Химия

8 класс
Вопрос
Многие выдающиеся физикохимики были великолепными популяризаторами науки. В своих научно-популярных лекциях они демонстрировали общеизвестные химические явления, убедительно доказывая объективность действия физико-химических законов. Вам вполне по силам воспроизвести, например, некоторые простые эксперименты Майкла Фарадея, проведенные им при чтении цикла популярных лекций под названием «Химическая история свечи» в 1860 г. Целью опытов, поставленных Фарадеем, было выяснить сущность явлений горения и свечения пламени. а. Зажгите горелку Бунзена или Теклю и закройте приток воздуха. Понаблюдайте за строением языка пламени и интенсивностью его свечения. б. Откройте приток воздуха к горелке и проведите те же наблюдения. в. Теперь зажгите парафиновую свечу и также понаблюдайте за строением языка пламени и интенсивностью его свечения. г. Посмотрите на зажженное преподавателем пламя водорода, обратив внимание на интенсивность его свечения и структуру. Хорошо известно, что светимость пламени придают нагретые твердые частицы. Расположите изученные вами виды пламени в порядке, соответствующем интенсивности их свечения, обратив внимание на разницу в размерах пламени. Распределите их также в соответствии с вероятными температурами сгорания названных веществ и обратите внимание на возникшее противоречие. д. Возьмите кусочек $CaO$ диаметром 4-5 мм, поместите его на конце железной проволоки (например, в ее петельке) и введите проволоку с веществом в пламя тех видов, которые были рассмотрены в пунктах (а-г). Обратите внимание на интенсивность свечения пламени. Эти опыты можно также провести, используя графитовую петлю или платиновую проволоку. Опыты, описанные в пункте (г), лучше проводить сразу же после опытов, описанных в пункте (в). На основании опытов дайте ответ на следующие вопросы: 1. Почему пламя, возникающее при сгорании водорода на воздухе, вопреки его высокой температуре «не светит»? 2. Что «светит» в пламени газовой горелки и в пламени свечи? 3. Схематически изобразите исследованные вами виды пламени. Выделите в них те части, которые обладают наиболее интенсивным свечением. 4. Какая среда - окислительная или восстановительная - преобладает в светящей части пламени? Мотивируйте свой ответ. 5. Какой механизм процесса и какая последовательность этапов при сжигании газа и парафина согласуются с вашими наблюдениями?
Ответ


При правильном проведении опытов интенсивность свечения пламени возрастает в следующем порядке: 1) пламя водорода, 2) «несветящее» пламя газовой смеси, 3) «светящее» пламя газовой горелки, 4) пламя свечи. В этом же порядке падает температура пламени. Нагретый до высокой температуры $CaО$ излучает интенсивный свет, платина или графит «светятся» несколько слабее.

Проведенные наблюдения позволяют сделать вывод, что световое излучение не может быть непосредственно связано с температурой и что свет различной интенсивности излучают различные нагретые твердые частицы. Из этих наблюдений следует, что пламя водорода является несветящим, так как в нем практически нет твердых частиц. В пламени свечи содержится большое количество частиц сажи, которые в нагретом состоянии и обеспечивают «светимость» пламени. При горении парафина их образуется больше; чем при горении метана.

Вид пламени зависит от характера сопла, через которое выходит газ, и от природы газа. Светящаяся часть пламени содержит большее число частиц сажи, и в ней преобладает восстановительная атмосфера.

