Вода горит во фторе реакция

При каких условиях горит вода

Казалось бы, огонь и вода не могут существовать вместе, ведь вода не может гореть, а огонь гаснет, если его облить. Ученые доказали, что условия, при которых происходит горение воды, существуют. Делимся с вами подробностями!

Действие фтора

Горение представляет собой химическую реакцию, для протекания которой достаточно 3-х элементов:

Топливом может быть бумага, дерево, бензин. Окислителем, вызывающим реакцию горения, должен выступать элемент, способный «забирать» электроны у другого вещества и присоединять себе. Роль окислителя может выполнять кислород 02, хлор Cl2 и, наконец, фтор F2. Именно фтор — самый электроотрицательный элемент из перечисленных, он сильнее всего притягивает к себе электроны. При воздействии фтора загорается даже огнеупорный асбест!

Опытным путем ученые пришли к выводу, что вода тоже загорается в струе фтора. В ходе реакции она выступает участником горения, в результате чего образуется фтороводород и кислород. При воздействии на воду струей фтора мы увидим красивое синее пламя на ее поверхности.

Горение соленой воды

Еще одно открытие принадлежит медику и радиоинженеру Джону Канзиусу. Он решил провести работу, на основе результатов которой получилось бы решить проблему недостатка питьевой воды в засушливых странах. Пытаясь сделать морскую воду пресной своим радиочастотным генератором, он внезапно увидел, как из нее вырывается яркое пламя!

Канзиус нашел произошедшему объяснение. Дело в том, что в ходе реакции крепкие межатомные связи элементов, составляющих соленую воду (к ним относится кислород, водород, натрий и хлор), ослабляются. При этом молекулы водорода, самого легкого из перечисленных элементов, высвобождаются и загораются. Температура, при которой происходит реакция, составляет +1 650 °C.

Чтобы убедиться в достоверности эксперимента, Рустум Рой, сотрудник Пенсильванского государственного университета, повторил его и получил тот же результат: соленая морская вода загорелась в его лаборатории.

С тех пор в научной среде неоднократно предпринимались попытки создать экономичное и экологичное топливо из соленой воды. Однако для того, чтобы горение не прекращалось, ученым приходилось тратить огромное количество энергии. Поэтому такое топливо не было признано подходящим для массового использования.

Супер-волна: горение воды в природе

В природе вода тоже может гореть. Все, что для этого необходимо, — сильный удар молнии по морю или океану. Следствием электролиза соленой воды становится водородный взрыв, при котором возникает электромагнитный импульс. Формируется большая белая волна, или суперволна, насыщенная газами. Она рождается в водах Мирового океана с частотой раз в 250 млн ударов молний.

Бермудский треугольник с научной точки зрения стал известен именно потому, что в его области молнии-убийцы возникают с завидной частотой. Электромагнитный импульс, образовавшийся в процессе электролиза воды при ударе молнии, выводит из строя любое навигационное оборудование. Из-за этого корабли и пролетающие близко к поверхности воды летательные аппараты теряют ориентацию в пространстве и рушатся, падая на глубокое дно.

Источник

Вода горит во фторе реакция

Химия ЕГЭ | ШУ — Школа Учёных запись закреплена

МОЖЕТ ЛИ ВОДА ГОРЕТЬ?

Вода состоит из атомов молекул кислорода и водорода. Поскольку всякое соединение с кислородом свидетельствует о способности вещества к горению, вода не является исключением. Таким образом, вода представляет собой удивительного свойства соединение, уже «сгоревшее».

Встречалось ли вам когда-либо такое явление, как горящая вода? Оказывается, если создать условия высокой температуры, достигающей нескольких тысяч градусов, вода, попадая в эпицентр огня, начинает распадаться на молекулы кислорода и водорода, участвующих в горении. Именно это учитывается пожарными, когда они принимаются за тушение горящего пластика, топлива, которые нагреваются до высочайшей температуры. В таких случаях пожарные прибегают к тушению огня сильной пеной. Известно также, что в устройстве самолетов, в двигателях турбин предусматриваются специальные распылители, которые впрыскивают в очаг локального возгорания распыленную воду. Так создается форсажный режим, за счет которого увеличивается сгорание в камере, а также возрастают обороты и мощность турбин. Такие меры считаются временными, они применяются лишь в период разгона и взлета самолета.

