Дуу гарах үед химийн урвал явагддаг. Сонохими
Метан хий нь агаараас хөнгөн тул түүний үүсгэсэн хөөс нь тааз руу амархан өсдөг. Байгалийн хийн гол бүрэлдэхүүн хэсгийн тод шаталт нь хэнийг ч гайхшруулах ёсгүй - ямар ч хөнгөн нүүрсустөрөгчийн талаар ижил зүйлийг хэлж болно.
Эх сурвалж: GIF дээрх шинжлэх ухаан
2. Люминол ба калийн гексацианоферрат (III)-ийн исэлдэлтийн урвал
Хемилюминесценцийн жишээ энд байна: люминолыг хувиргах явцад хүний нүдэнд тод харагдах туяа ажиглагддаг. Цусны улаан давс энд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг - дашрамд хэлэхэд гемоглобин ижил үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд тайлбарласан урвалыг криминологид цусны ул мөрийг илрүүлэхэд өргөн ашигладаг.
Эх сурвалж: Профессор Николас шинжлэх ухааны шоу
3. Мөнгөн усаар дүүргэсэн бөмбөлөг (шал цохих үед үзүүлэх хариу үйлдэл)
Мөнгөн ус бол ердийн нөхцөлд шингэн хэвээр үлддэг цорын ганц металл бөгөөд үүнийг бөмбөлөгт цутгах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч мөнгөн ус маш хүнд тул жижиг өндрөөс унасан бөмбөг хүртэл түүнийг урж таслах болно.
Эх сурвалж: Хүүхдүүд байхаа больсон
4. Калийн иодидоор катализлагдсан устөрөгчийн хэт ислийн задрал
Бохирдол байхгүй тохиолдолд устөрөгчийн хэт ислийн усан уусмал нь нэлээд тогтвортой боловч түүнд калийн иодид нэмбэл эдгээр молекулуудын задрал нэн даруй эхэлнэ. Энэ нь молекулын хүчилтөрөгчийн ялгаралт дагалддаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн хөөс үүсэхийг төгс дэмждэг.
Эх сурвалж: Fishki.net
5. Төмөр + зэсийн сульфат
Оросын химийн курст судлагдсан анхны урвалуудын нэг нь орлуулалтын үр дүнд илүү идэвхтэй металл (төмөр) уусч, уусмал руу ордог бол бага идэвхтэй металл (зэс) нь өнгөт ширхэгтэй тунадас үүсгэдэг. Таны таамаглаж байгаагаар хөдөлгөөнт дүрс нь цаг хугацааны явцад ихээхэн хурдасдаг.
Эх сурвалж: Триникси
6. Устөрөгчийн хэт исэл ба калийн иодид
Катализаторын оролцоотойгоор устөрөгчийн хэт исэл (хэт исэл) задрах урвалын өөр нэг жишээ. Ширээн дээр зогсож буй угаалгын нунтагт анхаарлаа хандуулаарай: энэ нь савантай хиамыг ширээн дээр унахад тусалдаг.
Эх сурвалж: Триникси
7. Литийн шаталт
Лити нь шүлтлэг металлын нэг бөгөөд бусад бүх металлын дунд хамгийн идэвхтэй гэж тооцогддог. Энэ нь натри, калийн ах дүүс шиг эрчимтэй шатдаггүй, гэхдээ энэ үйл явц маш хурдан хэвээр байгааг харахад хялбар байдаг.
Эх сурвалж: Триникси
8. Хүхрийн хүчил дэх сахарыг усгүйжүүлэх
Маш энгийн бөгөөд маш үр дүнтэй урвал: хүхрийн хүчил нь сахарозын молекулуудаас усыг зайлуулж, атомын нүүрстөрөгч (зөвхөн нүүрс) болгон хувиргадаг. Гарсан хийн ус нь нүүрсийг хөөсөрч, бидэнд аюул заналхийлж буй хар багана харагдана.
Эх сурвалж: Fishki.net
9. Кварцын шил
Стандарт цонхны шилнээс ялгаатай нь кварц нь өндөр температурт илүү тэсвэртэй байдаг: ердийн хий шатаагч дээр "урсдаггүй". Тийм ч учраас кварцын хоолойг хүчилтөрөгчийн шатаагч дээр гагнаж, галын өндөр температурыг өгдөг.
Эх сурвалж: Глобал судалгаа
10. Флуоресцен
Усан уусмалд хэт ягаан туяанд өртөх үед ногоон өнгийн флуоресцеин нь харагдахуйц мужид гэрэл ялгаруулдаг - энэ үзэгдлийг флюресцент гэж нэрлэдэг.
Эх сурвалж: Thoisoi
11. Цилиндр дэх аянга
Нүүрстөрөгчийн сульфид ба азотын исэл (I) хоёрын хоорондох урвал нь бөмбөгний аянгыг санагдуулам тод цагаан гялбаа дагалддаг төдийгүй инээдтэй дуугаар тодорхойлогддог бөгөөд үүнээс болж "хуцах нохой" гэсэн нэрийг авсан тэд энэ бодисыг үнэт металл болгон дамжуулахыг оролддог.
Итгэмээргүй баримтууд
Молекулын материал нь бидний өдөр тутмын амьдралд маш урьдчилан таамаглах боломжтой байдаг тул үндсэн элементүүдээр ямар гайхалтай зүйл тохиолдож болохыг мартдаг.
Бидний биед ч гэсэн олон гайхалтай химийн урвал явагддаг.