При высокой температуре происходит пиролиз углеводородов с выделением частиц сажи, которые и вызывают свечение пламени. При повышении содержания (притоке) кислорода частицы сажи сгорают и светимость пламени уменьшается. В процессе сгорания парафинов сначала рвутся связи $C - H$ («отгорает водород»), а затем рвутся связи $C - C$ и образуется сажа.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Какой объем раствора хлорида натрия с массовой долей соли 20% и плотностью 1,15 г/мл надо прилить к 200 г воды, чтобы получить раствор с массовой долей соли 0,07?
8 класс Химия Средняя
Неизвестный газообразный углеводород объемом 10 мл смешали с 70 мл кислорода и смесь сожгли. По окончании реакции после конденсации водяных паров объем газовой смеси составил 65 мл. При пропускании газа в раствор гидроксида калия объем его уменьшился до 45 мл. Рассчитайте молекулярную формулу неизвестного углеводорода, считая, что объемы газов измерены при н. у.
8 класс Химия Средняя
При взаимодействии 23,8 г металлического олова с избытком соляной кислоты выделился водород в количестве, достаточном, чтобы получить 12,8 г металлической меди. Определите степень окисления олова в полученном соединении.
8 класс Химия Средняя
Неизвестный металл массой 2,16 г полностью прореагировал с 2,69 л (н. у.) хлора. Определите неизвестный металл.
8 класс Химия Средняя
Определите нормальную концентрацию раствора, если в растворе объемом 200 мл содержится 28,28 г фосфата калия, $f_{экв.} K_{3}PO_{4} = \frac{1}{3}$.
8 класс Химия Средняя
Многие выдающиеся физикохимики были великолепными популяризаторами науки. В своих научно-популярных лекциях они демонстрировали общеизвестные химические явления, убедительно доказывая объективность действия физико-химических законов. Вам вполне по силам воспроизвести, например, некоторые простые эксперименты Майкла Фарадея, проведенные им при чтении цикла популярных лекций под названием «Химическая история свечи» в 1860 г. Целью опытов, поставленных Фарадеем, было выяснить сущность явлений горения и свечения пламени. а. Зажгите горелку Бунзена или Теклю и закройте приток воздуха. Понаблюдайте за строением языка пламени и интенсивностью его свечения. б. Откройте приток воздуха к горелке и проведите те же наблюдения. в. Теперь зажгите парафиновую свечу и также понаблюдайте за строением языка пламени и интенсивностью его свечения. г. Посмотрите на зажженное преподавателем пламя водорода, обратив внимание на интенсивность его свечения и структуру. Хорошо известно, что светимость пламени придают нагретые твердые частицы. Расположите изученные вами виды пламени в порядке, соответствующем интенсивности их свечения, обратив внимание на разницу в размерах пламени. Распределите их также в соответствии с вероятными температурами сгорания названных веществ и обратите внимание на возникшее противоречие. д. Возьмите кусочек $CaO$ диаметром 4-5 мм, поместите его на конце железной проволоки (например, в ее петельке) и введите проволоку с веществом в пламя тех видов, которые были рассмотрены в пунктах (а-г). Обратите внимание на интенсивность свечения пламени. Эти опыты можно также провести, используя графитовую петлю или платиновую проволоку. Опыты, описанные в пункте (г), лучше проводить сразу же после опытов, описанных в пункте (в). На основании опытов дайте ответ на следующие вопросы: 1. Почему пламя, возникающее при сгорании водорода на воздухе, вопреки его высокой температуре «не светит»? 2. Что «светит» в пламени газовой горелки и в пламени свечи? 3. Схематически изобразите исследованные вами виды пламени. Выделите в них те части, которые обладают наиболее интенсивным свечением. 4. Какая среда - окислительная или восстановительная - преобладает в светящей части пламени? Мотивируйте свой ответ. 5. Какой механизм процесса и какая последовательность этапов при сжигании газа и парафина согласуются с вашими наблюдениями?
8 класс Химия Средняя
При напряжении 6 В через электролит пропускают ток в течение 45 мин, при этом из 2 л раствора сульфата меди выделяется 1,5 г меди. Вычислите: а) количество и силу тока, прошедшего через электролит; б) расход электроэнергии, если известно, что побочных реакций при электролизе не происходит; в) нормальную концентрацию раствора перед началом электролиза, если в ходе процесса выделяется только 25 % меди, содержавшейся в растворе.
8 класс Химия Средняя
Определите массу никеля, которая может выделиться при электролизе раствора нитрата никеля (II) за 30 минут при силе тока 0,5 А. Выход металла по току составляет 60 %.
8 класс Химия Средняя
При упаривании раствора сульфата натрия массой 150 г получили 16,1 г кристаллогидрата $Na_{2}SO_{4} \cdot 10 H_{2}O$. Определите массовую долю $Na_{2}SO_{4}$ в исходном растворе.
8 класс Химия Средняя
Бесцветный газ $А$, имеющий резкий запах, горит в кислороде с образованием распространенного в природе газа $Б$, но в зависимости от условий может дать газ $X$. $Б$ образует с водородом вещество $А$ и при обычных условиях с активным металлом $М$ дает только одно твердое вещество $В$, легко разлагающееся водой с образованием $А$ и $Г$. Если вместо воды взять раствор $HCl$, то получается вещество $Д$ и хлорид $М$. Твердое белое вещество $Г$ разлагается при нагревании, теряет на 1 моль $Г$ 0,5 моль воды и переходит в вещество $Е$, которое реагирует с водородом, образуя воду и твердое вещество $Ж$; при электролизе расплава 1 моль вещества $Ж$ на аноде выделяется 11,2 л (н. у.) водорода. Какие вещества упомянуты в задаче? Напишите уравнения их превращений. Какие соединения между $Б$ и водородом Вы знаете и как их можно получить?
8 класс Химия Средняя