大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于试管收集氢气怎么会爆炸,什么原因,氢气为什么会爆炸这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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试管收集氢气怎么会爆炸,什么原因
不纯的H2点燃时会发生爆炸。但有一个极限,当空气中所含氢气的体积占混合体积的4%-74.2%时,点燃都会产生爆炸,这个体积分数范围叫爆炸极限。用试管收集一试管氢气,然后用燃着木条放到试管口,如果听到轻微的“噗”声,表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。这时需要重新收集和检验。如用排气法收集,则要用拇指堵住试管口一会儿,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭,然后才能再收集氢气(或另取一试管收集)。收集好后,用大拇指堵住试管口移近火焰再移开,看是否有“噗”声,直到试验表明氢气纯净为止。
氢气为什么比天然气更易爆
氢气爆炸浓度下限与燃烧浓度下限差值远高于汽油和天然气。为了强调其爆炸的危险性,一些文献资料只介绍爆炸浓度范围,甚至将燃烧浓度范围直接作为爆炸浓度范围。在分析氢气的安全性时,既要关注燃烧浓度范围,也要关注爆炸浓度范围。两者之间是有明显差异的,如果将氢气的燃烧浓度范围当作爆炸浓度范围,就放大了氢气的易爆性。
高温天气氢气瓶里有氢气会爆吗
会,只要达到相应的温度了,就算没有明火也是能发生爆炸的。
常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的质量只有空气的1/14,即在0℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,主要用作还原剂。
氢气在氯气中点燃可以安静燃烧,为什么光照就爆炸了
氯气和氢气无论是安静的燃烧还是经过光照后爆炸,其反应的结果都是生成氯化氢,但是两者反应的过程却有着显著差异,这一差异就决定了反应的速率,前者速率相对较慢,反应较温和,后者反应速率很快,在实验条件下几乎是瞬间完成,也就出现了爆炸的现象。
光照条件下(需要强光,通过使用能级较高的紫外线),氯气会被分解为氯自由基:Cl2—紫外线→Cl·+Cl·,这一反应的化学本质是受紫外线照射的氯气分子吸收足够的能量断开氯原子之间的非极性共价键,形成单电子,氯自由基非常活跃,会夺取氢气分子中一个氢原子的电子形成HCl,同时再制造出一个氢自由基:Cl·+H2→HCl+H·,H·也非常活跃,会夺取氯气分子中一个氯原子的电子形成HCl,同时再制造出一个氯自由基:H·+Cl2→HCl+Cl·
上述反应是一个自由基链式反应,只要第一个自由基分子被紫外线激发形成,整个反应会极快的速度在极短的时间内迅速进行,直至反应物消耗殆尽,从第一个自由基被激发,到形成越来越的自由基的过程被称为链引发阶段,自由基的生成和HCl的生成是同时进行的,上述自由基生成的反应会循环往复的以极快的速度反复进行,这个阶段被称为链增长,最终当稳反应物消耗殆尽,也就进入了链终止的阶段,反应逐渐停止。
自由基的形成是共价键锻炼造成的,这需要很大的能量,所以需要能级较高的紫外线照射,之所以能爆炸,就是因为链式反应在链引发和链增长阶段瀑布级联式的增长,在同一个时刻有很多的自由基反应同时发生,引起的剧烈的能量的释放造成爆炸。
而燃烧虽然也可以被称为是自由基反应,但是仅在火焰处能达到足够的温度使得氯分子能吸收足够多的能量变为氯自由基,因此自由基反应仅在火焰高温处进行,无法扩散到整个反应体系,也就无法形成瀑布级联式的链增长,因此反应速率大大下降,反应也温和很多,就是题主所描述的『安静的燃烧』。
总结:光照可以使整个反应体系迅速产生大量的自由基,通过瀑布级联式的链式反应,在整个反应体系中同时进行许多的自由基反应,反应速度高,释放能量快而剧烈,进而导致爆炸;燃烧的自由基反应仅在火焰高温处发生,无法形成链式反应,因此速度慢,反应相对温和,无法形成爆炸需要的物理化学条件。
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