Водород широко распространен в природе, его содержание в земной коре (литосфера и гидросфера) составляет по массе 1%, а по числу атомов 16%. Водород входит в состав самого распространенного вещества на Земле - воды (11,19% Водорода по массе), в состав соединений, слагающих угли, нефть, природные газы, глины, а также организмы животных и растений (то есть в состав белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других). В свободном состоянии Водород встречается крайне редко, в небольших количествах он содержится в вулканических и других природных газах. Ничтожные количества свободного Водорода (0,0001% по числу атомов) присутствуют в атмосфере. В околоземном пространстве Водород в виде потока протонов образует внутренний ("протонный") радиационный пояс Земли. В космосе Водород является самым распространенным элементом. В виде плазмы он составляет около половины массы Солнца и большинства звезд, основную часть газов межзвездной среды и газовых туманностей. Водород присутствует в атмосфере ряда планет и в кометах.
1. Соотношение количеств веществ, участвующих в реакции
Коэффициенты в уравнении реакции показывают не только число молекул каждого вещества, но и соотношение количеств веществ, участвующих в реакции. Так, по уравнению реакции: 2H2 + O2 = 2H2O – можно утверждать, что для образования определенного количества воды (например, 2 моль) необходимо столько же моль простого вещества водорода (2 моль) и в два раза меньше моль простого вещества кислорода (1 моль). Приведем примеры подобных расчетов.
2. Задача 1
ЗАДАЧА 1. Определим количество вещества кислорода, образующегося в результате разложения 4 моль воды.
АЛГОРИТМ решения задачи:
1. Составить уравнение реакции
2. Составить пропорцию, определив количества веществ по уравнению реакции и по условию задачи (обозначить неизвестное количество вещества за х моль).
Объяснение:
. Составьте электронно-ионные схемы и молекулярные уравнения для окислительно-восстановительных реакций.
Cr2(SO4)3 +H2O2 + NaOH >
TiOOH + O2 + NaOH >
+3 -1 +6 -2
Cr₂(SO₄)₃+ 3 H₂O₂+ 10NaOH= 3Na₂SO₄+ 2Na₂CrO₄ + 8H₂O
Сr₂⁺³ - 6e = 2Cr⁺⁶ окисление, Cr₂(SO₄)₃ - восстановитель ║1
H₂O₂ + 2e = 2 OH⁻ восстановление, H₂O₂ - окислитель ║3
+3 0 +4 -1
4 TiOOH + O2 + 8 NaOH = 4 Na2TiO3 + 6 H2O
TiOOH + ОН⁻ = TiO3²⁻ + 2Н⁺ + е окисление, TiOOH -восс-ль ║4
О2⁰ + 4е = 2О⁻² восстановление, O2 - окислитель ║1