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氫氧化合的機(jī)理
在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,是不是經(jīng)常追著老師要知識(shí)點(diǎn)?知識(shí)點(diǎn)就是一些?嫉膬(nèi)容,或者考試經(jīng)常出題的地方。相信很多人都在為知識(shí)點(diǎn)發(fā)愁,以下是小編幫大家整理的氫氧化合的機(jī)理,僅供參考,歡迎大家閱讀。
本文為證明能量守恒和轉(zhuǎn)化定律不能成立的3個(gè)方法中能量存儲(chǔ)的失效的說(shuō)明文件。本文主要從力學(xué)原理說(shuō)明氫氧化合反應(yīng)的微觀(guān)能量過(guò)程,提出氫氧化合反應(yīng)過(guò)程中,釋放能量的過(guò)程主要在氧分子分解或化合成其它物質(zhì)的過(guò)程。該文的分析過(guò)程所采用的氧原子核模型為球殼式原子核結(jié)構(gòu)模型 ——和原子核外電子的力學(xué)分布方法中的16O(2),在原子核原子的結(jié)構(gòu)的分析中,可參見(jiàn)該文。
水
水包括天然水(河流、湖泊、大氣水、海水、地下水等),人工制水(通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使氫氧原子結(jié)合得到水)。水(化學(xué)式:H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無(wú)機(jī)物,在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體。水是地球上最常見(jiàn)的物質(zhì)之一,是包括人類(lèi)在內(nèi)所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
水在1個(gè)大氣壓(atm,1atmosphere)時(shí)(101.325kPa),溫度在0 ℃以下為固體(固態(tài)水),0℃為水的冰點(diǎn)。從0℃~100℃之間為液體(通常情況下水呈現(xiàn)液態(tài))。100℃以上為氣體(氣態(tài)水),100℃為水的沸點(diǎn)。純水在0℃時(shí)密度為999.87kg/m3,在沸點(diǎn)時(shí)水的密度為958.38kg/m3,密度減小4%。在4℃是密度最大,為1 000kg/m3。水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)
水分子式: H2O 分子量:18.02
沸點(diǎn):100℃(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
化學(xué)性質(zhì)
1.穩(wěn)定性:在2 000℃以上才開(kāi)始分解。
水的電離:純水中存在下列電離平衡:H2O==可逆==H++OH-或H2O+H2O==可逆==H3O++OH-
注:"H3O+"為水合氫離子,為了簡(jiǎn)便,常常簡(jiǎn)寫(xiě)成H+,純水中氫離子物質(zhì)的量濃度為10^-7mol/L。
2.水的氧化性:水跟較活潑金屬或碳反應(yīng)時(shí),表現(xiàn)氧化性,氫被還原成氫氣2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
3Fe+4H2O(水蒸氣)=Fe3O4+4H2↑
C+H2O=CO↑+H2↑(高溫)
3.水的還原性:
最活潑的非金屬氟可將水中負(fù)二價(jià)氧,氧化成氧氣,水表現(xiàn)還原性 2F2+2H2O=4HF+O2↑
4.水的電解:
水在電流作用下,分解生成氫氣和氧氣,工業(yè)上用此法制純氫和純氧 2H2O=2H2↑+O2↑
5.水化反應(yīng):
水可跟活潑金屬的堿性氧化物、大多數(shù)酸性氧化物以及某些不飽和烴發(fā)生水化反應(yīng)。
H2O2Na2O+H2O=2NaOH
CaO+H2O=Ca(OH)2
SO3+H2O=H2SO4
P2O5+3H2O=2H3PO4
CH2=CH2+H2O←→C2H5OH
6.水解反應(yīng)
氮化物水解:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
碳化鈣水解: CaC2(電石)+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
鹵代烴水解: C2H5Br+H2O←→C2H5OH+HBr
醇鈉水解:C2H5ONa+H2O→C2H5OH+NaOH
酯類(lèi)水解:CH3COOC2H5+H2O←→CH3COOH+C2H5OH
多糖水解:(C6H10O5)n+nH2O←→nC6H12O6
7.水分子的直徑
數(shù)量級(jí)為10的負(fù)十次方,一般認(rèn)為水的直徑為2~3個(gè)此單位.。
水的性質(zhì)
水在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體。在自然界,純水是罕見(jiàn)的,水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液,習(xí)慣上仍然把這種水溶液稱(chēng)為水。純水可以用鉑或石英器皿經(jīng)過(guò)幾次蒸餾取得,當(dāng)然,這也是相對(duì)意義上純水,不可能絕對(duì)沒(méi)有雜質(zhì)。水是一種可以在液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。固態(tài)的水稱(chēng)為冰;氣態(tài)叫水蒸氣。水汽溫度高于374.2℃時(shí),氣態(tài)水便不能通過(guò)加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。
