При взаимодействии натрия с водой теплота выделяется

Вычисление количества теплоты (энтальпии), которое выделяется при реакции

Задача 981.
Вычислить количество теплоты, которое выделится при 25 °С при взаимодействия 8 г гидрида натрия с водой. Стандартные энтальпии образования NaН и NаОН принять соответственно равными —56,4 и —425,6 кДж/моль.
Решение:
М(NaH) = 24 г/моль; ΔН 0 (H₂O) = -286,0 кДж/моль.
Уравнение реакции:

Находим тепловой эффект химической реакции, используя следствие из закона Гесса:

ΔН 0 _х.р. = ΔН 0 (NaOHl) — ΔН 0 (H₂O) + ΔН 0 (NaH) =

= (-425,6,5) – [(-286,0) + (-56,4)] = -83,2 кДж.

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившейся при взаимодействии 8 г нитрида натрия с водой, получим:

24 : 83,2 = 8 : Q; Q = (83,2 . 8)/24 = 27,73 кДж.

Ответ: 27,73 кДж.

Задача 982.
Закончить уравнения реакций:
а) Na₂O₂ + KI + H₂SO4 →
в) K + O 2 (избыток) →
б) Li₃N + H₂O →
г) KNO₃
Решение:
а) Na₂O₂ + 2KI + 2H₂SO₄ → I₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O;

в) K + O₂ (избыток) → KO₂ (надпероксид калия);

г) 2KNO₃ 2KNO₂ +O₂.

Задача 983.
Назвать важнейшие сплавы меди, указать их примерный состав.
Решение:
а) Сплавы меди с цинком, называются латуни. Латуни с высоким содержанием меди – томпак – благодаря своему внешнему сходству с золотом используется для ювелирных и декоративных изделий.

б) Медноникелевые сплавы. Мельхиоры – это сплавы, которые содержат 20 – 30% никеля и небольшое количество железа и марганца, а нейзильберы содержат 5-35% никеля и 13-45% марганца. Манганин – сплав, содержащий 3% никеля и 12% марганца. Константан — электрохимический медно-никелевый сплав, содержащий 40% никеля и 1,5% марганца. Копель – термопарный сплав меди, содержащий 43% никеля и 0,5% марганца.

в) Бронзы – сплавы меди с бериллием, алюминием, оловом, кремнием и др. Бронза обычная содержит 10% олова, а остальное — медь. Оловянные бронзы – самые древние бронзы. Алюминиевые бронзы – сплавы, содержащие 5-10% алюминия и добавки железа марганца и никеля. Бериллиевые бронзы используются для изготовления пружин и других ответственных деталей. Сплав «Деварда» — сплав, легко растирающийся в порошок, состоит из 45% алюминия и 5% цинка применяется в качестве восстановителя (из воды сплав этот выделяет водород уже из холодной воды).

г) Международные золотой и серебряный монетные сплавы – сплавы меди, состоящие соответственно из 90% золота или серебра и 10% меди. В настоящее время эти монеты почти не имеют хождения. Для выделки различных украшений и изделий применяются сплавы золота или серебра с медью, а также сплавы золота с серебром и медью, состав которых (пробу) выражают числом весовых частей драгоценного металла в 1000 частях сплава. Например, для золотых зубных протезов применяются сплавы с пробой 900 или 916, а для ювелирных изделий – 958, 750, 583, 500, 375.

Источник

Эксперимент «Натрий на воде»

Почему металл не тонет, а бегает по воде?

Можно ли заставить металл бегать по воде? Давайте проверим!

Меры предосторожности

Проводите опыт в защитных перчатках, очках и маске. Соблюдайте технику безопасности при работе с огнем и горючими предметами, а также активными металлами (литий, натрий, калий, рубидий, цезий).

Внимание! Не проводите этот опыт самостоятельно — только в присутствии профессионала!

Реагенты и оборудование:

• металлический натрий;
• 1%-й р-р фенолфталеина;
• 1%-й р-р индигокармина;
• 1%-й р-р тимолового синего;
• вода;
• кристаллизатор (3 шт.).

Пошаговая инструкция

В кристаллизаторы наливаем воду и добавляем растворы индикаторов: в первый кристаллизатор капаем фенолфталеин, во второй — индигокармин, а в третий — тимоловый синий. Добавляем по кусочку металлического натрия. Наблюдаем изменение окраски во всех трех кристаллизаторах.

Пояснение процессов

Натрий — очень активный металл, он способен вытеснять водород из воды. Реакция натрия и воды нередко сопровождается взрывом. Если маленький кусочек натрия бросить в кристаллизатор с водой и кислотно-основным индикатором, натрий будет быстро бегать по поверхности жидкости. При этом он будет плавиться, превращаясь в красивую «бусину», которая может даже загореться!

Почему натрий бегает

При взаимодействии с водой выделяется водород, который подталкивает натрий к «бегству».

Почему натрий плавится и загорается

Реакция натрия с водой сопровождается выделением огромного количества тепла — из-за этого металл плавится. Этой энергии реакции достаточно, чтобы поджечь выделяющейся водород!

Почему изменяется цвет растворов

Фенолфталеин, индигокармин и тимоловый синий являются кислотно-основными индикаторами, то есть веществами, которые изменяют свой цвет в зависимости от водородного показателя среды. При взаимодействии натрия с водой образуется гидроксид натрия, который является очень сильным основанием — так среда становится щелочной. Фенолфталеин меняет цвет от бесцветного к малиновому, индигокармин — от синего к зеленому, а тимоловый синий — от желтого к синему.

Источник

Задача № 1. При взаимодействии 10 г оксида натрия с водой выделяется 36,46 кДж теплоты

При взаимодействии 10 г оксида натрия с водой выделяется 36,46 кДж теплоты. Какое количество теплоты (кДж) выделилось, если в результате реакции образовалось 200 г гидроксида натрия?

1. Запишем термохимическое уравнение реакции:

2. Определяем количество оксида натрия:

; моль.

3. Определяем количество гидроксида натрия, образовавшегося при растворении 10 г Na₂O: n(Na₂O) : n(NaOН) = 1 : 2 (по уравнению),

следовательно, n(NaOН) = 2 n(Na₂O); n(NaOН) = 2×0,16 = 0,32 моль.

4. Определяем количество гидроксида натрия, соответствующего 200 г NaOH:

5. Определяем количество теплоты, выделившейся при образовании
5 моль NaOH:

при образовании 0,32 моль NaOH выделится 36,46 кДж,

а при образовании 5 моль NaOH выделится х кДж, что составляет:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)

Источник

Эксперимент «Натрий на воде»

Почему металл не тонет, а бегает по воде?

Можно ли заставить металл бегать по воде? Давайте проверим!

Меры предосторожности

Проводите опыт в защитных перчатках, очках и маске. Соблюдайте технику безопасности при работе с огнем и горючими предметами, а также активными металлами (литий, натрий, калий, рубидий, цезий).

Внимание! Не проводите этот опыт самостоятельно — только в присутствии профессионала!

Реагенты и оборудование:

• металлический натрий;
• 1%-й р-р фенолфталеина;
• 1%-й р-р индигокармина;
• 1%-й р-р тимолового синего;
• вода;
• кристаллизатор (3 шт.).

Пошаговая инструкция

В кристаллизаторы наливаем воду и добавляем растворы индикаторов: в первый кристаллизатор капаем фенолфталеин, во второй — индигокармин, а в третий — тимоловый синий. Добавляем по кусочку металлического натрия. Наблюдаем изменение окраски во всех трех кристаллизаторах.

Пояснение процессов

Натрий — очень активный металл, он способен вытеснять водород из воды. Реакция натрия и воды нередко сопровождается взрывом. Если маленький кусочек натрия бросить в кристаллизатор с водой и кислотно-основным индикатором, натрий будет быстро бегать по поверхности жидкости. При этом он будет плавиться, превращаясь в красивую «бусину», которая может даже загореться!

Почему натрий бегает

При взаимодействии с водой выделяется водород, который подталкивает натрий к «бегству».

Почему натрий плавится и загорается

Реакция натрия с водой сопровождается выделением огромного количества тепла — из-за этого металл плавится. Этой энергии реакции достаточно, чтобы поджечь выделяющейся водород!

Почему изменяется цвет растворов

Фенолфталеин, индигокармин и тимоловый синий являются кислотно-основными индикаторами, то есть веществами, которые изменяют свой цвет в зависимости от водородного показателя среды. При взаимодействии натрия с водой образуется гидроксид натрия, который является очень сильным основанием — так среда становится щелочной. Фенолфталеин меняет цвет от бесцветного к малиновому, индигокармин — от синего к зеленому, а тимоловый синий — от желтого к синему.

Источник

Пособие-репетитор по химии

ЗАНЯТИЕ 10
10-й класс (первый год обучения)

Продолжение. Начало см. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16/2006

Основы термохимии. Тепловые эффекты химических реакций

План

1. Экзо- и эндотермические реакции.

2. Тепловой эффект химической реакции. Понятие об энтальпии.

3. Термохимические уравнения.

4. Закон Гесса и следствия из него.

Химические реакции протекают с выделением или поглощением энергии (обычно в виде теплоты). Химические реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экзотермическими, а реакции, протекающие с поглощением теплоты, – эндотермическими.

С + О₂ CO₂ + Q,

СaCO₃ CaO + CO₂ – Q.

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате химической реакции, называется тепловым эффектом реакции (Q).

Тепловой эффект выражается в кДж или ккал

(1 ккал = 4,187 кДж). Для экзотермических реакций Q > 0, для эндотермических Q

Задачи на основные термохимические расчеты

1. Вычислить теплоту реакции получения гидроксида кальция из оксида кальция и воды, если теплота образования оксида кальция равна +635,7 кДж/моль, теплота образования воды равна +285,8 кДж/моль, а теплота образования гидроксида кальция равна +986,8 кДж/моль.

Ответ. 65,3 кДж/моль.

2. Найти теплоту образования угарного газа, если теплота образования углекислого газа равна +393,8 кДж/моль, а теплота реакции получения углекислого газа из угарного газа и кислорода равна +283,2 кДж/моль.

Ответ. +110,6 кДж/моль.

3. Теплота сгорания графита составляет +393,8 кДж/моль, а теплота сгорания алмаза равна
+395,7 кДж/моль. Определить теплоту превращения графита в алмаз.

4. Теплота образования бромоводорода равна +36 кДж/моль, теплота образования йодоводорода равна +12,6 кДж/моль. Рассчитать тепловой эффект реакции взаимодействия йодоводорода с бромом.

Ответ. +23,4 кДж/моль.

5. Теплота образования углекислого газа равна +393,8 кДж/моль, теплота образования воды равна
+285,8 кДж/моль, теплота сгорания этилена равна +1402 кДж/моль. Вычислить теплоту образования этилена.

Ответ. –42,8 кДж/моль.

6. Определить тепловой эффект реакции разложения 1 моль известняка, если при образовании 10 г карбоната кальция из оксида кальция и углекислого газа выделяется 16 кДж теплоты.

Ответ. –160 кДж/моль.

7. Термохимическое уравнение реакции горения метана имеет вид:

Н = –802,2 кДж.

Найти, какое количество теплоты выделится при сгорании 44,8 л (н.у.) метана.

Ответ. 1604,4 кДж.

8. При соединении 11,16 г железа с серой выделилось 20,06 кДж теплоты. Определить теплоту образования сульфида железа.

Ответ. 100,3 кДж/моль.

9. Термохимическое уравнение реакции окисления водорода имеет вид:

Н = –241,8 кДж.

Определить количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4 л (н.у.) гремучего газа.

10. При сгорании этилена выделилось 6226 кДж теплоты. Найти объем (н.у.) кислорода, вступившего в реакцию, если тепловой эффект данной реакции составляет 1410,9 кДж. Ответ. 296,5 л.

11. Окисление глюкозы в организме может протекать по реакции:

Н = –2803 кДж.

Какое количество теплоты выделится при окислении 800 г глюкозы?

Ответ. 12 458 кДж.

12. При стандартных условиях теплота полного сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/моль, а теплота полного сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/моль. Определить теплоту превращения черного фосфора в белый при стандартных условиях.

Ответ. –38 кДж/моль.

13. При сжигании уксусной кислоты в кислороде выделилось 235,9 кДж теплоты и осталось 10 л непрореагировавшего кислорода (измерено при давлении 104,1 кПа и температуре 40 °С). Рассчитать массовые доли компонентов в исходной смеси, если теплоты образования углекислого газа, паров воды и уксусной кислоты равны соответственно 393,5 кДж/моль, 241,8 кДж/моль и
484,2 кДж/моль.

14. 48 г минерала, содержащего 46,7% железа и 53,3% серы по массе, сожгли в избытке кислорода, а твердый продукт сгорания прокалили с 18,1 г алюминия. Какое количество теплоты выделилось в результате каждого из этих процессов, если известно, что реакции проводились при постоянной температуре, а теплоты образования при данной температуре таковы: сульфид железа – 174 кДж/моль, оксид железа(III) – 824 кДж/моль, сернистый газ – 297 кДж/моль, оксид алюминия – 1675 кДж/моль?

Ответ. 332,8 кДж и 170,2 кДж.

15. Тонко измельченную смесь алюминия и железной окалины (термит) применяют для сварки металлических изделий, поскольку при ее поджигании выделяется большое количество теплоты и развивается высокая температура. Рассчитать минимальную массу термитной смеси, которую необходимо взять для того, чтобы выделилось 665,3 кДж теплоты в процессе алюмотермии, если теплоты образования железной окалины и оксида алюминия равны 1117 кДж/моль и 1670 кДж/моль соответственно.

Источник

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
а, г	а	г	б	в	а, в	г	в	а