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
  • Выращивание кристаллов

    15.10.2020

    Приготовьте в стакане насыщенный раствор соли. Для этого добавляйте соль в тёплую воду и размешивайте до тех пор, пока соль не перестанет растворяться. Для роста кристалла необходима затравка — крупный кристалл соли, на... 

  • «Тяжелая» вода

    15.10.2020

    Установите подставки по разным сторонам аквариума, наполните пузырьки холодной и горячей водой. Добавьте красители — синий и красный. Прикройте пальцами оба пузырька, одновременно погрузите в аквариум, установив их на... 

  • Прыгающий мыльный пузырь

    15.10.2020

    Наденьте перчатку, затем надуйте пузырь, окунув трубочку или специальное кольцо в мыльный раствор. Когда пузырь будет касаться перчатки, он не лопнет, а лишь отскочит, как воздушный шарик (немного практики и всё получится). Чудо... 

  • Какие опыты можно делать с детьми 7-8 лет дома

    15.10.2020

    Проведение опытов в домашних условиях занятие простое и общедоступное. Демонстрировать их можно детям с раннего возраста, например, запускать самолетики, исследовать песок. С возрастом эксперименты становятся сложнее.... 

  • Как обустроить домашнюю лабораторию для ребенка

    15.10.2020

    Задумываясь о том, чтобы создать дома уголок, где ребенок сможет проводить свои опыты и эксперименты, родителям часто приходится отказываться от подобной затеи.  Читать полностью →