Sesle gelen tepkiler. ses kimyası

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

• giriiş
• 1. Ses kavramı. ses dalgaları
• 1.1 Kimyasal süreçler üzerindeki ses etkilerinin çalışma alanı
• 1.2 Ses kimyası yöntemleri
• 2. Yoğunlaştırma yöntemi olarak kızılötesi kullanımı kimyasal teknoloji süreçleri
• 3. Kimyasal süreçleri yoğunlaştırmanın bir yolu olarak ultrason kullanımı
• Çözüm
• giriiş
• 21. yüzyıl biyo- ve nanoteknolojiler, evrensel bilişim, elektronik, infrasound ve ultrason yüzyılıdır. Ultrason ve kızılötesi, ortamın parçacıklarının dalga benzeri yayılan salınım hareketidir ve bir dizi ile karakterize edilir. ayırt edici özellikleri dalgalanmalarla karşılaştırıldığında duyulabilir aralık. Ultrasonik frekans aralığında, yönlü radyasyon elde etmek nispeten kolaydır; ultra ses titreşimleri belirli maruz kalma alanlarında ultrasonik titreşimlerin yoğunluğunda bir artışa neden olarak, odaklanmaya kendilerini iyi bir şekilde verirler. Gazlarda, sıvılarda ve sıvılarda yayıldığında katılar ah, ses titreşimleri, çoğu bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında pratik uygulama bulan benzersiz fenomenler üretir, düzinelerce yüksek verimli, kaynak tasarrufu sağlayan ses teknolojisi ortaya çıktı. Son yıllarda, ses titreşimlerinin kullanımı endüstride ve bilimsel araştırmalarda giderek daha önemli bir rol oynamaya başlamıştır. alanında teorik ve deneysel çalışmalar ultrasonik kavitasyon ve sıvı fazda ultrason etkisi altında meydana gelen yeni teknolojik süreçlerin geliştirilmesini mümkün kılan akustik akışlar.
• Şu anda, kimyada yeni bir yön oluşuyor - birçok kimyasal-teknolojik süreci hızlandırmayı ve yeni maddeler elde etmeyi mümkün kılan sağlam kimya, ses-kimyasal reaksiyonlar alanındaki teorik ve deneysel çalışmaların yanı sıra birçok pratik iş yapılmıştır. Ses teknolojilerinin geliştirilmesi ve uygulanması, şu anda yeni madde ve malzemelerin yaratılmasında, bilinen malzemelere ve ortamlara yeni özellikler kazandırılmasında yeni umutlar açmakta ve bu nedenle, ultrason ve kızılötesi etkisi altında meydana gelen fenomen ve süreçlerin anlaşılmasını gerektirmektedir. , yeni teknolojilerin olanakları ve bunların uygulanması için beklentiler.
• 1. Ses kavramı. ses dalgaları

Ses, mekanik titreşimlerin katı, sıvı veya gaz halindeki bir ortamda elastik dalgalar şeklinde yayılması olan fiziksel bir olgudur. Dar anlamda ses, hayvanların ve insanların duyu organları tarafından nasıl algılandığı ile bağlantılı olarak düşünülen bu titreşimleri ifade eder.

Herhangi bir dalga gibi, ses de genlik ve frekans spektrumu ile karakterize edilir. Sıradan bir insan, 16-20 Hz ila 15-20 kHz frekans aralığında ses titreşimlerini duyabilir. İnsan işitme aralığının altındaki sese infrasound denir; daha yüksek: 1 GHz'e kadar - ultrasonla, 1 GHz'den - hiper sesle. Bir sesin yüksekliği karmaşık bir şekilde etkili ses basıncına, titreşimlerin frekansına ve şekline bağlıdır ve sesin perdesi sadece frekansa değil aynı zamanda ses basıncının büyüklüğüne de bağlıdır.

Havadaki ses dalgaları, değişen sıkıştırma ve seyrekleşme alanlarıdır. Ses dalgaları, salınım sürecinin bir örneği olarak hizmet edebilir. Herhangi bir dalgalanma, sistemin denge durumunun ihlali ile ilişkilidir ve özelliklerinin denge değerlerinden sapması ve ardından orijinal değere dönüşü ile ifade edilir. Ses titreşimleri için böyle bir özellik, ortamdaki bir noktadaki basınçtır ve sapması ses basıncı.

Elastik bir ortamın parçacıklarının tek bir yerde, örneğin bir piston kullanarak keskin bir yer değiştirmesini yaparsanız, bu yerdeki basınç artacaktır. Parçacıkların elastik bağları nedeniyle, basınç komşu parçacıklara aktarılır, bu da sırayla bir sonrakine etki eder ve alan yüksek kan basıncı elastik bir ortamda hareket ediyormuş gibi. Yüksek basınç alanını alan takip eder. Indirgenmiş basınç ve böylece, ortamda bir dalga şeklinde yayılan bir dizi alternatif sıkıştırma ve seyrekleşme bölgesi oluşur. Bu durumda elastik ortamın her parçacığı salınım yapacaktır.

Şekil 1 - Bir dalganın yayılması sırasında parçacıkların hareketi a) bir boyuna dalganın yayılması sırasında ortamın parçacıklarının hareketi; b) enine bir dalganın yayılması sırasında ortamın parçacıklarının hareketi.

Şekil 2 - Salınım sürecinin özellikleri

Yoğunlukta önemli dalgalanmaların olmadığı sıvı ve gazlı ortamlarda, akustik dalgalar doğaları gereği boyunadır, yani parçacık salınım yönü dalga hareketinin yönü ile çakışır. Katılarda, boyuna deformasyonlara ek olarak, enine (kesme) dalgaların uyarılmasına neden olan elastik kayma deformasyonları da ortaya çıkar; bu durumda parçacıklar dalga yayılma yönüne dik olarak salınır. Boyuna dalgaların yayılma hızı, kesme dalgalarının yayılma hızından çok daha büyüktür.

1.1 Kimyasal süreçler üzerindeki ses etkilerinin çalışma alanı

Güçlü akustik dalgaların etkileşimini ve ortaya çıkan kimyasal ve fizikokimyasal etkileri inceleyen kimya dalına sonokimya (sonokimya) denir. Sonokimya, bir ses alanının hacminde meydana gelen sonokimyasal reaksiyonların kinetiğini ve mekanizmasını araştırır. Ses kimyası alanı ayrıca ses alanındaki bazı fiziksel ve kimyasal süreçleri içerir: sonolüminesans, bir maddenin ses etkisi altında dağılması, emülsifikasyon ve diğer kolloidal kimyasal süreçler. Sonolüminesans, bir sıvıda güçlü bir ultrasonik dalga tarafından oluşturulan kavitasyon kabarcıklarının çökmesi sırasında bir ışık parlamasının ortaya çıkması olgusudur. Sonolüminesans gözlemlemek için tipik bir deneyim aşağıdaki gibidir: bir su kabına bir rezonatör yerleştirilir ve içinde duran küresel bir ultrasonik dalga oluşturulur. Yeterli ultrason gücü ile, tankın tam ortasında parlak bir nokta mavimsi ışık kaynağı belirir - ses ışığa dönüşür. Sonokimya, akustik titreşimlerin - sonokimyasal reaksiyonların etkisi altında meydana gelen kimyasal reaksiyonların çalışmasına büyük önem verir.

Kural olarak, ses-kimyasal işlemler ultrasonik aralıkta (20 kHz'den birkaç MHz'e kadar) incelenir. Kilohertz aralığındaki ve infrasonik aralıktaki ses titreşimleri çok daha az çalışılır.

Ses kimyası, kavitasyon süreçlerini araştırır. Kavitasyon (Latince kavita - boşluktan), bir sıvı akışındaki buhar kabarcıklarının buharlaşma ve ardından yoğunlaşması, gürültü ve hidrolik şoklar, sıvıda boşlukların oluşumu (kavitasyon kabarcıkları veya oyuklar) sürecidir. meydana geldiği sıvının kendisi. Kavitasyon, hızındaki bir artışla (hidrodinamik kavitasyon) veya seyrekleşme yarı döngüsü (akustik kavitasyon) sırasında yüksek yoğunluklu bir akustik dalganın geçişi ile meydana gelebilen sıvıdaki basınçta yerel bir azalmanın bir sonucu olarak meydana gelir. ), etkinin başka nedenleri de var. Akışla birlikte daha yüksek basınçlı bir alana hareket eden veya sıkıştırmanın yarım döngüsü sırasında kavitasyon balonu bir şok dalgası yayarak çöker.

1.2 Ses kimyası yöntemleri

Ses-kimyasal reaksiyonları incelemek için kullanılır. aşağıdaki yöntemler: bir sıvıda yüksek frekanslı ses titreşimleri oluşturmak için ters piezoelektrik etki ve manyetostriksiyon etkisi, ses-kimyasal reaksiyonların ürünlerini incelemek için analitik kimya, ters piezoelektrik etki - bir elektrik alanının etkisi altında mekanik deformasyonların oluşumu (akustikte kullanılır) yayıcılar, mekanik hareket sistemlerinde - aktivatörler).

Magnetostrimction, bir cismin manyetizasyon durumu değiştiğinde, hacminin ve lineer boyutlarının değişmesi gerçeğinden oluşan bir olgudur (ultrason ve hiper ses oluşturmak için kullanılırlar).

kızılötesi -- ses dalgaları insan kulağının algıladığı frekansın altında bir frekansa sahip. İnsan kulağı genellikle 16-20 "000 Hz frekans aralığındaki sesleri işitebildiğinden, genellikle 16 Hz infrasound frekans aralığının üst sınırı olarak alınır. Infrasound aralığının alt sınırı şartlı olarak 0,001 Hz olarak tanımlanır. .

Infrasound, elastik bir ortamın düşük salınım frekansıyla ilişkili bir dizi özelliğe sahiptir: çok daha büyük salınım genliklerine sahiptir; atmosferdeki emilimi ihmal edilebilir olduğundan havada çok daha fazla yayılır; kırınım fenomenini sergiler, bunun sonucunda odalara kolayca nüfuz eder ve gecikmeyi geciktiren engellerin etrafından geçer duyulabilir sesler; rezonans nedeniyle büyük nesnelerin titreşmesine neden olur.

dalga ultrason kimyasal kavitasyon

2. Kimyasal-teknolojik süreçleri yoğunlaştırmanın bir yolu olarak kızılötesi kullanmak

Bu durumda kimyasal reaksiyonlar üzerindeki fiziksel etki, infrasonik cihazlarda gerçekleştirilir,- sıvı ortamdaki teknolojik süreçleri yoğunlaştırmak için düşük frekanslı akustik titreşimlerin kullanıldığı cihazlar (aslında 20 Hz'ye kadar frekansla infrasonik, 100 Hz'ye kadar frekansla ses). Salınımlar, çeşitli konfigürasyon ve şekillerde esnek yayıcılar veya teknolojik kapların duvarlarına elastik elemanlar (örneğin kauçuk) aracılığıyla bağlanan sert metal pistonların yardımıyla doğrudan işlenmiş ortamda oluşturulur. Bu, infrasonik aparatın duvarlarını kaynağın titreşimlerinden boşaltmayı mümkün kılar, endüstriyel tesislerdeki titreşimlerini ve gürültü seviyesini önemli ölçüde azaltır. Infrasonik cihazlarda, büyük genlikli salınımlar (birimlerden onlarca mm'ye kadar) uyarılır.

