Открытие благородных газов и изучение их свойств представляют собой очень интересную историю, хотя и вызвавшую некоторые потрясения у ученых-химиков. Этот период в истории химии даже называли полушутливо «кошмаром благородных газов».
Первый благородный газ, аргон, был открыт в 1894 году. В это время возник горячий научный спор между двумя британскими учеными - лордом Рэлеем и Вильямом Рамзаем. Релею пришло в голову, что азот, полученный из воздуха после удаления кислорода, имел плотность несколько большую, чем азот, полученный химическим путем. Рамзай придерживался той точки зрения, что такую аномалию в плотности можно объяснить присутствием в воздухе неизвестного тяжелого газа. Его коллега, напротив, не хотел согласиться с этим. Релей считал, что это, скорее, какая-то тяжелая озоноподобная модификация азота.
Внести ясность мог только эксперимент. Рамзай удалил из воздуха кислород обычным использовав его для сжигания, и связал азот, как он это обычно делал в своих лекционных опытах, пропуская его над раскаленным магнием. Применив оставшийся газ для дальнейших спектральных исследований, изумленный ученый увидел невиданный раньше спектр с красными и зелеными линиями.
Все лето 1894 года лорд Релей и Рамзай вели оживленную переписку и 18 августа сообщили об открытии новой составной части атмосферы – аргона. Рамзай продолжил свои опыты и выяснил, что аргон еще более инертен, чем азот, и, очевидно, вообще не реагирует с каким-либо другим химическим веществом. Именно за это свойство он получил свое название: «аргон» – от греческого «инертный».
Рамзай определил атомную массу аргона: 40. Следовательно, его надо было бы поместить между калием и кальцием. Однако там не было свободного места! Чтобы разрешить это противоречие, высказывались различные гипотезы. В частности, Д.И. Менделеев предположил, что аргон – аллотропическая модификация азота N3, молекула которой предположительно обладала очень высокой устойчивостью.
Рамзай вспомнил о сообщении доктора Гиллебранда из Института геологии в Вашингтоне. В 1890 году американский ученый обратил внимание на то, что при разложении минерала клевеита кислотами выделяются значительные количества газа, который он считал азотом. Теперь Рамзай хотел проверить - быть может, в этом азоте, связанном в минерале, можно было бы обнаружить аргон!
Он разложил две унции редкой породы серной кислотой. В марте 1895 он изучил спектр собранного газа и был необычайно поражен, когда обнаружил сверкающую желтую линию, отличающуюся от известной желтой спектральной линии натрия.
Это был новый газ, не известный до той поры газообразный элемент. Уильям Крукс, который в Англии считался первейшим авторитетом в области спектрального анализа, сообщил своему коллеге, что пресловутая желтая линия - та же, что была замечена Локьером и Жансеном в 1868 году в спектре Солнца: следовательно, гелий есть и на Земле.
Рамзай нашел как разместить оба вновь открытых газа в периодической системе, хотя формально места для них не было. К известным восьми группам элементов он добавил нулевую группу, специально для нульвалентных, нереакционно благородных газов, как теперь стали называть новые газообразные элементы.
Когда Рамзай разместил благородные газы в нулевой группе по их атомной массе - гелий 4, аргон 40, то обнаружил, что между ними есть место еще для одного элемента. Рамзай сообщил об этом осенью 1897 года в Торонто на заседании Британского общества. После многих неудачных опытов Рамзаю пришла в голову мысль искать их в воздухе. Тем временем немец Линде и англичанин Хемпсон практически одновременно опубликовали новый сжижения воздуха. Этим методом и воспользовался Рамзай и, действительно, с его смог обнаружить в определенных фракциях сжиженного воздуха недостающие газы: криптон («затаившийся»), ксенон («чужой») и неон («новый»).
м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.
Открытие благородных газов и изучение их свойств представляют собой очень интересную историю, хотя и вызвавшую некоторые потрясения у ученых-химиков. Этот период в истории химии даже называли полушутливо «кошмаром благородных газов».
Первый благородный газ, аргон, был открыт в 1894 году. В это время возник горячий научный спор между двумя британскими учеными - лордом Рэлеем и Вильямом Рамзаем. Релею пришло в голову, что азот, полученный из воздуха после удаления кислорода, имел плотность несколько большую, чем азот, полученный химическим путем. Рамзай придерживался той точки зрения, что такую аномалию в плотности можно объяснить присутствием в воздухе неизвестного тяжелого газа. Его коллега, напротив, не хотел согласиться с этим. Релей считал, что это, скорее, какая-то тяжелая озоноподобная модификация азота.
