ప్రశ్నలు - జవాబులు
1. ఫ్లోరిన్ రసాయన ధర్మాలు నాలుగు రాయండి.
జ. ఫ్లోరిన్ NH3ని N2గా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది.
2NH3 + 3F2 → 6HF + N2
* ఫ్లోరిన్ KCl ఉండే క్లోరిన్ను స్థానభ్రంశం చేస్తుంది.
2KCl + F2 → 2KF + Cl2
* F2 లోహాలతో ఫ్లోరైడ్లను ఇస్తుంది.
Cu + F2 → CuF2
* F2 నీటితో చర్య జరిపి O3, O2 లను ఇస్తుంది.
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
3F2 + 3H2O → 6HF + O3
2. అంతర్ హాలోజన్ సమ్మేళనాలంటే ఏమిటి? వాటిలో ఉండే సంకరీకరణం, ఆకృతి తెలపండి.
3. విట్లా గ్రే పద్ధతిలో ఫ్లోరిన్ను ఎలా తయారు చేస్తారు?
జ: F2 ను పారిశ్రామికంగా ఈ పద్ధతిలో తయారు చేస్తారు.
వేడిచేసే తీగచుట్టతో చుట్టిన కాపర్ ఘటం కాథోడ్గా పని చేస్తుంది. పైభాగాన H2 నిష్క్రమించే మార్గం ఉంది. ఆనోడ్ను గ్రాఫైట్తో చేశారు. గలన పొటాషియం హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ (2HF : 1 KF ) ను విద్యుద్విశ్లేష్యంగా తీసుకుంటారు. దీన్ని విద్యుద్విశ్లేషణం చేస్తే H2 & F2 వెలువడతాయి. కాథోడ్ వద H2 వెలువడుతుంది. H2 & F2 లు కలసి పేలుడు చర్య జరగకుండా చేసేందుకు ఆనోడ్, కాథోడ్లను వేరు చేయడానికి కాపర్ విభాజకాన్ని తీసుకుంటారు. HF మలినాలను NaF తో తొలగిస్తారు.
373 K
KF + HF → KHF2 K+ + H+ + 2F- H2 (కాథోడ్ వద్ద) + F2 (ఆనోడ్ వద్ద)
గలనం విద్యుద్విశ్లేషణ
4. నెల్సన్ పద్ధతిలో పారిశ్రామికంగా క్లోరిన్ను ఎలా తయారు చేస్తారు?
జ. నెల్సన్ ఘటంలో "U" ఆకారపు సచ్ఛిద్ర స్టీలు గొట్టం ఉంటుంది.
దీని లోపల పలుచటి రాతినార లైనింగ్ ఉంటుంది. ఈ గొట్టం కాథోడ్గా వ్యవహరిస్తుంది.
ఈ గొట్టంలోకి బ్రైన్ ద్రావణాన్ని (సజల NaCl) విద్యుద్విశ్లేష్యంగా తీసుకుంటారు. దీన్లోకి వేలాడదీసిన గ్రాఫైట్ కడ్డీ ఆనోడ్గా వ్యవహరిస్తుంది. మొత్తం గొట్టాన్ని ఇనుప తొట్టిలో ఉంచుతారు. దీని కింద గ్రాహక పాత్రను ఏర్పాటుచేస్తారు. కింది భాగం నుంచి పంపే నీటి ఆవిరి U గొట్టంలోని సన్నటి రంధ్రాలను శుభ్రపరచడంతోపాటు, పదార్థాలను వేడిగా ఉంచుతుంది. ఘటంలోకి విద్యుత్ని పంపడం వల్ల ఆనోడ్ వద్ద Cl2 వెలువడుతుంది. సన్నటి రంధ్రాల్లో ఉండే Na+ అయాన్లు నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి NaOHను ఇస్తాయి.
ఘటంలో జరిగే చర్యలు:
2NaCl 2Na+ + 2Cl- (అయనీకరణం)
ఆనోడ్ వద్ద: 2Cl- Cl2 + 2e- (ఆక్సీకరణం)
కాథోడ్ వద్ద: 2H2O + 2e- OH- + H2 (క్షయకరణం)
2Na+ + 2OH- 2 NaOH
5. కిందివాటితో Cl2 చర్యలను తెలపండి
i) SO2 ii) Ca(OH)2 iii) చల్లటి సజల NaOH iv) గాఢ, వేడి NaOH
i. SO2 తో Cl2 చర్య జరిపి SO2Cl2 ను ఇస్తుంది.
ii. పొడి సళ్లించు సున్నం (dry slaked lime)తో Cl2 చర్య జరిపి విరంజన చూర్ణాన్ని (Bleaching Powder) ఇస్తుంది.
Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2 + H2O
iii) క్లోరిన్ సజల, చల్లటి NaOHతో చర్యజరిపి Cl-, OCl-లను ఇస్తుంది.
NaOH + Cl2 NaCl + NaOCl + H2O
iv) క్లోరిన్ గాఢ, వేడి NaOHతో చర్య జరిపి Cl- , ClO-3 లను ఇస్తుంది.
6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
6. పారిశ్రామికంగా బ్లీచింగ్ పౌడర్ ఎలా తయారుచేస్తారు?
జ: బ్లీచింగ్ పౌడర్ (CaOCl2) తయారుచేయుట
కాల్షియం క్లోరో హైపోక్లోరైట్ను బ్లీచింగ్ పౌడర్ (విరంజన చూర్ణం) అంటారు. పారిశ్రామికంగా దీన్ని 'బెక్మన్' పద్ధతిలో తయారు చేస్తారు. ఈ ప్లాంటులో పోత ఇనుముతో చేసిన గోపురం ఉంటుంది. దీనిలో అనేక క్షితిజ సమాంతర అరలపై తిరిగే క్షేపణులు బిగించి ఉంటాయి. గోపురం పైభాగాన ఉన్న హాపర్ ద్వారా పొడిగా ఉన్న Ca(OH)2ను, కింది భాగం నుంచి వేడి గాలిని, Cl2 లను పంపుతారు. క్రియాజనకాలు వ్యతిరేక దిశల్లో ప్రయాణించి చర్య జరపడాన్ని ''ప్రతి ప్రవాహక సూత్రం'' అంటారు. తయారైన బ్లీచింగ్ పౌడర్ను గ్రాహక పాత్రలో సంగ్రహిస్తారు.
Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2 + H2O
7. a) CO2 b) చల్లటి నీరు c) ఇథనోల్ d) అధికంగా చల్లటి విలీన ఆమ్లాలు బ్లీచింగ్ పౌడర్తో జరిపే చర్యలను రాయండి.
జ: * బ్లీచింగ్ పౌడర్తో CO2 చర్య జరిపి అందుబాటు Cl2ను ఇస్తుంది.
CaOCl2 + CO2 CaCO3 + Cl2
* బ్లీచింగ్ పౌడర్ చల్లటి నీటితో కలసి Ca+2, Cl− , OCl−లను ఇస్తుంది.
చల్లటి నీరు
CaOCl2 Ca+2 + Cl− + OCl−
* బ్లీచింగ్ పౌడర్ ఇథనోల్ని ఇథనాల్గా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది.
b.p.
CH3CH2OH + (O) CH3CHO + H2O
* అధికంగా తీసుకున్న చల్లటి విలీన ఆమ్లంతో విరంజన చూర్ణం చర్య జరిపి అందుబాటు క్లోరిన్ను ఇస్తుంది.