Таким образом, вода имеет свойство не только гасить огонь, но и гореть при некоторых условиях.

Источник

​​Может ли вода гореть?

Все мы знаем, что горение идти не будет, если не будет доступа кислорода (O₂). Однако стоит отметить, что горение — это химическая реакция с участием трех компонентов: топлива, которое и будет гореть, окислителя, который позволяет протекать этому процессу, и температуры.

В качестве топлива выступают многие вещества, такие как дерево, бензин и т.д. Окислитель же — это вещество, которое инициирует реакцию за счет присоединения к себе электронов от другого вещества.

То есть окислитель — это задира, который нагло отбирает у беззащитных веществ их электроны. В роли окислителя обычно выступает наш родной кислород, находящийся в воздухе. Однако окислителями могут выступать и другие элементы, такие как хлор (Cl₂) и фтор (F₂).

Когда мы зажигаем газовую плиту, то за счет температуры и окислителя (кислорода) поджигается топливо — метан (СН₄). Кислород забирает электроны у метана, и в ходе реакции образуются углекислый газ (СО₂) и вода (Н₂О). Произошла реакция окисления — отдача электронов кислороду.

Кстати есть одно исключение, когда кислород не забирает, а отдает свои родные электроны. Это происходит при взаимодействии кислорода со фтором (F₂) — самым электроотрицательным элементом (он сильнее всех притягивает к себе электроны). При их взаимодействии фтор забирает у кислорода его электроны, и таким образом образуется фторид кислорода: OF₂.

Вода во многих химических реакциях является продуктом горения. Как я уже показал, она образуется при горении метана. Однако в атмосфере фтора вода уже не продукт реакции, а непосредственно участник горения (а если точнее — реакции окисления). Все дело в том, что фтор — тоже окислитель. Да настолько сильный, что в его струе самовозгорается не только бумага, но и огнеупорный асбест.

Так, в атмосфере фтора вода послушно загорается синим пламенем. В ходе этой реакции образуется фтороводород (HF) и кислород (O₂).

Посмотрите это видео, где вы увидите этот удивительный химический процесс:

Источник

2.3.1. Химические свойства водорода и галогенов.

Химические свойства водорода

Атом водорода имеет электронную формулу внешнего (и единственного) электронного уровня 1s 1 . С одной стороны, по наличию одного электрона на внешнем электронном уровне атом водорода похож на атомы щелочных металлов. Однако, ему, так же как и галогенам не хватает до заполнения внешнего электронного уровня всего одного электрона, поскольку на первом электронном уровне может располагаться не более 2-х электронов. Выходит, что водород можно поместить одновременно как в первую, так и в предпоследнюю (седьмую) группу таблицы Менделеева, что иногда и делается в различных вариантах периодической системы:

С точки зрения свойств водорода как простого вещества, он, все-таки, имеет больше общего с галогенами. Водород, также как и галогены, является неметаллом и образует аналогично им двухатомные молекулы (H₂).

В обычных условиях водород представляет собой газообразное, малоактивное вещество. Невысокая активность водорода объясняется высокой прочностью связи между атомами водорода в молекуле, для разрыва которой требуется либо сильное нагревание, либо применение катализаторов, либо и то и другое одновременно.

Взаимодействие водорода с простыми веществами

с металлами

Из металлов водород реагирует только с щелочными и щелочноземельными! К щелочным металлам относятся металлы главной подгруппы I-й группы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), а к щелочно-земельным — металлы главной подгруппы II-й группы, кроме бериллия и магния (Ca, Sr, Ba, Ra)

При взаимодействии с активными металлами водород проявляет окислительные свойства, т.е. понижает свою степень окисления. При этом образуются гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, которые имеют ионное строение. Реакция протекает при нагревании:

Следует отметить, что взаимодействие с активными металлами является единственным случаем, когда молекулярный водород Н₂ является окислителем.