Внести ясность мог только эксперимент. Рамзай удалил из воздуха кислород обычным использовав его для сжигания, и связал азот, как он это обычно делал в своих лекционных опытах, пропуская его над раскаленным магнием. Применив оставшийся газ для дальнейших спектральных исследований, изумленный ученый увидел невиданный раньше спектр с красными и зелеными линиями.
Все лето 1894 года лорд Релей и Рамзай вели оживленную переписку и 18 августа сообщили об открытии новой составной части атмосферы – аргона. Рамзай продолжил свои опыты и выяснил, что аргон еще более инертен, чем азот, и, очевидно, вообще не реагирует с каким-либо другим химическим веществом. Именно за это свойство он получил свое название: «аргон» – от греческого «инертный».
Рамзай определил атомную массу аргона: 40. Следовательно, его надо было бы поместить между калием и кальцием. Однако там не было свободного места! Чтобы разрешить это противоречие, высказывались различные гипотезы. В частности, Д.И. Менделеев предположил, что аргон – аллотропическая модификация азота N3, молекула которой предположительно обладала очень высокой устойчивостью.
Рамзай вспомнил о сообщении доктора Гиллебранда из Института геологии в Вашингтоне. В 1890 году американский ученый обратил внимание на то, что при разложении минерала клевеита кислотами выделяются значительные количества газа, который он считал азотом. Теперь Рамзай хотел проверить - быть может, в этом азоте, связанном в минерале, можно было бы обнаружить аргон!
Он разложил две унции редкой породы серной кислотой. В марте 1895 он изучил спектр собранного газа и был необычайно поражен, когда обнаружил сверкающую желтую линию, отличающуюся от известной желтой спектральной линии натрия.
Это был новый газ, не известный до той поры газообразный элемент. Уильям Крукс, который в Англии считался первейшим авторитетом в области спектрального анализа, сообщил своему коллеге, что пресловутая желтая линия - та же, что была замечена Локьером и Жансеном в 1868 году в спектре Солнца: следовательно, гелий есть и на Земле.
Рамзай нашел как разместить оба вновь открытых газа в периодической системе, хотя формально места для них не было. К известным восьми группам элементов он добавил нулевую группу, специально для нульвалентных, нереакционно благородных газов, как теперь стали называть новые газообразные элементы.
Когда Рамзай разместил благородные газы в нулевой группе по их атомной массе - гелий 4, аргон 40, то обнаружил, что между ними есть место еще для одного элемента. Рамзай сообщил об этом осенью 1897 года в Торонто на заседании Британского общества. После многих неудачных опытов Рамзаю пришла в голову мысль искать их в воздухе. Тем временем немец Линде и англичанин Хемпсон практически одновременно опубликовали новый сжижения воздуха. Этим методом и воспользовался Рамзай и, действительно, с его смог обнаружить в определенных фракциях сжиженного воздуха недостающие газы: криптон («затаившийся»), ксенон («чужой») и неон («новый»).
Объяснение:
пробач шо таке велике .
м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.м1) Полученный газ объемом 5 мл - это избыток O2: этот объем не может сос-ть H2 - даже если бы 20 мл сос-л искл-но H2, то для его полного сгорания по ур-ю р-ии: а) H2 + 0.5O2 = H2O потр-ся бы O2 объемом 20*0.5 = 10 мл;
2) ур-е р-ии сгор-я CH4: а) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; пусть в смеси H2 и CH4 х мл H2 на сгорание кот-го треб-ся в соот-ии с 1а) 0.5*х мл O2 и 20-x мл CH4 на сгор-е кот-го треб-ся соот-но (20-х)*2 = 40-2*х мл O2;
3) с учетом условия о конд-ии водяных паров, поглощении CO2 оксидом кальция и объема газа 5 мл, а также в соот-ии с 1) и 2) пол-м равенство 30-(0.5*х+40-2*х) = 5, откуда х = 10 мл;
4) т.о. а исх-й смеси H2 и CH4 сод-сь 10 мл H2 и 20-10 = 10 мл CH4 с равными объемными долями (10/20)*100 = 50%.