氫元素和氧元素能組成哪些化合物

時間 2021-08-30 10:49:01

1樓:匿名使用者

氫氧化合物有水,過氧化氫,超氧化氫等.

水(氧化氫)

水包括天然水(河流、湖泊、大氣水、海水、地下水等),人工制水(通過化學反應使氫氧原子結合得到水)。水(化學式:h2o)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。

水是地球上最常見的物質之一,是包括人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。

物理性質

1.純淨的水是無色、無味、無臭的透明液體。

2.水在1個大氣壓(atm,1atmosphere)時(101.325千帕斯卡(kpa)),溫度在0 ℃以下為固體(固態水),0℃為水的冰點。

從0℃~100℃之間為液體(通常情況下水呈現液態)。100℃以上為氣體(氣態水),100℃為水的沸點。純水在0℃時密度為999.

87千克/立方米,在沸點時水的密度為958.38千克/立方米,密度減小4%。在4℃是密度最大,為1000千克/立方米。

水的比熱容為4.2*10j^3j/(kg.°c)

cas: 7732-18-5

分子式: h2o 水

分子量:18.02

沸點:100℃

化學性質

1.穩定性:在2000℃以上才開始分解。

水的電離:純水中存在下列電離平衡:h2o==可逆==h+ +oh- 或 h2o+h2o==可逆==h3o+ +oh-

注:"h3o+"為水合氫離子,為了簡便,常常簡寫成h+,純水中氫離子物質的量濃度為10^-7mol/l

2.水的氧化性:水跟較活潑金屬或碳反應時,表現氧化性,氫被還原成氫氣2na+2h2o=2naoh+h2↑

mg+2h2o=mg(oh)2+h2↑

3fe+4h2o(水蒸氣)=fe3o4+4h2↑

c+h2o=co↑+h2↑(高溫)

3.水的還原性:

最活潑的非金屬氟可將水中負二價氧,氧化成氧氣,水錶現還原性 2f2+2h2o=4hf+o2↑

4.水的電解:

水在電流作用下,分解生成氫氣和氧氣,工業上用此法制純氫和純氧 2h2o=2h2↑+o2↑

5.水化反應:

水可跟活潑金屬的鹼性氧化物、大多數酸性氧化物以及某些不飽和烴發生水化反應。

na2o+h2o=2naoh h2o2

cao+h2o=ca(oh)2

so3+h2o=h2so4

p2o5+3h2o=2h3po4

ch2=ch2+h2o←→c2h5oh

6.水解反應

鹽的水解 氮化物水解:mg3n2+6h2o=3mg(oh)2↓+2nh3↑

碳化鈣水解: cac2(電石)+2h2o=ca(oh)2+c2h2↑

鹵代烴水解: c2h5br+h2o←→c2h5oh+hbr

醇鈉水解: 酯類水解:

c2h5ona+h2o→c2h5oh+naoh

ch3cooc2h5+h2o←→ch3cooh+c2h5oh

多糖水解:(c6h10o5)n+nh2o←→nc6h12o6

7.水分子的直徑

數量級為10的負十次方,一般認為水的直徑為2~3個此單位.。

8.水的電離:

在水中,幾乎沒有水分子電離生成離子。

h2o←→h+ +oh-

由於僅有一小部分的水分子發生上述反應,所以純水的ph值十分接近7.

水的性質

水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是罕見的,水通常多是酸、鹼、鹽等物質的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質。

水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;氣態叫水蒸汽。水汽溫度高於374.

2℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。

在20℃時,水的熱導率為0.006 j/s·cm·k,冰的熱導率為0.023 j/s·cm·k,在雪的密度為0.

1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 j/s·cm·k。水的密度在3.

98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在4℃時,水的密度最大,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的升高而增加。

水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3。

因此冰可以浮在水面上。

水也會衰老

通常我們只知道動物和植物有衰老的過程,其實水也會衰老,而且衰老的水對人體健康有害。據科研資科表明,水分子是主鏈狀結構,水如果不經常受到撞擊,也就是說水不經常處於運動狀態,而是靜止狀態時,這種鏈狀結構就會不斷擴大、延伸,就變成俗稱的“死水”,這就是衰老了的老化水。現在許多桶裝或瓶裝的純淨水,從出廠到飲用,中間常常要存放相當長一段時間。

桶裝或瓶裝的飲用水,被靜止狀態存放超過3天,就會變成衰老了的老化水,就不宜飲用了。

儲存較長時間的水有關未成年人如常飲用存放時間超過3天的桶裝或瓶裝水會使細胞的新陳代謝明顯減慢,影響生長髮育,而中老年人常飲用這類變成老化水的桶裝或瓶裝水,就會加速衰老。專家研究提出,近年來,許多地區食道癌及胃癌發病率增多,可能與飲用水有關。研究表明,剛被提取的、處於經常運動、撞擊狀態的深井水,每升僅含亞硝酸鹽0.

017毫克。但在室溫下儲存3天,就會上升到0.914毫克,原來不含亞硝酸鹽的水,在室溫下存放一天後,每升水也會產生亞硝酸鹽0.

0004毫克,3天后可上升0.11毫克,20天后則高達0.73毫克,而亞硝鹽可轉變為致癌物亞硝胺。

有關專家指出:對桶裝水想用則用,不用則長期存放,這種不健康的飲水習慣,對健康無益。

水的藥用功能天雨水,性輕清,味甘淡,諸水之上也。夏日尤佳。飲之可以卻病。

詳細見水

過氧化氫

分子分子式:h2o2

分子結構:o原子以sp3雜化軌道成鍵、分子為共價極性分子。

相對分子質量: 34.01

h.o兩種元素的質量比:1×2:16×2=2:32=1:16

外觀與性狀: 水溶液為無色透明液體,有微弱的特殊氣味。純過氧化氫是淡藍色的油狀液體。

理化特性

主要成分: 工業級 分為27.5%、35%兩種。熔點(℃): -0.89℃(無水)

沸點(℃): 152.1℃(無水)

折射率:1.4067(25℃)

相對密度(水=1): 1.46(無水)

飽和蒸氣壓(kpa): 0.13(15.3℃)

溶解性:能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶於苯、石油醚。

結構:h-o-o-h 沒有手性,由於-o-o-中o不是最低氧化態,故不穩定,容易斷開

溶液中含有氫離子,而過氧根在氫離子的作用下會生成氫氧根離子,其中氫離子濃度大於氫氧根離子濃度。

毒性ld50(mg/kg):大鼠皮下700

燃爆危險: 本品助燃,具強刺激性。

過氧化氫分解產生氧氣

1.取5ml5%的過氧化氫溶液於試管中,將帶火星的木條伸入試管中,木條沒有復燃。

2.取5ml5%的過氧化氫溶液於試管中,加熱,再將帶火星的木條伸入試管中,木條復燃。

3.取5ml5%的過氧化氫溶液於試管中,加入少量二氧化錳,再將帶火星的木條伸入試管中,木條復燃。二氧化錳做催化劑,和過氧化氫反應生成氧氣和水。

(一)、過氧化氫 1、 過氧化氫的分子結構 過氧化氫是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子,其結構式為h—o—o—h,電子式為: 2、 過氧化氫的物理性質 過氧化氫是一種無色黏稠的液體,它的水溶液俗稱雙氧水。 3、 過氧化氫的化學性質

(1)h2o2是二元弱酸,具有酸性

(2)氧化性 h2o2+2ki+2hcl=2kcl+i2+2h2o

2fe2++h2o2+2h+=2fe3++2h2o

h2o2+h2s=s↓+2h2o h2o2+so2=h2so4

注:在酸性條件下h2o2的還原產物為h2o,在中性或鹼性條件其還原產物為氫氧化物.

(3)還原性 2kmno4+5h2o2+3h2so4=2mnso4+k2so4+5o2↑+8h2o

h2o2+cl2=2hcl+o2 注:h2o2的氧化產物為o2

(4)不穩定性 4、 h2o2的儲存方法 實驗室裡常把h2o2裝在棕色瓶內避光並放在陰涼處。 5、 h2o2的用途 作消毒、殺菌劑,作漂白劑、脫氯劑,純h2o2還可作火箭燃燒的氧化劑等。

電解反應 電解雙氧水會生成臭氧和水,同時水又生成氫氣和氧氣。

分步反應化學方程式:

一、3h2o2=(通電)=3h2o+o3↑

二、2h2o=(通電)=2h2↑+o2↑

總反應化學方程式為:

6h2o2=(通電)=6h2↑+2o3↑+3o2↑

首次生成的臭氧顏色為橙黃。

主要用途 在不同的情況下可有氧化作用或還原作用。可用氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑,並供火箭燃料、有機或無機過氧化物、泡沫塑料和其他多孔物質等。

醫用雙氧水(3%左右或更低)是很好的消毒劑 。

工業用是10%左右用於漂白,作強氧化劑,脫氯劑,燃料等。

實驗用做制o2原料。

詳細見過氧化氫

超氧化氫

化學式:ho2

由臭氧和水反應而得。

h2o + o3 ==== 2ho2

近來義大利科學家發現o4後,又有一新的製取方法:

h2 + o4 ==== 2ho2(條件只需微熱)

反應在冷凝管中進行,可穩定儲存在棕色細口瓶中。

藍色液體,氧化性很強,又擬鹵素氫化物的性質:

ho2 + agno3 ==== ago2↓(微溶) + hno3

4ho2 + mno2 ==== mno4 + o4↑ + 4h2o 2mno4 + 2h2o ==== 2hmno4 + o2↑ o4 ==== 2o2

即8ho2 + 2mno2 ==== 2hmno4 + 3h2↑+6o2↑

可電解:2ho2 ==== h2↑ + o4↑

將活潑金屬投入其中會燃燒起來,同時在表面分解產生的氫氣也會燃燒,有時甚至會發生**。因此超氧化氫又被稱為“火氫水”。

據說0.5%~2%的火氫水防毒效果不亞於雙氧水,因此火氫水可能成為一種新的消毒劑使用。

另外,反應8ho2 + 2mno2 ==== 2hmno4 + 3h2↑ +6o2↑ 可用於製氧氣(利用向上排空氣法可除去氫氣)。

一般以雙分子形式存在,十分不穩定,加熱會**。

一種弱酸,也是一種自由基,具有極高的活性。超氧化物(超氧化鉀/銣/銫/鈣/鍶/鋇)於冷水或稀酸反應可生成,常溫存在時間極短,很快分解成水和氧氣。4ho2=2h2o+3o2↑。

因而是很強的氧化劑.

超氧酸分子中含有未成對電子,因此具有順磁性,中心氧原子為sp3雜化,不能形成π鍵,是和左右的原子分別形成兩個σ鍵

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