Cтраница 3
В 1780 г. Кавендиш и Лавуазье экспериментально установили, что вода состоит из кислорода и водорода. Хотя Кавендиш располагал достаточными данными для доказательства, что два объема водорода взаимодействуют с одним объемом кислорода, он не сделал этого. Последнее было выполнено в 1805 г. Гей-Люссаком и Гумбольдтом. [31]
Вода по массе состоит из 11 2 % водорода и 88 8 % кислорода. При образовании ее из элементов с одним объемом кислорода соединяются два объема водорода. [32]
Иными словами, два объема водорода реагируют с одним объемом кислорода и образуют два объема водяного пара, который немедленно же пропадает из газовой фазы, так как сгущается в жидкую воду, присоединяющуюся к воде, которая служит запирающей жидкостью. Итак, из трех объемов, находившихся в газе до реакции ( два объема водорода и один объем кислорода), не остается после реакции ни одного объема. [33]
Гей-Люсаком, происходит таким образом, что с одним объемом кислорода соединяются два объема водорода. В таком же соотношении находятся объемы этих газов, когда их получают, разлагая воду электрическим током. [34]
Любопытно и достойно внимания то, какой частичный выход из этого положения нашел Берцелиус: он не принял молекулярной гипотезы Авогадро-Ампера и в этом отношении пошел по стопам Дальтона. Но он принял факт, установленный Гей-Люссаком, что с одним объемом кислорода соединяются два объема водорода, образуя воду, а с одним объемом азота - три объема водорода, образуя аммиак. [35]
В 1805 - 1808 гг. французский химик Ж - Гей-Люссак произвел многочисленные наблюдения над изменением объема газов при химических реакциях. Он обнаружил следующее: один объем водорода, реагируя с одним объемом хлора, образует два объема хлористого водорода; два объема водорода, взаимодействуя с одним объемом кислорода, образуют два объема паров воды; три объема водорода, реагируя с одним объемом азота, образуют два объема аммиака; один объем кислорода, взаимодействуя с одним объемом азота, образует два объема окиси азота. [36]
При рассмотрении процессов горения (17.1) отмечалось, что для горения смесь горючего и окислителя должна находиться в определенных соотношениях. Лучшим соотношением обладают смеси, отвечающие реакции окисления ( например, для реакции окисления водорода в кислороде 2Нг О2 2Н20 на два объема водорода необходим один объем кислорода), когда создаются так называемые стехиометрические смеси. Однако горючие системы обладают способностью воспламеняться не только при создании стехиометрических смесей, но и при более низком и более высоком ( но не беспредельно низком и высоком) содержании горючего вещества в них. [37]
Закон объемных отношений, установленный французским ученым Жозефом Луи Гей-Люссаком, гласил: Газы всегда соединяются в простых объемных отношениях. Например, в свете этого закона на основании эксперимента, показывающего, что при образовании воды с одним объемом кислорода всегда соединяется два объема водорода, представлялось вполне допустимым, что молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Этот вывод исходит из допущения, принимаемого большинством химиков того времени, о равном количестве атомов в равных объемах газов. Однако если учесть соотношения не только между объемами реагирующих газов, но и продуктами реакции, то обнаруживаются противоречия. Действительно, из двух объемов водорода и одного объема кислорода должен получаться один объем водяного пара, а получается два. Лишь гипотеза итальянского физика Амедео Авогадро о том, что равные объемы газов содержат равные количества частиц, которыми могут быть как одно - так и многоатомные молекулы, причем молекулы простых газов ( водорода, кислорода, азота, хлора) двухатомны, позволила объяснить экспериментальные факты. [38]
Когда смесь газов проходит через щелочь, поглощается углекислый газ, следовательно, объем углекислого газа в ней равен 5 мл. Из уравнения реакции ( 2) видно, что объем водорода будет равен 10 мл, так как в результате реакции образуется один объем углекислого газа и два объема водорода. [39]
Получающийся при химических реакциях атомарный водород обладает значительно большей химической активностью, чем молекулярный водород, в частности способностью к восстановлению. В химических соединениях водород одновалентен, обладает большой химической активностью; при обычной температуре способен непосредственно соединяться со фтором и хлором, при нагревании - с бромом, иодом и серой; с кислородом дает взрывчатую смесь - гремучий газ ( два объема водорода и один объем кислорода), при взрыве образуется вода. [40]
![]() |
Прибор для определения содержания водорода.| Простая газовая пипетка Гемпеля.| Сложная газовая пипетна Гемпеля. [41] |
Анализируемый газ медленно переводят из бюретки в пипетку через нагреваемый капилляр, а затем обратно в бюретку. Эту операцию для большей гарантии проводят несколько раз до получения постоянного объема. Так как два объема водорода и один объем кислорода при соединении образуют воду, то 2 / 3 уменьшения объема приходится на долю водорода. [42]
Первые работы Дэви, посвященные действию гальванического электричества, были проведены еще в Бристоле. Дэви установил, что вода под действием тока разлагается, причем образуются два объема водорода на один объем кислорода. Чистая вода тока не проводит. Кроме того, Дэви установил, что поташ в растворе не разлагается током, в то время как крепкие кислоты могут быть разложены. [43]
Исследуя химические реакции между газообразными веществами, французский ученый Ж. Л. Гей-Люссак ( 1778 - 1850) тщательно измерял при одинаковом давлении и одинаковой температуре объемы вступающих в реакцию и образующихся в результате реакции газообразных веществ. Опыты показали, что при соединении одного объема водорода с одним объемом хлора получается два объема хлористого водорода; два объема водорода и один объем кислорода образуют два объема водяного пара. [44]
Водород активно соединяется с галогенами; жидкий водород реагирует с твердым фтором со взрывом. С хлором водород соединяется при нагревании, на свету же реакция проходит даже при нормальной температуре со взрывом. С кислородом водород взрывает при нагревании. Два объема водорода и один объем кислорода образуют смесь, называемую гремучим газом. Взрывоопасна смесь водорода с кислородом в соотношении от 5 до 94 3 % по водороду, а также с воздухом в соотношении от 5 до 73 5 % по водороду. [45]