с неметаллами

Из неметаллов водород реагирует только c углеродом, азотом, кислородом, серой, селеном и галогенами!

Под углеродом следует понимать графит или аморфный углерод, поскольку алмаз — крайне инертная аллотропная модификация углерода.

При взаимодействии с неметаллами водород может выполнять только функцию восстановителя, то есть только повышать свою степень окисления:

Взаимодействие водорода со сложными веществами

с оксидами металлов

Водород не реагирует с оксидами металлов, находящихся в ряду активности металлов до алюминия (включительно), однако, способен восстанавливать многие оксиды металлов правее алюминия при нагревании:

c оксидами неметаллов

Из оксидов неметаллов водород реагирует при нагревании с оксидами азота, галогенов и углерода. Из всех взаимодействий водорода с оксидами неметаллов особенно следует отметить его реакцию с угарным газом CO.

Смесь CO и H₂ даже имеет свое собственное название – «синтез-газ», поскольку из нее в зависимости от условий могут быть получены такие востребованные продукты промышленности как метанол, формальдегид и даже синтетические углеводороды:

c кислотами

С неорганическими кислотами водород не реагирует!

Из органических кислот водород реагирует только с непредельными, а также с кислотами, содержащими функциональные группы способные к восстановлению водородом, в частности альдегидные, кето- или нитрогруппы.

c солями

В случае водных растворов солей их взаимодействие с водородом не протекает. Однако при пропускании водорода над твердыми солями некоторых металлов средней и низкой активности возможно их частичное или полное восстановление, например:

Химические свойства галогенов

Галогенами называют химические элементы VIIA группы (F, Cl, Br, I, At), а также образуемые ими простые вещества. Здесь и далее по тексту, если не сказано иное, под галогенами будут пониматься именно простые вещества.

Все галогены имеют молекулярное строение, что обусловливает низкие температуры плавления и кипения данных веществ. Молекулы галогенов двухатомны, т.е. их формулу можно записать в общем виде как Hal₂.

Галоген

Физические свойства

F₂ Светло-желтый газ с резким раздражающим запахом Cl₂ Желто-зеленый газ с резким удушливым запахом Br₂ Красно-бурая жидкость с резким зловонным запахом I₂ Твердое вещество с резким запахом, образующее черно-фиолетовые кристаллы

Следует отметить такое специфическое физическое свойство йода, как его способность к сублимации или, иначе говоря, возгонке. Возгонкой, называют явление, при котором вещество, находящееся в твердом состоянии, при нагревании не плавится, а, минуя жидкую фазу, сразу же переходит в газообразное состояние.

Электронное строение внешнего энергетического уровня атома любого галогена имеет вид ns 2 np 5 , где n – номер периода таблицы Менделеева, в котором расположен галоген. Как можно заметить, до восьмиэлектронной внешней оболочки атомам галогенов не хватает всего одного электрона. Из этого логично предположить преимущественно окисляющие свойства свободных галогенов, что подтверждается и на практике. Как известно, электроотрицательность неметаллов при движении вниз по подгруппе снижается, в связи с чем активность галогенов уменьшается в ряду:

Взаимодействие галогенов с простыми веществами

Все галогены являются высокоактивными веществами и реагируют с большинством простых веществ. Однако, следует отметить, что фтор из-за своей чрезвычайно высокой реакционной способности может реагировать даже с теми простыми веществами, с которыми не могут реагировать остальные галогены. К таким простым веществам относятся кислород, углерод (алмаз), азот, платина, золото и некоторые благородные газы (ксенон и криптон). Т.е. фактически, фтор не реагирует лишь с некоторыми благородными газами.

