Тема №6 «классификация органических и неорганических веществ»

Соединения галогенов с водородом

Химические молекулы, образующиеся в результате соединения галогенов с водородом, называются галогеноводородами с общей формулой HX. Однако чаще используется термин «гидрогалогены». Наиболее промышленно значимыми в этой группе являются два вещества – фтороводород и хлороводород, но есть и другие, широко используемые, например, бромоводород и иодоводород. Эти гидриды относятся к ковалентному типу, так как этот признак наиболее близок к ним. В случае фтороводорода, состоящего из наиболее электроотрицательного галогена, доля ионного характера не превышает 45%. Она уменьшается с каждым последующим соединением, а для иодоводорода составляет всего 5%. Такая же тенденция к снижению наблюдается для изменения дипольных моментов. Получение фтороводорода и хлороводорода основано на реакции соответствующей соли с концентрированной серной кислотой. Для получения HF используется флюорит, а из сальмиака вырабатывается HCl. Однако также возможно получить хлороводород путем прямого синтеза из элементов, то есть путем прямого сжигания водорода в хлоре. Применение концентрированной серной кислоты невозможно только в случае йода и брома, так как образующиеся гидриды могут быстро окисляться.

Часто задаваемые вопросы

Что такое гидрат и почему гидраты важны в химии?

гидрат Это соединение, в состав которого входят молекулы воды. Гидраты важны в химии, потому что они могут изменять физические и химические свойства веществ. Они имеют решающее значение в много химические реакции и процессы, в том числе реакции гидратации и образование гидрата.

Можете ли вы привести пример гидрата в повседневной жизни?

Да, пример гидрата в повседневной жизни это гипс, часто используемый материал в разработке. Его химическая формула — CaSO4.2H2O, что указывает на то, что он представляет собой гидрат, к каждой формульной единице которого прикреплены две молекулы воды.

В чем разница между безводными и гидратными соединениями?

Безводные соединения — вещества, не содержащие в своей структуре молекулы воды, в отличие от гидратных соединений. Например, сульфат меди является гидратом, когда содержит воду (CuSO4.5H2O), но становится безводным, когда вода удаляется (CuSO4).

Какова химическая формула гидрата?

Химическая формула для гидрата включает Формула безводное соединение последующей точка и количество молекул воды на формульную единицу. Например, химическая формула сульфат меди пентагидрат – CuSO4.5H2O.

Что такое гидрат газа и можете ли вы привести пример?

A гидрат газа представляет собой разновидность гидрата, в котором молекула газа заключен внутри клетка молекул воды. Пример – гидрат метана, где газ метана находится в ловушке внутри решетки молекул воды. Обычно он встречается в глубоководных отложениях.

Как образуются гидраты?

Гидраты образуются, когда молекулы воды интегрируются в кристаллическая структура of вещество. Обычно это происходит во время кристаллизации, когда вещество и вода соединяются в решение и вода становится инкорпорированным как решение охлаждается и затвердевает.

Какова роль воды в гидратных соединениях?

Вода играет решающую роль в гидратных соединениях. Он интегрирован в кристаллическая структура соединения, часто затрагивая его физические и химические свойства. Вода в гидратах также может участвовать в химические реакции.

Каковы примеры гидратных минералов?

Гидратные минералы Минералы, содержащие воду в своей кристаллической структуре. Примеры включают гипс (CaSO4.2H2O) и английскую соль (MgSO4.7H2O).

Как определить, является ли соединение гидратом?

Определить, является ли соединение гидратом, можно, нагревая его. Если это гидрат, он потеряет воду и масса уменьшится. Этот процесс называется обезвоживанием. Перемена по массе можно использовать для расчета количества молекул воды в гидрат.

Как гидраты регулярно используются в химии?

Гидраты регулярно используются в химии в различные способы. Они используются в подготовка of другие соединения и отправлять адресату химические реакции, И в Исследование of кристаллические структуры. Они также используются в таких отраслях, как строительство и сельское хозяйство, в таких продуктах, как цемент и удобрения.

Что такое водород и кислород?

Формула H2 O2 представляет собой соединение, образуемое в результате взаимодействия водорода (H2) и кислорода (O2). Это соединение известно нам как вода (H2O) — одно из основных веществ, необходимых для жизни на Земле.

Кислород (O2) — это один из наиболее распространенных и важных элементов в природе. Он является незаменимым для поддержания жизни нашей планеты. Кислород не только необходим для дыхания живых организмов, но и является ключевым элементом во многих химических реакциях, которые происходят в природе.

Водород (H2) — самый легкий элемент в периодической системе химических элементов. Он также широко используется в различных отраслях промышленности и научных исследований. Водород обладает высокими энергетическими свойствами и часто используется в качестве источника энергии и топлива.

Язык химии использует специальные формулы и обозначения для облегчения общения и записи химических реакций. Формула H2 O2 означает, что водород и кислород соединяются в определенной пропорции, чтобы образовать воду.

Особенности атома водорода

Важно отметить, что атом водорода имеет свое название в химическом языке — «H». Это происходит из-за того, что в химии используется аббревиатура элементов по их латинским названиям

Кластер водорода (H2) является одним из самых распространенных соединений в природе. Он образуется при реакции двух атомов водорода (H) и имеет молекулярную формулу H2. Этот кластер обладает уникальными свойствами и широко используется в различных областях науки и промышленности.

Важно также отметить, что слово «водород» происходит от греческого «гидро», что означает «вода», и «генеро», что означает «формирую». Это связано с тем, что водород часто образует соединения с кислородом (O), образуя воду (H2O) — основную составляющую вещества, необходимого для жизни

Однако, в контексте данной темы, формула «H2O2» указывает на другое соединение — перекись водорода (H2O2). Она образуется при объединении двух молекул водорода (H2) с одной молекулой кислорода (O2) и имеет свои особенности и применение.

Все вышеперечисленные факты свидетельствуют о значимости и интересе к атому водорода в химии и науке в целом. Он играет важную роль в различных химических реакциях и соединениях, что делает его объектом дальнейших исследований и практического применения.

Особенности атома кислорода

Кислород — крайне важный элемент в природе и человеческом организме. Он является необходимым для дыхания и окисления различных веществ. Также кислород участвует во многих химических реакциях, таких как горение, окисление металлов и окислительно-восстановительные реакции.

Атомы кислорода обладают некоторыми особенностями. Они имеют шесть валентных электронов, что позволяет им образовывать до двух ковалентных связей с другими атомами. В своей стандартной форме, кислород образует двойные ковалентные связи с другими атомами кислорода, образуя стабильный кластер O2.

Кислород также может образовывать различные химические соединения с другими элементами. Например, вода (H2O) состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Атомы кислорода также могут образовывать различные оксиды, такие как диоксид углерода (CO2) и трехокись азота (NO3).

В целом, атом кислорода является важным элементом в мире химии и имеет много разнообразных свойств и особенностей, которые делают его фундаментальным для понимания различных химических реакций и процессов.

Вулканизированная резина

Когда ученые стали вплотную заниматься натуральным каучуком, то поняли, что его достоинства обязательно будут востребованы, и он найдет свое применение во многих отраслях. Однако долгое время его не могли полноценно использовать. Каучук при обработке вел себя “капризно”: при низких температурах он сильно затвердевал и легко трескался, а при нагревании становился липким и плохо пах. Химики пытались найти баланс, соединяя его с разными веществами и применяя различные техники обработки. Лишь в 1839 году химику Чарльзу Гудьеру удалось случайно найти “золотую середину”. Ученый, как обычно, проводил опыты, добавляя в каучук различные ингредиенты и вещества, пытаясь создать идеальное соединение

Вдруг, по неосторожности каучук вместе с серой упали на раскаленную плиту. В результате получилось удивительное вещество, известное сегодня как резина

Исследования нового соединения показали, что оно полностью лишено недостатков, зато у него появились неоспоримые достоинства. Имя же создателя осталось увековеченным в марках автомобильных шин “Гудиер”.

Характеристики

Гидрид лития представляет собой ионный и диамагнитный проводник , электрическая проводимость которого постепенно увеличивается с 2 × 10-5 Ом -1 см -1 до 443 ° C при 0,18 Ом -1 см -1 при 754 ° C , без разрыва при температуре плавления : 36 . Его диэлектрическая проницаемость уменьшается с 13,0 (статическая, низкая частота) до 3,6 ( видимый спектр ) : 35 .

Это довольно мягкий материал с твердостью 3,5 по шкале Мооса : 42 . Его ползучесть при сжатии быстро увеличивается от менее 1% при 350 ° C до более 100% при 475 ° C , что означает, что он не может обеспечить механическую поддержку при высокой температуре : 39 .

Теплопроводность литии Гидрида уменьшается с температурой и зависит от морфологии материала: при 50 ° С это 0,125 Вт / (см К) для кристаллов и 0,069 5 Вт / (см K) для кристаллов. Уплотненные материалы, но в то 500 ° C 0,036 Вт / (см · К) для кристаллов и 0,043 · 2 Вт / (см · К) для уплотненных материалов : 60 . Коэффициент теплового расширения составляет 4,2 × 10 −5 K −1 при температуре окружающей среды : 49 .

Основные различия между гидрофильным и гидрофобным

Гидрофильный означает имеющий гармонию с водой или водолюбивый. С другой стороны, гидрофобность означает устойчивость к смачиванию.
Гидрофилы — это гидрофильные молекулы, тогда как гидрофобы — это гидрофобные молекулы.
Гидрофилы растворяются или поглощаются водой. Гидрофобы не растворяются в воде, а только поглощаются веществами на масляной основе.
Гидрофильные молекулы ионные и полярные, тогда как гидрофобные молекулы неполярны.
Когда гидрофильные молекулы добавляются к воде, энтропия увеличивается. Когда гидрофобные молекулы добавляются к воде, энтропия уменьшается.

Рекомендации

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2001/gc/b103275p
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.96.186101

Классификация минеральных масел

Ключевая группа РГЖ (их доля в общем производстве превышает 80%) — гидравлические масла, соответствующие DIN51524/51824. Это минеральные составы HL, HLP, HVLP и HLPD. Первые (HL) — универсальные масла, диапазон использования которых широк. Они применяются в узлах под повышенной нагрузкой: на прокатных станах металлообрабатывающей промышленности, в сталеплавильном производстве. Там нужны их свойства — оптимизированная водоотделяющая способность, быстрое выделение воздуха, совместимость с белым металлом.

Рис. 7 РГЖ HL-46

В масла HLP, широко применяемые по всему миру, дополнительно добавляют агенты, которые снижают износ, коррозию, оптимизируют деэмульгирующие, противозадирные свойства, стабильность к окислению. Составы используют в высоконагруженном оборудовании — гидравлических прессах, технике для литья под давлением, на сталелитейных линиях.

Рис. 8 Минеральная индустриальная РГЖ HLP

Разновидности HVLP отличаются повышенным индексом вязкости, что ускоряет достижение нужной (рабочей) температуры. Поэтому они используются в мобильной гидрофицированной технике, на функционирование которой внешние условия оказывают значительное влияние. Составы HLPD содержат присадки, «превращающие» загрязнители в тонкую дисперсию, препятствуя оседанию, минимизируя их отложение на гидроузлах и снижая износ.

Рис. 9 Минеральное масло для ГУР

Пенициллин

Впервые пенициллин был открыт британским бактериологом Александром Флемингом, который случайно сумел выделить препарат из штамма грибов. Произошло это в 1928 году. Ученый вернулся в свою лабораторию после месячного отдыха. К своему удивлению в одной из чаш Петри он увидел плесневые грибы, но не обнаружил в ней колонии стафилококков. Оказалось, что грибы их уничтожили, не навредив другим культурам. К сожалению, отсутствие химического образования не позволили ему правильно извлечь и очистить активное вещество. Только спустя 10 лет бактериолог Говард Флори и химик Эрнст Чейн получили чистую формулу антибиотика.

Приведенные примеры еще раз доказывают, что случайные открытия в химии могут серьезно изменить жизнь людей, сделав ее намного комфортнее, и серьезно продвинуть вперед многие отрасли производства и медицины.

Влияние Н20 на окружающую среду

Н20, или дистиллированная вода, является одним из самых безопасных веществ для окружающей среды. Воздействие этого вещества на окружающую среду очень ограничено. Однако, могут быть несколько аспектов, которые следует учитывать.

Влияние на атмосферу: Н20 является главным газообразным компонентом водяного пара в атмосфере. Водяной пар играет важную роль в глобальном химическом балансе и климатических процессах. Он участвует в образовании облачности, а также может влиять на распределение тепла в атмосфере. Тем не менее, в сравнении с другими газами парникового эффекта, влияние Н20 довольно незначительно.
Влияние на водные ресурсы: Н20 является ключевым элементом в природном водном цикле. Вода испаряется из океана и других водных источников, образуя облака. Затем эти облака оседают в виде осадков, пополняя реки, озера и подземные воды. Н20 также играет важную роль в поддержании экосистем и сбалансированного водного баланса.
Потенциальные проблемы: В некоторых условиях, Н20 может использоваться в качестве пропелланта, газового агента или растворителя, что может привести к его попаданию в атмосферу. В таких случаях, Н20 может стать химическим загрязнителем, влияющим на атмосферные процессы и вызывающим несовместимость с процессами эволюции.

В целом, Н20 считается безопасным и экологически чистым веществом. Однако, необходимо учитывать его потенциальное использование в промышленности и следить за ограничением его выбросов в атмосферу.

Химические свойства[]

Доля диссоциировавших молекул водорода

Молекулы водорода Н₂ довольно прочны, и
для того, чтобы водород мог вступить в реакцию, должна быть затрачена большая энергия:

Н₂ = 2Н − 432 кДж

Поэтому при обычных температурах водород реагирует только с очень активными металлами, например с кальцием, образуя гидрид кальция:

Ca + Н₂ = СаН₂

и с единственным неметаллом — фтором, образуя фтороводород:

F₂ + H₂ = 2HF

С большинством же металлов и неметаллов водород реагирует при повышенной температуре или при другом воздействии, например при освещении:

О₂ + 2Н₂ = 2Н₂О

Он может «отнимать» кислород от некоторых оксидов, например:

CuO + Н₂ = Cu + Н₂O

Записанное уравнение отражает восстановительные свойства водорода.

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

С галогенами образует галогеноводороды:

F₂ + H₂ → 2HF, реакция протекает со взрывом в темноте и при любой температуре,

Cl₂ + H₂ → 2HCl, реакция протекает со взрывом, только на свету.

С сажей взаимодействует при сильном нагревании:

C + 2H₂ → CH₄

Взаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами

При взаимодействии с активными металлами водород образует гидриды:

2Na + H₂ → 2NaH

Ca + H₂ → CaH₂

Mg + H₂ → MgH₂

Гидриды — солеобразные, твёрдые вещества, легко гидролизуются:

CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑

Оксиды восстанавливаются до металлов:

CuO + H₂ → Cu + H₂O

Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O

Гидрирование органических соединений

Молекулярный водород широко применяется в органическом синтезе для восстановления органических соединений. Эти процессы навзывают реакциями гидрирования. Эти реакции проводят в присутствии катализатора при повышенных давлении и температуре. Катализатор может быть как гомогенным (напр. Катализатор Уилкинсона), так и гетерогенным (напр. никель Ренея, палладий на угле).

Так, в частности, при каталитическом гидрировании ненасыщенных соединений, таких как алкены и алкины, образуются насыщенные соединения — алканы.

R−CH=CH−R′+H2→R−CH2−CH2−R′{\displaystyle {\mathsf {R\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!R’+H_{2}}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!R’}}}

Физико-химические свойства гидридов

С точки зрения физических и химических свойств можно сказать, что характеристики каждого гидрида зависят от типа связи, которая осуществляется.

Например, когда гидридный анион связан с электрофильным центром (обычно это ненасыщенный атом углерода), образующееся соединение ведет себя как восстановитель, применение которого очень широко распространено в химическом синтезе..

Напротив, в сочетании с такими элементами, как щелочные металлы, эти молекулы реагируют со слабой кислотой (кислотой Бренстеда) и ведут себя как сильные основания, выделяя газообразный водород. Эти гидриды очень полезны в органическом синтезе.

