Уравнения реакций водорода:а)с оксидом железа(3);б)с оксидом меди(1);в)с оксидом марганца(4);г)с оксидом...

Водород является хорошим восстановителем и может восстанавливать многие металлы из их оксидов. Рассмотрим реакции водорода с указанными оксидами металлов.

а) Реакция с оксидом железа (III) (Fe₂O₃):

Уравнение реакции: [ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} ]

Условия протекания:

• Реакция проводится при высоких температурах, обычно около 500-1000°C.
• Для эффективного протекания реакции требуется предварительный нагрев оксида железа.

б) Реакция с оксидом меди (I) (Cu₂O):

Уравнение реакции: [ \text{Cu}_2\text{O} + \text{H}_2 \rightarrow 2\text{Cu} + \text{H}_2\text{O} ]

Условия протекания:

• Реакция происходит при умеренном нагреве, около 200-300°C.
• Водород должен быть в избытке, чтобы полностью восстановить медь.

в) Реакция с оксидом марганца (IV) (MnO₂):

Уравнение реакции: [ \text{MnO}_2 + 2\text{H}_2 \rightarrow \text{Mn} + 2\text{H}_2\text{O} ]

Условия протекания:

• Реакция требует высокой температуры, обычно выше 500°C.
• Водород должен подаваться в реакцию в газообразном состоянии.

г) Реакция с оксидом молибдена (VI) (MoO₃):

Уравнение реакции: [ \text{MoO}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow \text{Mo} + 3\text{H}_2\text{O} ]

Условия протекания:

• Реакция проводится при температуре около 600-800°C.
• Как и в предыдущих случаях, водород необходимо подавать в избытке и в газообразной форме.

Во всех этих реакциях водород выступает как восстановитель, отдавая электроны и снижая степень окисления металла в оксиде до нуля, что приводит к образованию чистого металла и воды. Высокие температуры необходимы для преодоления энергетического барьера, связанного с разрывом прочных связей между металлом и кислородом в оксидах.

а) Уравнение реакции водорода с оксидом железа(III): Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O Условия протекания реакции: нагревание смеси в присутствии катализатора (например, платины).

б) Уравнение реакции водорода с оксидом меди(I): Cu2O + H2 -> 2Cu + H2O Условия протекания реакции: нагревание в водородной атмосфере.

в) Уравнение реакции водорода с оксидом марганца(IV): MnO2 + 4H2 -> Mn + 4H2O Условия протекания реакции: нагревание смеси в присутствии катализатора (например, палладия).

г) Уравнение реакции водорода с оксидом молибдена(VI): MoO3 + 3H2 -> Mo + 3H2O Условия протекания реакции: нагревание смеси в водородной атмосфере при высоких температурах.