Условия проведения реакции

Условия проведения реакцииВ условиях проведения реакции этот процесс может не идти, но «математика» об этом ничего не знает. Так вот, если все коэффициенты в двух последних уравнениях умножить на произвольное число, а потом полученные уравнения сложить, мы и получим бесчисленное множество не сводящихся друг к другу уравнений. Хотите получить приведённое выше уравнение с семёркой при PbSO4?

Пожалуйста: умножаете все коэффициенты в уравнении PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2, на 7, а в уравнении 2O3 = 3O2 на.. -8! Не верите — проверьте. Какой из этого можно сделать вывод?

Если одновременно идут две реакции — окисление озоном сульфида свинца и разложение озона, то суммарный процесс будет нестехиометрическим: по каждому из двух возможных направлений реакция может протекать и на 5, и на 50, и на 90 %. Бывают и такие реакции, которые могут идти одновременно более чем по двум направлениям.

Понятно, что подбирать коэффициенты в таких случаях не имеет смысла. Однако их можно проставить на основании эксперимента.

Например, при разложении (пиролизе) октана при температуре 800 °С из 100 молекул исходного вещества (С8Н18) получается в среднем 29,5 молекулы водорода Н2, 41,8 молекулы метана СН4, 0,6 молекулы этана С2Н6, 71,2 молекулы этилена С2Н4, 37,5 молекулы пропилена С3Н6, 8,4 молекулы бутена С4Н8 и 41,8 молекулы углеводородов с пятью и большим числом атомов углерода.

Можно попробовать написать соответствующее уравнение и даже подобрать к нему коэффициенты, но так никто не поступает. Ведь изменив условия процесса, мы изменим соотношение множества одновременно идущих реакций, и наши коэффициенты окажутся неверными.

Поэтому химики-технологи просто записывают в таблице, сколько процентов каждого продукта получилось в ходе реакции при данных условиях. И если нужен только один продукт, стараются так изменить условия проведения реакции (изменяя температуру, давление, подбирая катализатор), чтобы этого продукта получилось как можно больше.

Ещё один пример такого рода — для реакции, которая используется в аналитической химии для количественного определения пероксида водорода с помощью перманганата калия в кислой среде. Использование алгебраического метода приводит к бесконечному числу не сводящихся друг к другу уравнений, например: 2KMnO4 + Н2O2 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 4Н2O + 3O2; 6КМnO4 + Н2O2 + 9H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4 + 10Н2О + 8O2 и т. д. Однако химики-аналитики хорошо знают, что в этой реакции на 2 молекулы КМnO4 всегда расходуется ровно 5 молекул Н2O2 в соответствии с уравнением 2KMnO4 + 5Н2O2 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 8Н26 + 5O2. Из бесконечного числа уравнений это — единственно правильное.

Очевидно, «математика» (и компьютер) в подобном случае бессильна. Но вы сможете правильно подобрать коэффициенты методом электронного баланса (нужно только понять, что в Н2O2 степень окисления кислорода равна -1). Попробуйте!

Ответ к задаче о реакции окисления сульфида железа азотной кислотой.

Вот это не очень простое уравнение: 10FeS + 36HNO3 = 10Fe(NO3)3 + 10S + 3N2 + 18H2O.

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Репетитор – это не обязательно

    06.09.2017

    Очень примечательным и ободряющим для российских граждан является тот факт, что во всем мире репетиторство развивается не менее бурными темпами, чем в России. Ведь когда на законодательном уровне было закреплено единый... 
    Читать полностью

  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью