Оксид натрия плюс водород уравнение реакции

Оксид натрия: способы получения и химические свойства

Оксид натрия Na₂O — бинарное неорганическое вещество . Белое вещество, термически устойчивое, тугоплавкое.

Относительная молекулярная масса Mr = 61,98; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,36; t_пл = 1132º C при избыточном давлении

Способ получения

1. Оксид натрия можно получить путем взаимодействия натрия и гидроксида натрия при 600º С, в результате образуется оксид натрия и водород :

2Na + 2NaOH = 2Na₂O + H₂

2. Оксид натрия получается при разложении пероксида натрия при температуре 400–675º C и вакууме. В результате разложения образуется оксид натрия и кислород:

3. Путем реакции между пероксидом натрия и натрием при 130–200º C в атмосфере аргона :

Химические свойства

1. Оксид натрия может взаимодействовать с простыми веществами :

1.1. Оксид натрия взаимодействует с кислородом при 250–350º C и повышенном давлении с образованием пероксида натрия :

2. Оксид натрия взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид натрия реагирует с водой . Образуется гидроксид натрия:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

2.2. Оксид натрия взаимодействует с кислотами . При этом образуются соль и вода.

Например , оксид натрия с соляной кислотой образует хлорид натрия и воду:

Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O.

2.3. При взаимодействии натрия с оксидами образуются соли.

2.3.1. Реагируя с углекислым газом при 450–550º C оксид натрия образует карбонат натрия:

2.3.2. При 250º C, в результате взаимодействия оксида натрия, и оксидов азота образуется нитрат натрия:

2.3.3. Оксид натрия взаимодействует с оксидом алюминия при 1200º С. При это образуется алюминат натрия:

Уроки по неорганической химии для подготовки к ЕГЭ

Свойства простых веществ:

Свойства сложных веществ:

Особенности протекания реакций:

1. Взаимодействие простых веществ с водородом

1) Из металлов только щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водородом с образованием гидридов (степень окисления атомов водорода –1):

2Na + H2 → 2NaH (гидрид натрия)

Ca + H2 → CaH2 (гидрид кальция)

Fe + H2 → реакция не идет

Cu + H2 → реакция не идет

2) Все неметаллы реагируют с водородом (кроме P, B, Si и благородных газов), образуя летучие водородные соединения:

H2 + S H2S (нагревание)

3H2 + N2 2NH3 (t, p, kt)

Примеры водородных соединений:

CH4 — бесцветный газ без запаха

SiH4 — бесцветный газ с неприятным запахом

NH3 — бесцветный газ с резким характерным запахом

PH3 — бесцветный, ядовитый газ с неприятным запахом (возникающим из-за примесей)

H2S — бесцветный газ с характерным неприятным запахом тухлых яиц

HF — бесцветный, токсичный газ с резким запахом

HCl — бесцветный, ядовитый газ с резким запахом, дымящий во влажном воздухе.

Так как P, B и Si не взаимодействуют с водородом, их водородные соединения получают косвенным способом.

2. Взаимодействие сложных веществ с водородом

1) Необходимо помнить, что такие оксиды, как ZnO, CuO, PbO, FeO, Fe2O3 (и некоторые другие оксиды малоактивных металлов, т.е. стоящих в ряду активностей после Al) взаимодействуют с водородом с восстановлением соответствующего металла:

ZnO + H2 → Zn + H2O

CuO + H2 → Cu + H2O

FeO + H2 → Fe + H2O

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

PbO + H2 → Pb + H2O

2) Оксиды таких неметаллов, как азот и углерод также взаимодействуют с водородом:

2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
N2O + H2 → N2 + H2O

Уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой

Решение задач по химии на составление уравнений реакций

Задание 321.
Какую степень окисления может проявлять водород в своих соединениях? Приведите примеры реакций, в которых газообразный водород окислитель и в которых — восстановитель.
Решение:
Валентный уровень атома водорода имеет конфигурацию 1s 1 . Поэтому атом водорода, принимая один электрон, проявляет степень окисления равную -1, а отдавая свой единственный электрон – проявляет степень окисления +1. газообразный водород является окислителем в реакциях с металлами:

В реакциях с галогенами, кислородом, серой и другими неметаллами водород является восстановителем:

Задание 322
Напишите уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой. Какую степень окисления приобретают атомы окислителя в каждой из этих реакций?
Решение:
Уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой:

а) 2Na0 + H₂ 0 ⇔ 2Na +1 H -1

Здесь водород окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -1.

Здесь кислород окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -1.

в) 6Na 0 + N₂ 0 ⇔ 2Na₃ +1 N -3

Здесь азот окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -3.

г) 2Na0 + S0 ⇔ Na2+1S-2

Здесь сера окислитель, так как понижает свою степень окисления от 0 до -2.

Задание 323
Напишите уравнения реакций с водой следующих соединений натрия Na₂O₂, Na₂S, NaH, Na₃N.
Решение:
Уравнения реакций с водой следующих соединений натрия Na₂O₂, Na₂S, NaH, Na₃N:

Задание 324
Как получить металлический натрий? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе расплава NаОН.
Решение:
Основной способ получения натрия – электролиз расплавов, содержащих хлорид натрия. Вторым по значимости способом производства натрия является электролиз расплава NaOH (tпл. = 321 0С); Na выделяется на катоде (железо), на аноде (никель) выделяются О₂ и Н₂О (пар). Достоинство этого метода – низкая температура процесса и возможность по-лучения натрия высокой чистоты, недостаток – дорогое сырьё.
Электронные уравнения процессов электролиза расплава NaOH:

Катодный процесс: Na + + = Na 0
Анодный процесс: 4ОН — -4 = О₂ + 2Н₂О