在20℃時(shí),水的熱導(dǎo)率為0.006J/(s·cm·K),冰的熱導(dǎo)率為0.023 J/(s·cm·K),在雪的密度為0.1×103kg/m3時(shí),雪的熱導(dǎo)率為0.00029J/(s·cm·K)。水的密度在3.98℃時(shí)最大,為1×103kg/m3,溫度高于3.98℃時(shí),水的密度隨溫度升高而減小 ,在4℃時(shí),水的密度最大,在0~3.98℃時(shí),水不服從熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時(shí),密度為0.99987×103kg/m3,冰在0℃時(shí),密度為0.9167×103kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
過(guò)氧化氫
分子
分子式:H2O2
分子結(jié)構(gòu):O原子以sp3雜化軌道成鍵、分子為共價(jià)極性分子。
相對(duì)分子質(zhì)量: 34.01
H.O兩種元素的質(zhì)量比:(1×2):(16×2)=2:32=1:16
外觀(guān)與性狀: 水溶液為無(wú)色透明液體,有微弱的特殊氣味。純過(guò)氧化氫是淡藍(lán)色的油狀液體。
理化特性
主要成分: 工業(yè)級(jí)分為27.5%、35%兩種。熔點(diǎn)(℃): -0.89℃(無(wú)水)
沸點(diǎn)(℃): 152.1℃(無(wú)水)
折射率:1.4067(25℃)
相對(duì)密度(水=1): 1.46(無(wú)水)
飽和蒸氣壓(kPa): 0.13(15.3℃)
溶解性:能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。
結(jié)構(gòu):H-O-O-H 沒(méi)有手性,由于-O-O-中O不是最低氧化態(tài),故不穩(wěn)定,容易斷開(kāi)。
溶液中含有氫離子,而過(guò)氧根在氫離子的作用下會(huì)生成氫氧根離子,其中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度。
毒性L(fǎng)D50(mg/kg):大鼠皮下700。
燃爆危險(xiǎn): 本品助燃,具強(qiáng)刺激性。
分解產(chǎn)生氧氣
1.取5ml5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,將帶火星的木條伸入試管中,木條沒(méi)有復(fù)燃。
2.取5ml5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,加熱,再將帶火星的木條伸入試管中,木條復(fù)燃。
3.取5ml5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,加入少量二氧化錳,再將帶火星的木條伸入試管中,木條復(fù)燃。二氧化錳做催化劑,和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣和水。
(一)、過(guò)氧化氫
1、過(guò)氧化氫的分子結(jié)構(gòu) 過(guò)氧化氫是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,電子式為:
2、過(guò)氧化氫的物理性質(zhì) 過(guò)氧化氫是一種無(wú)色黏稠的液體,它的水溶液俗稱(chēng)雙氧水。
3、過(guò)氧化氫的化學(xué)性質(zhì):
。1)H2O2是二元弱酸,具有酸性
。2)氧化性
H2O2+2KI+2HCl=2KCl+I2+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
H2O2+H2S=S↓+2H2O H2O2+SO2=H2SO4
注:在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,在中性或堿性條件其還原產(chǎn)物為氫氧化物。
。3)還原性
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O
H2O2+Cl2=2HCl+O2注:H2O2的氧化產(chǎn)物為O2
(4)不穩(wěn)定性
4、 H2O2的保存方法 實(shí)驗(yàn)室里常把H2O2裝在棕色瓶?jī)?nèi)避光并放在陰涼處。
5、H2O2的用途作消毒、殺菌劑,作漂白劑、脫氯劑,純H2O2還可作火箭燃燒的氧化劑等。
電解反應(yīng)
電解雙氧水會(huì)生成臭氧和水,同時(shí)水又生成氫氣和氧氣。
分步反應(yīng)化學(xué)方程式:
一、3H2O2=(通電)=3H2O+O3↑
二、2H2O=(通電)=2H2↑+O2↑
總反應(yīng)化學(xué)方程式為:
6H2O2=(通電)=6H2↑+2O3↑+3O2↑
首次生成的臭氧顏色為橙黃。
主要用途
在不同的情況下可有氧化作用或還原作用?捎醚趸瘎、漂白劑、消毒劑、脫氯劑,并供火箭燃料、有機(jī)或無(wú)機(jī)過(guò)氧化物、泡沫塑料和其他多孔物質(zhì)等。
醫(yī)用雙氧水(3%左右或更低)是很好的消毒劑。
工業(yè)用是10%左右用于漂白,作強(qiáng)氧化劑,脫氯劑,燃料等。
實(shí)驗(yàn)用做制O2原料。
詳細(xì)見(jiàn)過(guò)氧化氫
超氧化氫
化學(xué)式:HO2
由臭氧和水反應(yīng)而得。
H2O + O3——2HO2
近來(lái)意大利科學(xué)家發(fā)現(xiàn)O4后,又有一新的制取方法:
H2+ O4——2HO2(條件只需微熱)
反應(yīng)在冷凝管中進(jìn)行,可穩(wěn)定保存在棕色細(xì)口瓶中。
藍(lán)色液體,氧化性很強(qiáng),又?jǐn)M鹵素氫化物的性質(zhì):
HO2+ AgNO3——AgO2↓(微溶) + HNO3
8HO2+ 2MnO2——2HMnO4+ 3H2↑ +6O2↑
電解:2HO2——H2↑ + O4↑
將活潑金屬投入其中會(huì)燃燒起來(lái),同時(shí)在表面分解產(chǎn)生的氫氣也會(huì)燃燒,有時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸。因此超氧化氫又被稱(chēng)為“火氫水”。
據(jù)說(shuō)0.5%~2%的火氫水殺毒效果不亞于雙氧水,因此火氫水可能成為一種新的消毒劑使用。
另外,反應(yīng)8HO2+ 2MnO2——2HMnO4+ 3H2↑ +6O2↑ 可用于制氧氣(利用向上排空氣法可除去氫氣)。
一般以雙分子形式存在,十分不穩(wěn)定,加熱會(huì)爆炸。
一種弱酸,也是一種自由基,具有極高的活性。超氧化物(超氧化鉀/銣/銫/鈣/鍶/鋇)于冷水或稀酸反應(yīng)可生成,常溫存在時(shí)間極短,很快分解成水和氧氣。4HO2=2H2O+3O2↑。因而是很強(qiáng)的氧化劑。
超氧酸分子中含有未成對(duì)電子,因此具有順磁性,中心氧原子為sp3雜化,不能形成π鍵,是和左右的原子分別形成兩個(gè)σ鍵。
與氫有關(guān)的化學(xué)方程式:
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
現(xiàn)象:有可燃燒的氣體生成
通過(guò)上面的講解希望同學(xué)們能很好的學(xué)習(xí),相信同學(xué)們會(huì)學(xué)習(xí)的很好,預(yù)祝大家很好的參加考試。
初中化學(xué)關(guān)于自然界中水的方程式匯總
下面是對(duì)有關(guān)自然界中的水的方程式匯總學(xué)習(xí),希望同學(xué)們很好的掌握下面的知識(shí)。
自然界中的水:
17.水在直流電的作用下分解(研究水的組成實(shí)驗(yàn)):2H2O 通電 2H2↑+ O2 ↑
18.生石灰溶于水:CaO + H2O == Ca(OH)2
19.二氧化碳可溶于水: H2O + CO2==H2CO3
相信上面對(duì)自然界中的水的相關(guān)化學(xué)方程式的講解,同學(xué)們已經(jīng)能很好的掌握了吧,相信同學(xué)們會(huì)從中學(xué)習(xí)的很好的哦。
初中化學(xué)中氧氣的性質(zhì)方程式匯總講解
對(duì)于化學(xué)方程式中,關(guān)于氧氣的性質(zhì)知識(shí)的方程式學(xué)習(xí),同學(xué)們認(rèn)真看看下面的內(nèi)容。
氧氣的性質(zhì):
(1)單質(zhì)與氧氣的反應(yīng):(化合反應(yīng))
1. 鎂在氧氣中燃燒:2Mg + O2 點(diǎn)燃 2MgO
2.鐵在氧氣中燃燒:3Fe + 2O2 點(diǎn)燃 Fe3O4
3. 銅在氧氣中受熱:2Cu + O2 加熱 2CuO
4. 鋁在氧氣中燃燒:4Al + 3O2 點(diǎn)燃 2Al2O3
5. 氫氣在氧氣中燃燒:2H2 + O2 點(diǎn)燃 2H2O
6. 紅磷在氧氣中燃燒(研究空氣組成的實(shí)驗(yàn)):4P + 5O2 點(diǎn)燃 2P2O5
7.硫在氧氣中燃燒: S + O2 點(diǎn)燃 SO2
8. 碳在氧氣中充分燃燒:C + O2 點(diǎn)燃 CO2
9. 碳在氧氣中不充分燃燒:2C + O2 點(diǎn)燃 2CO
。2)化合物與氧氣的反應(yīng):
10.一氧化碳在氧氣中燃燒:2CO + O2 點(diǎn)燃 2CO2
11. 甲烷在氧氣中燃燒:CH4 + 2O2 點(diǎn)燃 CO2 + 2H2O
12. 酒精在氧氣中燃燒:C2H5OH + 3O2 點(diǎn)燃 2CO2 + 3H2O
。3)氧氣的
13.拉瓦錫研究空氣的成分實(shí)驗(yàn) 2HgO 加熱 2Hg+ O2 ↑
14.加熱高錳酸鉀:2KMnO4 加熱 K2MnO4 + MnO2 + O2↑(實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理1)
15.加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物:2KClO3 =加熱 MnO2= 2KCl+3O2 ↑ (實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理2)
16.過(guò)氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解反應(yīng): 2H2O2 =MnO2= 2H2O+ O2 ↑(實(shí)驗(yàn)室制氧氣原理3)
植物的光合作用:6CO2+6H2O 陽(yáng)光/葉綠素 6O2+C6H12O6
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