Объяснение:
1. Реакция водорода с кислородом, в ходе которой образуется вода:
2H₂ + O₂ = 2H₂O
n(H₂O) = 15000 г / 18 г/моль ≅ 833,3 моль
Согласно коэффициентам, n(H₂) = 2n(H₂O) = 1666,6 моль
Отсюда объем водорода:
V(H₂) = 1666,6 моль * 22,4 л/моль = 37331,8 л
2. Реакция алюминия с кислородом:
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
Количество молекул кислорода в два раза меньше, чем атомов, то есть оно равно 10,535 * 10²³
Количество вещества кислорода равно:
n(O₂) = 10,535 * 10²³ / 6,02 * 10²³ моль⁻¹ = 1,75 моль
Отсюда, согласно коэффициентам,
n(Al) = 4/3 n(O₂) = 7/3 ≅ 2,3333 моль
Еще один получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ + е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2.
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.
Электролиз раствора нитрата меди(II):
Cu(NO3)2 Cu2+ +
Н2O H+ + OH–;
катод (–) (Cu2+; Н+): Cu2+ + 2е = Cu0,
анод (+) ( OН–): OH– – е = OH0,
4H0 = O2 + 2H2O;
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3.
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.
Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности
