Тепловые химические процессы

Раздел: 
Русская Химия

59. Тепловые химические процессы

Возьмём смесь порошков алюминия Al и ржавчины – оксидов железа (OFe)(O3Fe2) и будем её нагревать.

Тепловые, струнные колебания будут ослаблять жёлобовые связи между атомами железа и кислорода в оксидах. При температуре свыше 1200 градусов эти жёлобовые связи исчезнут совсем и смесь порошков превратится в сплав атомов алюминия,  кислорода и железа:

 

Al + (OFe)(O3Fe2)[нагрев] => Al + O + Fe =>

 

В таком состоянии атомы кислорода получают возможность соединиться с атомами алюминия. Эти соединения – намного прочнее, и при указанной температуре они уже не распадаются:

 

  • Al + O + Fe => O3Al2 + Fe + Q

 

В результате образуется оксид алюминия (O3Al2) и выделяется чистое железо Fe.

Повышенная прочность соединения O3Al2 объясняется большей длиной участков слипания жёлобов.

Такое соединение сопровождается ещё большим раскачиванием струнных колебаний вихревых шнуров атомов, тоесть выделением большего количества тепла. Получается так, что выделение тепла в ходе процесса образования оксида алюминия больше того тепла, что требуется для разложения оксидов железа на атомы.

Поэтому достаточно разжечь исходную смесь, а далее химический процесс будет поддерживаться сам собой.

Подобным тепловым способом с использованием алюминия получают и другие чистые металлы, например хром Cr:

 

Al + O3Cr2[нагрев] => Al + O + Cr => O3Al2 + Cr + Q

 

Поджиганием запускается и такой общеизвестный тепловой химический процесс, как горение головки спички. В нём принимают участие бертоллетова соль (Cl2O5)(OK2), сера S и фосфор P2

 

(Cl2O5)(OK2) + S + P2[нагрев] =>

=> Cl2 + O + K + S + P2 =>

=> Cl2K2 + SO2 + P2O5 + Q

 

Расход тепловой энергии, необходимый для разложения бертоллетовой соли на атомы в этом процессе, меньше того тепла, которое выделяется в результате соединения атомов в молекулы хлористого калия Cl2K2, оксида серы SO2 и оксида фосфора P2O5.

Поэтому достаточно чиркнуть спичкой по боковой стороне спичечного коробка, покрытого фосфором, чтобы зажечь смесь, а далее спичка разгорится сама собой.

Тепловые химические процессы широко используются в металлургии, в производстве серной кислоты и в других химических производствах.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга