Воду, взятую при температуре 40°С, поместили в морозильную камеру. На рисунке представлен график зависимости температуры t воды от времени τ. Определите мощность морозильника, если в процессе кристаллизации вода отдала количество теплоты 720 кДж.
Щелочными металлами называются элементы-металлы ia группы периодической системы д. и. менделеева: литий li, натрий na, калий k, рубидий rb, цезий cs и франций fr.
электронное строение атомов. на внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон ns1. поэтому для всех металлов группы ia характерна степень окисления +1. этим объясняется сходство свойств всех щелочных металлов. для них (сверху вниз по группе) характерно: увеличение радиуса атомов; уменьшение электроотрицательности; усиление восстановительных, металлических свойств. нахождение в природе. из щелочных металлов наиболее широко распространены в природе натрий и калий. но из-за высокой активности они встречаются только в виде соединений. основными источниками натрия и калия являются: каменная соль (хлорид натрия nacl), глауберова соль, или мирабилит — декагидрат сульфата натрия na2so4 · 10h2o, сильвин — хлорид калия kcl, сильвинит — двойной хлорид калия-натрия kcl ·nacl и др. соединения лития, рубидия и цезия в природе встречаются значительно реже, поэтому их относят к числу редких и рассеянных.
свойства простых веществ. в твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. наличие металлической связи обусловливает общие свойства простых веществ-металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.
в свободном виде простые вещества, образованные элементами ia группы — это легкоплавкие металлы серебристо-белого (литий, натрий, калий, рубидий) или золотисто-жёлтого (цезий) цвета, высокой мягкостью и пластичностью.
img1.jpg
наиболее твёрдым является литий, остальные щелочные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
только у натрия плотность немного больше единицы ρ=1,01 г/см3, у всех остальных металлов плотность меньше единицы.
свойства. щелочные металлы высокой активностью, реагируя с кислородом и другими неметаллами. поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. они являются сильными восстановителями.
все щелочные металлы активно реагируют с водой, выделяя из неё водород. пример: 2na+2h2o=2naoh+h2↑.
взаимодействие натрия с водой протекает с выделением большого количества теплоты (т. е. реакция является экзотермической). кусочек натрия, попав в воду, начинает быстро двигаться по её поверхности. под действием выделяющейся теплоты он расплавляется, превращаясь в каплю, которая, взаимодействуя с водой, быстро уменьшается в размерах. если задержать её, прижав стеклянной палочкой к стенке сосуда, капля воспламенится и сгорит ярко-жёлтым пламенем. получение. металлический натрий в промышленности получают главным образом электролизом расплава хлорида натрия с инертными (графитовыми) . в расплаве хлорида натрия присутствуют ионы:
nacl⇄na++cl−.
при электролизе на катоде восстанавливаются катионы na+, а на аноде окисляются анионы cl−:
катод (–): 2na++2e=2na,
анод (+): 2cl−−2e=cl2↑. суммарное уравнение реакции при электролизе расплава хлорида натрия:
Здесь Qпол и Qотд — полученная и отданная теплота соответственно, m1, m2, m3 — массы льда, воды, пара соответственно, λ — удельная теплота плавления льда, c — удельная теплоемкость воды, τ — удельная теплота парообразования, t2 — конечная температура, t1 — исходная температура смеси лед-вода, t3 — температура пара.
Переведя граммы в килограммы и подставляя данные задачи и табличные данные, получаем:
m_3= дробь, числитель — 3,3 умножить на 10 в степени 5 умножить на 0,04 плюс 0,64 умножить на 4200 умножить на 20, знаменатель — 2,3 умножить на 10 в степени 6 плюс 4200 умножить на 80 =
электронное строение атомов. на внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон ns1. поэтому для всех металлов группы ia характерна степень окисления +1.
этим объясняется сходство свойств всех щелочных металлов.
для них (сверху вниз по группе) характерно:
увеличение радиуса атомов;
уменьшение электроотрицательности;
усиление восстановительных, металлических свойств.
нахождение в природе. из щелочных металлов наиболее широко распространены в природе натрий и калий. но из-за высокой активности они встречаются только в виде соединений.
основными источниками натрия и калия являются:
каменная соль (хлорид натрия nacl),
глауберова соль, или мирабилит — декагидрат сульфата натрия na2so4 · 10h2o,
сильвин — хлорид калия kcl,
сильвинит — двойной хлорид калия-натрия kcl ·nacl и др.
соединения лития, рубидия и цезия в природе встречаются значительно реже, поэтому их относят к числу редких и рассеянных.
свойства простых веществ. в твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. наличие металлической связи обусловливает общие свойства простых веществ-металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.
в свободном виде простые вещества, образованные элементами ia группы — это легкоплавкие металлы серебристо-белого (литий, натрий, калий, рубидий) или золотисто-жёлтого (цезий) цвета, высокой мягкостью и пластичностью.
img1.jpg
наиболее твёрдым является литий, остальные щелочные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
только у натрия плотность немного больше единицы ρ=1,01 г/см3, у всех остальных металлов плотность меньше единицы.
свойства. щелочные металлы высокой активностью, реагируя с кислородом и другими неметаллами.
поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. они являются сильными восстановителями.
все щелочные металлы активно реагируют с водой, выделяя из неё водород.
пример:
2na+2h2o=2naoh+h2↑.
взаимодействие натрия с водой протекает с выделением большого количества теплоты (т. е. реакция является экзотермической). кусочек натрия, попав в воду, начинает быстро двигаться по её поверхности. под действием выделяющейся теплоты он расплавляется, превращаясь в каплю, которая, взаимодействуя с водой, быстро уменьшается в размерах. если задержать её, прижав стеклянной палочкой к стенке сосуда, капля воспламенится и сгорит ярко-жёлтым пламенем.
получение. металлический натрий в промышленности получают главным образом электролизом расплава хлорида натрия с инертными (графитовыми) .
в расплаве хлорида натрия присутствуют ионы:
nacl⇄na++cl−.
при электролизе
на катоде восстанавливаются катионы na+, а на аноде окисляются анионы cl−:
катод (–): 2na++2e=2na,
анод (+): 2cl−−2e=cl2↑.
суммарное уравнение реакции при электролизе расплава хлорида натрия:
2nacl→2na+cl2↑.
≈25,4 г
Объяснение:
Решение.
Окончательная температура положительна, значит, весь лед расплавился, и вся получившаяся вода нагрелась.
При этом пар конденсировался и полученная вода остыла. С учетом этого запишем уравнение теплового баланса:
Q_пол = Q_отд равносильно
равносильно m_1\lambda плюс (m_1 плюс m_2)с(t_2 минус t_1)=m_3\tau плюс m_3c(t_3 минус t_2),
и выразим отсюда массу пара:
m_3= дробь, числитель — m_1\lambda плюс (m_1 плюс m_2)с(t_2 минус t_1), знаменатель — \tau плюс c(t_3 минус t_2) .
Здесь Qпол и Qотд — полученная и отданная теплота соответственно, m1, m2, m3 — массы льда, воды, пара соответственно, λ — удельная теплота плавления льда, c — удельная теплоемкость воды, τ — удельная теплота парообразования, t2 — конечная температура, t1 — исходная температура смеси лед-вода, t3 — температура пара.
Переведя граммы в килограммы и подставляя данные задачи и табличные данные, получаем:
m_3= дробь, числитель — 3,3 умножить на 10 в степени 5 умножить на 0,04 плюс 0,64 умножить на 4200 умножить на 20, знаменатель — 2,3 умножить на 10 в степени 6 плюс 4200 умножить на 80 =
=0,0254кг = 25,4 г.