Как подожгли воду химия

Новые российские катализаторы «подожгут» воду

Исследователи из Южно-Уральского государственного университета совместно с коллегами из Университета Овьедо (Испания) продвинулись в разработке методов каталитической очистки воды и ее разложения на кислород и водород. Одним из новых перспективных фотокаталитических материалов, над которым они сейчас работают, — нитрид углерода. Об этом сообщается в пресс-релизе университета, поступившем в редакцию.

Разработка новых фотокатализаторов сегодня — одна из наиболее популярных тем научных исследований в химии. Такие катализаторы ускоряют процесс расщепления тех или иных соединений на свету. Они поглощают фотоны света и используют их энергию для запуска процесса расщепления той или иной молекулы. Среди самых перспективных направлений применения фотокатализаторов — очистка воды от пестицидов, отходов промышленных предприятий, обезжиривающих агентов, отработанных масел, производных фенола, хлорбензола и много другого. Но есть и другая важная область их использования — разложение воды на кислород и водород, которые потом можно использовать как топливо и окислитель.

Южноуральские ученые изучают широкий спектр фотокатализаторов — от более традиционных, на основе диоксидов титана и циркония, оксидов иттрия и лантана, до менее обычных — на базе нитрида углерода. Последние недавно показали особенно высокую эффективность фотокаталитического разложения. Ранее эти соединения в таком качестве не использовались, поэтому российские и испанские исследователи возлагают на них большие надежды.

Сейчас ученые Южно-Уральского государственного университета интенсивно работают и над созданием других катализаторов, которые потенциально могут разлагать воду на водород и кислород. Уже есть определенные результаты, но эффективность пока не очень высока. Как считает Вячеслав Авдиниз из Южно-Уральского государственного университета, сейчас мир стоит на пороге открытия таких катализаторов, которые будут разлагать воду на водород и кислород с относительно низкими затратами.

В этом случае мощный импульс получит водородная энергетика. Ученый полагает: «Та страна, которая разработает такие катализаторы первой, будет мировым экономическим лидером. Я думаю, что лет через 5—10 появится катализатор, который позволит использовать обычную воду как топливо. И, возможно, он будет создан у нас в лаборатории».

Источник

Самые зрелищные опыты в химии

Многим людям школьный курс химии запоминается в основном по красивым и интересным опытам (правда, не у всех). Не всем нравятся формулы, реакции, расчеты и прочий теоретический материал, но посмотреть на что-то зрелищное нравится всем. Правда, в школьном курсе химии большинство опытов весьма стандартны и не очень эффектны, поэтому сегодня мы поговорим о более масштабных и красивых опытах.

Реакция «дым без огня»

Название этой реакции говорит само за себя. Если Вы думали, что дыма без огня не бывает, то Вы сильно заблуждались! В реакции участвуют аммиак (бесцветный газ) и хлороводород (бесцветный газ) с образованием хлорида аммония (белый дым). Уравнение реакции таково:

NH3 + HCl(г.) = NH4Cl(г.)

Реакция взаимодействия щелочных металлов с водой

Из курса химии многие знают, что щелочные металлы крайне активны, пример тому — хотя бы их взаимодействие с водой, протекающее очень бурно с ростом активности металла. Наверное, у многих на уроках встречалась реакция натрия с водой. Маленький кусочек натрия достают из банки и вытирают от эфира, в котором он хранится (для предотвращения реакции с кислородом воздуха), затем его бросают в воду. Натрий очень бурно реагирует с водой и начинает гореть желтоватым пламенем, катаясь по ее поверхности:

2Na + H2O = 2NaOH

Как мы видим, в процессе реакции образуется щелочь. Для пущего эффекта это доказывают добавлением индикатора. Индикатор — это вещество, изменяющее свой цвет в зависимости от среды раствора, определяя ее таким образом. Обычно используют фенолфталеин — сам по себе это прозрачный раствор, но в щелочной среде он станет малинового цвета.

Ну а если взять металл поактивнее, например, цезий, то реакция будет еще более энергичной, ведь цезий — самый активный из щелочных металлов.

Достаточно нетривиальная реакция с соединением ртути. Вещество под названием оданид ртути (II) при нагреве способно быстро разлагаться, однако, объем образующихся продуктов намного больше объема исходного реагента. Из-за этого из небольшого куска вещества «вырастает» много нового вещества. Также, в основании вылезающей массы находится сероуглерод, горящий голубым пламенем.

