С ХИМИЕЙ ОЛИМПИАДА Несмотря на то, что горение водорода кажется простой реакций, механизм
этого процесса очень сложен и включает в себя огромное количество стадий.
Каждую из стадий можно охарактеризовать величиной изменения энтальпии
Дельта H. Рассмотрим упрощённую схему горения водорода (все частицынаходятся в газообразном состоянии).
- Реакция начинается в присутствии небольшого количества водяных паров. Молекулы воды диссоциируют согласно уравнению:
Н20 = H+ OH дельта Н1 = 464 кДж/моль
На следующей стадии гидроксильный радикал ОН реагирует с молекулой водорода:
OH + H2 = H2O + H дельта Н2 = ?
Радикалы водорода реагируют с молекулами кислорода:
Н+ О2= OH + О дельта Н3 = 34 кДж/моль
Свободные атомы кислорода образованию новых радикалов, реагируя с водородом:
Н2 + 0 = HO + H дельта Н4 = ?
При столкновении свободные радикалы соединяются, образуя молекулы воды:
Н+ OH = H2O дельта Н5 = ?
1. Чему равна энтальпия дельта Н2, если энергия связи в молекуле водорода равна 436 кДж/моль? 2. Оцените энергию связи в молекуле кислорода. Примите, что энергии связи между кислородом и водородом одинаковы воде и гидроксильном радикале.
3. Чему равны энтальпии дельта Н4 и дельта Н5?
4. Вычислите молярную энтальпию сгорания водорода.
Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) — элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих элементов имеют 4 электрона: ns2np2. В подгруппе с ростом порядкового номера элемента увеличивается атомный радиус, неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются: углерод и кремний - неметаллы, германий, олово, свинец — металлы.
б) Элементы этой подгруппы проявляют как положительную, так и отрицательную степени окисления: —4, +2, +4.
в) Высшие оксиды углерода и кремния (С02, Si02) обладают кислотными свойствами, оксиды остальных элементов подгруппы - амфотерны (Ge02, Sn02, Pb02).
г) Угольная и кремниевая кислоты (Н2СО3, H2SiO3) — слабые кислоты. Гидроксиды германия, олова и свинца амфотерны, проявляют слабые кислотные и основные свойства: H2GeO3= Ge(OH)4, H2SnO3 = Sn(ОН)4, Н2РЬО3 = Pb(OH)4.
д) Водородные соединения:
СН4; SiH4, GeH4. SnH4, PbH4. Метан — CH4 — прочное соединение, силан SiH4 - менее прочное соединение.
Схемы строения атомов углерода и кремния, общие и отличительные свойства.
С lS22S22p2;
Si 1S22S22P63S23p2.
Объяснение: