چرا آب سوختگی نمی کند، هرچند از مواد قابل احتراق (هیدروژن و اکسیژن) تشکیل شده است. معادله اکسیژن هیدروژن هیدروژن شیمی آلی
§3 معادله واکنش و نحوه ایجاد آن
اثر متقابل هیدروژن از جانب اکسیژنچگونه این هنوز نصب شد سر هنری کاوندیش، منجر به تشکیل آب می شود. بیایید فرصتی برای این مثال ساده داشته باشیم معادلات واکنش های شیمیایی.
چه چیزی از آن به دست می آید هیدروژن و اکسیژن، ما قبلا می دانیم:
H 2 + O 2 → H 2 O
در حال حاضر ما در نظر می گیریم که اتم های عناصر شیمیایی در واکنش های شیمیایی ناپدید می شوند و از هیچ چیز ظاهر نمی شوند، به یکدیگر تبدیل نمی شوند و اتصال به ترکیبات جدیدتشکیل مولکول های جدید این بدان معنی است که معادله واکنش شیمیایی اتم های هر گونه باید همان مقدار باشد قبل از واکنش ها ( ترک کرد از نشانه برابری) و بعد از پایان واکنش ( در سمت راست از نشانه برابری)، مانند این:
2n 2 + O 2 \u003d 2n 2
این چیزی است که آن است معادله واکنش - ورود مشروط واکنش شیمیایی جریان با کمک فرمول های مواد و ضرایب.
این به این معنی است که در واکنش کاهش یافته است دو دعا هیدروژن باید S. یک مول اکسیژنو به عنوان یک نتیجه تبدیل خواهد شد دو دعا اب.
اثر متقابل هیدروژن از جانب اکسیژن - یک فرآیند ساده نیست این منجر به تغییر در درجه های اکسیداسیون این عناصر می شود. برای انتخاب ضرایب در چنین معادلات، معمولا از روش استفاده می شود " تعادل الکترونیکی".
هنگامی که آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل می شود، به این معنی است که هیدروژن درجه اکسیداسیون خود را تغییر داد 0 قبل از + I.، ولی اکسیژن - OT 0 قبل از -ii. در عین حال، چندین اکسیژن از اتم های هیدروژن آمد (n) الکترونها:
هیدروژن، حفاری الکترونها، در اینجا خدمت می کند ترساندن، و اکسیژن، دریافت الکترون ها - اکسید کننده.
اکسیدان ها و عوامل کاهش دهنده
بیایید ببینیم که چگونه فرآیندهای بازگشت و مصرف الکترون به طور جداگانه هستند. هیدروژن، با ملاقات با "دزد" - سیلندر، تمام میراث خود را از دست می دهد - دو الکترون، و درجه اکسیداسیون آن برابر می شود + I.:
H 2 0 - 2 e. - \u003d 2N + I
اتفاق افتاد معادله نیمه منابع اکسیداسیون هیدروژن
و یک گانگستر اکسیژن o 2مرتبط با آخرین الکترون ها از هیدروژن تاسف آور، بسیار با درجه جدیدی از اکسیداسیون بسیار خوشحال است -ii:
o 2 + 4 e. - \u003d 2O -II
آی تی معادله بازیابی نیمه واکنش اکسیژن.
باقی مانده است که هر دو "گانگستر" و "قربانی" خود را از دست داد، فردیت شیمیایی خود را از دست دادند و از مواد ساده - گازها با مولکول های دیاتومیک H 2 و o 2 تبدیل به بخشی از شیمیایی جدید - اب H 2 O..
ما همچنان به شرح زیر استدلال می کنیم: چند الکترون به عنوان عامل کاهش دهنده به عامل اکسید کننده گانگستر، همانطور که او دریافت کرد، ادامه داد. تعداد الکترون های داده شده توسط عامل کاهش دهنده باید برابر تعداد الکترون های اتخاذ شده توسط عامل اکسید کننده باشد.
بنابراین، لازم است تعداد الکترون ها را برابر کنید در نیمه اول و دوم تشکیل. در شیمی، چنین شکل مشروط ضبط معادلات نیمه واکنش اتخاذ شده است:
2 H 2 0 - 2 e. - \u003d 2N + I |
|
1 O 2 0 + 4 e. - \u003d 2O -II |
در اینجا، اعداد 2 و 1 به سمت چپ براکت شکل، ضرب کننده هایی هستند که به اطمینان از برابری تعداد الکترون های داده شده و دریافت شده کمک می کنند. ما در نظر می گیریم که در معادلات نیمه تشکیل، 2 الکترون داده شده است، و آن را به تصویب رسید 4. برای برابر تعداد الکترون های دریافت شده و قابل جابجایی، کوچکترین چند و چند ضلعی اضافی یافت می شود. در مورد ما، کوچکترین چندگانه معمول است. 4. چند ضلعی اضافی 2 (4: 2 \u003d 2) برای هیدروژن)، و برای اکسیژن - 1 (4: 4 \u003d 1)
عوامل نتیجه به عنوان ضرایب معادله واکنش آینده عمل می کنند:
2H 2 0 + O 2 0 \u003d 2H 2 + I O -i
هیدروژن اکسید کردن نه تنها هنگام ملاقات با اکسیژن. تقریبا مشابه در عمل هیدروژن و فلورین F 2، هالوژن و معروف "دزد"، و به نظر می رسد بی ضرر نیتروژن n 2:
H 2 0 + F 2 0 \u003d 2H + I F-I |
3H 2 0 + N 2 0 \u003d 2N -III H 3 + I |
معلوم می شود فلوروپود HF. یا امونیاک nh 3.
در هر دو اتصال، درجه اکسیداسیون هیدروژن آن برابر می شود + I.از آنجا که شرکای مولکول به او "حریص" به شخص دیگری الکترونیک تبدیل می شود، با الکترونگامی بالا - فلورین F. و نیتروژن n.. W. نیتروژن مقدار الکترونیژی به عنوان سه واحد متعارف برابر است و فلورین به طور کلی، بالاترین جریان الکتریکی در میان تمام عناصر شیمیایی چهار واحد است. بنابراین جای تعجب نیست که کمبود اتم هیدروژن را بدون محیط الکترونیکی ترک کنید.
ولی هیدروژن شاید من. بازگرداندن - الکترون را بردارید این اتفاق می افتد اگر فلزات قلیایی یا کلسیم در واکنش با آن دخیل باشند، که در آن الکترونی الکتریکی کمتر از هیدروژن است.
در سیستم دوره ای، هیدروژن در دو نوع کاملا مخالف در خواص گروه های عناصر قرار دارد. این ویژگی آن را کاملا منحصر به فرد می کند. هیدروژن به سادگی یک عنصر یا ماده نیست، بلکه بخشی جدایی ناپذیر از بسیاری از ترکیبات پیچیده، عنصر ارگانیک و بیوژنیک است. بنابراین، ما خواص و ویژگی های آن را در جزئیات بیشتر در نظر می گیریم.
جداسازی گاز سوخت در فرآیند تعامل بین فلزات و اسیدها در قرن XVI مشاهده شد، یعنی در طول تشکیل شیمی به عنوان علم. دانشمند معروف انگلیسی هنری کاوندیش از سال 1766 این ماده را مورد بررسی قرار داد و به نام "هوا قابل احتراق" داد. هنگام سوزاندن، این گاز به آب داد. متأسفانه، تعهد تئوری دانشمند Phlogiston (هیپوتون ماده "فرضیه") مانع از نتیجه گیری او شد.
شیمیدان فرانسوی و طبیعتگرای A. Lavoisier، همراه با مهندس J. بیشتر و با کمک Gasometers ویژه در سال 1783، یک سنتز آب، و پس از آن و تجزیه و تحلیل آن را با تجزیه بخار آب گرم آب گرم انجام داد. بنابراین، دانشمندان توانستند نتیجه های درست را به دست آورند. آنها دریافتند که "هوا قابل احتراق" نه تنها بخشی از آب است، بلکه می تواند از آن به دست آید.
در سال 1787، Lavoisier این فرض را مطرح کرد که گاز تحت مطالعه یک ماده ساده است و بر این اساس، به تعداد عناصر شیمیایی اولیه اشاره دارد. او او را هیدروژن (از کلمات یونانی از هویدور - آب + Gennao - خدا)، به عنوان مثال "Horing Water" نامید.
نام روسی "هیدروژن" در سال 1824 یک شیمیدان M. Solovyov پیشنهاد کرد. تعیین ترکیبات آب، پایان "تئوری Flogiston" را مشخص کرد. در اتصال قرن ها XVIII و XIX، مشخص شد که اتم هیدروژن بسیار سبک است (در مقایسه با اتم های دیگر عناصر) و جرم آن برای واحد اصلی مقایسه توده های اتمی پذیرفته شده است، به دست آوردن مقدار برابر با 1.
مشخصات فیزیکی
هیدروژن ساده ترین علم شناخته شده مواد است (14.4 برابر سبک تر از هوا)، تراکم آن 0.0899 گرم در لیتر (1 ATM، 0 درجه سانتیگراد) است. این ماده ذوب می شود (سخت) و جوش (مایع شده) به ترتیب در -259.1 درجه سانتی گراد و -252.8 درجه سانتیگراد (تنها هلیوم دارای جوش پایین و ذوب T °) است.
دمای بحرانی هیدروژن بسیار کم است (-240 درجه سانتیگراد). به همین دلیل، مایع سازی خود یک فرآیند پیچیده و هزینه است. فشار بحرانی ماده 12.8 کیلوگرم / سانتی متر مربع است و تراکم بحرانی 0.0312 گرم در سانتی متر است. در میان تمام گازها، هیدروژن دارای بیشترین هدایت حرارتی است: در 1 ATM و 0 درجه سانتیگراد، آن برابر با 0.174 w / (MHC) برابر است.
ظرفیت حرارتی خاص ماده تحت شرایط مشابه - 14.208 KJ / (CGKK) یا 3،394 کال / (GC ° C). این عنصر در آب محلول در آب (حدود 0.0182 میلی لیتر در گرم در 1 ATM و 20 درجه سانتیگراد) است، اما به خوبی در اکثر فلزات (نیکل، PT، PA و دیگران)، به ویژه در پالادیوم (تقریبا 850 جلد در هر PD) است.
با آخرین اموال، توانایی انتشار آن مرتبط است، در حالی که انتشار از طریق آلیاژ کربن (به عنوان مثال، فولاد) می تواند با تخریب آلیاژ به دلیل تعامل هیدروژن با کربن همراه باشد (این فرآیند به نام کربنیزاسیون نامیده می شود). در یک حالت مایع، ماده بسیار آسان است (تراکم - 0.0708 g / cm³ در t ° \u003d -253 ° C) و مایع (ویسکوزیته - 13.8 Scholasis تحت شرایط مشابه).
در بسیاری از ترکیبات، این عنصر دارای Valence +1 (درجه اکسیداسیون)، مانند سدیم و سایر فلزات قلیایی است. این معمولا به عنوان آنالوگ این فلزات محسوب می شود. بر این اساس، او گروه من از سیستم Mendeleev را هدایت می کند. در هیدرید فلزات، یون هیدروژن یک بار منفی را نشان می دهد (درجه اکسیداسیون در همان زمان -1)، یعنی Na + H- ساختار مشابه Na + Clloride دارد. مطابق با این و برخی از حقایق دیگر (مجاورت خواص فیزیکی عنصر "H" و هالوژن، توانایی جایگزینی آن با هالوژن ها در ترکیبات آلی) هیدروژن متعلق به گروه VII سیستم Mendeleev است.
در شرایط عادی، هیدروژن مولکولی دارای فعالیت کم است، به طور مستقیم تنها با فعال ترین غیر فلزات (با فلوئور و کلر، با دومی - در نور) متصل می شود. به نوبه خود، هنگامی که گرم می شود، آن را با بسیاری از عناصر شیمیایی تعامل می کند.
هیدروژن اتمی فعالیت شیمیایی را افزایش داده است (در مقایسه با مولکولی). با اکسیژن، فرمول را تشکیل می دهد:
N2 + ½2 \u003d n₂o،
برجسته سازی 285.937 KJ / MOL گرما یا 68،3174 کیلوکالری / مول (25 درجه سانتیگراد، 1 دستگاه خودپرداز). در شرایط درجه حرارت معمولی، واکنش به آرامی ادامه می یابد و در T °\u003e 550 ° C - غیر قابل کنترل است. محدودیت های انفجار مخلوطی از هیدروژن + اکسیژن در حجم 4-94٪ H2 و مخلوط هیدروژن + هوا - 4-74٪ H2 (مخلوطی از دو حجم H2 و یک حجم O2 گاز موش صحرایی نامیده می شود.
این عنصر برای بازگرداندن اکثر فلزات استفاده می شود، زیرا اکسیژن را با اکسید می گیرد:
Fe₃o + 4H₂ \u003d 3FE + 4N2O،
CuO + H2 \u003d Cu + H2O، و غیره
با هالوژن های مختلف، هیدروژن هیدروژن هیدروژن، به عنوان مثال:
N2 + CL2 \u003d 2NSL.
با این حال، هنگامی که واکنش های فلوئور، هیدروژن منفجر می شود (این در تاریکی، در دمای -252 درجه سانتیگراد رخ می دهد)، با بروم و کلر تنها زمانی که گرم یا روشنایی، و با ید، به طور انحصاری در هنگام گرم شدن واکنش نشان می دهد. هنگامی که تعامل با نیتروژن، آمونیاک تشکیل می شود، اما تنها بر روی کاتالیزور، در فشار بالا و درجه حرارت:
Zn2 + n2 \u003d 2nn₃.
هنگامی که گرما، هیدروژن به طور فعال با گوگرد واکنش نشان می دهد:
N2 + s \u003d h2s (سولفید هیدروژن)
و این بسیار سخت تر است - با تلوریم یا سلنیوم. با کربن خالص، هیدروژن بدون کاتالیزور واکنش نشان می دهد، اما در دمای بالا:
2n2 + c (آمورف) \u003d ch₄ (متان).
این ماده به طور مستقیم با برخی از فلزات (قلیایی، زمین قلیایی، زمین قلیایی و دیگر) واکنش نشان می دهد، به عنوان مثال:
H2 + 2LI \u003d 2LIH.
اهمیت عملی قابل ارزیابی، تعاملات هیدروژن و اکسید کربن (II) دارد. در این مورد، بسته به فشار، دما و کاتالیزور، ترکیبات مختلف ارگانیک تشکیل شده است: NSNO، CN₃ON، و غیره هیدروکربن های غیر اشباع در روند واکنش به اشباع منتقل می شوند، به عنوان مثال:
با n ₂ n + h2 \u003d c n ₂ n ₊2.
هیدروژن و ترکیبات آن نقش استثنایی در شیمی دارند. این باعث می شود خواص اسید T. n. اسید پروتونیک تمایل به تشکیل یک پیوند هیدروژنی با عناصر مختلفی دارد که تأثیر قابل توجهی بر خواص بسیاری از ترکیبات غیر معدنی و آلی دارند.
به دست آوردن هیدروژن
انواع اصلی مواد خام برای تولید صنعتی این عنصر گازهای پالایش، گاز های قابل احتراق و گاز کک هستند. همچنین از طریق الکترولیز از آب (در مکان هایی با برق مقرون به صرفه) به دست آمده است. یکی از مهمترین روش های تولید مواد طبیعی گاز طبیعی، تعامل کاتالیزوری هیدروکربن ها، عمدتا متان، با بخار آب (T.N. تبدیل) است. مثلا:
Ch₄ + H2O \u003d CO + Zn2.
اکسیداسیون ناقص هیدروکربن ها با اکسیژن:
Ch₄ + ½O22 \u003d CO + 2n2.
ترکیب اکسید کربن سنتز شده (II):
CO + N₂O \u003d SO + H2.
هیدروژن تولید شده از گاز طبیعی ارزان ترین است.
برای الکترولیز آب، جریان ثابت استفاده می شود، که از طریق یک راه حل NaOH یا CON منتقل می شود (اسیدها برای جلوگیری از خوردگی ابزارها استفاده نمی شود). در آزمایشگاه، مواد توسط الکترولیز آب یا به عنوان یک نتیجه از واکنش بین اسید هیدروکلریک و روی به دست می آید. با این حال، اغلب از مواد کارخانه آماده ساخته شده در سیلندرها استفاده می شود.
از گاز پالایش نفت و گاز کک، این عنصر با حذف تمام اجزای دیگر مخلوط گاز جدا شده است، زیرا آنها با خنک شدن عمیق آسان تر می شوند.
به طور صنعتی، این مواد حتی در پایان قرن XVIII نیز دریافت شد. سپس آن را برای پر کردن بالن استفاده شد. در حال حاضر، هیدروژن به طور گسترده ای در صنعت، به طور عمده در مواد شیمیایی، برای تولید آمونیاک استفاده می شود.
مصرف کنندگان توده ماده، تولید کنندگان متیل و سایر الکل ها، بنزین مصنوعی و بسیاری از محصولات دیگر هستند. آنها توسط سنتز اکسید کربن (II) و هیدروژن به دست می آیند. هیدروژن برای هیدروژنه سازی سوخت های مایع و جامد مایع، چربی ها و غیره استفاده می شود، برای سنتز HCL، هیدرولیک از محصولات نفتی، و همچنین برش / جوشکاری فلزات. مهمترین عناصر انرژی هسته ای ایزوتوپ های آن - تریتیوم و دوتریوم است.
نقش بیولوژیکی هیدروژن
حدود 10 درصد از توده های موجود زنده (به طور متوسط) بر این عنصر می افتد. این بخشی از آب و گروه های ضروری ترکیبات طبیعی، از جمله پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، کربوهیدرات ها است. چرا خدمت می کند؟
این ماده نقش تعیین کننده ای را ایفا می کند: هنگام حفظ ساختار فضایی پروتئین ها (کواترنر)، در اجرای اصل مجاورت اسید نوکلئیک (یعنی در اجرای و ذخیره سازی اطلاعات ژنتیکی)، به طور کلی در "شناخت" در مولکولی مرحله.
هیدروژن یون H + در واکنش های پویای مهم / فرایندهای بدن قرار دارد. از جمله: در اکسیداسیون بیولوژیک، که سلول های زنده را با انرژی، در واکنش های بیوسنتز، در فتوسنتز در گیاهان، در فتوسنتز باکتریایی و نیتروژن، در حفظ تعادل اسید قلیایی و هوموستاز، در فرآیندهای حمل و نقل غشایی، فراهم می کند. همراه با کربن و اکسیژن، پایه عملکردی و ساختاری پدیده های زندگی را تشکیل می دهد.
خواص شیمیایی هیدروژن
در شرایط عادی، هیدروژن مولکولی نسبتا فعال است، به طور مستقیم به طور مستقیم با فعال ترین غیر فلزات (با فلوئور، و در نور و با کلر) متصل می شود. با این حال، هنگامی که گرم می شود، به واکنش با بسیاری از عناصر وارد می شود.
هیدروژن به واکنش ها با مواد ساده و پیچیده وارد می شود:
- تعامل هیدروژن با فلزات این منجر به تشکیل مواد پیچیده - هیدرید، در فرمول های شیمیایی که اتم فلزی همیشه در ابتدا ایستاده است:
در دمای بالا، هیدروژن به طور مستقیم واکنش نشان می دهد با برخی از فلزات (قلیایی، زمین قلیایی و دیگران)، تشکیل مواد بلورین سفید - هیدرید فلزی (Li H، Na N، KN، San 2، و غیره):
H 2 + 2LI \u003d 2LIH
هیدرید های فلزی به راحتی با آب تشکیل می شود با تشکیل آلکالی مناسب و هیدروژن:
sa H 2 + 2N 2 O \u003d CA (OH) 2 + 2n 2
- هنگامی که تعامل هیدروژن با غیر فلزات کاهش ترکیبات هیدروژن تشکیل شده است. در فرمول شیمیایی یک ترکیب هیدروژنی پروازی، یک اتم هیدروژن می تواند در هر دو محل اول و دوم قرار بگیرد، بسته به محل در PSHE (نگاه کنید به صفحه در اسلاید):1). با اکسیژنهیدروژن فرم آب:
ویدئو "Gores هیدروژن"
2n 2 + O 2 \u003d 2n 2 O + Q
در دمای طبیعی، واکنش به آرامی، بیش از 550 درجه سانتیگراد - با انفجار ادامه می یابد (مخلوط 2 حجم H 2 و 1 حجم O 2 نامیده می شود گاز Razchim)
.
ویدئو "انفجار گاز رادیو"
ویدئو "آماده سازی و انفجار مخلوط تراکم"
2). با هالوژن هیدروژن فرم های هالوژن را تشکیل می دهد، به عنوان مثال:
H 2 + CL 2 \u003d 2NSL
در همان زمان با فلوئور، هیدروژن منفجر می شود (حتی در تاریکی و در دمای 252 درجه سانتیگراد)، با کلر و بروم تنها زمانی که روشن یا گرما و با ید تنها زمانی که گرم می شود واکنش نشان می دهد.
3). با نیتروژن هیدروژن با تشکیل آمونیاک مواجه می شود:
Zn 2 + n 2 \u003d 2nn 3
فقط در کاتالیزور و در دمای بالا و فشار.
چهار) هنگامی که گرم می شود، هیدروژن به شدت واکنش نشان می دهد با خاکستری:
H 2 + S \u003d H 2 S (سولفید هیدروژن)،
سلنیوم و تلخ بسیار مشکل تر است.
5). با کربن خالص هیدروژن می تواند بدون کاتالیزور تنها در دمای بالا واکنش نشان دهد:
2n 2 + C (آمورف) \u003d CH 4 (متان)
- هیدروژن وارد جایگزینی واکنش با اکسید های فلزات می شود در عین حال، آب در محصولات تشکیل می شود و فلز بازسازی می شود. هیدروژن - خواص عامل کاهش دهنده را نشان می دهد:
هیدروژن استفاده می شود برای بازگرداندن فلزات بسیاریاز آنجا که اکسیژن از اکسید آنها طول می کشد:
Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3FE + 4N 2 O، و غیره
استفاده از هیدروژن
ویدئو "استفاده از هیدروژن"
در حال حاضر هیدروژن در مقادیر زیاد به دست می آید. این سنتز آمونیاک، هیدروژناسیون چربی ها و هیدروکربن های زغال سنگ، روغن و هیدروکربن ها بسیار بزرگ است. علاوه بر این، هیدروژن برای سنتز اسید هیدروکلریک، متیل الکل، آبی اسید، با جوشکاری و فلزات جعلی، و همچنین در تولید لامپ های رشته ای و سنگ های قیمتی استفاده می شود. برای فروش، هیدروژن وارد سیلندر تحت فشار بیش از 150 دستگاه خودپرداز می شود. آنها در یک رنگ سبز تیره رنگ شده اند و با کتیبه قرمز "هیدروژن" عرضه می شوند.
هیدروژن برای تبدیل چربی های مایع به جامدات جامد (هیدروژناسیون)، تولید سوخت مایع توسط هیدروژنه شدن روغن زغال سنگ و سوخت استفاده می شود. در متالورژی، هیدروژن به عنوان عامل کاهش اکسید یا کلرید برای به دست آوردن فلزات و غیر فلزات (آلمان، سیلیکون، گالیم، زیرکونیوم، هافنیوم، مولیبدن، تنگستن و غیره) استفاده می شود.
استفاده عملی از هیدروژن متنوع است: آنها معمولا توپ های توپ را پر می کنند، در صنایع شیمیایی، آن را به عنوان یک ماده خام برای به دست آوردن بسیاری از محصولات بسیار مهم (آمونیاک، و غیره)، در غذا - برای تولید چربی های جامد، و بنابراین، دمای بالا (تا 2600 درجه سانتیگراد)، با سوزاندن هیدروژن در اکسیژن به دست می آید، برای ذوب فلزات نسوز، کوارتز و غیره استفاده می شود. هیدروژن مایع یکی از کارآمدترین سوخت های جت است. مصرف جهانی سالانه هیدروژن بیش از 1 میلیون تن است.
شبیه سازی
№2. هیدروژن
وظایف برای تعمیر
شماره کار 1معادله واکنش های واکنش هیدروژن را با مواد زیر انجام دهید: F 2، CA، Al 2 O 3، اکسید جیوه (II)، اکسید تنگستن (VI). نام محصولات واکنش، انواع واکنش ها را مشخص کنید.
شماره کار 2
تغییر طرح:
H 2 O -\u003e H 2 -\u003e H 2 S -\u003e SO 2
شماره کار 3
محاسبه جرم آب، که می تواند هنگام سوزاندن 8 گرم هیدروژن به دست آید؟
روش های صنعتی به دست آوردن مواد ساده بستگی به آنچه که عنصر مربوطه در طبیعت شکل می گیرد، بستگی دارد، یعنی ممکن است مواد خام برای آماده سازی آن باشد. بنابراین، اکسیژن موجود در حالت آزاد با روش فیزیکی - جداسازی از هوا مایع به دست می آید. هیدروژن تقریبا به طور کامل به شکل ترکیبات است، بنابراین روش های شیمیایی برای به دست آوردن آن استفاده می شود. به طور خاص، واکنش تجزیه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. یکی از روش های به دست آوردن هیدروژن، واکنش تجزیه آب توسط شوک الکتریکی است.
روش اصلی صنعتی به دست آوردن هیدروژن یک واکنش با آب متان است که بخشی از گاز طبیعی است. این در دماهای بالا انجام می شود (آسان است مطمئن شوید که زمانی که متان عبور می کند، حتی از طریق آب جوش، هیچ واکنش رخ نمی دهد):
CH 4 + 2N 2 0 \u003d CO 2 + 4N 2 - 165 KJ
در آزمایشگاه، لزوما مواد خام طبیعی برای به دست آوردن مواد ساده استفاده نمی شود، بلکه مواد منبع را انتخاب می کنند، که از مواد لازم استفاده می شود. به عنوان مثال، در آزمایشگاه اکسیژن از هوا به دست نمی آید. همین امر مربوط به آماده سازی هیدروژن است. یکی از روش های آزمایشگاهی برای تولید هیدروژن، که گاهی اوقات در صنعت استفاده می شود - گسترش آب با سکته مغزی الکتریکی.
معمولا آزمایشگاه های هیدروژن با اثر متقابل روی با اسید هیدروکلریک به دست می آیند.
در صنعت
1.الکترولیز نمک های آبی:
2NACL + 2H 2 O → H 2 + 2NAOH + CL 2
2.انتقال بخار آب بیش از کک داغ در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد:
H 2 O + C ⇄ H 2 + CO
3.از گاز طبیعی.
تبدیل توسط بخار آب: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 ° C) اکسیداسیون کاتالیزوری با اکسیژن: 2Ch 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2
4. کراكن و اصلاح هیدروکربن ها در فرآیند پالایش نفت.
در آزمایشگاه
1.اثر اسیدهای رقیق شده به فلزات. برای انجام چنین واکنش، روی و اسید هیدروکلریک اغلب استفاده می شود:
Zn + 2HCL → ZNCL 2 + H 2
2.تعامل کلسیم با آب:
Ca + 2H 2 O → CA (OH) 2 + H 2
3.هیدرولیک هیدرولید:
nah + h 2 o → naoh + h 2
4.اکشن قلیایی بر روی روی یا آلومینیوم:
2AL + 2NAOH + 6H 2 O → 2NA + 3H 2 ZN + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2
5.با کمک الکترولیز. با استفاده از الکترولیز محلول های آبی قلیایی یا اسیدها بر روی کاتد، هیدروژن آزاد می شود، به عنوان مثال:
2H 3 O + + 2E - → H 2 + 2H 2 O
- بیوراکتور برای تولید هیدروژن
مشخصات فیزیکی
هیدروژن گازی می تواند در دو شکل (اصلاحات) وجود داشته باشد - به شکل ارتو و پارا هیدروژن.
در مولکول Orthodorod (SOP -259.10 ° C، T. کیپ. -252.56 درجه سانتیگراد) اسپین های هسته ای به طور مساوی (موازی) و در Paravodorod (M PL. -259،32 درجه سانتیگراد، T. کیپ. -252،89 درجه سانتیگراد) - مخالف یکدیگر (ضد موازی).
ممکن است فرم های Altropy Alto هیدروژن را در یک زاویه فعال در دمای نیتروژن مایع تقسیم کنید. در دمای بسیار کم، تعادل بین ارتوپدی و ضد آب تقریبا به سمت دومی هدف قرار می گیرد. در 80 به نسبت فرم تقریبا 1: 1. پارالودین تخریب شده تحت حرارت به یک ارتدوکسید تا تشکیل تعادل در دمای اتاق مخلوط می شود (Ortho-Steam: 75:25). بدون کاتالیزور، تحول به آرامی اتفاق می افتد، که باعث می شود تا خواص فرم های مختلف آلوتروپیک را مطالعه کنید. مولکول هیدروژن Dvkhatomna - H2. در شرایط عادی، گاز بدون رنگ، بوی و طعم است. هیدروژن ساده ترین گاز است، تراکم آن چندین بار کمتر از تراکم هوا است. بدیهی است، وزن کمتر مولکول ها، سرعت آنها بالاتر از همان دما است. به عنوان ساده ترین مولکول های هیدروژن سریعتر از مولکول های هر گاز دیگر حرکت می کنند و بنابراین سریعتر می تواند گرما را از یک بدن به دیگری انتقال دهد. به این معنی است که هیدروژن دارای بالاترین هدایت حرارتی در بین مواد گازی است. هدایت حرارتی آن تقریبا هفت برابر بیشتر از هدایت حرارتی هوا است.
خواص شیمیایی
مولکول های هیدروژن H2 کاملا با دوام هستند، و به منظور ورود به هیدروژن باید به واکنش وارد شود، انرژی زیادی باید صرف شود: H 2 \u003d 2N - 432 KJ بنابراین، در دمای طبیعی، هیدروژن با فلزات بسیار فعال واکنش نشان می دهد، به عنوان مثال با کلسیم، تشکیل کلسیم هیدرید کلسیم: Ca + H 2 \u003d SAN 2 و با تک فلزی فلورین، تشکیل هیدروژن فلورین: F 2 + H 2 \u003d 2HF با اکثر فلزات و هیدروژن غیر فلزات واکنش نشان می دهد در دمای بالا یا با اثر متفاوت به عنوان مثال هنگام روشنایی. این می تواند اکسیژن را از برخی از اکسید ها خارج کند، مثلا: CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 0 معادله ثبت شده نشان دهنده واکنش بهبودی است. واکنش های بهبودی فرآیندهای نامیده می شود، در نتیجه اکسیژن از ترکیب گرفته می شود؛ مواد سازگار با اکسیژن عامل های کاهش دهنده (در همان زمان خود را اکسید شده اند) نامیده می شوند. بعد، تعریف دیگری از مفاهیم "اکسیداسیون" و "بازیابی" داده خواهد شد. و این تعریف، از لحاظ تاریخی، معنی و در حال حاضر، به ویژه در شیمی آلی، حفظ می کند. پاسخ بازیابی مخالف واکنش اکسیداسیون است. هر دو این واکنش ها همیشه به عنوان یک فرایند ادامه می دهند: هنگام اکسیداسیون (بازیابی) یک ماده واحد، به طور همزمان بهبودی (اکسیداسیون) دیگری تعریف می شود.
n 2 + 3H 2 → 2 NH 3
با اشکال هالوژن پرورش هالوژن:
F 2 + H 2 → 2 HF، واکنش با انفجار در تاریکی و در هر دمای، CL 2 + H 2 → 2 HCL، واکنش با یک انفجار، تنها در نور ادامه می یابد.
با بخار با حرارت قوی ارتباط برقرار کنید:
C + 2H 2 → CH 4
تعامل با فلزات قلیایی و گاز زمین
اشکال هیدروژن با فلزات فعال هیدرید:
Na + H 2 → 2 NAH Ca + H 2 → CAH 2 Mg + H 2 → MGH 2
هیدرید - شور، جامد، به راحتی هیدرولیز شده:
CAH 2 + 2H 2 O → CA (OH) 2 + 2H 2
تعامل با اکسید فلزات (معمولا عناصر D)
اکسید ها به فلزات بازگردانده می شوند:
CuO + H 2 → Cu + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O
هیدروژناسیون ترکیبات آلی
تحت عمل هیدروژن بر روی هیدروکربن های غیر اشباع در حضور کاتالیزور نیکل و درجه حرارت بالا، یک واکنش رخ می دهد هیدروژن سازی:
CH 2 \u003d CH 2 + H 2 → CH 3 -ch 3
هیدروژن آلدهید ها را به الکل بازگرداند:
CH 3 Cho + H 2 → C 2 H 5 OH.
ژئوشیمی هیدروژن
هیدروژن مواد اصلی ساختمان جهان است. این شایع ترین عنصر است، و تمام عناصر از آن به عنوان یک نتیجه از واکنش های هسته ای و هسته ای تشکیل شده است.
هیدروژن H 2 آزاد نسبتا به ندرت در گازهای زمین یافت می شود، اما به شکل آب، مشارکت بسیار مهمی در فرایندهای ژئوشیمیایی دارد.
مواد معدنی هیدروژن را می توان در قالب یون آمونیوم، یون هیدروکسیل و آب بلوری قرار داد.
در اتمسفر، هیدروژن به طور مداوم به عنوان یک نتیجه از تجزیه آب توسط تابش خورشید تشکیل شده است. این به لایه های بالایی جو مهاجرت می کند و به فضا ناپدید می شود.
کاربرد
- انرژی هیدروژن
هیدروژن اتمی برای جوشکاری هیدروژنی اتمی استفاده می شود.
در صنایع غذایی، هیدروژن به عنوان یک افزودنی غذایی ثبت می شود E949مانند گاز بسته بندی
ویژگی های گردش خون
هیدروژن در مخلوط با هوا یک مخلوط انفجاری تشکیل می دهد - به اصطلاح گاز موش صحرایی. این گاز دارای بزرگترین انفجار با حجم هیدروژن و اکسیژن 2: 1 یا هیدروژن و هوا حدود 2: 5 است، زیرا در هوا اکسیژن حاوی حدود 21 درصد است. همچنین هیدروژن آتش سوزی خطرناک است. هیدروژن مایع هنگام ظاهر شدن بر روی پوست می تواند موجب یخبندان شدید شود.
