第2章稀有气体.ppt

Lewis 酸碱电子理论 酸：凡是接收电子对的物质； 碱：凡是给出电子对的物质。 * Nathan S. Lewis, Nature, 2001, 414, 589 光催化能量转化的途径 n-TiO2电极光电分解水的实验第一次揭示了人类利用太阳光的可能性。 A. Fujishima and K. Honda., Nature, 1972, 238, 37 人类光催化第一次成功探索 质子膜燃料电池的工作原理 定义：燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应 将化学能转化为电能的能量转换装置。 Hydrogen Storage Fuel Cell H2 Photocatalysis 燃料电池和光催化结合的前景 Water CO2 CO2 H2O O2 H2O 氢存储技术的目标是： 2010年，开发和试验氢存储系统以达到氢与存储装置的6wt%，能源密度为1.5kWh/h，存储能源的成本为4.0$/kWh； 2015年，开发和试验氢存储系统以达到氢存储装置的9wt%，能源密度为2.7kWh/h，存储能源的成本为2.0$/kWh。 《氢态势计划》----计划到2040年基本实现向氢经济的过渡： (1)技术研究、开发与示范阶段(2000-2015年)； (2)初步市场化过渡阶段(2010-2025年)； (3)基础设施建设与投资阶段(2015-2035年)； (4)氢经济的实现阶段(2025-2040年)。 车载氢存储方法： 金属氢化物、碳基材料、其他高表面积吸附材料、化学氢存储材料、低成本适用罐、压缩/低温氢罐及新材料或加工方法， 如笼状包合物(clathrates)和导电聚合体。压缩/低温罐、金属氢化物、高表面积吸附材料和碳基材料构成了车载可逆氢存储系统，因为氢再生和氢吸收可以在运载工具上发生。 对于化学氢存储方法和某些金属氢化物，氢再生不可能发生在运载工具上；因此，这些系统必须进行离车再生。 先进金属氢化物完成了初步的实验室等级试验，确定铝烷(AlH3，理论材料基比重容量10wt.%)为一种具有达到2010年目标潜能的有发展希望的候选材料。通过机械研磨掺杂了LiH的AlH3材料，其解吸附温度从175～200℃降低到100～150℃(氢含量达到6～7wt.%)。( 燃料电池 定义：燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。 有的灯管里充入了氖、氩、氦、水银蒸气等四种气体（也有三种或两种的）的混合物。由于各种气体的相对含量不伺，便制得五光十色的各种霓虹灯。 霓虹灯的原理 氙的麻醉原理 * 将燃着的Mg条伸入盛有氮气的集气瓶，Mg条会继续燃烧 提取出燃烧剩下的灰烬（白色粉末Mg3N2），加入少量水，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（氨气） 反应方程式 3Mg＋N2＝Mg3N2(氮化镁) Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3 * * 稀有气体原子的半径大小不同，分子量不同，色散力不同。 氧的量大吗？查！ 分子相互靠拢时，它们的瞬时偶极矩之间会产生电性引力，叫色散力。 4CuO----2Cu2O+O2 * * 查一下活性碳吸附的原理？为什么？ * 查！ 最初探究卤化物的形成——基本不成功； 氢醌：对苯二酚 * * 热力学原理的应用典例。 该化合物不溶于四氯化碳，说明是离子型化合物。 从上世纪末发现希有气体以来，经历了60多年的探索，只是到l 962年才制备出了真正具有化学键的化合物。1962年，在加拿大工作的英国年轻化学家巴特列(N．B artlGM)·在一次实验中发现氧分子O2同六氟化铂PtF 6反应生成一种深红色的固体，经x射线衍讨和其它实验，确定此化合物的分子式为O2PtF6—(六氟铂酸二氧)，其反应式为 O2十PtF6＝O2+PtF6- 他从这一事实得到启发，联想到希有气体Xe的第一电离能1170．4kJmol-1同氧分子的第一电离能1177．18k Jm ol-1很接近，认为氙也应当同氧分子一样能同PtF6反应生成类似的化合 物。他按照这种设想进行了实验，把深红色PtF6蒸气和氙按等分子比混合起来在室温下反应，果然很容易地得到一种化学式为XePtF6的橙红色固体。 * 不能在石英和玻璃容器中反应，否则氟会与玻璃或石英反应。 当初仅有的稀有气体化合物。 1894年发现稀有气体到制备成其化合物，用了68年（1962年）。 只能形成XeFn * * 电离能小是指相对于稀有气体元素中Xe的电离能小。 * 为何稀有气体的化合物要在低温下进行制备？有没有高温制备的？ * 温度超过195K反应无法控制，爆炸进行。 * 1/2H2_---?H 218kJ;H-?H- －66.3kJ 共计：＋151.7