Какое кол-во вещества и какая масса водорода потребуется для его взаимодействия с 320г кислорода?

Дано:

m(O2) = 320 г.

Найти:

n(H2) - ?

m(H2) - ?

2H2 + O2 = 2H2O

n = m / M =>

n(O2) = m(O2) : M(O2) = 320 : 32 = 10 моль

n(H2) = 2*n(O2) = 2 * 10 = 20 моль

m = n * M

m(H2) = n(H2) * M(H2) = 20 * 2 = 40 г.

ответ: n(H2) = 20 моль, m(H2) = 40 г.

Особенности взаимодействия с водой

Аммиак прекрасно растворим в воде, плотность растворов при повышении концентрации аммиака понижается. Высокая растворимость аммиака связана с образованием прочных водородных связей и гидратов состава NH3·nH2O.

В растворе имеет место взаимодействие:

NH3 + nH2O  NH3 · nH2O  NH4+ + OH- + (n-1)H2O.

Образование гидроксид-ионов создает щелочную среду раствора, но реакция протекает обратимо, при взаимодействии ионов NH4+ и OH- вновь образуются молекулы аммиака и воды, между которыми имеет место водородная связь. Следовательно, ионного соединения NH4OH не существует ни в водном растворе, ни в твердой фазе, известен сходный с ним по составу гидрат NH3·H2O и гидрат 2NH3·H2O, они существуют при низкой температуре, молекулы аммиака и воды связаны друг с другом водородными связями и образуют трехмерный каркас.

Донорные свойства

Наличие свободной электронной пары обуславливает донорные свойства:

NH3 + HCl = NH4Cl.

Окислительные свойства

За счет ионов водорода аммиак может быть окислителем и вступать в реакции с сильными восстановителями, например, при взаимодействии с натрием образуется амид натрия:

2NH3 + 2Na = 2NH2Na + H2;

другие металлы при взаимодействии с аммиаком образуют нитриды:

2NH3 + 3Mg = Mg3N2 + 3H2.

Восстановительные свойства

Фтор мгновенно окисляет аммиак до трифторида:

2NH3 + 3F2 = 2NF3 + 3H2;

хлор реагирует в зависимости от кислотности среды:

при рН=3:

2NH3 + 3Cl2 = 2NCl3 + 3H2 (трихлорид азота),

при рН = 5-6:

2NH3 + 2Cl2 = 2NНCl2 + 2H2 (дихлорамин),

при рН>8:

2NH3 + Cl2 = 2NН2Cl + H2 (хлорамин);

бром окисляет аммиак до свободного азота:

8NH3 + 3Br2 = N2 + 6NH4Br.

В смеси с кислородом горит зеленовото-желтым пламенем:

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O;

в присутствии катализатора (платины), при высокой температуре:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O.

Энергично восстанавливает некоторые металлы их и оксидов:

2NH3 + 3CuO = N2 + 3Cu + 3H2O.

Основные свойства

Добавление аммиачного раствора к растворам солей металлов приводит к осаждению нерастворимых гидроксидов металлов:

AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl.

Гидроксиды некоторых металлов растворяются в избытке аммиака и образуют комплексные соединения:

CuCl2 + 2NH3·H2O = Cu(OH)2 + 2NH4Cl;

Cu(OH)2 + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O.

Кислоты реагируют с металлов, основаниями, солями. с металлами они реагируют по - разному. разбавленная серная кислота реагирует с металлами, стоящими в ряду активности металлов до водорода, в результате реакции получается соль и водород. концентрированная серная кислота реагирует с  металлами, стоящими в ряду активности и до и после водорода, но выделяется не водород, а оксид серы ( iv) (s или h2s), соль и вода. концентрированная серная кислота пассивирует алюминий, железо, хром и реагирует с ними при нагревании. концентрированная серная кислота реагирует с неметаллами.