Остальные галогены, т.е. хлор, бром и йод, также являются активными веществами, однако менее активными, чем фтор. Они реагируют практически со всеми простыми веществами, кроме кислорода, азота, углерода в виде алмаза, платины, золота и благородных газов.

Взаимодействие галогенов с неметаллами

водородом

При взаимодействии всех галогенов с водородом образуются галогеноводороды с общей формулой HHal. При этом, реакция фтора с водородом начинается самопроизвольно даже в темноте и протекает со взрывом в соответствии с уравнением:

Реакция хлора с водородом может быть инициирована интенсивным ультрафиолетовым облучением или нагреванием. Также протекает со взрывом:

Бром и йод реагируют с водородом только при нагревании и при этом, реакция с йодом является обратимой:

фосфором

Взаимодействие фтора с фосфором приводит к окислению фосфора до высшей степени окисления (+5). При этом происходит образование пентафторида фосфора:

При взаимодействии хлора и брома с фосфором возможно получение галогенидов фосфора как в степени окисления + 3, так и в степени окисления +5, что зависит от пропорций реагирующих веществ:

При этом в случае белого фосфора в атмосфере фтора, хлора или жидком броме реакция начинается самопроизвольно.

Взаимодействие же фосфора с йодом может привести к образованию только триодида фосфора из-за существенно меньшей, чем у остальных галогенов окисляющей способности:

серой

Фтор окисляет серу до высшей степени окисления +6, образуя гексафторид серы:

Хлор и бром реагируют с серой, образуя соединения, содержащие серу в крайне не свойственных ей степенях окисления +1 и +2. Данные взаимодействия являются весьма специфичными, и для сдачи ЕГЭ по химии умение записывать уравнения этих взаимодействий не обязательно. Поэтому три нижеследующих уравнения даны скорее для ознакомления:

Взаимодействие галогенов с металлами

Как уже было сказано выше, фтор способен реагировать со всеми металлами, даже такими малоактивными как платина и золото:

Остальные галогены реагируют со всеми металлами кроме платины и золота:

Реакции галогенов со сложными веществами

Реакции замещения с галогенами

Более активные галогены, т.е. химические элементы которых расположены выше в таблице Менделеева, способны вытеснять менее активные галогены из образуемых ими галогеноводородных кислот и галогенидов металлов:

Аналогичным образом, бром вытесняет серу из растворов сульфидов и сероводорода:

Хлор является более сильным окислителем и окисляет сероводород в его водном растворе не до серы, а до серной кислоты:

Взаимодействие галогенов с водой

Вода горит во фторе синим пламенем в соответствии с уравнением реакции:

Бром и хлор реагируют с водой иначе, чем фтор. Если фтор выступал в роли окислителя, то хлор и бром диспропорционируют в воде, образуя смесь кислот. При этом реакции обратимы:

HCl + HClO» width=»225″ height=»28″/>

HBr + HBrO» width=»225″ height=»28″/>

Взаимодействие йода с водой протекает в настолько ничтожно малой степени, что им можно пренебречь и считать, что реакция не протекает вовсе.

Взаимодействие галогенов с растворами щелочей

Фтор при взаимодействии с водным раствором щелочи опять же выступает в роли окислителя:

Умение записывать данное уравнение не требуется для сдачи ЕГЭ. Достаточно знать факт о возможности такого взаимодействия и окислительной роли фтора в этой реакции.

В отличие от фтора, остальные галогены в растворах щелочей диспропорционируют, то есть одновременно и повышают и понижают свою степень окисления. При этом, в случае хлора и брома в зависимости от температуры возможно протекание по двум разным направлениям. В частности, на холоду реакции протекают следующим образом:

а при нагревании:

Йод реагирует с щелочами исключительно по второму варианту, т.е. с образованием йодата, т.к. гипоиодит не устойчив не только при нагревании, но также при обычной температуре и даже на холоду:

5NaI + NaIO3 + 3H2O» width=»341″ height=»62″/>

Источник