilles phosphor? (ikke bygbeton)

Calciumphosphat opvarmes i elektrisk ovn til 1500°C 2 Ca3(PO4)2(s)+ 10 CO(g) -> 6 CaO(s) + 10 CO2(g) + P4 Herved dannes hvidt phosphor der brænder i kontakt med ilt. Rød phosphor er disse sat sammen i kæder.

500

Hvordan fremstilles svovl? (ikke bygbeton)

Claus processen omdanner H2S fra naturgas HOCH2CH2NH2(l) + H2S(g) -> HOCH2CH2NH3+ + HS- Ved at varme op på denne væske fås rent H2S der blandes med ilt i rigtigt forhold så kun noget af det reagerer 2 H2S(g) + 3 O2 (g) -> 2 SO2(g) + 2 H2O (g) 4 H2S(g) + 2 SO2(g) -> 6 S(s) + 4 H2O(g)

Syrer

100

Hvordan fremstilles salpetersyre?

Ostwald-processen 4 NH3(g) + 5 O2(g) -> 4 NO(g) + 6 H2O(g) Sker ved platin katalysator, meget exoterm, sker ved lavt tryk for at udnytte entropi (9 gasmolekyler bliver til 10). 2 NO(g) + O2(g) -> 2 NO2(g) 3 NO2(g) + H2O(l) -> HNO3(l) + NO(g) Igen exotermisk, udnytter tryk og temperature. NO cirkuleres tilbage.

200

Hvordan fremstilles svovlsyre?

Kontakt-processen. Tørt svovl og tør luft ledes gennem en V2O5 katalysator ved 400-500°C 2 SO2(g) + O2(g) -> 2 SO3(g) Dette reagerer for voldsomt med vand så bruger koncentreret svovlsyre SO3(g) + H2SO4(l) -> H2S2O7(l) H2S2O7 (l) + H2O(l) -> 2 H2SO4(l)

300

Hvordan fremstilles saltsyre?

Bliver fremstillet som biprodukt ved mange andre industrier. Fx ved carbontetrachlorid CH4(g) + 4 Cl2(g) -> CCl4(l) + 4 HCl(g)

400

Hvordan fremstilles Carbonsulfid? (ikke en syre)

Meget giftigt. Fremstilles ved 700°C CH4(g) + 4 S(l) -> CS2(g) + 2 H2S(g) Ved efterfølgende nedkøling kondenserer CS2 What is

500

Hvordan fremstilles hydrogencyanid?

Meget giftigt. To forskellige processer findes Degussa processen, høj temperatur 1200°C og platin katalysator CH4(g) + NH3 -> HCN(g) + 3 H2(g) Andrussow processen, 1100°C, Pt katalysator og oxygen tilstede 2 CH4(g) + 2 NH3(g) + 3 O2 -> 2 HCN(g) + 6 H2O (g) Væske ved stuetemperatur. Meget svag syre.

Andet

100

Glæder du dig også til bangskål med Fehrman

JAAAA!

200

Hvordan fremstilles Calciumcarbid?

Koks og kalciumoxid opvarmes i ovn til ca. 2000°C CaO(s) + 3 C(s) -> CaC2(s) + CO(g)

300

Hvordan fremstilles diboran?

Diboran B2H6. Disse er specielle fordi to H’er hver danner to bindinger – en til hvert B-atom, man siger de danner broer mellem atomerne. H har den højeste elektronegativitet og er derfor den negative her. Giver et meget reaktivt stof der brænder i kontakt med luft. 2 BF3(g) + 6 NaH(s) -> B2H6(g) + 6 NaF(s)

400

Hvordan fremstilles mange andre boraner?

Mange andre boraner dannes ud fra diboran. 2 B2H6 (g) -> B4H10(g) + H2(g) B4H10 (g) + B2H6(g) -> 2 B5H11(g) + 2 H2(g)What is

500

Hvordan fremstilles siliciumcarbid?

Meget hårdt og højt smeltepunkt. Fremstilles i ovn på 2300°C SiO2(s) + 3 C(s)  SiC(s) + 2 CO (g)