Таны химийн хичээлийг танд сануулах хөгжилтэй, гайхалтай химийн болон физикийн урвалуудыг GIF хэлбэрээр үзүүлэв.
Химийн урвал
1. "Фараоны могой" - мөнгөн усны тиоцианатын задрал
Мөнгөн усны тиоцианатыг шатаах нь түүнийг өөр гурван химийн бодис болгон задлахад хүргэдэг. Эдгээр гурван химийн бодис нь эргээд дахин гурван бодис болж задарч, асар том "могой"-ыг задлахад хүргэдэг.
2. Шатаж буй шүдэнз
Шүдэнзний толгой нь улаан фосфор, хүхэр, бертолит давс агуулдаг. Фосфорын үүсгэсэн дулаан нь бертолит давсыг задалж, хүчилтөрөгчийг ялгаруулдаг. Хүчилтөрөгч нь хүхэртэй нийлж, жишээлбэл, лаа асаахад ашигладаг богино хугацааны дөл үүсгэдэг.
3. Гал + устөрөгч
Устөрөгчийн хий нь агаараас хөнгөн бөгөөд галын дөл эсвэл очоор гал авалцаж, гайхалтай дэлбэрэлт үүсгэдэг. Ийм учраас баллон дүүргэхэд устөрөгч гэхээсээ илүү гелийг ихэвчлэн ашигладаг болсон.
4. Мөнгөн ус + хөнгөн цагаан
Мөнгөн ус нь хөнгөн цагааны хамгаалалтын ислийн давхаргад (зэв) нэвтэрч, илүү хурдан зэврэхэд хүргэдэг.
Химийн урвалын жишээ
5. Могойн хор + цус
Цустай Петрийн аяганд дуссан хорт могойн хорыг нэг дусал хатуу бодисын өтгөн бөөнөөр муруйхад хүргэдэг. Хорт могойд хатгуулах үед бидний биед ийм зүйл тохиолддог.
6. Төмөр + зэсийн сульфатын уусмал
Төмөр нь уусмал дахь зэсийг орлуулж, зэсийн сульфатыг төмрийн сульфат болгон хувиргадаг. Төмөр дээр цэвэр зэс цуглуулдаг.
7. Хийн савны гал асаах
8. Хлорын шахмал + битүү лонхонд үрэх спирт
Урвал нь даралтыг нэмэгдүүлж, савны хагарлаар төгсдөг.
9. p-nitroaniline-ийн полимержилт
Гифка дээр хэдэн дусал төвлөрсөн хүхрийн хүчлийг хагас халбага p-nitroaniline эсвэл 4-nitroaniline нэмнэ.
10. Устөрөгчийн хэт исэл дэх цус
Цусан дахь каталаз хэмээх фермент нь устөрөгчийн хэт ислийг ус болон хүчилтөрөгчийн хий болгон хувиргаж, хүчилтөрөгчийн хөөс үүсгэдэг.
Химийн туршилтууд
11. Халуун усанд галлий
Цахилгаан барааны салбарт голчлон ашиглагддаг галлиум нь 29.4 хэмийн хайлах температуртай тул таны гарт хайлна гэсэн үг.
12. Бета цагаан тугалга нь альфа өөрчлөлт рүү удаан шилжих
Хүйтэн температурт цагаан тугалганы бета аллотроп (мөнгө, металл) аяндаа альфа аллотроп (саарал, нунтаг) болж хувирдаг.
13. Натрийн полиакрилат + ус
Хүүхдийн живхэнд хэрэглэдэг ижил материал болох натрийн полиакрилат нь чийгийг шингээх хөвөн шиг ажилладаг. Устай холилдоход нэгдэл нь хатуу гель болж хувирдаг бөгөөд ус нь шингэн байхаа больсон тул асгах боломжгүй юм.
14. Радон 220 хийг манангийн камерт шахдаг
V хэлбэрийн замууд нь радон нь полони болон дараа нь хар тугалга болж задрах үед ялгардаг хоёр альфа бөөмсөөс (гели-4 цөм) үүсдэг.
Гэрийн химийн туршилтууд
15. Гидрогелийн бөмбөлөг, өнгө өнгийн ус
Энэ тохиолдолд тархалт ажиллаж байна. Гидрогель нь усыг маш сайн шингээдэг полимер мөхлөг юм.
16. Ацетон + полистирол хөөс
Хөөсөн полистирол хөөсөн полистиролоор хийгдсэн бөгөөд ацетонд ууссан үед хөөсөнцөрт агаар ялгарч, бага хэмжээний шингэнд их хэмжээний материалыг уусгаж байгаа мэт харагдана.
17. Хуурай мөс + аяга тавагны саван
Усанд байрлуулсан хуурай мөс нь үүл үүсгэж, аяга тавагны саван нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уурыг хөөс хэлбэрээр барьж авдаг.
18. Хүнсний будагтай сүүнд нэмсэн угаалгын нунтаг дусал
Сүү нь ихэвчлэн ус боловч витамин, эрдэс бодис, уураг, уусмалд ууссан өөхний жижиг дусал агуулдаг.
Аяга тавагны саван нь уураг, өөх тосыг уусмалд хадгалдаг химийн холбоог сулруулдаг. Уусмалыг жигд холих хүртэл савангийн молекулууд өөхний молекулуудтай нэгдэхийн тулд тойрон гүйлгэх үед өөхний молекулууд эргэлздэг.
19. "Зааны шүдний оо"
Мөөгөнцөр, бүлээн усыг угаалгын нунтаг, устөрөгчийн хэт исэл, хүнсний будагч бодис бүхий саванд хийнэ. Мөөгөнцөр нь устөрөгчийн хэт исэлээс хүчилтөрөгч ялгаруулах катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд олон тооны бөмбөлөг үүсгэдэг. Үүний үр дүнд хөөс үүсэх, дулаан ялгарах экзотермик урвал явагдана.
Химийн туршилт (видео)
20. Гэрлийн чийдэн шатаж байна
Гянт болдын судал нь тасарч, цахилгааны богино холболт үүсч, утас нь гэрэлтдэг.
21. Шилэн саванд хийсэн төмөр соронзон шингэн
Ферросоронзон шингэн нь соронзон орны дэргэд өндөр соронзлогддог шингэн юм. Энэ нь хатуу диск болон механик инженерчлэлд ашиглагддаг.
Өөр нэг ферросоронзон шингэн.
22. Иод + хөнгөн цагаан
Нарийн хуваагдсан хөнгөн цагааны исэлдэлт нь усанд тохиолддог бөгөөд хар ягаан уур үүсгэдэг.
23. Рубидиум + ус
Рубидиум нь устай маш хурдан урвалд орж, рубидийн гидроксид ба устөрөгчийн хий үүсгэдэг. Урвал нь маш хурдан тул шилэн саванд хийсэн бол хагарах магадлалтай.
Тэсрэх бодисын хувирлын урвалын эцсийн үр дүнг ихэвчлэн анхны тэсрэх бодисын химийн томъёо эсвэл түүний найрлагыг (тэсрэх хольцын хувьд) тэсрэлтийн эцсийн бүтээгдэхүүний найрлагатай холбосон тэгшитгэлээр илэрхийлдэг.
Дэлбэрэлтийн үеийн химийн хувирлын тэгшитгэлийн талаархи мэдлэг нь хоёр талаараа чухал юм. Нэг талаас, энэ тэгшитгэлийг ашиглан дэлбэрэлтийн үед үүссэн хийн бүтээгдэхүүний дулаан, эзэлхүүн, улмаар температур, даралт болон бусад үзүүлэлтүүдийг тооцоолох боломжтой. Нөгөөтэйгүүр, далд уурхайд тэсэлгээ хийх зориулалттай тэсрэх бодисын хувьд тэсэлгээний бүтээгдэхүүний найрлага нь онцгой ач холбогдолтой (иймээс нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба азотын ислийн хэмжээ тодорхой хэмжээнээс хэтрэхгүй байхаар уурхайн агааржуулалтыг тооцоолох).
Гэсэн хэдий ч дэлбэрэлтийн үед химийн тэнцвэрт байдал үргэлж тогтдоггүй. Тооцоолол нь тэсрэх өөрчлөлтийн эцсийн тэнцвэрийг найдвартай тогтоох боломжийг олгодоггүй олон тохиолдолд туршилт руу шилждэг. Гэхдээ дэлбэрэлтийн үед бүтээгдэхүүний найрлагыг туршилтаар тодорхойлох нь ноцтой бэрхшээлтэй тулгардаг, учир нь өндөр температурт тэсрэх бүтээгдэхүүн нь хөргөсний дараа илрүүлэх боломжгүй атом, чөлөөт радикалуудыг (идэвхтэй тоосонцор) агуулж болно.
Органик тэсрэх бодис нь ихэвчлэн нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азотоос бүрддэг. Иймээс тэсэлгээний бүтээгдэхүүн нь дараах хий болон хатуу бодисыг агуулж болно: CO 2, H 2 O, N 2, CO, O 2, H 2, CH 4 болон бусад нүүрсустөрөгч: NH 3, C 2 N 2, HCN, NO, N 2 O, C. Хэрэв тэсрэх бодисын найрлагад хүхэр эсвэл хлор орсон бол тэсэлгээний бүтээгдэхүүнд SO 2, H 2 S, HCl, Cl 2 тус тус агуулж болно. Хэрэв тэсрэх бодис нь металл, жишээлбэл, хөнгөн цагаан эсвэл зарим давс агуулсан бол (жишээлбэл, аммонийн нитрат NH 4 NO 3, барийн нитрат Ba(NO 3) 2; хлоратууд - барийн хлорат Ba(ClO 3) 2, калийн хлорат KClO 3; перхлоратууд - аммонийн NHClO 4 гэх мэт) дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүн нь исэл, жишээлбэл Al 2 O 3, карбонатууд, жишээлбэл, барийн карбонат BaCO 3, калийн карбонат K 2 CO 3, бикарбонат (KHCO 3), цианид (KCN) агуулдаг. сульфат (BaSO 4, K 2 SO 4), сульфид (NS, K 2 S), сульфит (K 2 S 2 O 3), хлорид (AlC) л 3, BaCl 2, KCl) болон бусад нэгдлүүд.
Зарим дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүн байгаа эсэх, тэдгээрийн тоо хэмжээ нь тэсрэх бодисын найрлага дахь хүчилтөрөгчийн тэнцвэрт байдлаас ихээхэн хамаардаг.
Хүчилтөрөгчийн тэнцвэрт байдал нь тэсрэх бодис дахь шатамхай элемент ба хүчилтөрөгчийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог.
