Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Уравнение химической реакции – модель и реальность

Читайте также:
  1. Thrashing. Свойство локальности. Модель рабочего множества.
  2. XX век: вслед за ускользающей реальностью 1 страница
  3. XX век: вслед за ускользающей реальностью 2 страница
  4. XX век: вслед за ускользающей реальностью 3 страница
  5. XX век: вслед за ускользающей реальностью 4 страница
  6. А пока посмотрим, как решается уравнение с синусом.
  7. Абсолютно черное тело. Модель абсолютно черного тела.
  8. Акустическая модель фрикционного контакта
  9. Американская модель управления. Основные черты, достоинства, недостатки.
  10. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 1 страница
  11. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 2 страница
  12. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 3 страница



Химия

Основные понятия химии

Химическая эволюция материи

Общая и неорганическая химия

ЛЕКЦИИ В.В.Загорский

Лекция 2. Основные понятия химии.

 

Д.И.Менделеев [[1]]: "Ближайший предмет химии составляет изучение однородных веществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения."

 

Комплект определений из Химической энциклопедии [[2]]:

(Более ранние определения см. в Дополнении 1)

 

Вещество – вид материи, которая обладает массой покоя. Состоит из элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов, мезонов и др. Химия изучает главным образом вещество, организованное в атомы, молекулы, ионы и радикалы. Такие вещества принято подразделять на простые и сложные (хим. соединения).

Простые вещества образованы атомами одного хим. элемента и потому являются формой его существования в свободном состоянии, напр. Сера, железо, озон, алмаз. Сложные вещества образованы разными элементами и могут иметь состав постоянный (стехиометрические соединения или дальтониды) или меняющийся в некоторых пределах (нестехиометрические соединения или бертоллиды).

Атом (от греч. atomos – неделимый), наименьшая частица химического элемента, носитель его свойств. Каждому химическому элементу соответствует совокупность определенных атомов.

Элементы химические, совокупности атомов с определенным зарядом ядра Z. Д.И.Менделеев определял Э.Х. так: "материальные части простых или сложных тел, которые придают им известную совокупность физических и химических свойств".

Формами существования Э.Х. в свободном виде являются простые вещества.

Молекула (новолат. molecula, уменьшит. от лат. moles – масса), микрочастица, образованная из двух или большего числа атомов и способная к самостоятельному существованию. Имеет постоянный состав (качественный и количественный) входящих в нее атомных ядер и фиксированное число электронов и обладает совокупностью свойств, позволяющих отличать одну молекулу от других, в т.ч. от молекул того же состава.

Ионы (от греч. ion – идущий), одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрический заряд. Положительные ионы называют катионами (от греч. kation, буквально – идущий вниз), отрицательные – анионами (от греч. anion, буквально идущий вверх). В свободном состоянии существуют в газовой фазе (в плазме).

Валентность (от лат. valentia – сила), способность атома присоединять или замещать определенное число других атомов или атомных групп с образованием химической связи. Количественной мерой валентности атома элемента Э служит число атомов водорода или кислорода (эти элементы принято считать соответственно одно- и двухвалентными), которые Э присоединяет, образуя гидрид ЭНх или оксид ЭnОm. Валентность элемента может быть определена и по другим атомам с известной валентностью. …



В рамках электронной теории химической связи валентность атома определяется числом его неспаренных электронов в основном или возбужденном состоянии, участвующих в образовании общих электронных пар с электронами других атомов.

В химии понятие “валентность” так же относительно, как в физике – “энергия”. Попробуем оценить энергию стакана воды, стоящего на столе. Это, во-первых, потенциальная энергия 180 г воды (для простоты 10 моль). Но это и возможная энергия, которая выделится из протонов воды при нуклеосинтезе [[3]]:

4 1H ® 4He + 26,7 МэВ

1 эВ = 96,48 кДж/моль; 1 МэВ = 96480000 кДж/моль

Реакции химические (от лат. re- – приставка, означающая обратное действие, и actio – действие), превращения одних веществ (исходных соединений) в другие (продукты реакции) при неизменяемости ядер атомов.

Исходные вещества иногда называют реагентами, однако чаще (особенно в органической химии) термин “реагент” используют по отношению к одному, наиболее активному исходному соединению, определяющему направление химической реакции.

 

 

 

Далеко не всегда химические реакции строго соответствуют тщательно уравненным уравнениям. Скорее наоборот – в большинстве случаев уравнение отражает либо основной процесс, либо наиболее желательный.

Однозначным уравнением невозможно,например, описать реакции растворения в азотной кислоте многих металлов – одновременно идут процессы образования NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3 [[4]].

В некоторых учебниках и пособиях по химии можно встретить уравнение реакции горения черного (дымного) пороха – самого древнего боевого взрывчатого вещества:

2 KNO3 + S + 3 C = K2S + 3 CO2 + N2

Левая часть уравнения примерно отражает состав реальных порохов. Однако правая часть не согласуется с экспериментальными данными. В продуктах сгорания черного пороха обнаружено не менее 8 твердых и 6 газообразных веществ. Авторы книги, ориентированной на специалистов-практиков [[5]], предлагают уравнение, более соответствующее реальности, но не отвечающее принятым правилам записи (свободные углерод и сера слева и справа):

74 KNO3 + 96 C + 30 S + 16 H2O = 35 N2 + 56 CO2 + 14 CO + 3 CH4 + 2 H2S + 4 H2 +

+ 19 K2CO3 + 7 K2SO4 + 8 K2S2O3 + 2 K2S + 2 KSCN + (NH4)2CO3 + C + S

Наличие слева воды не удивительно, поскольку в буром древесном угле, используемом в производстве черного пороха, содержание углерода обычно не превышает 75%; такой уголь содержит фрагменты молекул целлюлозы. Кроме того, еще в XIX веке была обнаружена и исследована значительная зависимость состава продуктов горения черного пороха от давления – следовательно, уравнение зависит от условий осуществления реакции [[6]].

В целом традиция сводить химические процессы именно к уравнениям, а не схемам химических реакций (больше всего от этого страдают школьники и абитуриенты) соответствует только химии соединений постоянного состава (дальтонидов). Подавляющее большинство химических реакций нельзя описать уравнениями на 100%, поэтому их обычно разделяют на главную и побочную реакции. Особенно это относится к органической химии.

 

 





Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 90; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.81.59.211
Генерация страницы за: 0.016 сек.