Obnova chemikálií je proces, při kterém jedna látka přechází do druhé přenosem elektronů. Jednou z běžných regeneračních reakcí je reakce na redukci oxidu měďnatého 2 pomocí vodíku. V této reakci se oxid měďnatý 2 redukuje na kovovou měď a vodík oxiduje na vodu.
Pro stanovení potřebného množství vodíku pro opravu 20 g oxidu mědi 2 je nutné znát stechiometrický poměr mezi činidly. Podle reakční rovnice jedna molekula oxidu mědi 2 vyžaduje dvě molekuly vodíku, aby se plně zotavily. Chcete-li tedy obnovit 20 g oxidu měďnatého 2, musíte použít dvakrát tolik gramů vodíku.
Molární hmotnost oxidu mědi 2 (CuO) je asi 79,55 g/mol a molární hmotnost molekuly vodíku (H2) je asi 2 g/mol. Hmotnost vodíku potřebná k obnovení 20 g oxidu mědi 2 lze tedy vypočítat takto: (20 g CuO) / (79,55 g/mol CuO) * 2 g/mol H2 = přibližně x G.
Takže k obnovení 20 g oxidu mědi 2 bude potřeba přibližně X gramů vodíku. Pro přesný výpočet hmotnosti vodíku je však nutné znát přesnou molární hmotnost oxidu mědi 2 a vzít v úvahu všechny možné chyby a podmínky experimentu.
Gram vodíku a redukce oxidu mědi 2
K obnovení 20 g oxidu měďnatého 2 je zapotřebí určité množství gramů vodíku. K obnovení oxidu měďnatého 2 dochází následující chemickou reakcí:
2CuO + H2 → 2Cu + H2O
Z reakční rovnice je vidět, že 1 molekula oxidu mědi 2 potřebuje 1 molekulu molekuly vodíku k úplné obnově. Přecházíme z molekul na gramy, známe molární hmotnosti prvků:
Molární hmotnost CuO = 63,546 g / mol
Molární hmotnost H2 = 2,016 g / mol
Nyní lze vypočítat počet gramů vodíku potřebných k obnovení 20 g oxidu mědi 2:
Hmotnost CuO = 20 g
Hmotnost H2 = molární hmotnost H2 * (počet molekul CuO / molární hmotnost CuO)
Hmotnost H2 = 2,016 g / mol * (20 g CuO / 63,546 g / mol) = 0,6362 g
Takže k úplné obnově 20 g oxidu mědi 2 je potřeba přibližně 0,6362 g vodíku.
Jaké fyzikální vlastnosti má vodík?
Vodík má velmi nízkou hustotu a nízký bod varu (-252,87 °c). Má také velmi nízkou tepelnou vodivost a tepelnou kapacitu.
Jednou z vlastností vodíku je jeho vysoká hořlavost. Může hořet ve vzduchu a vytvářet jasné plameny. Vodík je nejjasnější žhavou látkou.
Vodík má velmi vysokou elektrickou vodivost a lze jej použít v hořlavých článcích, jako jsou vodíkové palivové články. Může být také použit při výrobě čpavku, vodíkových bublin a dalších chemických sloučenin.
Co je oxid měďnatý 2?
Fyzikální vlastnosti: Oxid měďnatý 2 je tmavě hnědý nebo černý prášek bez zápachu. Špatně se rozpouští ve vodě, ale snadno se rozpouští v kyselinách a zásadách. Oxid měďnatý 2 má vysokou teplotu tání a tvoří krystalickou strukturu.
Chemické vlastnosti: Oxid měďnatý 2 může sloužit jako oxidační činidlo i redukční činidlo v chemických reakcích. Je schopen interagovat s různými látkami, včetně kovů, kyslíku a vodíku. V reakci s vodíkem prochází oxid měďnatý 2 obnovou a tvoří měď a vodu.
Uplatnění: Oxid měďnatý 2 je široce používán. Používá se jako katalyzátor v různých chemických procesech, při výrobě barev a pigmentů, elektronických zařízení a baterií. Oxid měďnatý 2 se také používá k výrobě dalších sloučenin mědi a jako přísada do skla a keramiky.
Jak vypočítáte potřebné množství vodíku pro opravu oxidu mědi 2?
K určení potřebného množství vodíku pro opravu oxidu mědi 2 lze použít jednoduchý chemický vzorec a znalost molárních hmotností látek.
- Určete molární hmotnost oxidu mědi 2 (CuO2), což je asi 79,55 g / mol.
- Vypočítejte množství molů oxidu měďnatého 2 tím, že znáte hmotnost látky, kterou je třeba obnovit (20 g) a její molární hmotnost. Chcete-li to provést, rozdělte hmotnost na molární hmotnost: 20 g / 79,55 g/mol = 0,251 mol.
- Určete chemickou rovnici reakce redukce oxidu mědi 2. Tato rovnice je obvykle následující: CuO2 + H2 → Cu + H2O.
- Prozkoumejte poměr mezi vodíkem (H2 oxid měďnatý 2 (CuO2 v této rovnici. Vidíme, že na jeden mol CuO2 je potřeba jeden mol H2.
- Vynásobte počet molů oxidu měďnatého 2 (0,251 mol) poměrem (1) pro vodík. Dostaneme: 0,251 mol × 1 = 0,251 mol H2.
- Určete molární hmotnost vodíku (H2), což je asi 2,02 g / mol.
- Vypočítejte potřebnou hmotnost vodíku vynásobením počtu molů vodíku (0,251 mol) jeho molární hmotností: 0,251 mol × 2,02 g/mol = 0,507 g.
K obnovení 20 g oxidu mědi 2 je tedy potřeba asi 0,507 g vodíku.
Použití repasovaného měděného kovu
Obnovený měděný kov získaný redukcí oxidu měďnatého 2 vodíkem má široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích a vědeckém výzkumu.
Měď je jedním z nejdůležitějších a nejužitečnějších kovů na světě. Má vynikající fyzikální a chemické vlastnosti, jako je vysoká elektrická vodivost, dobrá tepelná vodivost, odolnost proti korozi a pevnost. Obnovená měď získaná z oxidu mědi 2 zachovává všechny tyto vlastnosti a stává se cenným materiálem pro mnoho aplikací.
Jednou z hlavních aplikací repasované mědi je její použití v elektrotechnice a elektronice. Vzhledem k vysoké elektrické vodivosti je měď široce používána jako vodič v elektrických drátech a kabelech. Používá se také při výrobě elektronických součástek, jako jsou čipy, podložky a desky, díky své vysoké stabilitě a nízkému odporu elektrického proudu.
Repasovaná měď také najde uplatnění při výrobě různých produktů, jako jsou trubky, kabelové pláště, spojovací díly a kovové výztuže. Jeho vysoká pevnost a odolnost proti korozi umožňuje jeho použití v podmínkách zvýšeného zatížení a agresivního prostředí.
Díky své tepelné vodivosti se měď používá také při výrobě různých výměníků tepla a chladicích systémů, jako jsou radiátory, kondenzátory a tepelné trubice. Účinně odvádí teplo a zabraňuje přehřátí, což je zvláště důležité v mnoha průmyslových a vědeckých procesech.
Kromě toho může být obnovená měď použita při výrobě šperků a dekorativních prvků. Její lesk a barva nacházejí uplatnění při výrobě šperků, mincí a uměleckých děl.
Obnovený měděný kov je tedy široce používán v různých oblastech a je důležitým a cenným materiálem s vysokými fyzikálními a chemickými vlastnostmi.