Гремучий газ

// Смеси водорода с кислородом и воздухом взрывоопасны и называются горючими газами. Наиболее распространена смесь с объемным соотношением 2: 1, что соответствует стехиометрии цепной реакции 2H2 + O2 = 2H2O + 483,2 кДж. Смеси H2 и O2 разного состава также взрывоопасны.

Горячие газы взрываются при нагревании, воздействии пламени или искр. При горении выделяется много тепла, температура пламени может достигать 2800 ° C.

Водородно-кислородные пламени, получаемые в горелках, конструкция которых исключает возможность взрыва, используются для газовой сварки и резки металлов, плавления кварца, платины и т. Д.

На школьных семинарах это явление демонстрируется в форме эксперимента под названием «Взрыв водорода в банке». Для этого перевернутая банка с отверстием заполняется водородом (например, из аппарата Киппа). Через несколько минут, когда водород вытеснил весь воздух в банке, отверстие открывается и в него помещается тлеющий факел.

При открытии водород, выходящий из сосуда, воспламеняется в виде небольшого пламени. По мере того, как воздух поступает в сосуд снизу, горение становится более турбулентным, с гудением и тонким скрипом. Когда в баллоне собирается достаточно воздуха, происходит громкий, но не угрожающий взрыв, и баллон подпрыгивает вверх, когда взрывается газовая смесь.

Сегодня поговорим о проблемах с расчетами. Последовательность использования

Конкретно укажите условие проблемы.
Составьте краткое изложение постановки задачи из двух частей: «Дано», «Найти», называя физические величины в соответствии с правилами IUPAC.
Проанализируйте имеющуюся информацию на предмет избытка или недостатка. 23
Запишите все физические величины, необходимые для решения проблемы, в поле «Данные».
Решите задачу рационально в общем виде с однократной заменой числовых значений.
По каждому действию должна быть подготовлена пояснительная записка.
Выполняйте математические операции не только с числами, но и с единицами измерения.
Введите числовое значение ответа, не превышающее точность наименьшего точного числа.
Напишите полный ответ на проблемный вопрос без использования формул химических соединений.

Поэтому в таких задачах мы сначала используем уравнения, затем законы и расчеты.

Подумайте: какая масса и какое количество воды образуется после сжигания 8 г водорода. Как объяснить утверждение, что сжигание определенного количества водорода дает такое же количество воды?

Первое, о чем здесь нужно подумать, — это уравнение.

Согласно уравнению реакции, две молекулы водорода реагируют с одной молекулой кислорода, поэтому оптимальное соотношение водорода и кислорода составляет два к одному. Каково наше состояние реакции? Это газовая система, в которой реакция происходит в газовой сфере. Следовательно, если рассматривать вещества в системе в объемных пропорциях, можно сказать, что при сжигании определенного объема, например 1 л водорода, образуется 1 л водяного пара.

2H2 (газ) + O2 (газ) = 2H2O (газ)

Вторая часть решения — включить права на объяснение решения. Все это объясняется законом Авогадро, который гласит, что на 1 моль любого газа уходит 22,4 л.

Эта реакция протекает с уменьшением объема в 1,5 раза (из 3 моль исходных газообразных веществ (водорода и кислорода) образуется 2 моля газообразного продукта (водяного пара).

Если выразить это количественно, 2 моля водяного пара будут получены из 2 моль водорода. В нашем случае

Конкретизируем это для данной реакции:

n (H2) = m (H2) / M (H2) = 8/2 = 4 моль

n (H2O) = m (H2O) / M (H2O) = 72/18 = 4 моля.

Следовательно, при сжигании водорода образуется такое же количество водяного пара.

Обобщив законы, переходим к третьей части — расчетам. При расчете массы вещества естественно, что из 8 г водорода образуется 72 г воды. Это можно представить в виде диаграммы:

Дозирование — расчет массы водяного пара:

следовательно, x = (8 * 36) / 4 = 72 г.

Массовое отношение водорода к воде составляет 1: 9 (8: 72 = 1: 9). Все это объясняется в соответствии с законом Ломоносова (закон сохранения массы веществ). Таким образом, 9 частей массовой воды создаются из 1 части массового водорода.

Проблемы с газом Raderabis также часто появляются на физике. Одним из примеров является сгорание чистого водорода спокойного, равное пламени. Однако стехиометрическая смесь водорода и кислорода называется «легковоспламеняющийся газ», может быть зажечь не только пламя, но и искрой, даже с низкой энергией. В этом случае процесс сгорания проходит чрезвычайно быстро, громким взрывом, который субъективно подобран в качестве взрыва. Соответственно, можно предположить, что при стандартных условиях сгорание водорода в спонтанно проходит, то есть термодинамически приемлемо.

Что произойдет, если в результате взрыва в стандартных условиях баночка 30 г и внутренний объем 0,5 л летал вертикально вверх.

В этом случае используйте список уравнений и количеств: