Завдання 789.
Чи можна осушити водень концентрованої сірчаної кислотою?
Рішення:
Сірчана кислота є водовіднімаючих засобом в хімічній промисловості. Вона здатна утворювати з водою ряд кристалогідратів, найбільш стійким з яких є Н2 SO4. H2 O. Сірчана кислота жадібно поглинає воду з суміші газів, тому часто застосовується для осушення різних газових систем. Концентрована сірчана кислота є дуже сильним окислювачем, тому вона буде окислювати водень до іонів водню, а сама відновлюватися до сірчистого газу:
Електронні рівняння процесу:
Таким чином, концентрована сірчана кислота окисляє молекулярний водень і, тому не може бути використана для осушення газоподібного водню.
Завдання 790.
Як відрізнити водень від кисню, діоксиду вуглецю, азоту?
Рішення:
У присутності кисню тліюча лучинка загоряється, а якщо до посудини з воднем піднести сірник, то лунає характерний звук (якщо водень чистий, то звук "глухий", а якщо з домішкою кисню - звук "гавкаючий"). При тому, що піднесло сірника до посудини з діоксидом вуглецю вона згасає, а якщо пропустити діоксид вуглецю через гідроксид кальцію то з'явиться помутніння. Азот як і діоксид вуглецю не горить (гасить запалену скалку), але не нудить вапняної води.
Завдання 791.
Як перевірити отриманий в лабораторії водень на чистоту?
Рішення:
Перевірити газ на чистоту: затиснути отвір пробірки пальцем і піднести пробірку до полум'я спиртівки, відкрити її, то буде чути характерний хлопок. (Якщо водень чистий, то звук "глухий", а якщо з домішкою кисню-звук "гавкаючий"). Подальші досліди з воднем можна проводити тільки в тому випадку, якщо він чистий. перевірка на чистоту потрібна, щоб виключити наявність у суміші кисню або повітря, якщо цього не зробити, то можливий вибух, так як водень є горючою речовиною, суміші водню з повітрям з об'ємною часткою водню від 4 до 74 відсотків вибухонебезпечні.
Завдання 792.
Вказати відмінності у властивостях атомарного і молекулярного водню. Чи однакові теплоти згорання атомарного і молекулярного водню? Відповідь обґрунтувати.
Рішення :
Молекулярний водень складається з двохатомних молекул Н2 або Н. Н. атомарний водень з окремих атомів (Н Іліна.). Щоб молекулярний водень вступив в яку-небудь реакцію, молекули його спершу повинні розпастися на атоми для чого необхідно затратити велику кількість енергії. При реакції же атомарного водню такий витрати енергії не потрібно, так як атомарний водень вже знаходиться в активному стані.
Дійсно атомарний водень вже при кімнатній температурі відновлює багато оксиди металів, безпосередньо з'єднується з сіркою, азотом і фосфором. З киснем атомарний водень утворює пероксид водню Н2 О2. Атомарний водень здатний витісняти мідь, срібло, свинець і деякі інші малоактивні метали з їх солей, а молекулярний - не здатний до такої реакції.
При горінні молекулярного водню утворюється вода, а при горінні атомарного - пероксид водню:
З рівнянь реакцій горіння слід, що теплоти згорання їх не рівнозначні, так як нерівнозначні теплоти освіти Н2 О і Н2 О2. Теплота згоряння 1 благаючи Н2 дорівнює чисельно теплоті освіти 1 благаючи Н2 О (-241,98 кДж / моль), а теплота згоряння 1 моль Н. - дорівнює 1/2 моль теплоти освіти Н2 О2 (-187,9 / 2 кДж / моль ).
Завдання 793.
Охарактеризувати окислювально-відновні властивості молекул і іонів водню. Привести приклади реакцій.
Рішення:
а) У молекулі водню Н2 атом водню має ступінь окислення 0, тобто містить один електрон. Тому водень в молекулі Н2 може як віддати, так і приєднати по одному електрону, перетворившись при цьому відповідно, в катіон (Н +) або в аніон (Н -). Таким чином, молекулярний водень може проявляти як відновні, так і окисні властивості, змінюючи при цьому ступінь окислення від 0 до +1 або від 0 до -12.
Водень як відновник:
Водень як окислювач:
б) Катіон водню (Н +) являє собою просто протон, тому здатний тільки приєднувати електрон, перетворюючись при цьому в нейтральний атом водню (Н), т. е. здатний проявляти тільки відновні властивості. Наприклад, в розведеної сірчаної кислоти катіон водню є окислювачем:
в) Анион водню (Н -) містить два електрони (1s 2), водень в ньому знаходиться в своїй мірі окислення рівній -1. Тому аніон (Н -) теоретично здатний віддати один або обидва електрона, перетворившись при цьому в нейтральний атом (Н) або в катіон (Н +). Таким чином, аніон (Н -) є відновником в окисно-відновних процесах:
- Ви тут:
- Головна
- завдання
- Хімія-Глінка
- Ентальпія і ентропія реакції | Завдання 316 - 319