Затем наблюдается, что природа гидридов очень разнообразна, способна образовывать дискретные молекулы, твердые вещества ионного типа, полимеры и многие другие вещества..

По этой причине они могут быть использованы в качестве осушителей, растворителей, катализаторов или промежуточных соединений в каталитических реакциях. У них также есть многократное использование в лабораториях или отраслях промышленности для различных целей.

Номенклатура

Систематические наименования бескислородных кислот строятся по следующему правилу: название элемента + суффикс «-о-» + «-водородная» (бромоводородная HBr ).

Наименование кислородсодержащей кислоты определяют особенности состава:

Степень окисления кислотообразующего элемента:

высшая	название элемента + суффикс «-н-», «-ов-», «-ев-»
промежуточная +5	название элемента + суффикс «-оват-»
промежуточная +3, +4	название элемента + суффикс «-ист-», «-овист-»
+1	название элемента + суффикс «-оватист-»

Содержание кислорода:

выше	приставка «орто-» + название кислоты
ниже	приставка «мета-» + название кислоты

Виды дисковых гидравлических тормозов

Основное отличие дискового тормоза от обычного ободового в том, что торможение происходит посредством зажатия тормозного диска, жестко закрепленного на ступице, тормозными колодками, которые зафиксированы сзади на раме и спереди на перьях вилки.

Конструкция главного тормозного цилиндра может быть разной, и в зависимости от этого гидравлические тормоза делят на такие виды:

Однопоршневые;
Двухпоршневые с оппозитными поршнями;
Двухпоршневые с плавающими поршнями;
Многопоршневые.

В основном используют двухпоршневые с оппозитными поршнями. Встречаются и однопоршневые, но в силу недостатков их почти полностью заменили двухпоршневые. Сложные многопоршневые системы применяют в основном для даунхилла, где решающую роль играет мощность, а не простота конструкции.

Существуют некоторые проблемы, связанные с тем, что у дисковой гидравлики зазор между колодками очень невелик и при наличии сильной грязи колодки подвергаются повышенному износу. Но у механики преимуществ в этом случае нет, так как изношенные колодки на ходу не отрегулируешь, а у гидравлики они подводятся автоматически по ходу износа.

Стоят они дороже ободных, несколько увеличивают нагрузку на втулку при торможении, хотя это спорный вопрос. Детально углубляться в подробности дисководства не будем, так как это отдельная тема для разговора, а пока приступим к рассмотрению того, что приготовили производители для желающих поставить на велосипед гидравлические тормоза.

Химические свойства 2H2O

2H2O, химический состав которого представляет собой два атома водорода (H) и один атом кислорода (O), обладает рядом уникальных химических свойств.

В первую очередь, 2H2O является безцветной и прозрачной жидкостью, но при низких температурах может переходить в твердое состояние — лёд.

2H2O является универсальным растворителем и способен растворять большинство веществ, что делает его важным компонентом многих химических реакций.

2H2O, имеет теплоту парообразования, равную 40,69 кДж/моль, что делает его эффективным агентом для охлаждения и кондиционирования воздуха.

Также следует отметить, что 2H2O обладает особой способностью амфотерности, то есть может проявлять как кислотные, так и щелочные свойства в различных реакциях.

Более того, 2H2O является полюсной молекулой, что означает, что она образует водородные связи между молекулами. Это делает его особо важным в биологических системах, так как молекула 2H2O служит основой для образования клеточных структур и участвует во многих жизненно важных биохимических процессах.

И наконец, важно отметить, что 2H2O обладает свойствами омыления и гидратации, то есть способностью образовывать гидраты при контакте с некоторыми веществами или растворами. В целом, 2H2O является одним из наиболее изученных и использованных химических соединений, которое широко применяется во многих отраслях науки и промышленности

В целом, 2H2O является одним из наиболее изученных и использованных химических соединений, которое широко применяется во многих отраслях науки и промышленности.

Открытие хлора

Иногда открытие химических веществ делаются вовсе не учеными. Например, изобретение хлора принадлежит простому аптекарю Карлу Вильгельму Шееле. Надо отдать должное, что он, бесспорно, обладал научной интуицией. Даже известные в те времена французские химики-органики отмечали его талант, говоря, что Карл способен совершать открытия, просто касаясь чего-либо. Опыт, в результате которого был получен хлор, не был сверхсложным, а очень простым. Аптекарь соединил в специальном аппарате (реторте) черную магнезию и раствор муриевой кислоты. К горлышку устройства он подсоединил пузырь, лишенный воздуха, и немного нагрел. Пошла реакция, в ходе которой началось образование пузырей, и стал выделяться газ желто-зеленого оттенка с характерным резким запахом.

Таким образом был получен чистый хлор, хотя Шееле был уверен, что по исходу он получил кислосодержащее соединение, назвав его дефлогистированной соляной кислотой.

Свое название вещество получило только в 1812 году благодаря химику Гей-Люссаку. А Шееле присвоили звание члена Стокгольмской академии наук. На тот момент ему было всего 32 года.

Безопасность

LiH бурно реагирует с водой с образованием газообразного водорода и LiOH, который является едким веществом. Следовательно, пыль LiH может взорваться во влажном или даже сухом воздухе из-за статического электричества. При концентрации в воздухе 5–55 мг / м 3 пыль вызывает сильное раздражение слизистых оболочек и кожи и может вызвать аллергическую реакцию. Из-за раздражения LiH обычно отторгается, а не накапливается организмом.

Некоторые соли лития, которые могут образовываться в реакциях LiH, токсичны. Пожар LiH нельзя тушить с помощью двуокиси углерода, четыреххлористого углерода или водных огнетушителей; его следует задушить, накрыв металлическим предметом или графитовой или доломитовой пудрой. Менее подходит песок, так как он может взорваться при смешивании с горящим LiH, особенно если он не высохнет. LiH обычно транспортируется в масле в контейнерах из керамики, определенных пластиков или стали, а также в атмосфере сухого аргона или гелия. Можно использовать азот, но не при повышенных температурах, так как он вступает в реакцию с литием. LiH обычно содержит металлический литий, который вызывает коррозию стальных или кремнеземных контейнеров при повышенных температурах.

Нахождение в природе

Водород — наиболее распространённый элемент Вселенной, на его долю приходится 92 % всех атомов. Оставшиеся 8 % приходятся на гелий, а на оставшиеся элементы приходится менее 0,1 %. Около 90 % массы Солнца, множества звезд и межгалактического газа — это водород. В условиях звёздных температур (так, температура поверхности Солнца порядка 6000 °C) водород существует в виде плазмы; в виде отдельных молекул, атомов и ионов элемент существует в межзвёздном пространстве, где образует облака молекулярного водорода, со значительными различиями в размерах, плотности и температуре.

Водород входит в состав большинства органических веществ и присутствует во всех клетках живых организмов, составляя почти 63 % всех атомов. В земной коре содержание водорода по массе составляет всего 1 %, что объясняется лёгкостью его атомов, это десятый по распространённости элемент.

Значение водорода в природе определяется не его общей массой, а числом его атомов, с долей среди остальных элементов порядка 17 %. Это второе после кислорода с долей атомов 52 % место. Роль водорода в протекающих на Земле химических процессах настолько же велика, что и кислорода. Но если кислород существует на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, водород на Земле присутствует в основном в виде соединений; количество его в атмосфере в виде простого вещества составляет лишь 0,00005 % по объёму.

Водород входит в состав большинства органических веществ и во все клетки живых организмов, в которых доля атомов водорода составляет почти 50 %.

Заключение

В заключение, поддержание гидратации имеет решающее значение для поддержания хорошее здоровье и общее благополучие. мы обсудили различные примеры of увлажняющие напитки и продукты, которые могут помочь нам удовлетворить наши ежедневные потребности в гидратации. Из воды и травяной чай к фруктам и овощам с высокое содержание воды, есть много вариантов на выбор. Не забывайте пить воду в течение дня и включать увлажняющие продукты в ваша диета для обеспечения правильное увлажнение. Делая гидратацию приоритет, мы можем поддержать функции нашего организма, улучшить пищеварение, повысить уровни энергии, и содействовать здоровая кожа. Итак, поднимем стакан избегать обезвоживания и заботиться о наши тела!