Протекают одновременно две реакции:

2Hg(CNS)2 = 2HgS + C3N4 + CS2

CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2

Образующаяся смесь продуктов действительно напоминает змею:

Источник

Магний и его реакции.

В этом видео мы вам расскажем про очень интересный металл — магний.

Этот металл один из самых легких и химически активных,

Магний активно горит на воздухе, излучая большое количество света и ультрафиолета. Температура горения магния в воздухе более 2000С.

Магний это самый активный металл который можно держать в руке не получая при этом химического ожога. Мы отломали магниевые ленты что бы показать насколько горит ярко магний в солнечный день.

Чем потушить магний.

Из-за высокой активности, большое количество горящего магния нельзя тушить обычными средствами пожаротушения, песком, водой, и огнетушитилями.

Мы вам хотим показать реакцию горения смеси магния и песка. Строек поблизости нет, и единственный доступный песок был в песочнике.

Просеяв песок мы добавили крупный порошок магния.

Магний прекрасно горит в смеси с песком. В процессе горения выделяется очень много тепла, и образуется чистый кремний. Так получают кремний.

Магний активно реагирует с серой. В ходе реакции образуется сульфид магния.

Мы взяли использованный отечественный магниевый анод от водонагревателя или бойлера,. напилили с него металлический порошок и подожгли в пламени горелки.

Для сравнения взяли китайский слиток магния с алиэкспресса, и тоже напилили с него порошок.

Оказалось что магний из Китая лучше отечественного, порошок магний при горении дает большие огненные вспышки.

Всем спасибо за просмотр, Если вам понравилось наше видео поставьте плюсик,

Дубликаты не найдены

Лига Химиков

1.2K постов 10.5K подписчиков

Правила сообщества

Старайтесь выбирать качественный контент и не ставьте теги моё на копипасты

Посты с просьбой решения домашнего задания переносятся в общую ленту

1. Оскорблять пользователей.

2. Постить материал далеко не по теме и непотребный контент (в остальном грамотно используйте теги)

3. Рекламировать сомнительные сайты и услуги коммерческого характера

Чем потушить магний — так и не сказали.

Смотря сколько горит магния и в каком видео он находится. При небольшой массе магния можно водой, или асбестовым одеялом. Но обычно магнию дают догореть.

Металлический корпус катод.

Анод защищает металлический корпус от взаимодействия с водой и воздухом и при этом сам разрушается.

Кристаллы ортофосфата аммония-магния

Ортофосфат аммония-магния — нерастворимая в воде комплексная соль аммония, магния и ортофосфорной кислоты, образует кристаллогидраты специфической формы. За счёт этого служит простейшим качественным индикатором ионов магния в растворе.

Подобные и прочие посты также на странице ВК:

Фотографии кристаллов других солей:

«Не шутите с фейерверком». Причиной взрыва, в результате которого пострадал целый квартал Лос- Анджелеса, стала ошибка саперов

На пресс- конференции 19 июля 2021 шеф полиции Лос- Анджелеса Майкл Мур признал, что причиной мощного взрыва, сотрясшего 30 июня южную часть Лос- Анджелеса, послужила ошибка саперов LAPD.

30 июня 2021 г. во дворе дома некоего Артуро Сеха (27 лет) на 27-й улице полицией было обнаружено 32 000 фунтов (14 515 кг) не соответствующих требованиям закона пиротехнических изделий. Одна часть пиротехники хранилась под брезентом в ящиках с маркировкой «Made in China», составленных в штабели высотой от 8 до 10 футов (2,4-3 м); другая же- просто под открытым небом (включая 140 самодельных взрывпакетов типа М80, огнепроводные шнуры и компоненты для изготовления взрывчатых веществ).

После обнаружения такого количества взрывоопасной продукции на место была вызвана группа разминирования Департамента полиции Лос- Анджелеса. Для вывоза большей части пиротехники потребовалось 3 грузовика и 1 прицеп; однако в ходе операции

саперы пришли к выводу, что часть изъятого (280 взрывпакетов М80 и 40 еще бОльших устройств, по размеру схожих с банкой газировки) слишком опасна для транспортировки. Исходя из этого, было решено уничтожить представляющие опасность устройства на месте, используя передвижной взрывозащитный контейнер сферической формы, базирующийся на шасси грузовика. Загруженную в контейнер пиротехнику подорвали около 19:30- однако, как говорится, «что-то пошло не так. ».

Видео № 1 (вид сверху).

Видео № 2 (вид сбоку).

В итоге, сам контейнер был уничтожен взрывом- как и грузовик, на котором он располагался.

Фото уничтоженного взрывом грузовика.

Более того- взрывом были повреждены 22 жилых строения, 13 бизнес- строений и 37 автомобилей.

Одно из зданий, поврежденных взрывом.

В больницы Лос- Анджелеса было госпитализировано 17 пострадавших- 10 офицеров полиции, 1 сотрудник ATF (Bureau of Alcohol, Tobacco and Firearms, Бюро по контролю за оборотом алкоголя, табака, оружия и взрывчатых веществ) и 6 раненых местных жителей в возрасте от 51 до 85 лет, (трое из которых получили легкие ранения, еще трое- ранения средней тяжести).

Примечание. Необходимо заметить, что перед взрывом большинство жителей близлежащих домов было эвакуировано- в противном случае пострадавших было бы еще больше.

После произошедшего начальник полиции Лос- Анджелеса Мур заявил, что «все положенные процедуры были соблюдены, но в этом контейнере произошло нечто такое, чего не должно было произойти, и мы пока не знаем почему» Также, по его словам, масса ВВ, помещенного в контейнер, не превышала 10 фунтов (

4,5 кг), в то время как устройство было рассчитано на гораздо большее количество. В последующем заявлении масса ВВ в контейнере была скорректирована до 16,5 фунтов (

7,5 кг), но это все равно было меньше рассчитанного «предела прочности» оборудования.

Однако расследование, к которому в настоящий момент привлечены сотрудники ATF и ФБР, выявило, что с «соблюдением процедур» все оказалось не так гладко. Согласно заявления самого Мура на пресс- конференции, причиной разрушений стало то, что саперы ошиблись, оценивая массу пиротехнических изделий «на глазок», и поместили в контейнер пиротехнику с общей массой ВВ около 42 фунтов (

19 кг), в то время как контейнер был рассчитан на ВВ подобного типа с массой не более 25 фунтов (

В настоящий момент руководитель группы разминирования и все ее члены отстранены от работы- до окончания расследования. Кроме того, шеф полиции Мур принес свои извинения «всем жителям, владельцам бизнеса и их клиентам, пострадавшим при инциденте».

Домовладелец Артуро Сеха 3 июля был арестован и обвинен в незаконном владении и перевозке взрывчатых веществ. Кроме того, ему грозит обвинение в том, что он подверг опасности жизнь несовершеннолетнего (в доме находился его 10- летний брат).

Сразу после пресс- конференции шефа полиции член городского совета Лос-Анджелеса Куррен Прайс, отвечая на вопросы, назвал этот инцидент «безусловно, одной из крупнейших ошибок полиции Лос-Анджелеса в новейшей истории».

«Действия, предпринятые полицией Лос-Анджелеса 30 июня, не соответствовали обязанности правоохранительных органов «защищать и служить», и этот акт халатности вызвал серьезные последствия не только для жертв, но и для нашего сообщества и города в целом», — сказал Прайс.

Осталось напомнить, что последний крупный инцидент, связанный с неосторожным обращением с пиротехникой, произошел в марте этого года в городе Онтэрио, округ Сан- Бернардино (к востоку от Лос- Анджелеса). Тогда погибло 2 человека; нанесенный материальный ущерб был оценен в 3,2 млн. $.

Пресс- конференция Майкла Мура. Видео на английском, однако в нем хорошо продемонстрированы следующие моменты- количество обнаруженной пиротехники, ее виды, нанесенные разрушения и эвакуация пострадавших.

Источник

Синтез воды Образование воды при горении

Синтез воды это

Это химические реакции взаимодействия атомов кислорода с атомами водорода, причем в результате синтеза воды образуется большое количество энергии в виде взрыва.

Образование воды при горении водорода в кислороде (воздухе) послужило доказательством состава воды как сложного вещества, состоящего из двух химических элементов — водорода и кислорода.

Схема установки для синтеза воды из простых веществ изображена на рисунке 2.

Приступая к выполнению опыта в собранной установке, прежде всего убеждаются в чистоте водорода, после чего его поджигают на конце Г-образной трубки 1, подводя ее под воронку 2. Включают водоструйный насос 4, соединенный с предохранительной двугорлой склянкой 5. Через некоторое время в дугообразной трубке 3 собирается немного жидкости. Водоструйный насос останавливают и прекращают ток водорода.

Образовавшийся продукт реакции идентифицируют, внося в приемник небольшое количество безводного сульфата меди. Появление голубого окрашивания (образование медного купороса) свидетельствует о том, что полученная в опыте жидкость — вода.

Можно продемонстрировать два опыта: горение водорода в кислороде и горение кислорода в водороде.

Для опытов собирают установку согласно рисунку 3. В качестве реактора используют со суд без дна (рис. 3, а) из набора НПХ или универсальную го релку (рис. 3,6).

Горение водорода в кислороде

Водород из прибора для получения газов 1 проверяют начистоту. Заполняют реактор 2 кислородом из газометра 3. Проверяют наполнение реактора 2 кислородом, поднося к его отверстию тлеющую лучинку. Поджигают водород на конце газоотводной трубки, не прекращая подачи кислорода из газометра.

Горение кислорода в водороде. Положение реактора меняют, закрепляя его в лапке штатива. Наполняют реактор 2 водородом. Для полного вытеснения воздуха пропускают водород из аппарата для получения газов не менее 2 мин. Поджигают водород горящей лучиной у отверстия реактора 2 и одно временно вводят газоотводную трубку с кислородом, который за горается от пламени горящего водорода.

Рис. 3. Установка для сжигания водорода и кислорода друг в друге:

а —горение водорода в кислороде: 1 — прибор для получения газов, 2 — реактор, 3 — газометр; б — универсальная горелка; в — горение кислорода в водороде.

Если пламя кислорода внутри реактора 2 погасло, немедленно закрывают кран аппарата для получения водорода. Повторять опыт можно после остывания колокола-реактора.

Чтобы установить, в каких объемных отношениях водород и кислород взаимодействуют с образованием паров воды, берут для взрыва определенные объемы газов и после реакции устанавливают, какой газ остался неизрасходованным и какой он занимал объем. Опыт проводят в эвдиометре — толстостенной трубке с дном и впаянными электродами. В настоящее время промышленный эвдиометр не может быть использован в школе из-за отсутствия безопасного высоковольтного преобразователя, который сейчас разрабатывается.

В качестве индуктора может быть использован пьезоэлектрический высоковольтный преобразователь . Верхний конец этой трубки плотно закрыт резиновой пробкой через которую продеты две проволоки. Верхние концы их присоединены вилке для подключения к источник тока (в сеть), а нижние концы загнуты. В них продета и укреплена тон чайшая медная проволочка-волосок В нижний конец трубки вставлена ре зиновая пробка 5 с узким отверстием, чтобы уменьшить поток воды в трубку (после взрыва) и таким образом предотвратить возможность выброса верхней пробки. Пробка не должна доходить до дна чаши 6 на 4—5 мм.

В трубку вводят равные объемы’ водорода и кислорода, например по 2 мл. Прибор укрепляют в штативе. Включают ток (вилку вставляют в сетевую розетку и сразу же вынимают)—происходит безопасное «короткое замыкание»— небольшая вспышка — и осуществляется синтез воды. Перегоревшую проволочку перед каждым опытом заменяют новой.

Взрыв кислородно-водородной смеси можно осуществить с помощью пьезоэлектрического источника электрического тока, используя насадку для воспламенения газов.

Если для взрыва были взяты одинаковые объемы кислорода и водорода, то после реакции остался один объем кислорода, (это доказывается вспыхиванием тлеющей лучинки). Следовательно, объемы вступающих в реакцию газов — водорода и кислорода—относятся как 2:1. Принимают во внимание, что кислород в 16 раз тяжелее водорода (это видно из сравнения плотности 1,44:0,089=16:1) и что соотношение объемов кислорода и водорода 1:2. Делают вывод, что массовые отношения этих эле ментов в воде 16:2, или 8 : 1 (или 88,9% О и 11,1 % Н).

Рис. 4. Установка для синтеза воды в искровом разряде:

1 — трубка-реактор, 2 —электроды, 3 — трубка с зажимом, 4 — воронка.

Для этого опыта и для разложения метана в искровом разряде можно использовать установку, изображенную на рисунке 4. Реактор 1, разделенный на четыре равные по объему части, заполняют водой через воронку 4 до появления капель воды из трубки при открытом зажиме 3. Затем реактор 1 через верхнюю трубку с зажимом 3 заполнят сначала двумя объемами водорода (из аппарата Киппа), а затем двумя объемами кислорода (из газометра). Электроды присоединяют к источнику тока. Вместо выпрямителя ВС-24М (В-24) можно использовать батарейку КБС. Искра получается при повороте одного из электродов на 180° до замыкания и размыкания цепи. После взрыва наличие оставшегося кислорода доказывают по воспламенению тлеющей лучинки, поднесенной к отверстию трубки 3. Для вытеснения кислорода из реактора воронку поднимают вверх при открытом зажиме.

Меры предосторожности. Перед наполнением реактора водород проверяют на чистоту. Во избежание выплескивания при взрыве воды из воронки ее накрывают листом мокрой фильтровальной бумаги.

Определение содержания кислорода в воздухе

Эксперименты по определению состава воздуха сыграли важную роль в развитии химии как науки, что нашло отражение и в учебной литературе по химии. Разработаны в связи с этим многочисленные учебные опыты по определению состава воздуха. Все они основаны на том, что воздух состоит из двух основных компонентов: один из них легко вступает во многие химические реакции (кислород), тогда как второй компонент смеси (атмосферный азот)—вещество Значительно менее реакционноспособное. Для демонстрации малопригодны исторические опыты с использованием электрических разрядов и поглощением образовавшихся оксидов азота ввиду их сложности и длительности. В учебных опытах используют для связывания кислорода легкоокисляющееся вещество — фосфор.

Сжигание фосфора в закрытом пространстве (стеклянный колпак-колокол, склянка с отрезанным дном) — традиционный школьный опыт,для определения состава воздуха. Техника выполнения этого опыта приведена во многих руководствах по химическому эксперимент, а также в школьных учебниках по химии, Этим способом состав воздуха определяют приблизительно.

Содержание кислорода в воздухе можно определить, если вме сте фосфора использовать медь (рис. 30). Простейший опыт состоит в нагревании порошка меди, помещенного на дно пробирки 1, градуированной на 5 равных частей и плотно закрытой ре зиновой пробкой с газоотводной трубкой, опущенной в стакан с водой. При нагревании кислород, содержащийся в пробирке 1, соединяется с медью. После охлаждения пробирки при открытом кране 2 вода засасывается на 1 /₅ часть ее вместимости. Более точные результаты могут быть получены при использовании усовершенствованной установки опыт проводят в двух градуированных цилиндрах 1, 5 объемом по 500 мл каждый. В трубке помещена «колбаска» из свеже-восстановленной медной сетки.

Левый цилиндр 1 заполонен воздухом, правый — подкрашенной водой и погружен вверх дном в чашу с водой. Делительную воронку 2 заполняют водой, а трубку с медной сеткой сильно нагревают. Выде ляющиеся пузырьки газа сразу не следует собирать в цилиндр. После того как выделение газа прекратилось, цилиндр помещают на газоотводную трубку. В левый цилиндр начинают приливать воду с такой скоростью, чтобы на вытес нение 500 мл воздуха потребовалось 10—15 мин. После приливания 500 мл воды кран воронки закрывают. В правом цилиндре 5 собирается только 4 /₅ вытесненного объема воздуха.

Пробку с газоотводной трубкой 4 отделяют от реакционной трубки, после чего прекращают нагревание.

Заслуживают внимания опыты по определению состава воздуха с использованием медицинских шприцев. В настоящее время для учебных целей созданы специальные шприцы — стеклянные поршневые дозаторы. С их помощью могут быть выполнены многие количеств венные опыты, в том числе и по определению состава воздуха. Для наглядности их следует использовать при проецировании некоторых опытов на экран с помощью графопроектора .

Статья на тему Синтез воды

Источник