غلظت انفجاری هیدروژن با اکسیژن از 4٪ تا 96٪ از حجم ها بوجود می آید. با مخلوط با هوا از 4٪ به 75 (74)٪ از حجم.
با استفاده از هیدروژن
در صنایع شیمیایی، هیدروژن در تولید آمونیاک، صابون و پلاستیک استفاده می شود. در صنایع غذایی با هیدروژن از روغن های گیاهی مایع باعث می شود مارگارین. هیدروژن بسیار ریه است و در هوا همیشه افزایش می یابد. هنگامی که سازمان ها و بالن ها با هیدروژن پر شده بودند. اما در 30 سالگی. قرن xx هنگامی که هواپیما منفجر شد و سوزانده شد، چندین فاجعه وحشتناک وجود داشت. امروزه هواپیما با هلیوم گاز پر شده است. هیدروژن نیز به عنوان سوخت موشک استفاده می شود. روزی هیدروژن ممکن است به طور گسترده ای به عنوان سوخت برای مسافر و کامیون استفاده شود. موتورهای هیدروژن محیط زیست را آلوده نمی کنند و تنها بخار آب را تخصیص می دهند (هرچند، هیدروژن به دست آوردن به برخی از آلودگی محیط زیست منجر می شود). خورشید ما عمدتا شامل هیدروژن است. گرمای خورشیدی و نور ناشی از انتشار انرژی هسته ای در طول ادغام هسته های هیدروژن است.
استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت (بهره وری اقتصادی)
مهمترین ویژگی های مواد مورد استفاده به عنوان سوخت گرما از احتراق است. از دوره شیمی عمومی شناخته شده است که واکنش تعامل هیدروژن با اکسیژن با انتشار گرما رخ می دهد. اگر شما 1 مول H 2 (2 گرم) و 0.5 مول O 2 (16 گرم) را تحت شرایط استاندارد قرار دهید و واکنش را تحریک کنید، سپس با توجه به معادله
H 2 + 0.5 O 2 \u003d H 2 O
پس از اتمام واکنش، 1 MOL H 2 O (18 گرم) با انتشار انرژی از 285.8 kJ / mol تشکیل شده است (برای مقایسه: گرما احتراق استیلن 1300 kJ / mol، پروپان - 2200 kJ / mol) . 1 m³ هیدروژن وزن 89.8 گرم (44.9 مول). بنابراین، 12832.4 کیلوگرم انرژی برای به دست آوردن 1 m³ هیدروژن صرف می شود. با توجه به این واقعیت که 1 کیلو وات H \u003d 3600 KJ، ما 3.56 کیلووات ساعت برق را دریافت می کنیم. دانستن تعرفه برای 1 کیلو وات برق و هزینه 1 m³ گاز، ممکن است در مورد امکان انتقال انتقال به سوخت هیدروژن، نتیجه گیری شود.
به عنوان مثال، مدل تجربی نسل های هوندا FCX 3 با مخزن هیدروژن 156 لیتر (شامل 3.12 کیلوگرم هیدروژن تحت فشار 255 مگاپاسکال) درایو 355 کیلومتر است. بر این اساس، 123.8 کیلووات ساعت از 3.12 کیلوگرم H2 به دست می آید. در 100 کیلومتر، مصرف انرژی 36.97 کیلووات ساعت خواهد بود. دانستن هزینه برق، هزینه گاز یا بنزین، مصرف آنها برای ماشین در هر 100 کیلومتر، محاسبه اثر اقتصادی منفی انتقال خودرو به سوخت هیدروژن آسان است. بیایید بگوییم (روسیه 2008)، 10 سنت به ازای هر کیلووات ساعت برق منجر به این واقعیت می شود که 1 m³ هیدروژن منجر به قیمت 35.6 سنت می شود و با توجه به کارایی تجزیه آب 40-45 سنت، همان تعداد KWH · H از بنزین 12832،4 کیلوگرم / 42000 کیلوگرم / 0.7 کیلوگرم / L * 80Tesunts / L \u003d 34 سنت در قیمت خرده فروشی، در حالی که برای هیدروژن، ما گزینه ای کامل را بدون توجه به حمل و نقل، استهلاک تجهیزات و غیره محاسبه کردیم متان با انرژی احتراق حدود 39 مگابایت در M³ نتیجه به دلیل تفاوت در قیمت کمتر از دو تا چهار برابر خواهد بود (1M³ برای اوکراین هزینه 179 دلار، و برای اروپا 350 دلار). به عبارت دیگر، مقدار معادل متان 10 تا 20 سنت هزینه خواهد داشت.
با این حال، ما نباید فراموش کنیم که هنگام سوزاندن هیدروژن، آب تمیز را از آن استخراج می کنیم. به این ترتیب، ما تجدید پذیر هستیم پنگ انرژی بدون آسیب رساندن به محیط زیست، در مقایسه با گاز یا بنزین، که منابع اولیه انرژی هستند.
پی اچ پی در خط 377 هشدار: نیاز به (http: //www..php): نتواند جریان را باز کند: هیچ بسته بندی مناسب در /hsphere/local/home/winexins/sight/tab/vodorod.php در خط 377 یافت نشد ERROR: مورد نیاز (): باز کردن باز شدن مورد نیاز "http: //wwwww.php" (شامل_path \u003d ".. پی اچ پی در خط 377
هدف درس. در این درس، شما در مورد آن یاد خواهید گرفت، شاید مهمترین عناصر شیمیایی برای زندگی در زمین - هیدروژن و اکسیژن، در مورد خواص شیمیایی آنها، و همچنین در مورد خواص فیزیکی مواد ساده، آنها را تشکیل می دهند، بیشتر بدانید نقش اکسیژن و هیدروژن در طبیعت و انسان زندگی.
هیدروژن - شایع ترین عنصر در جهان. اکسیژن - شایع ترین عنصر در زمین. با هم آنها آب را تشکیل می دهند - ماده ای است که بیش از نیمی از توده بدن انسان است. اکسیژن - گاز مورد نیاز برای ما برای تنفس، و بدون آب ما نمی توانیم زندگی کنیم و چند روز، بنابراین بدون شک ممکن است که اکسیژن و هیدروژن را با مهمترین عناصر شیمیایی مورد نیاز برای زندگی در نظر بگیرید.
ساختار اتم هیدروژن و اکسیژن
بنابراین، هیدروژن دارای خواص غیر فلزی است. در طبیعت، هیدروژن به شکل سه ایزوتوپ، ترافیک، دوتریوم و تریتیوم یافت می شود، ایزوتوپ های هیدروژن بسیار متفاوت از یکدیگر در خواص فیزیکی هستند، بنابراین آنها حتی شخصیت های فردی را تعیین می کنند.