Хүчилтөрөгчийн балансыг ихэвчлэн тэсрэх бодист агуулагдах хүчилтөрөгчийн жин ба түүний найрлагад орсон шатамхай элементүүдийг бүрэн исэлдүүлэхэд шаардагдах хүчилтөрөгчийн хэмжээ хоорондын зөрүүгээр тооцдог. Тооцооллыг 100 гр тэсрэх бодис тутамд хийдэг бөгөөд үүний дагуу хүчилтөрөгчийн балансыг хувиар илэрхийлдэг. Бүрэлдэхүүн дэх хүчилтөрөгчийн хангамж нь хүчилтөрөгчийн баланс (OB) буюу хүчилтөрөгчийн коэффициент a k-ээр тодорхойлогддог бөгөөд харьцангуй утгаараа шатамхай элементүүдийг илүү өндөр исэл, жишээлбэл, CO 2 ба H исэлд бүрэн исэлдүүлэх хүчилтөрөгчийн илүүдэл буюу дутагдлыг илэрхийлдэг. 2 О.
Хэрэв тэсрэх бодис нь шатамхай элементүүдийг бүрэн исэлдүүлэхийн тулд хангалттай хүчилтөрөгч агуулдаг бол түүний хүчилтөрөгчийн баланс тэг болно. Хэрэв илүүдэл байвал CB нь эерэг, хүчилтөрөгчийн дутагдалтай бол CB нь сөрөг байна. Тэсрэх бодисын хүчилтөрөгчийн баланс нь CB - 0-тэй тохирч байна; a k = 1.
Хэрэв тэсрэх бодис нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгч агуулсан бөгөөд C a H b N c O d тэгшитгэлээр тодорхойлогддог бол хүчилтөрөгчийн баланс ба хүчилтөрөгчийн коэффициентийн утгыг томъёогоор тодорхойлж болно.
(2)
Үүнд: a, b, c ба d нь тэсрэх бодисын химийн томъёонд C, H, N, O атомын тоо; 12, 1, 14, 16 - нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгчийн атомын массыг хамгийн ойрын бүхэл тоо хүртэл дугуйрсан; (1) тэгшитгэл дэх фракцийн хуваагч нь тэсрэх бодисын молекулын жинг тодорхойлно: M = 12a + b + 14c + 16d.
Тэсрэх бодис үйлдвэрлэх, ашиглах (хадгалах, тээвэрлэх, ашиглах) аюулгүй байдлын үүднээс тэдгээрийн ихэнх найрлага нь хүчилтөрөгчийн сөрөг баланстай байдаг.
Хүчилтөрөгчийн тэнцвэрийн дагуу бүх тэсрэх бодисыг дараах гурван бүлэгт хуваана.
I. Хүчилтөрөгчийн эерэг баланстай тэсрэх бодис: нүүрстөрөгчийг исэлдүүлэн CO 2, устөрөгчийг H 2 O, азот болон илүүдэл хүчилтөрөгчийг элемент хэлбэрээр ялгаруулдаг.
II. Хүчилтөрөгчийн сөрөг баланстай тэсрэх бодис, хүчилтөрөгч нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өндөр исэлд бүрэн исэлдүүлэхэд хангалтгүй бөгөөд нүүрстөрөгч нь CO-д хэсэгчлэн исэлддэг (гэхдээ бүх тэсрэх бодисууд хий болж хувирдаг).
III. Хүчилтөрөгчийн сөрөг баланстай тэсрэх бодис, гэхдээ бүх шатамхай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хий болгон хувиргахад хангалттай хүчилтөрөгч байхгүй (дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүн нь нүүрстөрөгчийн элемент агуулдаг).
4.4.1. Тэсрэх бодисын тэсрэх задралын бүтээгдэхүүний найрлагын тооцоо
эерэг хүчилтөрөгчийн тэнцвэртэй (I бүлэг BB)
Хүчилтөрөгчийн эерэг тэнцвэртэй тэсрэх бодисын тэсрэх урвалын тэгшитгэлийг боловсруулахдаа дараахь зарчмуудыг баримтална: нүүрстөрөгч нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2, устөрөгчийг ус H 2 O болгон исэлдүүлдэг, азот ба илүүдэл хүчилтөрөгчийг элемент хэлбэрээр ялгаруулдаг (N). 2, O 2).
Жишээлбэл.
1. Бие даасан тэсрэх бодисын тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг (тэсрэлтийн бүтээгдэхүүний найрлагыг тодорхойлох) зур.
Нитроглицерин: C 3 H 5 (ONO 2) 3, M = 227.
Бид нитроглицерин дахь хүчилтөрөгчийн тэнцвэрийг тодорхойлдог.
KB > 0 байвал бид урвалын тэгшитгэлийг бичнэ.
C 3 H 5 (ONO 2) 3 = 3CO 2 + 2.5 H 2 O + 0.25 O 2 + 1.5 N 2.
Үндсэн урвалаас гадна диссоциацийн урвал явагдана.
2CO 2 2CO + O 2;
O 2 + N 2 2NO;
2H 2 O 2H 2 + O 2;
H 2 O + CO CO 2 + H 2 .
Гэхдээ KB = 3.5 (тэгээс хамаагүй их) тул урвалууд нь CO 2, H 2 O, N 2 үүсэх рүү шилждэг тул тэсрэх задралын бүтээгдэхүүн дэх CO, H 2 ба NO хийн эзлэх хувь нь ач холбогдол багатай байдаг. хайхрамжгүй хандах.
2. Холимог тэсрэх бодисын тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг үүсгэ: аммональ, 80% аммонийн нитрат NH 4 NO 3 (M = 80), 15% TNT C 7 H 5 N 3 O 6 (M = 227) ба 5% хөнгөн цагаан Al( a.m. M = 27).
Холимог тэсрэх бодисын хүчилтөрөгчийн баланс ба α коэффициентийн тооцоог дараах байдлаар гүйцэтгэнэ: 1 кг хольцод агуулагдах химийн элемент тус бүрийн хэмжээг тооцоолж, мольоор илэрхийлнэ. Дараа нь тэд бие даасан тэсрэх бодисын химийн томъёотой гадаад төрхөөрөө төстэй 1 кг холимог тэсрэх бодисын ердийн химийн томъёог бүтээж, дараа нь дээрх жишээтэй төстэй байдлаар тооцооллыг хийнэ.
Хэрэв холимог тэсрэх бодис нь хөнгөн цагаан агуулсан бол KB ба α k-ийн утгыг тодорхойлох тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна.
,
,
Энд e нь нөхцөлт томъёоны хөнгөн цагааны атомын тоо юм.
Шийдэл.
1. 1 кг аммоналын элементийн найрлагыг тооцоолж, ердийн химийн томъёог бич
%.
2. Аммонал задрах урвалын тэгшитгэлийг бичнэ.
C 4.6 H 43.3 N 20 O 34 Al 1.85 = 4.6CO 2 + 21.65H 2 O + 0.925Al 2 O 3 + 10N 2 + 0.2O 2.
4.4.2. Тэсрэх бодисын тэсрэх задралын бүтээгдэхүүний найрлагын тооцоо
Хүчилтөрөгчийн сөрөг баланстай (II бүлэг BB)
Өмнө дурьдсанчлан, хоёрдугаар бүлгийн тэсрэх бодисын задралын урвалын тэгшитгэлийг боловсруулахдаа дараахь шинж чанаруудыг харгалзан үзэх шаардлагатай: устөрөгч нь H 2 O хүртэл исэлддэг, нүүрстөрөгч нь CO хүртэл исэлддэг, үлдсэн хүчилтөрөгч нь исэлддэг. CO-аас CO 2 болж азот нь N 2 хэлбэрээр ялгардаг.
Жишээ:Пентаэритритол тетранитрат (PETN) C(CH 2 ONO 2) 4 Mthena = 316. Хүчилтөрөгчийн баланс -10.1% тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг үүсгэ.
PETN-ийн химийн томъёоноос харахад устөрөгч ба нүүрстөрөгчийг бүрэн исэлдүүлэх хүртэл хүчилтөрөгч хангалтгүй байгаа нь тодорхой байна (8 устөрөгчийн хувьд H 2 O = 4H 2 O болгон хувиргахад 4 ат. хүчилтөрөгч шаардлагатай) (5 цагт. нүүрстөрөгч, 10 at CO 2 = 5CO 2) нийт шаардлагатай 4 + 10 = 14 at. хүчилтөрөгч, зөвхөн 12 атом байдаг.
1. Бид PETN-ийн задралын урвалын тэгшитгэлийг зохио.
C(CH 2 ONO 2) 4 = 5CO + 4H 2 O + 1.5O 2 + 2N 2 = 4H 2 O + 2CO + 3CO 2 + 2N 2.
CO ба CO 2 коэффициентүүдийн утгыг тодорхойлохын тулд:
5CO + 1.5O 2 = xCO + yCO 2,
x + y = n – нүүрстөрөгчийн атомын нийлбэр,
x + 2у = m – хүчилтөрөгчийн атомын нийлбэр,
X + y = 5 x = 5 – y
x + 2y = 8 эсвэл x = 8 – 2y
эсвэл 5 – y = 8 – 2y; y = 8 – 5 = 3; x = 5 – 3 = 2.
Тэр. CO x = 2-ийн коэффициент; CO 2 y = 3 үед, өөрөөр хэлбэл.
5CO + 1.5 O 2 = 2CO + 3CO 2.
Хоёрдогч урвал (диссоциаци):
Усны уур: H 2 O + CO CO 2 + H 2;
2H 2 O 2H 2 + O 2;
Диссоциаци: 2CO 2 2CO + O 2 ;
2. Алдааг тооцоолохын тулд бид тэсрэх задралын урвалын бүтээгдэхүүний найрлагыг тооцоолж, хоёрдогч урвалын хамгийн чухал нь усны уурын урвал (H 2 O + CO CO 2 + H 2) -ийг харгалзан үздэг.
PETN-ийн тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг дараах хэлбэрээр үзүүлье.
C(CH 2 ONO 2) 4 = uH 2 O + xCO + yCO 2 + zH 2 + 2N 2.
Халаах элементийн тэсрэх бодисын асгаралтын температур ойролцоогоор 4000 0 К байна.
Үүний дагуу усны уурын тэнцвэрийн тогтмол нь:
.
Бид тэгшитгэлийн системийг бичиж, шийддэг.
,
x + y = 5 (дээрхийг харна уу) - нүүрстөрөгчийн атомын тоо;
2z + 2у = 8 – устөрөгчийн атомын тоо;
x + 2y + u = 12 – хүчилтөрөгчийн атомын тоо.
Тэгшитгэлийн системийг хувиргах нь квадрат тэгшитгэлийг олж авах хүртэл буурдаг.
7.15y 2 – 12.45y – 35 = 0.
(ay 2 + y + c = 0 төрлийн тэгшитгэл).
Үүний шийдэл нь дараах байдалтай байна.
,
,
y = 3.248, дараа нь x = 1.752; z = 0.242; u = 3.758.
Тиймээс урвалын тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна.
C(CH 2 ONO 2) 4 = 1.752CO + 3.248CO 2 + 3.758H 2 O + 0.242H 2 + 2N 2.
Үүссэн тэгшитгэлээс харахад тэсрэх бодисын задралын бүтээгдэхүүний найрлага, тоо хэмжээг ойролцоо аргыг ашиглан тодорхойлоход алдаа бага байна.
4.4.3. Тэсрэх бодисын тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг гаргах
сөрөг CB (III бүлэг)
Гурав дахь бүлгийн тэсрэх бодисын задралын урвалын тэгшитгэлийг бичихдээ та дараах дарааллыг баримтлах ёстой.
1. тэсрэх бодисын химийн томъёогоор түүний CB-ийг тодорхойлох;
2. устөрөгчийг H 2 O хүртэл исэлдүүлэх;
3. хүчилтөрөгчийн үлдэгдэлтэй нүүрстөрөгчийг СО болгон исэлдүүлэх;
4. урвалын үлдсэн бүтээгдэхүүн, тухайлбал C, N гэх мэтийг бичих;
5. магадлалыг шалгах.
Жишээ : Тринитротолуол (TNT, tol) C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 тэсрэх задралын урвалын тэгшитгэлийг үүсгэ.
Моляр масс M = 227; KB = -74.0%.
Шийдэл:Химийн томъёоноос харахад хүчилтөрөгч нүүрстөрөгч ба устөрөгчийг исэлдүүлэхэд хангалтгүй гэдгийг бид харж байна: устөрөгчийг бүрэн исэлдүүлэхэд 2.5 хүчилтөрөгчийн атом, нүүрстөрөгчийг бүрэн исэлдүүлэхэд 7 атом шаардлагатай (одоо байгаа 6 атомтай харьцуулахад ердөө 9.5). Энэ тохиолдолд TNT задралын урвалын тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна.
C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 = 2.5 H 2 O + 3.5 CO + 3.5 C + 1.5 N 2.
Хоёрдогч урвал:
H 2 O + CO CO 2 + H 2;
Дууны хими
Дууны хими (сонохими)- хүчирхэг акустик долгионы харилцан үйлчлэл, түүнээс үүдэлтэй химийн болон физик-химийн нөлөөг судалдаг химийн салбар. Дууны хими нь дууны талбайн эзлэхүүн дэх дуу авианы химийн урвалын кинетик ба механизмыг судалдаг. Дууны химийн салбарт мөн дууны талбар дахь зарим физик, химийн процессууд орно: дууны гэрэлтэлт, дууны нөлөөн дор бодисын тархалт, эмульсжилт болон бусад коллоид химийн процессууд.
Sonochemistry нь акустик чичиргээ - sonochemical урвалын нөлөөн дор үүсдэг химийн урвалыг судлахад чиглэгддэг.
Дүрмээр бол дууны химийн процессыг хэт авианы мужид (20 кГц-ээс хэд хэдэн МГц хүртэл) судалдаг. Килогерц болон хэт авианы муж дахь дууны чичиргээг маш бага судалдаг.
Дууны хими нь хөндийн үйл явцыг судалдаг.
Сонохимийн түүх
Химийн үйл явцын явцад дууны долгионы нөлөөг анх 1927 онд Ричард, Лумис нар илрүүлсэн бөгөөд хэт авианы нөлөөн дор калийн иодид нь иодыг ялгаруулж усан уусмалд задардаг болохыг тогтоожээ. Дараа нь дараах sonochemical урвалуудыг илрүүлсэн.
- ус дахь азотыг аммиак ба азотын хүчил болгон хувиргах
- цардуул ба желатины макромолекулуудыг жижиг молекул болгон задлах
- малеин хүчлийг фумарины хүчилд гинжин стереоизомержуулах
- ус ба нүүрстөрөгчийн тетрахлоридын харилцан үйлчлэлийн явцад радикал үүсэх
- цахиур болон органотины нэгдлүүдийн димеризаци ба олигомержилт
Дуу-химийн урвалын ангилал
Анхдагч ба хоёрдогч элементийн процессын механизмаас хамааран дууны химийн урвалыг дараахь ангилалд хувааж болно.
- Ууссан бодис ба усны молекулуудын хэт авианы задралын бүтээгдэхүүнүүдийн хооронд шингэн үе шатанд үүсэх исэлдэлтийн урвалууд нь хөндийн бөмбөлөгт үүсч, уусмалд ордог (хэт авианы үйл ажиллагааны механизм нь шууд бус бөгөөд олон талаараа ижил төстэй байдаг. усан системийн радиолиз).
- Ууссан хий ба уурын өндөр даралттай бодисын хоорондох хөөс доторх урвалууд (жишээлбэл, агаар ууссан усан дээр хэт авиан шинжилгээнд өртөх үед азотын ислийн нийлэгжилт). Эдгээр урвалын механизм нь хийн үе дэх радиолизтэй олон талаараа төстэй юм.
- Уусмал дахь гинжин урвал нь усны задралын радикал бүтээгдэхүүнээр бус, харин хөндийн бөмбөлөгт хуваагдах өөр бодис (жишээлбэл, бром эсвэл алкил бромидын эхлүүлсэн малеин хүчлийг фумарын хүчил болгон изомержих урвал) үүсгэдэг.
- Макромолекулуудтай холбоотой урвалууд (жишээлбэл, полимер молекулуудыг устгах, түүний үүсгэсэн полимержилт).
- Шингэн эсвэл хатуу тэсрэх бодис (жишээлбэл, иодын нитрид, тетранитрометан, тринитротолуол) -д хэт авианы тусламжтайгаар дэлбэрэлтийг эхлүүлэх.
- Усан бус систем дэх дуу-химийн урвал. Эдгээр урвалын зарим нь: ханасан нүүрсустөрөгчийн пиролиз ба исэлдэлт, алифатик альдегид ба спиртийн исэлдэлт, алкилгалогенидын задрал ба димеризаци, галоген деривативуудын металлтай урвал (Вурцын урвал), үнэрт нэгдлүүдийн алкилизаци, тиоамид ба тиокарбаматыг бэлтгэх. металл органик нэгдлүүдийн, Ульманн урвал, циклажилтын урвал, галоген солилцооны урвал, перфторалкилийн нэгдлүүдийн бэлтгэл ба урвал, карбений синтез, нитрилийн синтез гэх мэт.
Дууны химийн аргууд
Дуу-химийн урвалыг судлахын тулд дараахь аргуудыг ашигладаг.
- Шингэн доторх өндөр давтамжийн дууны чичиргээ үүсгэх урвуу пьезоэлектрик эффект ба соронзотрикцийн эффект
- Sonochemical урвалын бүтээгдэхүүнийг судлах аналитик хими
Уран зохиол
- Маргулис М.А.Дууны химийн үндэс. Акустик талбайн химийн урвалууд. - М.: Дээд сургууль, 1984. - 272 х. - 300 хувь.
Викимедиа сан. 2010 он.
Бусад толь бичгүүдээс "Дууны хими" гэж юу болохыг харна уу.
Нэр үг, ижил утгатай үгсийн тоо: 2 sonochemistry (3) хими (43) ASIS толь бичиг. В.Н. Тришин. 2013… Синоним толь бичиг
- "Жинхэнэ физик химийн талаархи танилцуулга". М.В.Ломоносовын гар бичмэл. 1752 Химийн физик химийн хэсэг ... Википедиа
Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Хими (утга) -ыг үзнэ үү. Хими (араб хэлнээс کيمياء, магадгүй Египетийн km.t (хар) үгнээс гаралтай бөгөөд үүнээс Египет, хар хөрс, хар тугалга "хар... ... Wikipedia
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Химийн урвалТэдний найрлага болон (эсвэл) бүтцэд өөрчлөлт орсон бодисын хувирал гэж нэрлэдэг.
Ихэнх тохиолдолд химийн урвалыг эхлэл бодис (урвалж) эцсийн бодис (бүтээгдэхүүн) болгон хувиргах үйл явц гэж ойлгодог.
Химийн урвалыг анхдагч бодис, урвалын бүтээгдэхүүний томъёог агуулсан химийн тэгшитгэлийг ашиглан бичдэг. Масс хадгалагдах хуулийн дагуу химийн тэгшитгэлийн зүүн ба баруун тал дахь элемент бүрийн атомын тоо ижил байна. Ихэвчлэн эхлэлийн бодисын томъёог тэгшитгэлийн зүүн талд, бүтээгдэхүүний томъёог баруун талд бичдэг. Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талд байгаа элемент бүрийн атомын тооны тэгш байдлыг бодисын томьёоны өмнө бүхэл стехиометрийн коэффициентүүдийг байрлуулах замаар олж авна.
Химийн тэгшитгэл нь урвалын шинж чанаруудын талаархи нэмэлт мэдээллийг агуулж болно: температур, даралт, цацраг гэх мэт, үүнийг тэнцүү тэмдгийн дээрх (эсвэл "доор") харгалзах тэмдгээр тэмдэглэнэ.
Бүх химийн урвалыг тодорхой шинж чанартай хэд хэдэн ангилалд хувааж болно.
Химийн урвалыг эхлэл ба үүсэх бодисын тоо, найрлагаар нь ангилах
Энэ ангиллын дагуу химийн урвалыг холбох, задрах, орлуулах, солилцох урвал гэж хуваадаг.
Үр дүнд нь нийлмэл урвалуудхоёр ба түүнээс дээш (нарийн төвөгтэй эсвэл энгийн) бодисоос нэг шинэ бодис үүсдэг. Ерөнхийдөө ийм химийн урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна.
Жишээлбэл:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
2Mg + O 2 = 2MgO.
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3
Нэгдлийн урвал нь ихэнх тохиолдолд экзотермик, i.e. дулаан ялгаруулах ажлыг үргэлжлүүлнэ. Хэрэв энгийн бодисууд урвалд оролцдог бол ийм урвалууд нь ихэвчлэн исэлдэлтийн урвал (ORR) байдаг, өөрөөр хэлбэл. элементүүдийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдөхөд үүсдэг. Нарийн төвөгтэй бодисуудын хоорондох нэгдлүүдийн урвалыг ORR гэж ангилах эсэхийг хоёрдмол утгагүй хэлэх боломжгүй юм.
Нэг нийлмэл бодисоос өөр хэд хэдэн шинэ бодис (нарийн төвөгтэй эсвэл энгийн) үүсэх урвалыг дараах байдлаар ангилдаг. задралын урвал. Ерөнхийдөө задралын химийн урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна.
Жишээлбэл:
CaCO 3 CaO + CO 2 (1)
2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)
CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)
H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)
2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)
Ихэнх задралын урвал нь халах үед тохиолддог (1,4,5). Цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор задрах боломжтой (2). Хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн (1, 3, 4, 5, 7) талст гидрат, хүчил, суурь, давсны задрал нь элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийг өөрчлөхгүйгээр явагддаг, өөрөөр хэлбэл. Эдгээр урвалууд нь ODD-тэй холбоогүй болно. ORR задралын урвалд илүү өндөр исэлдэлтийн төлөвт элементүүдээс үүссэн исэл, хүчил, давсны задрал орно (6).
Задрах урвалууд нь органик химид байдаг боловч өөр нэрээр - хагарал (8), усгүйжүүлэлт (9):
C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)
C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)
At орлуулах урвалуудэнгийн бодис нь нийлмэл бодистой харилцан үйлчилж, шинэ энгийн, шинэ нийлмэл бодис үүсгэдэг. Ерөнхийдөө химийн орлуулалтын урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна.
Жишээлбэл:
2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)
Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2 (2)
2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)
2КlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)
Орлуулах урвалын ихэнх нь исэлдэлтийн урвал юм (1 – 4, 7). Исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөггүй задралын урвалын жишээ цөөхөн байдаг (5, 6).
Солилцооны урвалЭнэ нь нарийн төвөгтэй бодисуудын хооронд үүсэх урвал бөгөөд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг солилцдог. Энэ нэр томъёог ихэвчлэн усан уусмал дахь ионуудтай холбоотой урвалд ашигладаг. Ерөнхийдөө химийн солилцооны урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна.
AB + CD = AD + CB
Жишээлбэл:
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)
NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)
NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)
AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)
CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)
Солилцооны урвал нь исэлддэггүй. Эдгээр солилцооны урвалын онцгой тохиолдол бол саармагжуулах урвал (хүчлийн шүлттэй урвал) юм (2). Солилцооны урвал нь урвалын бөмбөрцөгөөс ядаж нэг бодисыг хийн бодис (3), тунадас (4, 5) эсвэл муу задрах нэгдэл, ихэвчлэн ус (1, 2) хэлбэрээр зайлуулах чиглэлд явагддаг. ).
Исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтийн дагуу химийн урвалын ангилал
Урвалж, урвалын бүтээгдэхүүнийг бүрдүүлдэг элементүүдийн исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлтөөс хамааран бүх химийн урвалыг исэлдэлтийн төлөвийг өөрчлөхгүйгээр явагдах исэлдүүлэх урвал (1, 2) гэж хуваадаг (3, 4).
2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)
Mg 0 – 2e = Mg 2+ (бууруулах бодис)
C 4+ + 4e = C 0 (исэлдүүлэгч бодис)
FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)
Fe 2+ -e = Fe 3+ (бууруулах бодис)
N 5+ +3e = N 2+ (исэлдүүлэгч бодис)
AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)
Дулааны нөлөөгөөр химийн урвалын ангилал
Урвалын явцад дулаан (энерги) ялгарах эсвэл шингээгдэх эсэхээс хамааран бүх химийн урвалыг экзотермик (1, 2) ба эндотермик (3) гэж хуваадаг. Урвалын явцад ялгарах буюу шингэсэн дулааны хэмжээг (энерги) урвалын дулааны эффект гэнэ. Хэрэв тэгшитгэл нь ялгарсан эсвэл шингэсэн дулааны хэмжээг зааж байвал ийм тэгшитгэлийг термохимийн гэж нэрлэдэг.
N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46.2 кЖ (1)
2Mg + O 2 = 2MgO + 602.5 кЖ (2)
N 2 + O 2 = 2NO – 90.4 кЖ (3)
Химийн урвалыг урвалын чиглэлийн дагуу ангилах
Урвалын чиглэлийг үндэслэн буцах боломжтой (бүтээгдэхүүн нь анхдагч бодис үүсгэхийн тулд олж авсан ижил нөхцөлд бие биетэйгээ урвалд орох чадвартай химийн процессууд) ба эргэлт буцалтгүй (бүтээгдэхүүн нь бус химийн процессууд) гэж ялгадаг. бие биетэйгээ урвалд орж эхлэлийн бодис үүсгэх боломжтой).
Урвуу урвалын хувьд тэгшитгэлийг ерөнхийд нь дараах байдлаар бичнэ.
A + B ↔ AB
Жишээлбэл:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
Буцааж болшгүй урвалын жишээнд дараах урвалууд орно.
2КlО 3 → 2Кл + ЗО 2
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Урвалын эргэлт буцалтгүй байдлын нотолгоо нь хийн бодис, тунадас эсвэл муу задрах нэгдэл, ихэвчлэн ус, урвалын бүтээгдэхүүн болж ялгардаг.
Химийн урвалыг катализатор байгаагаар нь ангилах
Энэ үүднээс авч үзвэл катализаторын болон катализаторын бус урвалыг ялгадаг.
Катализатор нь химийн урвалын явцыг хурдасгадаг бодис юм. Катализаторын оролцоотойгоор үүсэх урвалыг катализатор гэж нэрлэдэг. Зарим урвал нь катализаторгүйгээр явагдах боломжгүй:
2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 катализатор)
Ихэнхдээ урвалын бүтээгдэхүүний аль нэг нь энэ урвалыг хурдасгах катализатор болдог (автокаталитик урвалууд):
MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, энд Ме нь металл юм.
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
ЖИШЭЭ 1