化学反应的规律 悬赏分:0 - 离问题结束还有 14 天 23 小时 怎么判断会生成什么生成物,或从本质上来讲.比方说:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2怎么知道它会生成 NAOH呢和H2 CL2呢? 为什么当它们断键以后会
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 02:17:52
化学反应的规律 悬赏分:0 - 离问题结束还有 14 天 23 小时 怎么判断会生成什么生成物,或从本质上来讲.比方说:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2怎么知道它会生成 NAOH呢和H2 CL2呢? 为什么当它们断键以后会
化学反应的规律
悬赏分:0 - 离问题结束还有 14 天 23 小时
怎么判断会生成什么生成物,或从本质上来讲.比方说:
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
怎么知道它会生成 NAOH呢和H2 CL2呢?
为什么当它们断键以后会这么结合?跟能量有关吗?那么这样的话是不是就可以判断会生成什么了?
不要告诉我什么氧化还原反应,那貌似不是本质吧,而且不准,有时候明明氧化性很强的貌似可以反应的却没反应成.
化学反应的规律 悬赏分:0 - 离问题结束还有 14 天 23 小时 怎么判断会生成什么生成物,或从本质上来讲.比方说:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2怎么知道它会生成 NAOH呢和H2 CL2呢? 为什么当它们断键以后会
电解吗?你们还没学吧.
在正极是惰性电极(石墨棒、铂、金等)的情况下,才会有氯气生成,否则是正极物质溶解.
将Cl-变成Cl原子需要的电极势不高(具体数据不记得了,但不会超过2V;F元素才2.8V).点解的电压一般远远高于这个数值,溶液会分得一部分电压(涉及到电学知识,溶液是有较大电阻的,与电源是串联关系,会分走一部分电压).但溶液不是纯电阻,出去纯电阻部分,剩下部分便会导致溶液中的粒子得失电子.
如果是惰性电极,电解NaCl+2H2O.水中的阳离子有Na+(大量)、H+(少量,水是弱电解质);阴离子有OH-(少量,水)是弱电解质、Cl-(大量).
当加了足够电压后,在电源的电压下,阳离子H+、Na+想负极移动,到达电极处后,离子无法再移动,而负极带负电荷,有多余电子,阳离子就会得到电子变成原子,而H+比Na+更容易的电子,迅速变成氢原子,两个氢原子又变成氢气分子,离开溶液.即使有Na+粒子得到电子变成钠原子,也会立刻被溶液中的H+氧化,又重新变回Na+,而H+被还原成氢原子.
而阴离子OH-、Cl-,向带正电的正极移动,到达正极后,正极会不断索取电子,而它的电动势有足够将这些阴离子中的多于电子夺走.所以阴离子必须失去电子变成原子或中型原子团.由于是惰性电极,在常温下,不容易失去电子,只能由溶液中的阴离子失去电子.而OH-比Cl-更不容易失去电子,于是Cl-变失去电子成为氯原子,两个氯原子又结合成氯气分子Cl2,如果NaCl较浓,氯气在其中的溶解度较小,会很快离开水溶液.如果是OH-失去电子,则会变成氧化性很强的不带电荷的氢氧自由基(羟基自由基-OH,其中的氧原子有一个成单电子,不满足8电子稳定结构,有很强氧化性),又会把Cl-氧化成氯原子……
所以如果正极是惰性电极,正极就会出现氯气(少量的氯气可能会溶解在水中,但能看到电极附近变成黄绿色).
负极即使不是惰性电极,只要构成负极的材料在常温下不与水反应(如铁、铜等),负极就会产生氢气.
由于溶液中的Cl- 和 H+ 不断减少,而水溶液中H+的浓度与OH-的浓度的乘积始终是一个常数,H+减少后,便会有新的水分子电解成H+ 与 OH-,而H+一直在消耗,OH-就越来越多.
Na+离子的数量始终不变,到最后,溶液中就主要剩下Na+ 与 OH-,相当于是NaOH溶解在水中的情形.
但这只是理想情况,在实际情况中生成的氯气会在水中发生少量的歧化反应:Cl2 + H2O = HClO(次氯酸,弱电解质,电离少,主要以HClO分子形态存在) + HCl(以H+ 和 Cl- 存在),生成物中的HClO见光容易分2HClO = 2HCl + O2↑ 所以,电解收集到的氯气中常常混有少量氧气,为了减少副产物,电解应该在光线弱的地方进行.另外随着电解的继续,溶液中OH-浓度逐渐增大碱性越来越强,碱性够强时,会与HClO发生复分解反应HClO + OH- = ClO- + H2O .ClO- 比较稳定,在碱性环境下能稳定存在.于是HClO的消耗,导致氯气在水中的歧化更严重,所以到最后溶液中会有不少ClO-.而ClO-在碱性条件下可以继续失电子被氧化:ClO- - 4e- + 4OH- = ClO3(-)(氯酸根离子,有三个氧原子,带一个电荷) + 2H2O .这个方程式是电荷守恒的,其中e- 代表带一个负电荷的电子 - 4e- 表示失去4个电子(可以这么理解减负等于加正,所以电荷是守恒的).
所以惰性电极电解NaCl溶液,最后溶液中会有Na+、OH-、ClO-、ClO3(-);少量H+和残余Cl-不计;还可能会有少量ClO2(-)和ClO4(-).将离子结合起来,可以认为生成物有NaOH 还有NaClO、NaClO3;也许还有很少量的NaClO2、NaClO4.
另外,如果正极是非惰性材料,如铜,那失去电子的将不是溶液中的阴离子,而是铜电极本身,不会有气体产生,铜电极会慢慢溶解,
Cu - 2e- = Cu2+ .而溶液最终成碱性会有较多OH-,会与铜离子发生沉淀 Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓
所以正极附近不会有气体产生,反而会有不溶物质产生.
你读初中还是高中?初中的话这些肯定超纲了.高中的话你参加竞赛应该会学.
你问“有时候明明氧化性很强的貌似可以反应的却没反应成. ”那是因为,这是电解,提供了额外的条件的能量,强迫阴离子失去电子变成氧化性较强的物质(前提是惰性正极).2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 这样的反应在一般情况下不会发生,只有在电解的情况下才能发生.
一般发现新反应是先使其反应再测定生成物。同一类反应有相似的规律,可以作出推测,但不排除例外。化学是以实验为基础的,现有的规律都是对大量实验的总结,没有什么绝对规律能判断所有反应到底生成什么。另外,影响反应的因素有很多。
又看见一个 今天问这个问题的很多