众所周知,孩子们最喜欢的氢气球在某种程度上是危险的,因为它遇到火花就会爆炸。这是由于空气体遇火后氢氧发生剧烈氧化反应,发生燃烧现象,产生水蒸气。在这个过程中,会释放出大量的能量。那么如果没有氧气,氢气还会燃烧吗?
我们常见的燃烧现象大多是可燃物质在氧化还原反应后剧烈释放能量的化学现象。但是,燃烧现象不仅发生在氧气和其他物质之间,也发生在一些物质与氧气分离的时候。氢气就是这种情况,氢气是一种很好的可燃气体,可以和所有的氧化元素发生反应,也就是说氢气很容易和其他物质发生反应,很多情况下会发生燃烧。
比如常见的氯气和氟气,很容易和氢气一起燃烧。实验表明,体积分数大于5%的氢气如果混入氯气,暴露在强光下会爆炸,进而产生氯化氢气体,其化学式为H2+Cl2=2HCl。反应条件是照明或点火。氢在氯气中燃烧的现象是安静燃烧,放出苍白的火焰,但混合在一起,暴露在强光下会爆炸,比氢燃烧与氧气反应生成水更为活跃和剧烈。氢气和氯气产生的氯化氢气体是一种腐蚀性不可燃气体,有刺激性气味。将这种气体溶解在水中是盐酸溶液。此外,它易溶于乙醇和乙醚,也可溶于其他有机物质。
相比而言,氢气和氟气更容易发生剧烈的燃烧反应。只要混在一起,即使放在黑暗的地方也会爆炸,放在明亮的地方反应会更快。它的化学式是H2+F2=2HF。生成的氟化氢为无色刺激性气体,氟化氢及其水溶液均有毒。液态氟化氢是一种强酸,甚至玻璃也会腐蚀,因为它容易与硅反应。
氢是宇宙中最丰富的元素。我们都知道恒星的发光发热是由氢的聚变引起的。但这种现象不能称为氢的燃烧现象,因为燃烧现象是化学反应,而核聚变是物理反应。相对来说,单位体积氢气聚变产生的能量要远远高于其化学燃烧产生的能量。
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