اگر شما به یاد نمی آورید یا نمی دانید که ایزوتوپ ها چیست، کار با مواد آموزشی الکترونیکی "ایزوتوپ ها به عنوان انواع اتم های یک عنصر شیمیایی" کار می کنند. در آن، شما یاد خواهید گرفت که آنچه که از هر یک از ایزوتوپ های یک عنصر دیگر متفاوت است، که منجر به حضور چندین ایزوتوپ در یک عنصر می شود، و همچنین با ایزوتوپ های چند عنصر آشنا می شود.
بنابراین، درجه ممکن از اکسیداسیون اکسیژن به مقادیر -2 تا +2 محدود می شود. اگر اکسیژن دو الکترون را دریافت کند (تبدیل شدن به آنیون) یا دو اوراق قرضه کووالانتی را با عناصر الکتریکی کمتری تشکیل می دهد، به درجه اکسیداسیون -2 می رسد. اگر اکسیژن یک پیوند با یک اتم دیگر اکسیژن را تشکیل می دهد و دوم - با اتم عنصر الکترونگاتیک کمتر، آن را به درجه اکسیداسیون -1 ادامه می دهد. اکسیژن به درجه اکسیداسیون +2 می رسد که وارد دو روابط کووالانتی با فلوئور (تنها عنصر با مقدار الکتریکی بالاتر)، اکسیژن به درجه اکسیداسیون +2 می رسد. با تشکیل یک پیوند با اتم اکسیژن دیگر و دوم - با اتم فلورین - +1. در نهایت، اگر اکسیژن یک اتصال با اتم کمتر الکترونگاتیک را تشکیل دهد، و دوم - با فلوئور، آن را در درجه اکسیداسیون 0 خواهد بود.
خواص فیزیکی هیدروژن و اکسیژن، اکسیژن altropy
هیدروژن - گاز بی رنگ بدون طعم و بوی. بسیار سبک (14.5 برابر سبک تر از هوا). دمای مایع هیدروژن - -252.8 درجه سانتیگراد تقریبا پایین ترین در میان تمام گازها است (تنها با هلیوم پایین تر). هیدروژن مایع و جامد - مواد بی رنگ بسیار سبک.
اکسیژن - گاز بی رنگ بدون طعم و بوی، هوا کمی سخت تر است. در دمای -182،9 درجه سانتیگراد، آن را به یک مایع سنگین آبی تبدیل می شود، در دمای -218 درجه سانتیگراد، به تشکیل کریستال های آبی سخت می شود. مولکول های اکسیژن پارامغناطیس هستند، یعنی اکسیژن توسط یک آهنربا جذب می شود. اکسیژن در آب بسیار محلول است.
در مقایسه با هیدروژن، تشکیل یک مولکول تنها یک نوع، اکسیژن دارای Allotropy است و دو نوع مولکول را تشکیل می دهد، یعنی یک عنصر اکسیژن دو ماده ساده را تشکیل می دهد: اکسیژن و ازن.
خواص شیمیایی و به دست آوردن مواد ساده
هیدروژن
ارتباطات در مولکول هیدروژن تک است، اما این یکی از دوام ترین اوراق قرضه تنها در طبیعت است و به طوری که لازم است که انرژی زیادی برای شکستن آن صرف شود، به همین دلیل هیدروژن در دمای اتاق بسیار کم است اما هنگامی که درجه حرارت افزایش می یابد (یا در حضور کاتالیزور)، هیدروژن به راحتی با بسیاری از مواد ساده و پیچیده ارتباط برقرار می کند.
هیدروژن از نقطه نظر شیمیایی یک غیر متالیول معمولی است. به این معنی است که قادر به برقراری ارتباط با فلزات فعال با تشکیل هیدرید است که در آن درجه اکسیداسیون -1 نشان می دهد. با برخی از فلزات (لیتیوم، کلسیم)، تعامل حتی در دمای اتاق رخ می دهد، بلکه به آرامی، بنابراین، در طول سنتز هیدرید، گرمایش استفاده می شود:
,
.
شکل گیری هیدرید ها با تعامل مستقیم مواد ساده تنها برای فلزات فعال امکان پذیر است. آلومینیوم به طور مستقیم با هیدروژن ارتباط برقرار نمی کند، هیدرید آن با واکنش های تبادل به دست می آید.
با غیر مقاوم، هیدروژن نیز واکنش نشان می دهد تنها زمانی که گرم می شود. استثنائات هالوژن کلر و بروم هستند، واکنش که می تواند توسط نور القا شود:
.
پاسخ فلورین نیز نیازی به حرارت ندارد، آن را با یک انفجار حتی با خنک کننده قوی و در تاریکی مطلق ادامه می دهد.
واکنش با اکسیژن از طریق یک مکانیزم زنجیره گسترده افزایش می یابد، بنابراین سرعت واکنش به سرعت افزایش می یابد و در مخلوطی از اکسیژن با هیدروژن در نسبت 1: 2، واکنش ناشی از انفجار (چنین مخلوطی "گاز هماهنگ" نامیده می شود ):
.
واکنش با خاکستری ادامه می یابد بسیار آرام تر، تقریبا بدون انتشار گرما:
.
واکنش های ناشی از نیتروژن و ید ادامه دارد:
,
.
این شرایط به میزان قابل توجهی تولید آمونیاک در صنعت را بسیار پیچیده می کند: این فرآیند نیاز به استفاده از افزایش فشار برای مخلوط کردن تعادل نسبت به شکل آمونیاک دارد. هیدروژن ید سنتز مستقیم دریافت نمی شود، زیرا راه های کمی برای سنتز آن وجود دارد.
با کمبود غیر فلزات غیر فعال () هیدروژن به طور مستقیم مستقیما واکنش نشان نمی دهد، هرچند ترکیبات آن به آنها شناخته شده است.
در واکنش با مواد مرکب، هیدروژن در اکثر موارد به عنوان عامل کاهش دهنده عمل می کند. در محلول ها، هیدروژن می تواند فلزات کم سطح (پس از هیدروژن در یک ردیف تنش) را از نمک خود بازگرداند:
هنگامی که گرمایش، هیدروژن می تواند بسیاری از فلزات را از اکسید خود بازگرداند. در عین حال، فلز بیشتر فعال تر است، سخت تر است که آن را بازگردانید و بالاتر از آن برای این به درجه حرارت نیاز دارید:
.
فلزات بیشتر از روی فعال هستند، تقریبا غیرممکن است که هیدروژن را بازگرداند.
هیدروژن در آزمایشگاه با تعامل فلزات با اسیدهای شدید به دست می آید. اغلب روی و اسید هیدروکلریک استفاده می شود:
کمتر از الکترولیز آب استفاده می شود در حضور الکترولیت های قوی:
در صنعت، هیدروژن به عنوان یک محصول جانبی به دست می آید زمانی که به دست آوردن الکترولیز سدیم کلرید سدیم محلول کلرید سدیم:
علاوه بر این، هیدروژن با روغن پالایش به دست می آید.
آماده سازی هیدروژن با فوتولیس آب یکی از روش های امیدوار کننده در آینده است، با این حال، در حال حاضر، استفاده صنعتی از این روش قابل توجه است.
کار با مواد آزمایشگاهی الکترونیک منابع آموزشی "به دست آوردن و خواص هیدروژن" و کار آزمایشگاهی "خواص ترمیم هیدروژن" کار می کنند. کاوش اصل دستگاه Kipp و دستگاه Kiryushkin. فکر می کنم در چه مواردی راحت تر از دستگاه قبرس استفاده می شود، و در چه Kiryushkin. چه خواص هیدروژن را در واکنش نشان می دهد؟
اکسیژن.
ارتباط در مولکول اکسیژن دو برابر و بسیار بادوام است. بنابراین، اکسیژن در دمای اتاق بسیار کم است. با این حال، هنگامی که گرم می شود، آن را شروع به نشان دادن خواص اکسیداتیو قوی می کند.
اکسیژن بدون حرارت واکنش نشان می دهد با فلزات فعال (قلیایی، زمین قلیایی و برخی از لانتانوئید):
هنگامی که گرم شد، اکسیژن با اکثر فلزات به منظور تشکیل اکسید ارتباط برقرار می کند:
,
,
.
فلزات نقره ای و فعال کمتر اکسیژن اکسید شده نیستند.
اکسیژن همچنین با اکثر فلزات غیر آهنی با تشکیل اکسید واکنش نشان می دهد:
,
,
.
تعامل با نیتروژن تنها در دمای بسیار بالا، حدود 2000 درجه سانتیگراد رخ می دهد.
با کلر، برم و اکسیژن ید واکنش نشان نمی دهد، اگر چه بسیاری از اکسید های آنها را می توان به صورت غیر مستقیم به دست آورد.
تعامل اکسیژن با فلوئور می تواند با عبور از تخلیه الکتریکی از طریق مخلوطی از گازها انجام شود:
.
فلوراید اکسیژن (II) یک ترکیب ناپایدار است، به راحتی تجزیه می شود و یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است.
در راه حل ها، اکسیژن قوی است، هرچند آهسته آهسته، عامل اکسید کننده است. به عنوان یک قاعده، اکسیژن به انتقال فلزات به درجه بالاتر اکسیداسیون کمک می کند:
حضور اکسیژن اغلب اجازه می دهد فلزات را در اسیدها در فورا پشت هیدروژن در یک ردیف تنش قرار دهد:
هنگامی که اکسیژن گرم می تواند اکسید فلزات پایین را اکسید شود:
.
اکسیژن در صنعت با روش های شیمیایی به دست نمی آید، از تقطیر هوا به دست می آید.
آزمایشگاه از واکنش تجزیه ترکیبات غنی از اکسیژن استفاده می کند - نیترات، کلرات، پرمنگنات هنگام گرم شدن:
شما همچنین می توانید اکسیژن را هنگام تجزیه کاتالیزوری پراکسید هیدروژن دریافت کنید:
علاوه بر این، کاهش الکترولیز آب می تواند برای به دست آوردن اکسیژن استفاده شود.
کار با مواد آزمایشگاهی الکترونیکی آموزش الکترونیکی کار "دریافت اکسیژن و خواص آن" کار می کنند.
نام مجموعه اکسیژن مورد استفاده در کار آزمایشگاهی چیست؟ چه راه های دیگری برای جمع آوری گازها وجود دارد و کدام یک از آنها برای جمع آوری اکسیژن مناسب است؟
وظیفه 1. نگاهی به ویدئو "تجزیه پرمنگنات پتاسیم هنگام گرم شدن".
به سوالات پاسخ دهید:
- کدام یک از محصولات واکنش جامد محلول در آب است؟
- چه رنگی یک راه حل پرمنگنات پتاسیم دارد؟
- کدام رنگ راه حل منگنات پتاسیم چیست؟
معادلات واکنش های رخ داده را بنویسید. با استفاده از روش تعادل الکترونیک برابر است.
کار را با معلم در دفتر ویدیو یا در دفتر ویدیو بحث کنید.
ازن
مولکول اوزون تراکاماتوما است و اتصال آن کمتر از مولکول اکسیژن است که منجر به فعالیت شیمیایی بیشتر ازن می شود: اوزون به راحتی بسیاری از مواد را در محلول ها یا خشک کردن بدون گرما اکسید می کند:
ازن قادر به اکسید اکسید نیتروژن (IV) به اکسید نیتروژن (V) و اکسید گوگرد (IV) به اکسید گوگرد (VI) بدون کاتالیزور است:
ازن به تدریج با تشکیل اکسیژن تجزیه می شود:
دستگاه های ویژه برای به دست آوردن اوزون استفاده می شود که در آن تخلیه درخشش از طریق اکسیژن عبور می کند.
در آزمایشگاه، واکنش تجزیه ترکیبات پراکسیو و برخی از بالاترین اکسید گاهی اوقات برای به دست آوردن مقادیر جزئی ازن استفاده می شود.
کار با مواد آموزشی الکترونیکی منابع آزمایشگاهی "مشاهده ازن و مطالعه خواص آن" کار می کنند.
توضیح دهید که چرا راه حل Indigo تغییر رنگ داده شده است. معادلات واکنش های رخ داده را در حالی که مخلوط کردن راه حل های نیترات سرب و سولفید سدیم و زمانی که از طریق تعلیق ناشی از هوای اوزونیزه عبور می کنند، بنویسید. برای واکنش تبادل یونی، معادلات یون را معادلات کنید. برای واکنش مجدد مجدد، تعادل الکترونیکی را ایجاد کنید.
کار را با معلم در دفتر ویدیو یا در دفتر ویدیو بحث کنید.
خواص شیمیایی آب
برای آشنایی بهتر با خواص فیزیکی آب و اهمیت آن، ما با مواد آموزشی آموزشی الکترونیکی "خواص غیرمعمول آب" کار می کنیم و "آب مهمترین مایع روی زمین است".
آب اهمیت فوق العاده ای برای هر موجودات زنده دارد - در واقع، بسیاری از موجودات زنده از آب بیش از نیمی از آب تشکیل شده است. آب یکی از ابزارهای جهانی است (در دمای بالا و فشار بالایی از امکانات آن به عنوان یک حلال به طور قابل توجهی افزایش می یابد). از نقطه نظر شیمیایی، آب اکسید هیدروژن است، در حالی که در یک محلول آبی، آن را از بین می برد (البته در درجه بسیار پایین) بر روی کاتیون های هیدروژن و آنیون های هیدروکسید:
.
آب با بسیاری از فلزات تعامل دارد. با فعال (قلیایی، زمین قلیایی، قلیایی و برخی از لانتانوئید)، آب بدون گرما واکنش نشان می دهد:
هنگامی که گرم می شود، با تعامل فعال کمتر رخ می دهد.
بارگذاری...