Уравнения химических процессов

Раздел: 
Русская Химия

52. Уравнения химических процессов

Чаще всего формулы химических процессов представляют в виде уравнений. В уравнении химического процесса обязательно должно быть согласовано количество атомов в его левой и правой частях.

В формуле

Fe + O2 => O3Fe2

в левой части – один атом железа, а в правой части – два атома; кислород: в левой части – два атома, а в правой – три.

После согласования – получим:

4Fe + 3O2 = 2(O3Fe2)

Теперь и в левой части уравнения и в правой – по четыре атома железа и по шесть атомов кислорода.

Следует обратить внимание на то, что количество атомов в молекуле проставляется в виде индекса (например O2, O3Fe2), а количество отдельных атомов и молекул – как коэффициент, например 4 Fe, 3O2, 2(O3Fe2).

Попробуем представить в виде уравнения следующую формулу

(CO2)(ONa2) + (OHm) =><= (CO2)2(ONa2)(OHm) + (ONa2)(OHm)

Она примет вид

2(CO2)(ONa2) + 2(OHm) = (CO2)2(ONa2)(OHm) + (ONa2)(OHm)

В этом уравнении цифру 2 перед (CO2)(ONa2) следует рассматривать как коэффициент обеих выделенных скобками молекул, тоесть как 2(CO2)2(ONa2). А выражение (CO2)2 в правой части уравнения следует понимать как удвоенную молекулу углекислого газа, входящую составной частью в более крупную молекулу (CO2)2(ONa2)(OHm).

Уравнения веществ могут дополняться выделяемой или поглощаемой энергией.

При сгорании распылённой серы S в избытке воздуха (при наличии достаточного количества в нём кислорода) образуется сернистый газ SO2 и выделяется большое количество тепла Q:

S + O2 = SO2 + Q

В пересчёте на килограмм сгоревшей серы выделяется 9,281 мегадвижей тепловой энергии.

С учётом этого тепла уравнение примет вид

S + O2 = SO2 + 9,281 Мдж/кгS

Сернистый газ SO2 в присутствии катализатора соединяется с кислородом и образует триоксид серы SO3. Этот процесс также идёт с выделением тепла:

2SO2 + O2 = 2SO3 + Q

В пересчёте на килограмм полученного триоксида серы выделяется 2,458 мегадвижей тепловой энергии:

2SO2 + O2 = 2 SO3 +2,458 Мдж/кгSO3

Этот процесс – обратим; следовательно, данное уравнение можно представить как

2SO3 =><= 2SO2 + O2 – 2,458 Мдж/кгSO3

Чаще всего в уравнениях конкретные значения тепловой энергии не указывают, а обозначают только либо выделение тепла – (+Q), либо поглощение его – (-Q).

 

Примеры.

2CO[г] + N2O4[г] =><= 2CO2[г] + N2O2[г] + Q

3Fe[тв] + 4OHm[ж] =><= O4Fe3[тв] + 4Hm[г] + Q

2OHm[ж] + 2Cl2[г] =><= 2Cl2Hm[г] + O2[г] – Q

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга