Гидриды металлов. Задачи 794 — 796

Гидриды металлов, получение и свойства

 

Задача 794.
Как получают гидриды металлов? Составить уравнения реакций: а) получения гидрида кальция; б) взаимодействия его с водой.
Решение:
Соединения водорода с металлами называют гидридами. Гидриды металлов получают при нагревании металла в струе водорода. Гидриды имеют ионное строение, так металл кальций входит в состав СаН2 в виде иона Са2+, а водород – в виде аниона Н. Таким образом, можно сделать вывод, что гидриды – солеподобные соединения.
а) При нагревании в струе водорода металлический кальций соединяется с водородом, образуя гидрид кальция:

Са + Н2 —-> СаН2.

б) Гидрид кальция СаН2 – солеподобное вещество белого цвета, которое гидролизуется как соль сильного основания и слабой кислоты по аниону:

СаН2 + 2Н2О —-> Са(ОН)2 + 2Н2↑.

Эта реакция может служить удобным методом для получения водорода в лабораторных условиях. Гидрид кальция можно использовать в качестве эффетивного осушителя воздушных, газовых и жидких неводных смесей, а также для количественного определения содержания воды в органических соединениях и кристаллогидратах и т.д. СаН2  служит для обнаружения следов воды.


Задача 795.
Для наполнения аэростатов в полевых условиях иногда пользуются взаимодействием гидрида кальция с водой. Сколько килограммов СаН2 придется израсходовать для наполнения аэростата объемом 500 м3 (считая условия нормальными)? Сколько потребуется для этой цели цинка и серной кислоты?
Решение:
а) Уравнение реакции имеет вид:

Молекулярная масса СаН2 равна 42 а. е. м., значит, СаН2 – 42кг/кмоль. Массу СаН2 находим из пропорции:

х : 500 = 42 : 44,8;   х = (42 . 500)/44,8 = 468,75кг.

б) Уравнение реакции имеет вид:

M(H2SO4) = 98 г/моль, М(Zn) = 65,4 г/моль.

Массу цинка находим из пропорции:

х : 500 = 65,4 : 22,4;   х = (65,4 . 500)/22,4 = 1459,82кг.

Массу серной кислоты находим из пропорции:

у : 500 = 98 : 22,4;   х = (98 . 500)/22,4 = 2187,50кг.

Ответ: m(CaH2) = 468,75кг, m(Zn) = 1459,82кг, m(H2SO4) = 2187,50кг.


Задача 796. 
Почему водород и кислород не взаимодействуют при обычной температуре, а при 700 °С реакция протекает практически мгновенно?
Решение:
Атомы водорода в молекуле Н2 и атомы кислорода в молекуле О2 соединены между собой очень прочными ковалентными связями. Малая скорость взаимодействия водорода с кислородом при низких температурах обусловлена высокой энергией активации этой реакции. Поэтому любое столкновение между молекулами Н2 и О2 при обычной температуре и атмосферном давлении оказывается неэффективным. И только при повышении температуры, когда кинетическая энергия сталкивающихся молекул Н2 и О2 делается большой, некоторые соударения молекул Н2 и О2 становятся эффективными и приводят к образованию активных центров, что даёт начало реакции взаимодействия водорода с кислородом, т. е. реакция инициируется, и скорость её резко возрастает. При смешивании водорода и кислорода в отношении 2 : 1 можно получить взрыв, если инициировать реакции, например ударом. При 300 °С в смеси Н2 и О2 через несколько дней образуется немного Н2О, а при 500 0С водород полностью соединяется с кислородом за несколько часов, при нагревании смеси до 700 0С происходит быстрый подъём температуры и реакция заканчивается со взрывом. Поэтому чтобы взорвать смесь Н2 и О2 нужно подогреть её до 700 °С хотя бы в одном месте.


🔥 Видео

Молибден - Металл, СОЗДАЮЩИЙ СТРАННЫЕ РАСТВОРЫ!Скачать

Молибден - Металл, СОЗДАЮЩИЙ СТРАННЫЕ РАСТВОРЫ!

ЧАСТЬ 1. Экзаменационные задачи по инженерной геодезии для 1 курсаСкачать

ЧАСТЬ 1. Экзаменационные задачи по инженерной геодезии для 1 курса

Рубидий - металл, который дороже золота.Скачать

Рубидий - металл, который дороже золота.

232) Физические свойства металлов (материаловедение)Скачать

232) Физические свойства металлов (материаловедение)

Решение прямой геодезической задачиСкачать

Решение прямой геодезической задачи

235) Механические свойства металлов (материаловедение)Скачать

235) Механические свойства металлов (материаловедение)

42. d-металлы. Медь, серебро, золота, цинк, кадмий, ртуть.Скачать

42. d-металлы. Медь, серебро, золота, цинк, кадмий, ртуть.

Гравиразведка 2 курс. Задача 4 "Решение прямой задачи гравиразведки".Скачать

Гравиразведка 2 курс. Задача 4 "Решение прямой задачи гравиразведки".

Общие химические свойства металловСкачать

Общие химические свойства металлов

Видео-лекция "Механические свойства металлов"Скачать

Видео-лекция "Механические свойства металлов"

Механические свойства (понятным языком)Скачать

Механические свойства (понятным языком)

Задачи по химии с использованием стехиометрических схемСкачать

Задачи по химии с использованием стехиометрических схем

Металлолом (50-я серия). Метизы и станочное.Скачать

Металлолом (50-я серия). Метизы и станочное.

Наночастицы металлов Diolab в косметических средствахСкачать

Наночастицы металлов Diolab в косметических средствах

ВСЯ ХИМИЯ 9 КЛАСС Металлы / Металлическая кристаллическая решетка /Сплавы WannaBeTeacher Усенов УланСкачать

ВСЯ ХИМИЯ 9 КЛАСС Металлы / Металлическая кристаллическая решетка /Сплавы WannaBeTeacher Усенов Улан
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии