Sprawdzian wodór itp.odt

WODÓR

1.                 WŁAŚCIWOŚCI

–                      bardzo palny

–                      najczęściej spotykany pierwiastek we wszechświecie i 3 najczęściej spotykany na ziemi

–                      gaz bezbarwny, bezwonny

–                      W stanie wolnym w cząsteczkach dwuatomowych- H2

–                      najmniejsza gęstość z wszystkich substancji

–                      słabo rozpuszcza się w wodzie

–                      at. wodoru zawiera zaledwie 1 proton i 1 elektron.  konfiguracja- 1s1.

–                      Ma dużą wartość energi jonizacji (1311 kJ/mol), dlatego jest bardziej zbliżony do fluorowców, niż do metali alkalicznych

–                      Tworzy kation- H+.

–                      Typowy niemetal. Elektroujemność- 2,2

–                      Tworzy wiązania wodorowe z N, O, F

–                      Wodór cząsteczkowy cechuje sięstosunkowo małą reaktywnością

–                      duża wartość energi wiązania H-H

2.                WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE

–                     

temp

–                      Z większością pierwiastków wodór reaguje tylko w podwyższonej temperaturze, lub w obecności katalizatorów (Pt,Pb, Ni)

temp

H2 + Cl2 --> 2HCl

Fe

N2 + 3H2 --> 2NH3

3H2 + O2 --> 2H2O + 571 kJ

–                      Wodór ma redukujące właściwości (posiada zdolność do łączenia sięz tlenem zawartm w tlenkach)

CuO + H2 --> Cu + H2O

–                     

ZnO

–                      Znaczenie technologiczne ma reakcja H2 z CO2, podczas której przy zastosowaniu innych warunków przebiegu reakcji można otrzymać róże związki organiczne np.

CO + 2H2O --> CH3OH

–                      Poprzez rozczepienie wiązania w wodorze cząsteczkowym powstaje wodór atomowy H. Bardzo reaktywny, silne właściwości redukcyjne, reaguje z szeregiem substancji, nawet w niskich temperaturach

–                      Masa atomowa wodoru to 1,0079~1

–                      Temperatura topnienia- -259,2 °C

–                      Temperatura wrzenia-  252,6°C

–                      St. Utlenienia – I lub -I

3.                OTRZYMYWANIE

a) laboratoryjne

–                      reakcja metali nieszlachetnych z kwasami nieutleniającymi lub wodortlenkami

Zn + 2HCl --> ZnCl2 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2O --> Na2[Zn(OH)4] + H2

–                      reakcja pierwiastków S1 i S2 z wodorem

2Na+ 2H2O --> 2NaOH + H2

–                      elektroliza wody zawierającej niewielkie ilości H2SO4 lub NaOH

–                      reakcja pary wodnej z żelazem

3Fe + 4H2O --> Fe3O4 + 4H2.

b) metody przemysłowe

–                     

1200°

–                      termiczny rozkład metanu

CH4 --> C + 2H2

–                     

1000°

–                      reakcja pary wodnej z rozżażonym koksem

C + H2O --> CO + H2

–                      reakcja gazu wodnego z parą wodną w obecności katalizatora i w temp.= 300°C. Uzyskuje się w niej bardzo czysty wodór, który wykorzystuje się np. W utwardzaniu tłuszczu

CO + H2 + H2O --> CO2 + 2H

WODA

1.                 WYSTĘPOWANIE

a) w stanie ciekłym

–                      morza i oceany (¾ kuli ziemskiej)

–                      na lądach jaki rzeki i jeziora

–                      w formie wód gruntowych

b) w stanie stałym:

–                      w postaci lodu

–                      jako woda krystaliczna (składnik wielu minerałów)

2.                ROLA WODY

–                      składnik żywych organizmów

–                      środowisko procesów życiowych

–                      środowisko i reagent wielu reakcji

–                      najważniejszy rozpuszczalnik

3.                BUDOWA CZĄSTECZKI H2O

–                      wiązanie kowalencyjne spolaryzowane

–                     

kąt między wodorami to 104°, 27'

–                      cząsteczka wody ma budowę kątową, co sprawia że ładunek ujemny skupiony jest przy atomie tlenu, nie pokrywa się z środkiem ciężkości ładunków dodatnich zlokalizowanych na at. Wodoru. Cząsteczka wody jest dipolem

4.                WŁAŚCIWOŚCI WODY

–                      w zwykłych warunkach bezbarwna ciecz w cienkich warstwach

–                      pod normalnym ciśnieniem wrze w temp. 100°C, a zamarza  w temp. O°C.

–                      W temp. 4°C jej gęstość największa i wynosi 1g/cm3.

–                      Ma duży moment dipolowy

–                      posiada wyjątkowo dużą względną przenikalność elektryczną- zmniejsza siły przyciągania między kationami i anionami w substancjach jonowych- ułatwia dysocjację rozpuszczonych w niej związków o wiązaniu jonowym, a także kwasów o wiązaniu kowalencyjnym polarnym

–                      W roztworach wodnych następuje hydratacja

5.                 REAKCJE TLENKÓW Z WODĄ

–                      Tlenki I i II grupy, czyli tlenki zasadowe (oprócz tlenku berylu- BeO) reagują z wodą

np. Na2O + H2O --> NaOH

       CaO + H2O --> Ca(OH)2.

–                      Tlenki kwasowe reagują z wodą (Z wyjątkiem np.SiO2)

np. SO3 + H2O --> H2SO4

        P4O10 + 6H2O  --> 4H3PO4.

–                      Tlenki amfoteryczne nie reagują z wodą np. Al2O3, ZnO, CuO

–                      Tlenki obojętne nie reagują z wodą np. CO, NO

6.                 HYDROLIZA

Hydrolizą nazywamy ogólnie reakcje związku chemicznego z wodą, a szczególnym jej rodzajem jest reakcja hydrolizy soli z wodą, która jest odwracalna. Jest to reakcja odwrotna do reakcji zoobojętniania. Hydrolizie nie ulegają:

–                      sole mocnych kwasów i mocnych zasad np. NaCl, KNO3, K2SO4.

Ulegają jej natomiast:

–                      sole pochodzące od mocnych kwasów i słabych zasad- hydroliza kationowa (np. CaSO4, Mg(NO3)2.

–                      Sole pochodzące od mocnych zasad i słabych kwasów- hydroliza anionowa (np. K2CO3, Na2S.

–                      Sole pochodzące od słabych kwasów i słabych zasad- hydroliza kationowo-anionowa (np. CaCO3, MgS)

TWARDOŚĆ WODY

1.TWARDOŚĆ WODY

Jest ona spowodowana obecnością w wodzie wapnia i magnezu oraz anionów clorkowych, siarcznowych (VI) i wodorowęglanowych  pochodzących z:

–                      wietrzenia skorupy ziemskiej zawierającej CaCO3, MgCO3 jest to tzw. Wietrzenie chemiczne, czyli działanie na skały wody i rozpuszczonego w niej CO2.

CaCO3â + H2O + CO2 --> Ca(HCO3)2

MgCO3â + H2O + CO2 --> Mg(HCO3)2.

–                      Wymywania tych zwiąków z litosfery

2.                 RODZAJE TWARDOŚCI

a) twardość przemijająca (węglanowa)- spowodowana obecnością wodorowęglanu wapnia i magnezu. Przemija po zagotowaniu wody

b) twardość trwała-  nieprzemijająca po zagotowaniu wody. Wynikająca z obecności innych soli Ca i Mg np. CaSO4, CaCl2.

3.                 SPOSOBY USUWANIA TWARDOŚĆI

temp.

a) gotowanie wody- częsciowo zmiękscza wodę i stosowany głównie w gospodarstwach domowych.

temp.

Ca(HCO3) --> CaCO3â + CO2 + H...