2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2 2C3H7OH + 2Na = 2C3H7ONa + H2 Вычислим молярную массу смеси аргона и водорода: M(смеси) = D(воздух) * M(воздух) = 29*0,818 = 23,722 г/моль Дальше есть формула вычисления молярной массы смеси. Ее используем, чтобы найти объем водорода M(смеси) = M1*V1 + M2*V2/V1 + V2 = M(H2)*V(H2) + M(Ar)*V(Ar)/V(H2)+V(Ar). Пусть V(H2) =x 23,722 = 2x + 40*4,48/(x + 4,48) 23722x + 106274,56 = 2000x + 179200 21722x = 729,25 x = 3,36л n(H2) = V/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль 0,15 моль - всего, на всю смесь спиртов теперь система уравнений пусть х - количество водорода для этанола, тогда (по коэффициентам) 2х - количество этанола, а его масса = M *n = 46 * 2x = 92x. Пусть y - количество водорода для пропанола. Тогда (по коэффициентам) его количество = 2y , а масса = M *n = 60*2y = 120y и сама система x + y = 0,15 92x + 120y = 16,6 Подстановка: x = 0,15-y 92(0,15-y) + 120y = 16,6 13,8 - 92y + 129y = 16,6 y = 0,1 n(C3H7OH) = 2y => 2*0,1 = 0,2 моль m(C3H7OH) = n*M = 0,2 * 60 = 12 г w(C3H7OH) = m(C3H7OH)/m(смеси) = 12/16,6 = 0,72 или 72% w(C2H5OH) = 100%-72% = 28%
Название "водород"относится и к химическому элементу, и к веществу. Элемент водород состоит из атомов водорода вещество водород состоит из молекул водорода.
а) Химический элемент водород
В естественном ряду элементов порядковый номер водорода – 1. В системе элементов водород находится в первом периоде в IA или VIIA группе.
Водород – один из самых рас элементов на Земле. Молярная доля атомов водорода в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли (все вместе это называется земной корой) равна 0,17. Он входит в состав воды, многих минералов, нефти, природного газа, растений и животных. В теле человека в среднем содержится около 7 килограммов водорода.
Существуют три изотопа водорода:
а) легкий водород Image898.gif (88 bytes) – протий,
б) тяжелый водород Image899.gif (92 bytes) – дейтерий (D),
в) сверхтяжелый водород Image900.gif (93 bytes)– тритий (Т).
Тритий неустойчивый (радиоактивный) изотоп, поэтому в природе он практически не встречается. Дейтерий устойчив, но его очень мало: wD = 0,015% (от массы всего земного водорода). Поэтому атомная масса водорода очень мало отличается от 1 Дн (1,00794 Дн).
б) Атом водорода
Из предыдущих разделов курса химии вам уже известны следующие характеристики атома водорода:
Атомный номер
Заряд ядра
Число протонов в ядре
Электронная формула атома
Форма граничной поверхности ЭО
Орбитальный радиус атома
Молярная энергия ионизации
Z = 1
Z = +1e
Z = 1
1s1
Сфера
ro(H) = 0,53 A = 0,053 нм
Emи(H) = 1312 кДж/моль
Молярная энергия сродства к электрону Есm (H) = 73 кДж/моль
Валентные возможности атома водорода определяются наличием одного электрона на единственной валентной орбитали. Большая энергия ионизации делает атом водорода не склонным к отдаче электрона, а не слишком высокая энергия сродства к электрону приводит к незначительной склонности его принимать. Следовательно, в химических системах образование катиона Н невозможно, а соединения с анионом Н не очень устойчивы. Таким образом, для атома водорода наиболее характерно образование с другими атомами ковалентной связи за счет своего одного неспаренного электрона. И в случае образования аниона, и в случае образования ковалентной связи атом водорода одновалентен.
В веществе степень окисления атомов водорода равна нулю, в большинстве соединений водород проявляет степень окисления +I, и только в гидридах наименее электроотрицательных элементов у водорода степень окисления –I.
Сведения о валентных возможностях атома водорода приведены в таблице 28. Валентное состояние атома водорода, связанного одной ковалентной связью с каким-либо атомом, в таблице обозначено символом "H—".
2C3H7OH + 2Na = 2C3H7ONa + H2
Вычислим молярную массу смеси аргона и водорода:
M(смеси) = D(воздух) * M(воздух) = 29*0,818 = 23,722 г/моль
Дальше есть формула вычисления молярной массы смеси. Ее используем, чтобы найти объем водорода
M(смеси) = M1*V1 + M2*V2/V1 + V2 = M(H2)*V(H2) + M(Ar)*V(Ar)/V(H2)+V(Ar). Пусть V(H2) =x
23,722 = 2x + 40*4,48/(x + 4,48)
23722x + 106274,56 = 2000x + 179200
21722x = 729,25
x = 3,36л
n(H2) = V/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль
0,15 моль - всего, на всю смесь спиртов
теперь система уравнений
пусть х - количество водорода для этанола, тогда (по коэффициентам) 2х - количество этанола, а его масса = M *n = 46 * 2x = 92x. Пусть y - количество водорода для пропанола. Тогда (по коэффициентам) его количество = 2y , а масса = M *n = 60*2y = 120y
и сама система
x + y = 0,15
92x + 120y = 16,6
Подстановка:
x = 0,15-y
92(0,15-y) + 120y = 16,6
13,8 - 92y + 129y = 16,6
y = 0,1
n(C3H7OH) = 2y => 2*0,1 = 0,2 моль
m(C3H7OH) = n*M = 0,2 * 60 = 12 г
w(C3H7OH) = m(C3H7OH)/m(смеси) = 12/16,6 = 0,72 или 72%
w(C2H5OH) = 100%-72% = 28%
Название "водород"относится и к химическому элементу, и к веществу. Элемент водород состоит из атомов водорода вещество водород состоит из молекул водорода.
а) Химический элемент водород
В естественном ряду элементов порядковый номер водорода – 1. В системе элементов водород находится в первом периоде в IA или VIIA группе.
Водород – один из самых рас элементов на Земле. Молярная доля атомов водорода в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли (все вместе это называется земной корой) равна 0,17. Он входит в состав воды, многих минералов, нефти, природного газа, растений и животных. В теле человека в среднем содержится около 7 килограммов водорода.
Существуют три изотопа водорода:
а) легкий водород Image898.gif (88 bytes) – протий,
б) тяжелый водород Image899.gif (92 bytes) – дейтерий (D),
в) сверхтяжелый водород Image900.gif (93 bytes)– тритий (Т).
Тритий неустойчивый (радиоактивный) изотоп, поэтому в природе он практически не встречается. Дейтерий устойчив, но его очень мало: wD = 0,015% (от массы всего земного водорода). Поэтому атомная масса водорода очень мало отличается от 1 Дн (1,00794 Дн).
б) Атом водорода
Из предыдущих разделов курса химии вам уже известны следующие характеристики атома водорода:
Атомный номер
Заряд ядра
Число протонов в ядре
Электронная формула атома
Форма граничной поверхности ЭО
Орбитальный радиус атома
Молярная энергия ионизации
Z = 1
Z = +1e
Z = 1
1s1
Сфера
ro(H) = 0,53 A = 0,053 нм
Emи(H) = 1312 кДж/моль
Молярная энергия сродства к электрону Есm (H) = 73 кДж/моль
Относительная электроотрицательность Image8.gif (109 bytes) = 2,10
Валентные возможности атома водорода определяются наличием одного электрона на единственной валентной орбитали. Большая энергия ионизации делает атом водорода не склонным к отдаче электрона, а не слишком высокая энергия сродства к электрону приводит к незначительной склонности его принимать. Следовательно, в химических системах образование катиона Н невозможно, а соединения с анионом Н не очень устойчивы. Таким образом, для атома водорода наиболее характерно образование с другими атомами ковалентной связи за счет своего одного неспаренного электрона. И в случае образования аниона, и в случае образования ковалентной связи атом водорода одновалентен.
В веществе степень окисления атомов водорода равна нулю, в большинстве соединений водород проявляет степень окисления +I, и только в гидридах наименее электроотрицательных элементов у водорода степень окисления –I.
Сведения о валентных возможностях атома водорода приведены в таблице 28. Валентное состояние атома водорода, связанного одной ковалентной связью с каким-либо атомом, в таблице обозначено символом "H—".
Объяснение: