هیدریدهای عنصر انتقالی نمونه های کاربردی سیستم های فلز-هیدروژن

در حالی که نظریه تکتونیک صفحات "پیروزی" خود را جشن می گرفت ، به موازات آن در جریان مطالعات بیشتر در مورد ساختار زیرزمینی و حرکت به سمت فروپاشی ، معایبی را بدست آورد ، نظریه انبساط زمین دو مشکل اصلی آن را حل کرد ، و در عین حال زمان-گونه ای از چنین مکانیسم توسعه یافت شد ، که به طور همزمان تمام سوالات را تحت فشارهای "خارج از حد" در هسته حذف می کند.

ولادیمیر لارین ، دانشمند اتحاد جماهیر شوروی (که اکنون دکترای علوم زمین شناسی است) ، راهی برای خروج از بن بست طولانی حدود سه دهه پیش پیشنهاد شد ، که ، همانطور که اغلب اتفاق می افتد ، از زاویه ای کاملاً متفاوت به این مشکل برخورد کرد.

برنج. 69. طرح اتمهای فلز و هیدروژن

اول از همه ، انحلال هیدروژن در یک فلز به نظر می رسد یک ترکیب ساده آن با اتم های فلز نیست - در این حالت ، هیدروژن الکترون خود را که تنها یک دارد ، به قلک معمولی محلول می دهد و یک پروتون کاملاً "برهنه" باقی می ماند. و اندازه یک پروتون 100 هزار بار (!) کوچکتر از اندازه هر اتم است ، که در نهایت (همراه با غلظت عظیمی از بار و جرم پروتون) به آن اجازه می دهد حتی به عمق پوسته الکترونی اتم های دیگر نفوذ کند. (این توانایی یک پروتون برهنه قبلاً به صورت تجربی ثابت شده است).

اما با نفوذ به داخل اتم دیگر ، پروتون ، گویا ، بار هسته این اتم را افزایش می دهد و باعث افزایش کشش الکترون ها در آن می شود و در نتیجه اندازه اتم را کاهش می دهد. بنابراین ، انحلال هیدروژن در یک فلز ، مهم نیست که چقدر متناقض به نظر برسد ، می تواند منجر به شل شدن چنین محلول نشود ، بلکه برعکس تراکم فلز اصلی... در شرایط عادی (یعنی در فشار طبیعی جوی و دمای اتاق) این اثر ناچیز است ، اما در فشار و درجه حرارت بالا کاملاً قابل توجه است.

بنابراین ، این فرض که هسته مایع بیرونی زمین حاوی مقدار قابل توجهی هیدروژن است ، اولاً با خواص شیمیایی آن مغایرت ندارد. ثانیاً ، در حال حاضر مشکل ذخیره عمیق هیدروژن برای ذخایر سنگ معدن حل شده است. و سوم ، که برای ما مهمتر است ، اجازه می دهد تا فشرده سازی قابل توجهی از ماده بدون افزایش قابل توجه فشار در آن انجام شود.

"استوانه ای بر اساس ... یک ترکیب بین فلزی [آلیاژ لانتانیم و نیکل] در دانشگاه مسکو ایجاد شده است. چرخاندن شیر - و هزار لیتر هیدروژن از استوانه یک لیتر آزاد می شود! " (M. Kuryachaya ، "Hydrides ، که آنجا نبود").

اما معلوم می شود که همه اینها "دانه" هستند ...

در هیدریدهای فلزی - یعنی در ترکیبات شیمیایی یک فلز با هیدروژن - ما تصویر متفاوتی داریم: هیدروژن نیست که الکترون خود را (به یک قلک الکترونیکی معمولی نسبتاً شل) اهدا می کند ، بلکه فلز از الکترون بیرونی خود خلاص می شود. پوسته ، پیوند به اصطلاح یونی را با هیدروژن تشکیل می دهد. در همان زمان ، اتم هیدروژن ، با پذیرش یک الکترون اضافی در همان مدار که الکترون موجود در آن می چرخد ​​، عملاً اندازه آن را تغییر نمی دهد. اما شعاع یون یک اتم فلز - یعنی یک اتم بدون پوسته الکترون بیرونی آن - بسیار کمتر از شعاع خود اتم است. برای آهن و نیکل ، شعاع یونها حدود 0.6 شعاع یک اتم خنثی است و برای برخی از فلزات دیگر ، این نسبت حتی چشمگیرتر است. چنین کاهش در اندازه یون های فلزی اجازه می دهد تا چندین بار فشرده شوند به شکل هیدرید بدون افزایش فشار در نتیجه چنین تراکمی! ..

علاوه بر این ، این قابلیت برای افزایش تراکم بسته بندی ذرات هیدرید حتی در شرایط عادی طبیعی نیز به صورت تجربی یافت می شود (جدول 1 را ببینید) ، و در فشارهای بالا حتی بیشتر افزایش می یابد.

تراکم ، g / cm

فلز

هیدرید

تلفیق ،٪

برگه 1. قابلیت آب بندی برخی از هیدریدها (در شرایط عادی)

علاوه بر این ، خود هیدریدها همچنین قادر به حل شدن هیدروژن اضافی در خود هستند. آنها حتی سعی کردند از این توانایی در توسعه موتورهای هیدروژنی اتومبیل برای ذخیره سوخت استفاده کنند.

"... به عنوان مثال ، یک سانتیمتر مکعب هیدرید منیزیم حاوی یک و نیم برابر بیشتر از مقدار هیدروژن موجود در یک سانتیمتر مکعب هیدروژن مایع و هفت برابر بیشتر از یک گاز فشرده شده به صد و پنجاه اتمسفر است! " (M. Kuryachaya ، "هیدریدهایی که آنجا نبودند").

یک مشکل - در شرایط عادی ، هیدریدها بسیار ناپایدار هستند ...

اما ما به شرایط عادی احتیاج نداریم ، زیرا ما در مورد احتمال وجود آنها در اعماق کره زمین صحبت می کنیم - جایی که فشار بسیار بیشتر است. و با افزایش فشار ، پایداری هیدریدها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

امروزه ، تأیید تجربی این ویژگی ها قبلاً به دست آمده است و بیشتر و بیشتر زمین شناسان به تدریج متقاعد می شوند که مدل هسته هیدرید ممکن است بسیار بیشتر از مدل قبلی نیکل آهن به واقعیت نزدیک باشد. علاوه بر این ، محاسبات دقیق شرایط روده سیاره ما ماهیت نامطلوب مدل "خالص" نیکل نیکل هسته آن را آشکار می کند.

"اندازه گیری های لرزه ای نشان می دهد که هر دو هسته داخلی (جامد) و بیرونی (مایع) زمین دارای چگالی کمتری در مقایسه با مقدار بدست آمده بر اساس مدل هسته ای است که فقط از آهن فلزی با پارامترهای فیزیکوشیمیایی یکسان تشکیل شده است. ...

وجود هیدروژن در هسته به دلیل حلالیت کم در آهن در فشار اتمسفر مدتها مورد بحث بوده است. با این حال ، آزمایشات اخیر این امکان را ایجاد کرده است که هیدرید آهن FeH در دماها و فشارهای بالا ایجاد شود و هنگامی که در عمق غوطه ور شود ، در فشارهای بیش از 62 گیگاپاسکال پایدار است ، که مربوط به عمق 1600 کیلومتر است. در این رابطه ، وجود مقادیر قابل توجه (تا 40 مول.٪) هیدروژن در هسته کاملا قابل قبول است و چگالی آن را به مقادیر مطابق با داده های لرزه نگاری کاهش می دهد"(یو. پوشچاروفسکی ،" تکتونیک و ژئودینامیک جبه زمین ").

اما مهمترین چیز این است که تحت شرایط خاص - به عنوان مثال ، با کاهش فشار یا با گرم شدن - هیدریدها قادر به تجزیه به اجزا هستند. یون های فلزی با تمام عواقب ناشی از آن به حالت اتمی می روند. فرآیندی اتفاق می افتد که در آن حجم ماده بدون تغییر جرم به طور قابل توجهی افزایش می یابد ، یعنی بدون نقض قانون حفاظت از ماده. یک فرایند مشابه زمانی اتفاق می افتد که هیدروژن از محلول فلز آزاد می شود (به بالا مراجعه کنید).

و این در حال حاضر یک مکانیسم کاملا قابل درک برای افزایش اندازه سیاره می دهد !!!

"پیامد اصلی زمین شناسی و زمین ساختی فرضیه زمین در ابتدا هیدرید ، یک مهم ، احتمالاً چندگانه ، در طول تاریخ زمین شناسی است افزایش حجم آن، که به دلیل تجزیه غیر ضروری داخلی سیاره در هنگام گاز زدایی هیدروژن و انتقال هیدریدها به فلزات است »(V. Larin ،" The hypothesis of the اولیه هیدرید زمین ").

بنابراین ، لارین نظریه ای را ارائه کرد که نه تنها برخی از مشکلات ذخایر سنگ معدن را حل می کند و تعدادی از فرایندها در تاریخ زمین را توضیح می دهد (که ما به آنها باز خواهیم گشت) ، بلکه مبنایی جدی برای فرضیه گسترش سیاره ما - به عنوان یک عارضه جانبی

لارین کار اصلی را انجام داد - او تمام مشکلات اصلی نظریه انبساط زمین را حذف کرد! ..

فقط "جزئیات فنی" باقی مانده است.

به عنوان مثال ، کاملاً مشخص نیست که سیاره ما در کل دوره وجود خود چقدر افزایش یافته است و با چه سرعتی انبساط آن رخ داده است. محققان مختلف تخمین هایی را ارائه کردند که بسیار متفاوت از یکدیگر بودند ، علاوه بر این ، بسیار شبیه مکیدن انگشت ساده بودند.

طبق ... سوروختین ، "سقوط زمین در حال گسترش").

"به نظر من محتمل ترین ایده مربوط به مقیاس نسبتاً متوسطی از گسترش زمین است ، که در آن از آرکان اولیه (یعنی 3.5 میلیارد سال) شعاع آن می تواند بیش از یک و نیم افزایش پیدا نکند. تا دو بار ، از اواخر پروتروزوئیک (یعنی 1 ، 6 میلیارد سال) - بیش از 1.3 - 1.5 بار ، و از آغاز مزوزوئیک (یعنی در 0.25 میلیارد سال گذشته) بیش از 5 ، حداکثر 10 درصد "(E. Milanovsky ،" زمین منبسط می شود؟ زمین تپش می کند؟ ").

افسوس فرضیه لارین نیز پاسخ مستقیمی به این سال نمی دهد.

علاوه بر این ، همه محققان از این واقعیت استفاده کردند که این روند از همان ابتدای شکل گیری زمین تقریباً یکنواخت پیش می رود (نویسنده نظریه هیدرید V. V. Larin نیز به این فرضیه پایبند است). و این منجر به نرخهای پایینی از گسترش می شود که تعمیر آن با سازهای مدرن عملاً غیرممکن است. و به نظر می رسد تأیید اعتبار نظریه فقط مربوط به آینده ای دور است.

هیدروژن - سیستم های فلزی اغلب نمونه های اولیه در مطالعه تعدادی از خواص فیزیکی اساسی هستند. سادگی فوق العاده خواص الکترونیکی و جرم کم اتم های هیدروژن امکان تجزیه و تحلیل پدیده ها را در سطح میکروسکوپی فراهم می کند. وظایف زیر در نظر گرفته شده است:

• تغییر چگالی الکترون در نزدیکی پروتون در آلیاژی با غلظت هیدروژن کم ، از جمله برهم کنش قوی الکترون و یون
• تعیین تعامل غیر مستقیم در یک ماتریس فلزی از طریق آشفتگی "مایع الکترون" و تغییر شکل شبکه بلوری.
• در غلظت های بالای هیدروژن ، مشکل ایجاد حالت فلزی در آلیاژهای با ترکیب غیر استوکیومتری بوجود می آید.

آلیاژهای فلز هیدروژن

هیدروژن موضعی در بین لایه های ماتریس فلزی ، شبکه کریستالی را ضعیف تحریف می کند. از نقطه نظر فیزیک آماری ، مدل تعامل "گاز شبکه" اجرا شده است. مطالعه خصوصیات ترمودینامیکی و جنبشی در نزدیکی نقاط انتقال فاز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در دماهای پایین ، یک زیرسیستم کوانتومی با انرژی زیاد ارتعاشات نقطه صفر و دامنه جابجایی زیادی شکل می گیرد. این امر امکان بررسی اثرات کوانتومی را در طول دگرگونی های فازی ممکن می سازد. تحرک زیاد اتمهای هیدروژن در یک فلز امکان مطالعه فرایندهای انتشار را فراهم می آورد. یکی دیگر از زمینه های تحقیق فیزیک و شیمی فیزیکی پدیده های سطحی برهم کنش هیدروژن با فلزات است: فروپاشی مولکول هیدروژن و جذب روی سطح هیدروژن اتمی. هنگامی که حالت اولیه هیدروژن اتمی و حالت نهایی آن مولکولی است ، مورد توجه ویژه قرار می گیرد. این امر هنگام ایجاد سیستم های متاستابل فلزی-هیدروژنی مهم است.

کاربرد سیستم های فلزی هیدروژن

• تصفیه هیدروژن و فیلترهای هیدروژن
• استفاده از هیدریدهای فلزی در راکتورهای هسته ای به عنوان تعدیل کننده ، بازتابنده و غیره
• جداسازی ایزوتوپ
• راکتورهای همجوشی - استخراج تریتیوم از لیتیوم
• دستگاههای تفکیک آب
• الکترودهای پیل سوختی و باتری
• ذخیره هیدروژن برای موتورهای خودرو بر اساس هیدریدهای فلزی
• پمپ های حرارتی بر اساس هیدریدهای فلزی ، شامل تهویه مطبوع خودروها و خانه ها
• مبدل های انرژی برای نیروگاه های حرارتی

هیدریدهای فلزی بین فلزی

هیدریدهای ترکیبات بین فلزی به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شود. اکثر باتری ها و باتری های قابل شارژ ، به عنوان مثال ، برای تلفن های همراه ، رایانه های قابل حمل (لپ تاپ) ، دوربین های عکاسی و فیلمبرداری حاوی الکترود هیدرید فلز هستند. این باتری ها دوستدار محیط زیست هستند زیرا حاوی کادمیوم نیستند.

باتری های معمولی NiMH

بنیاد ویکی مدیا 2010

ببینید "هیدریدهای فلزی" در فرهنگ لغت های دیگر چیست:

ترکیبات هیدروژن با فلزات و غیر فلزات با الکترونگاتیوی کمتر نسبت به هیدروژن. گاهی ترکیبات همه عناصر با هیدروژن هیدرید در نظر گرفته می شود. طبقه بندی بسته به ماهیت پیوند هیدروژنی ، آنها ... ... ویکی پدیا را تشخیص می دهند

ترکیبات هیدروژن با فلزات یا غیر فلزات الکترونگاتیو کمتری نسبت به هیدروژن دارند. گاهی اوقات ارتباط به G. نسبت داده می شود. همه شیمی عناصر دارای هیدروژن بین ساده یا دوتایی G. پیچیده تمایز قائل شوید (برای مثال به هیدریدهای آلومینیوم ، بوروهیدریدهای فلزی مراجعه کنید ... دائرclالمعارف شیمیایی

ترکیبات هیدروژن با عناصر دیگر بسته به ماهیت پیوند هیدروژنی ، سه نوع هیدروژن متمایز می شوند: یونی ، فلزی و کووالانسی. G. یونی (شبیه نمک) G. شامل G. فلزات قلیایی و قلیایی خاکی است. آی تی… …

- (فلزات) ، دارای فلز هستند. با شما ، به ویژه برقی رسانایی ، که ناشی از فلز است. ماهیت ماده شیمیایی ارتباط به M. s. شامل کامپ. فلزات با یکدیگر بین فلزات و بسیاری دیگر. پیوند فلزات (عمدتا انتقالی) با غیر فلزات. ... ... دائرclالمعارف شیمیایی

هیدریدهای بور ، بوران ، ترکیبات هیدروژن بور. B. دارای 2 تا 20 اتم بور در یک مولکول شناخته شده است. ساده ترین B. ، BH3 ، در حالت آزاد وجود ندارد ؛ فقط به صورت مجتمع هایی با آمین ها ، اترها و غیره شناخته می شود. شخصیت… … دائرclالمعارف بزرگ شوروی

مواد ساده با خصوصیات مشخصه در شرایط عادی: هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی بالا ، ضریب دمای منفی هدایت الکتریکی ، توانایی بازتاب خوب امواج الکترومغناطیسی ... ... دائرclالمعارف بزرگ شوروی

SUBGROUP VA. PHOSPHORUS NITROGEN FAMILY روند خواص از غیر فلزی به فلزی ، که در زیرگروه های IIIA و IVA یافت می شود ، نیز مشخصه این زیر گروه است. انتقال به فلزات (هرچند تیز) با آرسنیک آغاز می شود ، در ... ... دائرclالمعارف کولیر

- (از لات. inter between و metal) (ترکیبات بین فلزی) ، شیمی. پیوند دو یا چند فلزات بین خودشان به ترکیبات فلزی یا فلزات اشاره دارد. I. در نتیجه تعامل شکل می گیرند. اجزاء در هنگام همجوشی ، چگالش از بخار ... دائرclالمعارف شیمیایی

- (از یونانی متالون در اصل ، معدن ، معدن) ، در va ، که در شرایط عادی دارای ویژگی های الکتریکی مشخصه ، فلزی ، بالا هستند. رسانایی و هدایت حرارتی ، تکذیب شد. ضریب دمای برقی هدایت ، توانایی ... ... دائرclالمعارف شیمیایی

فلز- (فلز) تعیین فلز ، خواص فیزیکی و شیمیایی فلزات تعیین فلز ، خواص فیزیکی و شیمیایی فلزات ، کاربرد فلزات محتوا محتوا تعریف وجود در طبیعت خواص ویژگی های مشخصه ... ... دائرclالمعارف سرمایه گذار

ذخیره سازی معمولی (در سیلندر) هیدروژن فشرده یا مایع کاملاً خطرناک است. علاوه بر این ، هیدروژن به طور فعال از طریق اکثر فلزات و آلیاژها نفوذ می کند ، که باعث می شود دریچه های خاموش و حمل و نقل بسیار گران باشند.

خاصیت حل شدن هیدروژن در فلزات از قرن نوزدهم شناخته شده است ، اما در حال حاضر چشم انداز استفاده از هیدریدهای فلزی و ترکیبات بین فلزی به عنوان ذخیره فشرده هیدروژن قابل مشاهده است.

انواع هیدریدها

هیدریدها به سه نوع تقسیم می شوند (برخی از هیدریدها می توانند چندین ویژگی پیوند داشته باشند ، به عنوان مثال ، فلزی کووالانسی هستند): فلزی ، یونی و کووالانسی.

هیدریدهای یونی -به عنوان یک قاعده ، آنها در فشارهای بالا (~ 100 اتمسفر) و در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد ایجاد می شوند. نمایندگان معمولی هیدریدهای فلز قلیایی هستند. ویژگی جالب هیدریدهای یونی ، چگالی اتمی بالاتری نسبت به مواد اولیه است.

هیدریدهای کووالانسی- به دلیل پایداری پایین و سمیت زیاد فلزات و ترکیبات بین فلزی مورد استفاده عملاً کاربردی پیدا نمی کند. نماینده معمولی بریلیوم هیدرید است که با روش "شیمی مرطوب" با واکنش دی متیل برلیلیوم با هیدرید لیتیوم آلومینیوم در محلول دی اتیل اتر به دست می آید.

هیدریدهای فلزی- می توان به عنوان آلیاژهای هیدروژن فلزی در نظر گرفت ، این ترکیبات مانند فلزات اصلی دارای هدایت الکتریکی بالا هستند. هیدریدهای فلزی تقریباً تمام فلزات انتقالی را تشکیل می دهند. بسته به نوع پیوندها ، هیدریدهای فلزی می توانند کووالانسی (به عنوان مثال ، هیدرید منیزیم) یا یونی باشند. تقریباً همه هیدریدهای فلزی برای دهیدروژن زدایی (واکنش پس زدن هیدروژن) به دمای بالا نیاز دارند.

هیدریدهای فلزی معمولی

• سرب هیدرید - PbH4 یک ترکیب شیمیایی دوتایی غیر آلی سرب با هیدروژن است. بسیار فعال است ، در حضور اکسیژن (در هوا) خود به خود مشتعل می شود.

• هیدروکسید روی - روی (OH) 2 - هیدروکسید آمفوتریک. از آن به عنوان معرف در بسیاری از صنایع شیمیایی استفاده می شود.

• هیدرید پالادیوم فلزی است که در آن هیدروژن بین اتم های پالادیوم قرار دارد.
• نیکل هیدرید - NiH - اغلب با افزودنیهای لانتانیم LaNi5 برای الکترودهای باتری استفاده می شود.

هیدریدهای فلزی می توانند فلزات زیر را تشکیل دهند:
Ni ، Fe ، Ni ، Co ، Cu ، Pd ، Pt ، Rh ، Pd-Pt ، Pd-Rh ، Mo-Fe ، Ag-Cu ، Au-Cu ، Cu-Ni ، Cu-Pt ، Cu-Sn.

رکورد شکنی فلزات از نظر حجم هیدروژن ذخیره شده

بهترین فلز برای ذخیره هیدروژن پالادیوم (Pd) است. تقریباً 850 حجم هیدروژن را می توان در یک حجم پالادیوم "بسته بندی" کرد. اما چشم انداز چنین ذخیره سازی با توجه به هزینه بالای این فلز گروه پلاتین ، تردیدهای شدیدی را ایجاد می کند.
در مقابل ، برخی فلزات (به عنوان مثال مس مس) به اندازه 0.6 حجم هیدروژن در هر حجم مس حل می شوند.

هیدرید منیزیم (MgH2) می تواند تا 7.6 درصد کسر جرمی هیدروژن را در شبکه بلوری ذخیره کند. علیرغم مقادیر وسوسه انگیز و وزن مخصوص پایین چنین سیستم هایی ، یک مانع آشکار دماهای بالای واکنشهای مستقیم و معکوس تخلیه بار و تلفات زیاد گرما در حین دهیدروژناسیون ترکیب (حدود یک سوم انرژی هیدروژن ذخیره شده) است. به
ساختار بلوری فاز β هیدرید MgH2 (شکل)

تجمع هیدروژن در فلزات

واکنش جذب هیدروژن توسط فلزات و ترکیبات بین فلزی در فشاری بالاتر از آزاد شدن آن رخ می دهد. این امر با تغییر شکل پلاستیک باقی مانده از شبکه بلوری در طول انتقال از محلول α اشباع (ماده اولیه) به β- هیدرید (ماده ای با هیدروژن ذخیره شده) تعیین می شود.

فلزاتی که هیدروژن را حل نمی کنند

فلزات زیر هیدروژن را جذب نمی کنند:
Ag ، Au ، Cd ، Pb ، Sn ، Zn
برخی از آنها به عنوان شیرهای خاموش کننده برای ذخیره هیدروژن فشرده و مایع استفاده می شوند.

هیدریدهای فلزی با دمای پایین یکی از امیدوار کننده ترین هیدریدها هستند. آنها در حین دهیدروژناسیون تلفات کمی دارند ، میزان چرخه تخلیه بار ، تقریباً کاملاً ایمن بوده و سمیت کمی دارند. محدودیت چگالی اختصاصی نسبتاً کم ذخیره هیدروژن است. حداکثر نظری ذخیره 3، است ، اما در واقع 1-2 of از کسر جرمی هیدروژن است.

استفاده از هیدریدهای فلزی پودری محدودیت هایی در میزان چرخه های تخلیه بار به دلیل رسانایی حرارتی پایین پودرها ایجاد می کند و نیاز به رویکرد خاصی در طراحی ظروف برای نگهداری آنها دارد. معمولاً وارد محوطه های ذخیره سازی می شوند که انتقال حرارت و ساخت استوانه های نازک و مسطح را تسهیل می کند. با وارد کردن یک اتصال دهنده بی اثر به هیدرید فلز ، که دارای هدایت حرارتی بالا و آستانه بی تحرکی بالایی نسبت به هیدروژن و ماده پایه است ، می توان به افزایش اندکی در میزان چرخه های تخلیه-بار رسید.

هیدریدهای بین فلزی

علاوه بر فلزات ، ذخیره سازی هیدروژن در به اصطلاح "ترکیبات بین فلزی" نیز امیدوار کننده است. چنین تأسیسات ذخیره سازی هیدروژن به طور گسترده در باتری های هیدرید فلزی خانگی استفاده می شود. مزیت چنین سیستم هایی هزینه نسبتا پایین معرفها و تاثیر کم محیطی است. در حال حاضر ، باتری های هیدرید فلزی تقریباً به طور جهانی با سیستم های ذخیره انرژی لیتیوم جایگزین شده اند. حداکثر انرژی ذخیره شده طرح های صنعتی در باتری های نیکل-فلز هیدرید (Ni-MH) 75 وات بر کیلوگرم است.

خاصیت مهم برخی از ترکیبات بین فلزی مقاومت بالای آنها در برابر ناخالصی های موجود در هیدروژن است. این ویژگی اجازه می دهد تا از چنین ترکیباتی در محیط های آلوده و در حضور رطوبت استفاده شود. چرخه های متعدد تخلیه بار در حضور آلاینده ها و آب در هیدروژن ، ماده فعال را مسموم نمی کند ، اما ظرفیت چرخه های بعدی را کاهش می دهد. کاهش ظرفیت مفید به دلیل آلودگی مواد پایه به اکسیدهای فلزی است.

جداسازی هیدریدهای بین فلزی

هیدریدهای بین فلزی به دمای بالا (آبگیری در دمای اتاق) و دمای بالا (بیش از 100 درجه سانتی گراد) تقسیم می شوند. فشاری که در آن فاز هیدرید تجزیه می شود) معمولاً بیش از 1 اتمسفر نیست.
در عمل واقعی ، از هیدریدهای پیچیده بین فلزی استفاده می شود که شامل سه یا چند عنصر است.

هیدریدهای معمولی بین فلزی

هیدرید نیکل لانتانوم - LaNi5 - هیدریدی که در آن یک واحد LaNi5 حاوی بیش از 6 اتم H است. دفع هیدروژن از نیکل لانتانوم در دمای اتاق امکان پذیر است. با این حال ، عناصر موجود در این ترکیب بین فلزی نیز بسیار گران هستند.
حجم واحد لانتانوم نیکل حاوی یک و نیم برابر بیشتر از H2 مایع است.

ویژگی های سیستم های بین فلزی-هیدروژن:

• مقدار بالای هیدروژن در هیدرید (درصد وزنی) ؛
• exo (endo) -حرارت واکنش جذب (دفع) ایزوتوپهای هیدروژن ؛
• تغییر در حجم ماتریس فلز در فرآیند جذب - دفع هیدروژن ؛
• جذب برگشت پذیر و انتخابی هیدروژن

زمینه های کاربرد عملی هیدریدهای بین فلزی:

• ذخیره هیدروژن ثابت ؛
• تحرک ذخیره و انتقال هیدروژن ؛
• کمپرسور ؛
• جداسازی (تصفیه) هیدروژن ؛
• پمپ های حرارتی و کولر گازی.

نمونه هایی از کاربرد سیستم های فلز-هیدروژن:

• تصفیه هیدروژن خوب ، انواع فیلترهای هیدروژن ؛
• معرفهای متالورژی پودر ؛
• تعدیل کننده ها و بازتابنده ها در سیستم های شکافت هسته ای (راکتورهای هسته ای) ؛
• جداسازی ایزوتوپ ها ؛
• راکتورهای هسته ای ؛
• واحدهای تفکیک آب (الکترولیزرها ، اتاقهای گرداب برای تولید هیدروژن گازی) ؛
• الکترودهای باتری بر اساس سیستم های تنگستن-هیدروژن ؛
• باتری های هیدرید فلزی ؛
• تهویه مطبوع (پمپ های حرارتی) ؛
• مبدلهای نیروگاهها (راکتورهای هسته ای ، نیروگاههای حرارتی) ؛
• انتقال هیدروژن

در مقاله به فلزات اشاره شده است:

شیمی معدنی

هیدرولیز مشترک نمک ها

مثلا:

وظیفه 1.1

وظیفه 1.2

پاسخ های زیر

وظیفه 1.3

پاسخ های زیر

واکنش اکسیدها با آب

مثلا:

وظیفه 2.1

Mn 2 O 7 + H 2 O =

پاسخ های زیر

وظیفه 3.1

پاسخ های زیر

هیدرولیز قلیایی یا اسیدی ترکیبات دوتایی

برای دوره مدرسه - یک چیز عجیب و غریب ، اما در اینجا در امتحان 2014 ملاقات کردم ... ما در مورد چنین واکنش هایی صحبت می کنیم ، به عنوان مثال:

Ca 3 N 2 + HCl =

در اینجا می توانید چنین استدلال کنید. قلیایی (NaOH) یا اسید (HCl) با یک ترکیب دوتایی در محلول واکنش می دهند. این بدان معنی است که ، در واقع ، ابتدا یک واکنش با آب (هیدرولیز یک ترکیب دوتایی) وجود دارد:

PCl 5 + H 2 O → H 3 PO 4 + HCl

Ca 3 N 2 + H 2 O → Ca (OH) 2 + NH 3

و سپس محصولات هیدرولیز با قلیایی (در مورد اول) یا با اسید (در مورد دوم) واکنش نشان می دهند:

PCl 5 + H 2 O → H 3 PO 4 + HCl → ( + NaOH) → Na 3 PO 4 + NaCl + H 2 O

Ca 3 N 2 + H 2 O → Ca (OH) 2 + NH 3 → ( + HCl) → CaCl 2 + NH 4 Cl + (H 2 O)

در نتیجه ، معادلات به شرح زیر خواهد بود:

PCl 5 + 8NaOH = Na 3 PO 4 + 5NaCl +4 H 2 O

Ca 3 N 2 + 8HCl = 3CaCl 2 + 2NH 4 Cl

تمرین:

وظیفه 3.2با استدلال مشابه ، تعیین کنید که با تعامل چه اتفاقی می افتد:

Na 3 N + HCl

PBr 3 + NaOH

پاسخ های زیر

آمونیاک و خواص آن

آمونیاک با اسیدها واکنش نشان می دهد و پروتون را از طریق مکانیسم گیرنده-گیرنده متصل می کند و نمک های آمونیوم را تشکیل می دهد.

وظیفه 4.1... آمونیاک از محلول اسید سولفوریک عبور داده شد. در این حالت چه دو نمک می تواند تشکیل شود؟ بستگی به چی داره؟ معادلات واکنش را بنویسید.

پاسخ های زیر

محلول آبی آمونیاک دارای خواص قلیایی ضعیفی است ، بنابراین می توان از آن برای رسوب هیدروکسیدهای فلز نامحلول استفاده کرد.

وظیفه 4.2... آمونیاک اضافی از طریق محلول آبی سولفات کروم (III) عبور داده شد. معادله واکنش را بنویسید.

پاسخ های زیر

3) آمونیاک یک عامل کاهنده است. به طور خاص ، قادر به کاهش فلزات از اکسیدها است.

وظیفه 4.3... هنگام گرم شدن ، جریان آمونیاک از طریق اکسید مس (II) عبور کرد. معادله واکنش را بنویسید.

پاسخ های زیر

4) آمونیاک می تواند لیگاند باشد و می تواند مجتمع هایی ایجاد کند - آمونیاک. ذکر مجتمع آمونیاک مس در USE بسیار محتمل است ، زیرا دارای رنگ آبی روشن است و می توان از آن برای تشخیص ترکیبات مس دو ظرفیتی استفاده کرد.

وظیفه 4.4... مقدار زیادی محلول آبی آمونیاک به محلول سولفات مس (II) اضافه شد. معادله واکنش را بنویسید.

پاسخ های زیر

به طور کلی ، آن واکنش هایی که با انفجار همراه است با بیشترین سرعت ادامه می یابد. و در شرایط عادی - واکنشهای تبادل یونی در محلولهای آبی. چرا؟ از آنجا که آنها شامل الکترولیت هایی هستند که قبلاً جدا شده اند ، پیوندها از بین می روند. بنابراین ، هیچ چیز مانع از اتصال فوری یون ها به یکدیگر نمی شود. می توان فرض کرد که سد فعال شدن چنین واکنشی به صفر نزدیک می شود.

مثلا:

چه موادی در دمای اتاق با بیشترین سرعت با یکدیگر واکنش می دهند:

1) HCl (p-p) و NaOH (p-p)

2) S (تلویزیون) و H 2 (g)

3) CO 2 (g) و H 2 O (g)

4) FeS 2 (جامد) و O 2 (گرم)

پاسخ صحیح 1) است ، زیرا این یک واکنش تبادل یونی است.

اکسیدهای مخلوط Fe 3 O 4 و Pb 3 O 4

آهن یک اکسید مخلوط - مقیاس آهن Fe 3 O 4 (FeO ∙ Fe 2 O 3) با حالتهای اکسیداسیون +2 و +3 تشکیل می دهد.

سرب یک اکسید مخلوط تشکیل می دهد - سرب قرمز Pb 3 O 4 (2PbO ∙ PbO 2) با حالتهای اکسیداسیون +2 و +4.

هنگامی که این اکسیدها با اسیدها واکنش نشان می دهند ، می توان همزمان دو نمک بدست آورد:

Fe 3 O 4 + 8HCl = FeCl 2 + 2 FeCl 3 + 4H 2 O

Pb 3 O 4 + 4HNO 3 = 2Pb (NO 3) 2 + PbO 2 + H 2 O (PbO 2 آمفوتریک است ، بنابراین به نمک تبدیل نمی شود).

انتقال Fe +2 ↔ Fe +3 و Cu +1 ↔ Cu +2

در اینجا چند موقعیت دشوار وجود دارد:

Fe 3 O 4 + HNO 3 = چه اتفاقی می افتد؟

به نظر می رسد که باید دو نمک و آب به دست آورد: Fe (NO 3) 2 + Fe (NO 3) 3 + H 2 O (قسمت قبل را ببینید) ، اما HNO 3 یک عامل اکسید کننده قوی است ، بنابراین آهن را اکسید می کند +2 به عنوان بخشی از مقیاس آهن به آهن +3 و فقط یک نمک دریافت می کنید:

Fe 3 O 4 + 10HNO 3 (conc) = 3 Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O

به طور مشابه ، در واکنش Cu 2 O + HNO 3 ، ممکن است به نظر برسد که محصولات CuNO 3 + H 2 O خواهند بود. اما در حقیقت ، مس تک ظرفیتی (Cu + 1 2 O) را می توان به دو ظرفیتی اکسید کرد ، بنابراین یک واکنش اکسیداسیون و کاهش اتفاق خواهد افتاد:

Cu 2 O + 6HNO 3 (conc) = 2Сu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 3H 2 O

وظیفه 7.1... معادلات واکنش را بنویسید:

Fe 3 O 4 + H 2 SO 4 (رقیق) =

Fe 3 O 4 + H 2 SO 4 (متقاطع) =

Fe 2 (SO 4) 3 + H 2 S =

پاسخ های زیر

تجزیه نیترات ها

به طور کلی ، تجزیه نیترات ها طبق یک طرح شناخته شده انجام می شود و ترکیب محصولات بستگی به محل فلز در خط فعالیت دارد. اما شرایط سختی وجود دارد:

هدف 9.1چه محصولاتی از تجزیه نیترات آهن (II) بدست می آید؟ معادله واکنش را بنویسید.

هدف 9.2از تجزیه نیترات مس (II) چه محصولاتی بدست می آید؟ معادله واکنش را بنویسید.

پاسخ های زیر

شیمی ارگانیک

اسامی بی اهمیت

شما باید بدانید که کدام مواد آلی با نامها مطابقت دارد:

ایزوپرن ، دیوینیل ، وینیل استیلن ، تولوئن ، زایلن ، استایرن ، کامن ، اتیلن گلیکول ، گلیسیرین ، فرمالدئید ، استالدهید ، آلدئید پروپیونیک ، استون ، شش اسید مونوبازیک اولیه اشباع شده (اسید فرمیک ، استیک ، اسید پروپیونیک ، بوتیریک ، والریک) اسید پالمیتیک ، اسید اولئیک ، اسید لینولئیک ، اسید اگزالیک ، بنزوئیک اسید ، آنیلین ، گلیسین ، آلانین. اسید پروپیونیک را با اسید پروپنوئیک اشتباه نگیرید !! نمک های مهم ترین اسیدها: فرمیک - فرمات ، استیک - استات ، پروپیونیک - پروپیونات ، بوتیریک - بوتیرات ، اگزالیک - اگزالات. رادیکال –CH = CH2 وینیل نامیده می شود !!

در عین حال ، برخی از نامهای بی اهمیت غیر معدنی:

نمک سفره (NaCl) ، آهک زنده (CaO) ، آهک خرد شده (Ca (OH) 2) ، آب آهک (محلول Ca (OH) 2) ، سنگ آهک (CaCO3) ، کوارتز (معروف به سیلیس یا دی اکسید سیلیکون - SiO2) ، دی اکسید کربن (CO 2) ، مونوکسید کربن (CO) ، دی اکسید گوگرد (SO 2) ، گاز قهوه ای (NO 2) ، جوش شیرین یا جوش شیرین (NaHCO 3) ، خاکستر سودا (Na 2 CO 3) ، آمونیاک (NH 3 ) ، فسفین (PH 3) ، سیلان (SiH 4) ، پیریت (FeS 2) ، اولئوم (محلول SO 3 در H2 SO 4 غلیظ) ، سولفات مس (CuSO 4 ∙ 5H 2 O).

برخی واکنشهای نادر

1) تشکیل وینیل استیلن:

2) واکنش اکسیداسیون مستقیم اتیلن به استالدهید:

این واکنش موذیانه است زیرا ما به خوبی می دانیم که چگونه استیلن به آلدئید تبدیل می شود (واکنش کوچروف) و اگر تبدیل اتیلن و آلدئید در زنجیره رخ دهد ، این می تواند ما را گیج کند. بنابراین ، منظور این واکنش است!

3) واکنش اکسیداسیون مستقیم بوتان به استیک اسید:

این واکنش زمینه ساز تولید صنعتی اسید استیک است.

4) واکنش لبدف:

تفاوت بین فنول ها و الکل ها

تعداد زیادی اشتباه در چنین وظایفی !!

1) باید به خاطر داشت که اسیدهای فنلی بیشتر از الکل ها هستند (پیوند O-H در آنها قطبی تر است). بنابراین ، الکلها با قلیایی واکنش نشان نمی دهند ، در حالی که فنولها هم با قلیا و هم با برخی نمکها (کربناتها ، بی کربناتها) واکنش نشان می دهند.

مثلا:

هدف 10.1

کدام یک از این مواد با لیتیوم واکنش نشان می دهد:

الف) اتیلن گلیکول ، ب) متانول ، ج) فنل ، د) کامن ، ه) گلیسیرین.

هدف 10.2

کدام یک از این مواد با هیدروکسید پتاسیم واکنش نشان می دهد:

الف) اتیلن گلیکول ، ب) استایرن ، ج) فنل ، د) اتانول ، ه) گلیسیرین.

هدف 10.3

کدام یک از این مواد با بی کربنات سزیم واکنش نشان می دهد:

الف) اتیلن گلیکول ، ب) تولوئن ، ج) پروپانول -1 ، د) فنول ، ه) گلیسیرین.

2) باید به خاطر داشت که الکلها با هالید هیدروژن واکنش می دهند (این واکنش از طریق پیوند C-O ادامه می یابد) ، اما فنلها اینطور نیستند (در آنها پیوند C-O به دلیل اثر پیوند غیرفعال است).

دی ساکاریدها

دی ساکاریدهای اصلی: ساکارز ، لاکتوز و مالتوزفرمول یکسان C 12 H 22 O 11 دارند.

شما باید در مورد آنها به یاد داشته باشید:

1) آنها قادر به هیدرولیز به آن مونوساکاریدهایی هستند که از آنها تشکیل شده است: ساکارز- برای گلوکز و فروکتوز ، لاکتوز- برای گلوکز و گالاکتوز ، مالتوز- برای دو گلوکز

2) اینکه لاکتوز و مالتوز دارای عملکرد آلدئید هستند ، یعنی قندها را کاهش می دهند (به ویژه ، واکنش آینه ای "نقره" و "مس" را نشان می دهند) و ساکاروز ، یک دی ساکارید غیر کاهنده ، هیچ عملکرد آلدئید ندارد.

مکانیسم های واکنش

امیدوارم دانش زیر کافی باشد:

1) آلکان ها (از جمله در زنجیره های جانبی عرصه ها ، اگر این زنجیره ها محدود هستند) با واکنش ها مشخص می شوند جایگزینی رادیکال آزاد (با هالوژن) که همراه است مکانیسم رادیکال (شروع زنجیره - تشکیل رادیکال های آزاد ، توسعه زنجیره ، خاتمه زنجیره روی دیواره عروق یا هنگام برخورد رادیکال ها) ؛

2) برای آلکن ها ، آلکین ها ، آرن ها ، واکنش ها مشخص هستند اتصال الکتروفیلی که همراه می شوند مکانیسم یونی (از طریق آموزش پیچیده پی و کربوکاسیون ).

ویژگی های بنزن

1. بنزن برخلاف سایر عرصه ها توسط پرمنگنات پتاسیم اکسید نمی شود.

2. بنزن و همولوگهای آن قادر به ورود هستند واکنش اضافه با هیدروژن اما فقط بنزن نیز می تواند وارد شود واکنش اضافه با کلر (فقط بنزن و فقط با کلر!). علاوه بر این ، همه عرصه ها قادر به ورود هستند واکنش جایگزینی با هالوژن

واکنش زینین

کاهش نیتروبنزن (یا ترکیبات مشابه) به آنیلین (یا سایر آمین های معطر). این واکنش تقریباً در یکی از انواع آن اتفاق می افتد!

گزینه 1 - کاهش با هیدروژن مولکولی:

C 6 H 5 NO 2 + 3H 2 → C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O

گزینه 2 - کاهش با هیدروژن حاصل از واکنش آهن (روی) با اسید کلریدریک:

C 6 H 5 NO 2 + 3Fe + 7HCl → C 6 H 5 NH 3 Cl + 3 FeCl 2 + 2H 2 O

گزینه 3 - کاهش با هیدروژن حاصل از واکنش آلومینیوم با قلیایی:

C 6 H 5 NO 2 + 2Al + 2NaOH + 4H 2 O → C 6 H 5 NH 2 + 2Na

خواص آمین ها

به دلایلی ، خواص آمین ها بدترین چیزی است که به خاطر می آید. شاید این به خاطر این واقعیت است که آمین ها آخرین کسانی هستند که در دوره شیمی آلی مورد مطالعه قرار گرفته اند و با مطالعه سایر کلاس های مواد نمی توان خواص آنها را تکرار کرد. بنابراین ، دستورالعمل به شرح زیر است: فقط تمام خواص آمین ها ، اسیدهای آمینه و پروتئین ها را بیاموزید.

تجزیه استات ها

به دلایلی ، گردآورندگان آزمون معتقدند که شما باید بدانید که چگونه استات ها تجزیه می شوند. اگرچه کتابهای درسی این واکنش را ندارند. استات های مختلف به روش های مختلف تجزیه می شوند ، اما بیایید واکنشی را که در امتحان مشاهده می شود به خاطر بسپاریم:

تجزیه حرارتی باریم (کلسیم) استات باریم (کلسیم) کربنات و استون تولید می کند !!!

Ba (CH 3 COO) 2 → BaCO 3 + (CH 3) 2 CO ( t 0)

Ca (CH 3 COO) 2 → CaCO 3 + (CH 3) 2 CO ( t 0)

در حقیقت ، این دکربوکسیلاسیون است:

پاسخ ها:

1.1 در طول هیدرولیز مشترک نمک ها ، که یکی از آنها توسط کاتیون و دیگری توسط آنیون هیدرولیز می شود ، هیدرولیز متقابلاً تشدید شده و منجر به تشکیل محصولات نهایی هیدرولیز هر دو نمک می شود: 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S + 6NaCl

1.2 به طور مشابه: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6NaCl

1.3 ترتیب واکنش ها:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3

AlI 3 + 3NaOH = Al (OH) 3 + 3NaI

Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3CO 2 + 6NaCl

NO + H 2 O = واکنش نشان ندهید (به عنوان اکسید بدون نمک)

BaO + H2O = Ba (OH) 2 (واکنش به عنوان یک هیدروکسید محلول بدست می آید)

CrO + H2O = (واکنش نشان ندهید ، زیرا هیدروکسید کروم (II) نامحلول است)

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 (واکنش به عنوان یک هیدروکسید محلول بدست می آید)

SiO2 + H2O = (واکنش نشان ندهید ، زیرا هیدروکسید سیلیکون (IV) ، یعنی اسید سیلیسیم نامحلول است)

Mn 2 O 7 + H 2 O = 2HMnO 4 (واکنش ، به عنوان هیدروکسید محلول بدست می آید - اسید منگنز)

2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3

3.1 هیدرولیز ترکیبات دوتایی منجر به هیدروکسید عنصر اول و ترکیب هیدروژنی عنصر دوم می شود. در مورد هیدرید ، محصول دوم هیدروژن است:

NaH + H2O = NaOH + H2

MgH 2 + 2H 2 O = Mg (OH) 2 + 2H 2

Na 3 N + 4HCl → 3 NaCl + NH 4 Cl

PBr 3 + 6NaOH → Na3PO3 + 3NaBr + 3H 2 O

4.1 هنگامی که آمونیاک از محلول های اسیدهای پلی باسیک عبور می کند ، بسته به اینکه کدام یک از معرفها بیش از حد باشد ، نمکهای متوسط ​​یا اسیدی به دست می آید:

NH 3 + H 2 SO 4 = NH 4 HSO 4 (اسید اضافی)

2NH 3 + H 2 SO 4 = 2 (NH 4) 2 SO 4 (آمونیاک بیش از حد)

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NH 3 + 6H 2 O = 2Cr (OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4

(این در واقع همان واکنش زیر است:

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NH 4 OH = 2Cr (OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4 ،

اما مرسوم نیست که اکنون فرمول NH 4 OH را بنویسید).

3CuO + 2NH 3 = 3Cu + N 2 + 3H 2 O

CuSO 4 + 4NH 3 = SO 4

(اگرچه در واقعیت ، این اولین واکنش است:

CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O = Cu (OH) 2 ↓ + (NH 4) 2 SO 4 (از آنجا که آمونیاک به عنوان قلیایی عمل می کند)

و سپس: Cu (OH) 2 ↓ + 4NH 3 = (OH) 2)

به طور کلی ، در هر صورت ، با مقدار کافی آمونیاک ، یک رنگ پیچیده و آبی روشن به دست می آید!

K 3 + 6HBr = 3KBr + AlBr 3 + 6H 2 O

K 3 + 3HBr = 3KBr + Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 O

Na 2 + 2CO 2 = 2 NaHCO 3 + روی (OH) 2

K = KAlO 2 + 2H 2 O ( t 0)

Cl + 2HNO 3 = 2NH 4 NO 3 + AgCl

2СuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4 (مس دو ظرفیتی به تک ظرفیتی کاهش می یابد)

Fe 2 O 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

KNO 2 + NH 4 I = KI + N 2 + 2H 2 O

H 2 O 2 + 2KI = I 2 + 2KOH

Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4 (رقیق) = FeSO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + 4H2O

از آنجا که اسید سولفوریک رقیق یک عامل اکسید کننده قوی نیست ، واکنش تبادل معمول انجام می شود.

2Fe 3 O 4 + 10H 2 SO 4 (conc) = 3 Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 10H 2 O

از آنجا که اسید سولفوریک غلیظ یک عامل اکسید کننده قوی است ، آهن +2 به آهن +3 اکسیده می شود.

Fe 2 (SO 4) 3 + H 2 S = 2 FeSO 4 + S + H 2 SO 4

از آنجا که سولفید هیدروژن یک عامل کاهنده است ، آهن +3 به آهن +2 کاهش می یابد.

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

Na 2 SO 4 + NaOH - واکنش نشان ندهید

NaHSO 4 + Ba (OH) 2 = BaSO 4 + NaOH + H 2 O

Na 2 SO 4 + Ba (OH) 2 = BaSO 4 + 2NaOH

Cu + 2H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Cu + HCl - واکنش نشان ندهید

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

ZnS + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 S

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O

Cu 2 O + 3H 2 SO 4 = 2CuSO 4 + SO 2 + 3H 2 O (در اینجا واقعیت این است که از آنجا که اسید متمرکز شده است ، مس +1 را به Cu + 2 اکسید می کند.

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

به نظر می رسد تجزیه نیترات آهن (II) باید اکسید آهن (II) ، نیتریک اکسید (IV) و اکسیژن تولید کند. اما ترفند این است که از آنجا که در آهن (II) آهن بیشترین حالت اکسیداسیون را ندارد ، اما اکسیژن در واکنش آزاد می شود ، سپس آهن تا 3+ اکسیده می شود و اکسید آهن (III) به دست می آید:

Fe (NO 3) 2 → Fe 2 O 3 + NO 2 + O 2

در این واکنش ، دو عامل کاهش دهنده به طور همزمان وجود دارد - آهن و اکسیژن. با ضرایب به شرح زیر خواهد بود:

4Fe (NO 3) 2 = 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2

هیچ چیز خاصی در این واکنش وجود ندارد ، با این تفاوت که اغلب فراموش می شود که مس نیز متعلق به آن فلزات است که تجزیه آنها یک اکسید فلز تولید می کند و نه خود فلز:

2Cu (NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

اما تمام فلزات پشت مس ، هنگام تجزیه نیترات خود ، فقط فلز می دهند.

پاسخ های صحیح: a ، b ، c ، e (به طور کلی هیچ گروه هیدروکسیل در کامن وجود ندارد ، اینها عرصه هستند).

پاسخهای صحیح: c (در استایرن هیچ گروه هیدروکسیل وجود ندارد ، این یک آرن است).

پاسخ های صحیح: پاسخ صحیح وجود ندارد (در تولوئن هیچ گروه هیدروکسیل وجود ندارد ، آرن است. فنول به اندازه کافی اسیدی نیست. برخی از کربوکسیلیک اسید می توانند واکنش نشان دهند.)

شیمی معدنی

هیدرولیز مشترک نمک ها

مثلا:

وظیفه 1.1وقتی محلول های آبی کلرید آلومینیوم و سولفید سدیم را ادغام می کنید (معادله واکنش را بنویسید) چه اتفاقی می افتد؟

وظیفه 1.2... وقتی محلول های آبی آهن (III) کلرید و کربنات سدیم را ادغام کنید (معادله واکنش را بنویسید) چه اتفاقی می افتد؟

پاسخ های زیر

هیدرولیز مشترک در کارهای C2 رایج است ، جایی که تشخیص آن آسان نیست. در اینجا مثالی آورده شده است:

وظیفه 1.3پودر فلز آلومینیوم با ید جامد مخلوط شده و چند قطره آب به آن اضافه شد. محلول هیدروکسید سدیم به نمک بدست آمده اضافه می شود تا رسوبی ایجاد شود. رسوب حاصل در اسید کلریدریک حل شد. پس از افزودن محلول کربنات سدیم ، بارش دوباره مشاهده شد. معادلات چهار واکنش توصیف شده را بنویسید.

پاسخ های زیر

واکنش اکسیدها با آب

سوال: چه زمانی اکسیدها با آب واکنش نشان می دهند؟

پاسخ: فقط اکسیدهای نمک ساز با آب واکنش نشان می دهند و فقط در صورت بدست آوردن هیدروکسید محلول.

مثلا:

وظیفه 2.1... معادلات واکنشهای ممکن را بنویسید:

Mn 2 O 7 + H 2 O =

پاسخ های زیر

هیدریدهای فلزی و خواص آنها

هیدروژن قادر به واکنش با فلزات فعال (عمدتا تا آلومینیوم در محدوده فعالیت فلزات ، یعنی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) است. در این مورد ، هیدریدها تشکیل می شوند ، به عنوان مثال: LiH ، CaH2.

در هیدریدها حالت اکسیداسیون هیدروژن -1 است!

هیدریدها ترکیبات دوتایی هستند و بنابراین قادر به هیدرولیز هستند.

وظیفه 3.1معادلات هیدرولیز هیدرید سدیم ، هیدرید منیزیم را بنویسید.