Bununla birlikte, çalışma ortamı tarafından infrasonun düşük absorpsiyonu ve salınım yayıcı ile eşleşme olasılığı (uygun kaynak parametrelerinin seçimi) ve aparatın boyutu (belirli sıvı hacimlerinin işlenmesi için) doğrusal olmayanın genişletilmesini mümkün kılar. büyük teknolojik hacimlere kızılötesi etkisi altında ortaya çıkan dalga etkileri. Bu nedenle, infrasonik cihazlar, sıvıların küçük bir hacimde işlendiği ultrasonik cihazlardan temel olarak farklıdır.

İnfrasonik cihazlarda, aşağıdaki fiziksel etkiler gerçekleştirilir (bir veya daha fazla aynı anda): kavitasyon, yüksek genlikli değişken ve radyasyon (ses radyasyonu) basınçları, alternatif sıvı akışları, akustik akımlar (sonik rüzgar), sıvının gazının alınması ve gaz oluşumu. çok sayıda gaz kabarcığı ve içindeki denge katmanları, asılı parçacıklar ve sıvı arasındaki salınımların faz kayması. Bu etkiler redoks, elektrokimyasal ve diğer reaksiyonları önemli ölçüde hızlandırır, katı malzemelerin sıvılarda karıştırılması, filtrelenmesi, çözülmesi ve dağıtılması, süspansiyonların ayrılması, sınıflandırılması ve dehidrasyonun yanı sıra parçaların ve mekanizmaların temizlenmesi vb. gibi endüstriyel süreçleri 2-4 kat yoğunlaştırır. .

Kızılötesi sesin kullanılması, cihazın belirli enerji ve metal tüketimini ve genel boyutlarını azaltmanın yanı sıra, karıştırıcıların ve diğer cihazların kurulumunu ortadan kaldıran boru hatları boyunca taşınırken sıvıları doğrudan akışta işlemeye izin verir.

Şekil 3 - Süspansiyonları karıştırmak için infrasonik aparat: 1 - membran titreşim yayıcı; 2 - basınçlı hava modülatörü; 3 - önyükleme aygıtı; 4 - kompresör

Infrasound'un en yaygın uygulamalarından biri, örneğin tüp infrasound aparatı aracılığıyla süspansiyonların karıştırılmasıdır. Böyle bir makine, bir veya daha fazla seri bağlı hidropnömatik emitörden ve bir yükleme cihazından oluşur.

3. Kimyasal işlemlerin yoğunlaştırılmasında ultrason kullanımı

ultrason mikron - insan kulağının algıladığından daha yüksek bir frekansa sahip ses dalgaları, genellikle ultrasonun 20.000 Hertz'in üzerindeki frekansları ifade ettiği anlaşılır. Endüstride kullanılan yüksek frekanslı titreşimler genellikle piezoseramik dönüştürücüler kullanılarak oluşturulur. Ultrasonik titreşimlerin gücünün birincil öneme sahip olduğu durumlarda, mekanik ultrason kaynakları kullanılır.

Ultrasonun bir sıvıda meydana gelen kimyasal ve fiziko-kimyasal süreçler üzerindeki etkisi şunları içerir: bazı kimyasal reaksiyonların başlatılması, reaksiyonların hızında ve bazen yönünde değişiklik, sıvıda bir parıltının ortaya çıkması (sonolüminesans), şok dalgalarının oluşturulması. sıvıda, karışmayan sıvıların emülsifikasyonu ve hareketli ortam içinde veya vücudun yüzeyinde birleşme parçacıklarının emülsiyonları, katıların emülsiyonları, dispersiyonu (katıların veya sıvıların ince öğütülmesi) ve katı parçacıkların pıhtılaşması (küçük dağılmış parçacıkların daha büyük agregalar halinde birleştirilmesi) sıvılarda, sıvıların gazdan arındırılması, vb. Teknolojik süreçlerin uygulanması için ultrasonik cihazlar kullanılır.

Ultrasonun etkisi çeşitli süreçler kavitasyon ile ilişkili (gaz, buhar veya bunların bir karışımı ile dolu akustik bir boşluk dalgasının (kavitasyon kabarcıkları) geçişi sırasında bir sıvıda oluşum).

Ultrason etkisi altında bir sıvıda meydana gelen kimyasal reaksiyonlar (ses-kimyasal reaksiyonlar) aşağıdakilere ayrılabilir: a) kavitasyon balonu (H, OH,) içindeki çözünmüş maddeler ve su moleküllerinin ayrışma ürünleri arasında sulu çözeltilerde meydana gelen redoks reaksiyonları. , örneğin:

b) Kavitasyon balonu içerisinde çözünmüş gazlar ile yüksek buhar basıncına sahip maddeler arasındaki reaksiyonlar:

c) Su ayrışmasının radikal ürünleri tarafından değil, bir kavitasyon balonunda ayrışan başka bazı maddeler tarafından başlatılan zincir reaksiyonları, örneğin sonokimyasal ayrışmanın bir sonucu olarak oluşan Br'nin etkisi altında maleik asidin fumarik aside izomerizasyonu.

d) Makromolekül içeren reaksiyonlar. Bu reaksiyonlar için sadece kavitasyon ve ilişkili şok dalgaları ve kümülatif jetler değil, aynı zamanda molekülleri bölen mekanik kuvvetler de önemlidir. Monomer varlığında elde edilen makroradikaller, polimerizasyonu başlatabilir.

e) Sıvı ve katı patlayıcılarda patlamanın başlaması.

f) Sıvı, susuz sistemlerdeki reaksiyonlar, örneğin hidrokarbonların pirolizi ve oksidasyonu, aldehitlerin ve alkollerin oksidasyonu, aromatik bileşiklerin alkilasyonu, vb.

Sonokimyasal reaksiyonların ana enerji özelliği, 100 eV emilen enerji pahasına oluşan ürün moleküllerinin sayısı ile ifade edilen enerji verimidir. Redoks reaksiyonlarının ürünlerinin enerji verimi genellikle birkaç birimi geçmez ve zincir reaksiyonları için birkaç bine ulaşır.

Birçok reaksiyonda ultrasonun etkisi altında, hızı birkaç kat artırmak mümkündür (örneğin, hidrojenasyon, izomerizasyon, oksidasyon vb. Reaksiyonlarda), bazen verim de aynı anda artar.

Çeşitli teknolojik süreçlerin (örneğin, havanın çözündüğü, nitrojen oksitlerin oluştuğu ve oluştuğu suya maruz kaldığında) geliştirilmesinde ve uygulanmasında ultrasonun etkisini dikkate almak, eşlik eden süreçleri anlamak için önemlidir. ortamdaki sesin emilimi.

Çözüm

Şu anda, ses titreşimleri endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır ve gerekirse üretim süreçlerini keskin bir şekilde yoğunlaştırmayı mümkün kılan umut verici bir teknolojik faktördür.

Malzeme ve maddelerin üretimi ve işlenmesi için teknolojik işlemlerde güçlü ultrason kullanımı şunları sağlar:

Bir prosesin veya ürünün maliyetini azaltmak,

Yeni ürünler almak veya mevcut ürünlerin kalitesini artırmak,

Geleneksel teknolojik süreçleri yoğunlaştırmak veya yenilerinin uygulanmasını teşvik etmek,

Proses sıvılarının agresifliğini azaltarak çevresel durumun iyileştirilmesine katkıda bulunun.

Bununla birlikte, ultrasonun canlı organizmalar üzerinde son derece olumsuz bir etkisi olduğu unutulmamalıdır. Bu tür etkileri azaltmak için, teknolojik işlemler için uzaktan kumanda sistemleri kullanılarak ultrasonik tesisatların özel odalara yerleştirilmesi tavsiye edilir. Bu tesislerin otomasyonunun büyük etkisi vardır.

Ultrasonun etkilerinden korunmanın daha ekonomik bir yolu, ultrasonik tesisatları kapatan ses geçirmez kasalar veya ultrason yolunda bulunan ekranlar kullanmaktır. Bu ekranlar çelik sac veya duralumin, plastik veya özel kauçuktan yapılmıştır.

Kullanılan kaynakların listesi

1. Margulis MA Ses kimyasının temelleri (akustik alanlarda kimyasal reaksiyonlar); ders kitabı kimya için ödenek. ve kimyasal teknoloji uzmanı. Üniversitelerin uzmanlıkları / M.A. Margulis. M.: Yüksekokul, 1984. 272 ​​s.

2. Süslik K.S. Ultrason. Kimyasal, fiziksel ve biyolojik etkileri. Ed.: VCH, N.Y., 336 s.

3. Kardaşev G.A. Kimyasal teknoloji süreçlerinin yoğunlaştırılması için fiziksel yöntemler. Moskova: Kimya, 1990, 208 s.

5. Lüminesans

6. Ultrason

Allbest.ru'da barındırılıyor

Benzer Belgeler

Kimyasal teknoloji süreçleri. Kimyasal-teknolojik bir süreç şemasının geliştirilmesi. Optimizasyon kriterleri. Topolojik yöntem ve HTS. Grafik teorisi kavramları ve tanımları. CTS elemanlarının teknolojik modunun parametreleri. Stokastik süreçlerin incelenmesi.

ders, 18/02/2009 eklendi


Organik sentezin kimyasal süreçleri teorisi. Çözüm: Herhangi bir katalizör varlığında benzenin propilen ile alkilasyonu sırasında, hidrojen atomlarının art arda ikamesi, farklı alkilasyon derecelerine sahip bir ürün karışımının oluşumu ile meydana gelir.

dönem ödevi, eklendi 01/04/2009


organik sentez kimyanın bir bölümü olarak, çalışmasının konusu ve yöntemleri. Alkilasyon ve asilasyon süreçlerinin özü, karakteristik reaksiyonlar ve akış ilkeleri. Yoğunlaşma reaksiyonlarının tanımı. Nitrasyonun özellikleri, önemi, halojenasyon reaksiyonları.

ders, 28/12/2009 eklendi


Yanma ve patlama süreçlerini incelemenin aşamaları. Başlıca patlama türleri, kimyasal reaksiyonların türüne ve maddenin yoğunluğuna göre sınıflandırılması. Bozunma, redoks, polimerizasyon, izomerizasyon ve yoğuşma reaksiyonları, patlamalara dayalı karışımlar.

özet, eklendi 06/06/2011


Endüstriyel su arıtma. Su arıtma sağlayan bir dizi işlem. Sıvı ve gaz fazlarında homojen ve heterojen katalitik olmayan süreçler, bunların yasaları ve yoğunlaştırma yöntemleri. Karşılaştırmak çeşitli tipler kimyasal reaktörler.

ders, 29/03/2009 eklendi


Boya elde etme yöntemleri. Sentez yoluyla sodyum sülfanilatın elde edilmesi. Hammaddenin ve ortaya çıkan ürünün özellikleri. Kimyasal-teknolojik süreçlerin ve ekipmanların hesaplanması. Sodyum sülfanilatın elde edilmesi için kimyasal yöntemin matematiksel açıklaması.

tez, eklendi 21/10/2013


Kimyasal reaksiyon hızı kavramı ve hesaplanması, bilimsel ve pratik önemi ve uygulaması. Kitle eylemi yasasının formülasyonu. Kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktörler. Homojen ve heterojen sistemlerde meydana gelen reaksiyon örnekleri.

sunum, 30.04.2012 eklendi


Kimyasal reaksiyonların geçişi için kavram ve koşullar. Bağlantı, ayrışma, ikame, değişim reaksiyonlarının karakterizasyonu ve endüstrideki uygulamaları. Metalurjinin kalbindeki redoks reaksiyonları, değerlik özü, transesterifikasyon türleri.

özet, eklendi 01/27/2012


Kimya endüstrisi için suyun değeri. için su hazırlama üretim süreçleri. Katalitik süreçler, sınıflandırılması. Katalizörün kimyasal-teknolojik süreçlerin hızı üzerindeki etkisi. Kükürt yakmak için fırının malzeme dengesi.

test, 18/01/2014 eklendi


Ultrasonun kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkisinin mekanizmaları. Teknolojik süreçlerin geliştirilmesinde ve uygulanmasında bunun muhasebeleştirilmesi. Ultrason yardımıyla gerçekleştirilen teknolojiler. Hassas temizleme ve yağ giderme. Eriyiklerin gazdan arındırılması ve polimerlerin ve metallerin kaynağı.

Kimyasal reaksiyonlar günlük hayatımızın bir parçasıdır. Mutfakta yemek yapmak, araba kullanmak, bu tepkiler yaygın. Bu liste, çoğumuzun hiç görmediği en şaşırtıcı ve sıra dışı tepkileri içerir.

10. Klor gazında sodyum ve su

Sodyum oldukça yanıcı bir elementtir. Bu videoda, bir klor gazı şişesine sodyuma eklenen bir damla su görüyoruz. Sarı- sodyumun işi. Sodyum ve kloru birleştirirsek, sodyum klorür, yani sıradan sofra tuzu elde ederiz.

9. Magnezyum ve kuru buzun reaksiyonu

Magnezyum son derece yanıcıdır ve çok parlak yanar. Bu deneyde, magnezyumun bir kuru buz - donmuş karbondioksit kabuğunda nasıl tutuştuğunu görüyorsunuz. Magnezyum karbondioksit ve nitrojen içinde yanabilir. Erken fotoğrafçılıkta flaş olarak kullanılan parlak ışık nedeniyle, bugün hala deniz roketlerinde ve havai fişeklerde kullanılmaktadır.

8. Berthollet tuzu ve tatlılarının reaksiyonu

Potasyum klorat, potasyum, klor ve oksijenden oluşan bir bileşiktir. Potasyum klorat erime noktasına kadar ısıtıldığında, o anda onunla temas eden herhangi bir nesne kloratın parçalanmasına neden olarak patlamaya neden olur. Bozulmadan sonra ortaya çıkan gaz oksijendir. Bu nedenle genellikle uçaklarda, uzay istasyonlarında ve denizaltılarda oksijen kaynağı olarak kullanılır. Mir istasyonu yangını da bu maddeyle ilişkilendirildi.

7. Meisner etkisi

Bir süperiletken geçiş sıcaklığının altındaki bir sıcaklığa soğutulduğunda, diyamanyetik hale gelir: yani nesne, kendisine çekilmek yerine manyetik alan tarafından itilir.

6. Sodyum asetat ile aşırı doygunluk

Evet, evet, bu efsanevi sodyum asetattır. Sanırım herkes çoktan duymuştur" sıvı buz". Eh, eklenecek başka bir şey yok)

5. Süper emici polimerler

Hidrojel olarak da bilinirler, kendi kütlelerine göre çok büyük miktarda sıvıyı emebilirler. Bu nedenle bebek bezi sektöründe olduğu gibi yeraltı kablolarının yapımı gibi suya ve diğer sıvılara karşı korumanın gerekli olduğu diğer alanlarda da kullanılmaktadırlar.

4. Yüzen kükürt heksaflorür

Kükürt heksaflorür, kokusu olmayan, renksiz, toksik olmayan ve yanıcı olmayan bir gazdır. Havadan 5 kat daha yoğun olduğu için kaplara dökülebilir ve içine daldırılan hafif cisimler suda yüzer gibi yüzer. Bu gazı kullanmanın bir diğer komik, tamamen zararsız özelliği ise sesi keskin bir şekilde düşürmesidir, yani etkisi helyum maruziyetinin tam tersidir. Etki burada görülebilir:

3. Süperakışkan helyum

Helyum -271 santigrat dereceye kadar soğutulduğunda lambda noktasına ulaşır. Bu aşamada (sıvı halde) helyum II olarak bilinir ve süperakışkandır. En ince kılcal damarlardan geçtiğinde viskozitesini ölçmek imkansızdır. Ek olarak, görünüşe göre yerçekiminin etkilerinden sıcak bir alan aramak için "sürünecek". İnanılmaz!

2. Termit ve sıvı nitrojen

Hayır, bu videoda termitlerin üzerine sıvı nitrojen dökmeyecekler.

Termit, termit reaksiyonu olarak bilinen bir alüminotermik reaksiyon üreten bir alüminyum tozu ve metal oksittir. Patlayıcı değildir, ancak çok yüksek sıcaklık parlamaları meydana gelebilir. Bazı fünye türleri, termit reaksiyonuyla "başlar" ve yanma birkaç bin derecelik bir sıcaklıkta gerçekleşir. Aşağıdaki klipte, sıvı nitrojen ile termit reaksiyonunu "soğutma" girişimlerini görüyoruz.

1. Briggs-Rauscher reaksiyonu

Bu reaksiyon salınımlı kimyasal reaksiyon olarak bilinir. Wikipedia'ya göre: "Yeni hazırlanmış renksiz bir çözelti yavaşça kehribar rengine döner, sonra keskin bir şekilde koyu maviye döner, sonra yavaşça tekrar renksizleşir; süreç bir daire içinde birkaç kez tekrarlanır, sonunda koyu mavi renkte durur ve sıvının kendisi güçlü kokar. iyot ". Bunun nedeni, ilk reaksiyon sırasında, sırayla ikinci bir reaksiyona neden olan belirli maddelerin üretilmesi ve işlemin tükenene kadar tekrarlanmasıdır.

Daha ilginç:

İnanılmaz Gerçekler

Günlük hayatımızdaki moleküler malzeme o kadar öngörülebilir ki, temel elementlere ne kadar şaşırtıcı şeyler olabileceğini çoğu zaman unutuyoruz.

Vücudumuzun içinde bile birçok şaşırtıcı kimyasal reaksiyon gerçekleşir.

İşte size bir kimya dersini hatırlatacak bazı büyüleyici ve etkileyici GIF şeklindeki kimyasal ve fiziksel reaksiyonlar.

kimyasal reaksiyonlar

1. "Firavun'un yılanı" - cıva tiyosiyanatın bozunması

Cıva tiyosiyanatın yanması, diğer üç bileşene ayrışmasına yol açar. kimyasallar. Bu üç kimyasal daha sonra üç maddeye ayrışır ve bu da devasa bir "yılan"ın yayılmasına yol açar.

2. Yanan maç

Kibrit başlığı kırmızı fosfor, kükürt ve Bertolet tuzu içerir. Fosfor tarafından üretilen ısı, Bertolet tuzunu ayrıştırır ve işlem sırasında oksijeni serbest bırakır. Oksijen, örneğin bir mum yakmak için kullandığımız kısa ömürlü bir alev üretmek için kükürt ile birleşir.

3. Ateş + hidrojen

Hidrojen gazı havadan daha hafiftir ve bir alev veya kıvılcımla tutuşabilir, bu da muhteşem bir patlamaya neden olabilir. Bu nedenle helyum artık balonları doldurmak için hidrojenden daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

4. Cıva + alüminyum

Cıva, alüminyumun koruyucu oksit tabakasına (pas) nüfuz ederek çok daha hızlı paslanmasına neden olur.

Kimyasal reaksiyon örnekleri

5. Yılan zehiri + kan

Bir kan petri kabına yerleştirilen bir damla engerek zehiri, onu kalın bir katı madde yığını halinde kıvrılmasına neden olur. Zehirli bir yılan tarafından ısırıldığımızda vücudumuzda olan budur.

6. Demir + bakır sülfat çözeltisi

Demir, çözeltideki bakırın yerini alarak bakır sülfatı demir sülfata dönüştürür. Saf bakır demir üzerinde toplanır.

7. Gaz kabının ateşlenmesi

8. Klor tableti + tıbbi alkol kapalı bir şişede

Reaksiyon, basınçta bir artışa yol açar ve kabın yırtılmasıyla sona erer.

9. p-nitroanilinin polimerizasyonu

Bir gif üzerinde, yarım çay kaşığı p-nitroanilin veya 4-nitroanilin'e birkaç damla konsantre sülfürik asit eklenir.

10. Hidrojen peroksitte kan

Kandaki katalaz adı verilen bir enzim, hidrojen peroksiti su ve oksijen gazına dönüştürerek oksijen kabarcıklarından oluşan bir köpük oluşturur.

kimyasal deneyler

11. Sıcak suda galyum

Ağırlıklı olarak elektronikte kullanılan galyumun erime noktası 29.4 santigrat derece yani elinizde eriyecek.

12. Beta kalaydan alfa modifikasyonuna yavaş geçiş

Soğuk sıcaklıklarda, kalayın beta allotropu (gümüş, metalik) kendiliğinden alfa allotropuna (gri, tozlu) dönüşür.

13. Sodyum poliakrilat + su

Bebek bezlerinde kullanılanla aynı malzeme olan sodyum poliakrilat, nemi emmek için bir sünger görevi görür. Su ile karıştırıldığında, bileşik katı bir jele dönüşür ve su artık sıvı değildir ve dökülemez.

14. Radon 220 gazı sis odasına enjekte edilecek

V şeklindeki iz, radon parçalanıp polonyuma dönüştüğünde salınan iki alfa parçacığından (helyum-4 çekirdeği) kaynaklanmaktadır.

Ev kimyası deneyleri

15. Hidrojel topları ve renkli su

Bu durumda difüzyon gerçekleşir. Hidrojel, suyu çok iyi emen bir polimer granüldür.

16. Aseton + Strafor

Strafor, aseton içinde çözüldüğünde köpüğe hava salan, bu da büyük miktarda malzemeyi az miktarda sıvı içinde çözüyormuşsunuz gibi görünmesini sağlayan strafordan yapılmıştır.

17. Kuru buz + bulaşık sabunu

Suya konulan kuru buz bir bulut oluştururken, sudaki bulaşık deterjanı karbondioksit ve su buharını kabarcık şeklinde tutar.

18. Süte eklenen bir damla deterjan Gıda boyası

Süt çoğunlukla sudur, ancak aynı zamanda vitaminler, mineraller, proteinler ve çözelti içinde asılı duran küçük yağ damlacıkları da içerir.

Bulaşık deterjanı, proteinleri ve yağları solüsyonda tutan kimyasal bağları gevşetir. Sabun molekülleri, çözelti eşit şekilde karıştırılana kadar yağ molekülleriyle bağlantı kurmak için etrafta koşturmaya başladığında, yağ molekülleri karışır.

19. Fil Diş Macunu

maya ve ılık su ile bir kaba dökün deterjan, hidrojen peroksit ve gıda boyası. Maya, hidrojen peroksitten oksijen salınımı için bir katalizör görevi görerek birçok kabarcık oluşturur. Sonuç olarak, köpük oluşumu ve ısı salınımı ile ekzotermik bir reaksiyon oluşur.

Kimyasal deneyler (video)

20. Ampul Tükenmişliği

Tungsten filamanı koparak filamanın parlamasına neden olan bir elektrik kısa devresine neden olur.

21. Cam kavanozda ferrofluid

Bir ferroakışkan, bir manyetik alan varlığında yüksek oranda manyetize hale gelen bir sıvıdır. Sabit disklerde ve makine mühendisliğinde kullanılır.

Başka bir ferroakışkan.

22. İyot + alüminyum

İnce dağılmış alüminyumun oksidasyonu suda meydana gelir ve koyu mor buharlar oluşturur.

23. Rubidyum + su

Rubidyum, rubidyum hidroksit ve hidrojen gazı oluşturmak için su ile çok hızlı reaksiyona girer. Reaksiyon o kadar hızlıdır ki, bir cam kapta gerçekleştirilirse kırılabilir.

Patlayıcı dönüşüm reaksiyonlarının nihai sonucu genellikle ilk patlayıcının kimyasal formülü veya (bir patlayıcı karışım olması durumunda) bileşimi ile nihai patlama ürünlerinin bileşimi ile ilgili bir denklem ile ifade edilir.

Bir patlama sırasında kimyasal dönüşüm denklemi bilgisi iki açıdan önemlidir. Bir yandan, bu denklem, bir patlamanın gaz halindeki ürünlerinin ısısını ve hacmini ve sonuç olarak, sıcaklık, basınç ve patlamanın diğer parametrelerini hesaplamak için kullanılabilir. Öte yandan, yeraltı işlerinde patlatma amaçlı patlayıcılar söz konusu olduğunda, patlama ürünlerinin bileşimi özellikle önemlidir (bu nedenle maden havalandırmasının hesaplanması, böylece karbon monoksit ve azot oksitlerin miktarı belirli bir hacmi geçmez) .

Ancak, bir patlama sırasında kimyasal denge her zaman kurulmaz. Hesaplamanın, patlayıcı dönüşümün nihai dengesini güvenilir bir şekilde oluşturmaya izin vermediği bu sayısız durumda, deneye dönülür. Ancak, patlama anında ürünlerin bileşiminin deneysel olarak belirlenmesi de ciddi zorluklarla karşılaşmaktadır, çünkü patlama ürünlerinde Yüksek sıcaklık soğutulduktan sonra tespit edilemeyen atomlar ve serbest radikaller (aktif parçacıklar) içerebilir.

Organik patlayıcılar, kural olarak, karbon, hidrojen, oksijen ve azottan oluşur. Bu nedenle, patlama ürünleri aşağıdaki gaz ve katı maddeleri içerebilir: CO 2, H 2 O, N 2, CO, O 2, H 2, CH 4 ve diğer hidrokarbonlar: NH 3, C 2 N 2, HCN, NO, N 2 O, C. Patlayıcıların bileşimi kükürt veya klor içeriyorsa, patlamanın ürünleri sırasıyla SO 2 , H 2 S, HCl ve Cl 2 içerebilir. Patlayıcıların bileşimindeki metal içeriği durumunda, örneğin alüminyum veya bazı tuzlar (örneğin, amonyum nitrat NH 4 NO 3, baryum nitrat Ba (NO 3) 2; kloratlar - baryum klorat Ba (ClO 3) 2, potasyum klorat KClO 3 ; perkloratlar - amonyum NHClO 4, vb.) patlama ürünlerinin bileşiminde oksitler vardır, örneğin Al 2 O 3, karbonatlar, örneğin baryum karbonat BaCO 3, potasyum karbonat K 2 CO 3 , bikarbonatlar (KHCO 3), siyanürler (KCN), sülfatlar (BaSO 4, K 2 SO 4), sülfürler (NS, K 2 S), sülfitler (K ​​2 S 2 O 3), klorürler (AlC) ben 3 , BaCl2 , KCl) ve diğer bileşikler.

Belirli patlama ürünlerinin mevcudiyeti ve miktarı, öncelikle patlayıcı bileşimin oksijen dengesine bağlıdır.

Oksijen dengesi, patlayıcı içindeki yanıcı elementlerin içeriği ile oksijen arasındaki oranı karakterize eder.

Oksijen dengesi genellikle patlayıcının içerdiği oksijenin ağırlık miktarı ile bileşiminde bulunan yanıcı elementlerin tam oksidasyonu için gerekli oksijen miktarı arasındaki fark olarak hesaplanır. Hesaplama, oksijen dengesinin yüzde olarak ifade edildiği 100 g patlayıcı için yapılır. Bileşimin oksijen ile sağlanması, oksijen dengesi (KB) veya oksijen katsayısı a to ile karakterize edilir; bu, göreceli olarak, yanıcı elementlerin daha yüksek oksitlere, örneğin CO2'ye tam oksidasyonu için oksijen fazlalığını veya eksikliğini ifade eder. ve H2O.

Bir patlayıcı, kendisini oluşturan yanıcı elementlerin tam oksidasyonu için gerekli olduğu kadar oksijen içeriyorsa, oksijen dengesi sıfıra eşittir. Fazlalık - KB pozitifse, oksijen eksikliği ile - KB negatiftir. Patlayıcıların oksijen açısından dengesi CB - 0'a karşılık gelir; bir ila = 1.

Patlayıcı karbon, hidrojen, azot ve oksijen içeriyorsa ve C a H b N c O d denklemi ile tanımlanıyorsa, oksijen dengesi ve oksijen katsayısı değerleri formüllerle belirlenebilir.

(2)

a, b, c ve d, patlayıcının kimyasal formülünde sırasıyla C, H, N ve O atomlarının sayısıdır; 12, 1, 14, 16 - en yakın tam sayıya yuvarlanır atom kütleleri sırasıyla karbon, hidrojen, nitrojen ve oksijen; (1) denklemindeki fraksiyonun paydası patlayıcının moleküler ağırlığını belirler: M = 12a + b + 14c + 16d.

Patlayıcıların üretim ve işletim (depolama, nakliye, kullanım) güvenliği açısından, formülasyonlarının çoğu negatif oksijen dengesine sahiptir.

Oksijen dengesine göre, tüm patlayıcılar aşağıdaki üç gruba ayrılır:

I. Pozitif oksijen dengesine sahip patlayıcılar: karbon CO2'ye, hidrojen H2O'ya oksitlenir, nitrojen ve fazla oksijen elemental biçimde salınır.

II. Negatif oksijen dengesine sahip patlayıcılar, bileşenlerin daha yüksek oksitlere tam oksidasyonu için oksijen yeterli olmadığında ve karbon kısmen CO'ya oksitlendiğinde (ancak tüm patlayıcılar gaza dönüşür).

III. Negatif oksijen dengesine sahip bir patlayıcı, ancak oksijen tüm yanıcı bileşenleri gazlara dönüştürmek için yeterli değildir (patlama ürünlerinde elementel karbon vardır).

4.4.1. Patlayıcıların patlayıcı ayrışma ürünlerinin bileşiminin hesaplanması

pozitif oksijen dengesi ile (I grubu patlayıcılar)

Patlama reaksiyonları için denklemler derlenirken, pozitif oksijen dengesine sahip patlayıcılar aşağıdaki hükümler tarafından yönlendirilir: karbon karbon dioksit CO2'ye oksitlenir, hidrojen su H2O'ya, azot ve fazla oksijen elemental biçimde salınır (N 2, O 2).

Örneğin.

1. Tek bir patlayıcının patlayıcı ayrışmasının bir reaksiyon denklemi yazın (patlama ürünlerinin bileşimini belirleyin).

Nitrogliserin: C3H5 (ONO 2) 3, M = 227.

Nitrogliserin için oksijen dengesinin değerini belirleriz:

KB > 0, reaksiyon denklemini yazıyoruz:

C 3 H 5 (ONO 2) 3 \u003d 3CO 2 + 2.5H 2 O + 0.25O 2 + 1.5N 2.

Ana reaksiyona ek olarak, ayrışma reaksiyonları devam eder:

2C02 2CO + 02;

02 + N2 2NO;

2H202H2+02;

H 2 O + CO CO 2 + H 2.

Ancak KB \u003d 3.5 (sıfırdan çok daha fazla) olduğundan - reaksiyonlar CO2, H20, N2 oluşumuna doğru kaydırılır, bu nedenle patlayıcı ayrışma ürünlerindeki CO, H2 ve NO gazlarının oranı önemsizdir. ve ihmal edilebilirler.

2. Karışık patlayıcıların patlayıcı ayrışma reaksiyonu için bir denklem oluşturun: amonal, %80 amonyum nitrat NH4NO3 (M = 80), %15 TNT C 7 H 5 N 3 O 6 (M = 227) ve %5 alüminyum Al (am M = 27).

Oksijen dengesinin ve karışık patlayıcılara α katsayısının hesaplanması şu şekilde yapılır: 1 kg karışımın içerdiği kimyasal elementlerin her birinin miktarı hesaplanır ve mol olarak ifade edilir. Daha sonra, 1 kg karışık patlayıcı için, görünüşte tek bir patlayıcının kimyasal formülüne benzer bir koşullu kimyasal formül oluştururlar ve daha sonra hesaplama yukarıdaki örneğe benzer şekilde gerçekleştirilir.

Karışık patlayıcı alüminyum içeriyorsa, CB ve α değerlerini belirlemek için denklemler aşağıdaki forma sahiptir:

,

,

burada e, koşullu formüldeki alüminyum atomlarının sayısıdır.

Çözüm.

1. 1 kg amonelin element bileşimini hesaplıyoruz ve koşullu kimyasal formülünü yazıyoruz.

%.

2. Amonyağın bozunması için reaksiyon denklemini yazın:

C 4.6 H 43.3 N 20 O 34 Al 1.85 \u003d 4.6CO 2 + 21.65H 2 O + 0.925Al 2 O 3 + 10N 2 + 0.2O 2.

4.4.2. Patlayıcıların patlayıcı ayrışma ürünlerinin bileşiminin hesaplanması

negatif oksijen dengesi ile (II grup BB)

Daha önce belirtildiği gibi, ikinci gruptaki patlayıcıların patlayıcı ayrışma reaksiyonları için denklemler derlenirken, aşağıdaki özellikler dikkate alınmalıdır: hidrojen H2O'ya oksitlenir, karbon CO'ya oksitlenir, kalan oksijen bir kısmını oksitler. CO'dan CO2'ye ve nitrojen, N2 şeklinde salınır.

Örnek: Pentaeritritol tetranitrat (PETN) C (CH 2 ONO 2) 4 Mthena \u003d 316'nın patlayıcı ayrışmasının reaksiyonu için bir denklem yapın. Oksijen dengesi -% 10.1'e eşittir.

İtibaren kimyasal formül tan, hidrojen ve karbonun tamamen oksidasyonuna kadar oksijenin yeterli olmadığı görülebilir (8 hidrojen için, H 2 O = 4H 2 O'ya dönüşmek için 4 atom oksijen gerekir) (5 için. Karbon, 10 atom CO 2 \u003d 5CO 2)'ye dönüşmek için oksijene ihtiyaç vardır 2) toplam 4 + 10 \u003d 14 de. oksijen ve sadece 12 atom var.

1. Isıtma elemanının ayrışması için reaksiyon denklemini oluşturuyoruz:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d 5CO + 4H 2 O + 1.5O 2 + 2N 2 \u003d 4H 2 O + 2CO + 3CO 2 + 2N 2.

CO ve CO2 katsayılarının değerini belirlemek için:

5CO + 1.5O 2 \u003d xCO + yCO 2,

x + y \u003d n - karbon atomlarının toplamı,

x + 2y \u003d m - oksijen atomlarının toplamı,

X + y \u003d 5 x \u003d 5 - y

x + 2y = 8 veya x = 8 - 2y

veya 5 - y \u003d 8 - 2y; y \u003d 8 - 5 \u003d 3; x \u003d 5 - 3 \u003d 2.

O. CO x = 2'deki katsayı; CO 2 y \u003d 3'te, yani.

5CO + 1.5 O2 \u003d 2CO + 3CO 2.

İkincil reaksiyonlar (ayrışmalar):

Su buharı: H2O + COCO2 + H2;

2H202H2+02;

Ayrışma: 2C02 2CO + 02;

2. Hatayı tahmin etmek için, ikincil reaksiyonların en önemlisini - su buharının reaksiyonunu (H 2 O + CO CO 2 + H 2) dikkate alarak, patlayıcı bozunma reaksiyonunun ürünlerinin bileşimini hesaplıyoruz.

PETN'nin patlayıcı bozunması için reaksiyon denklemi şu şekilde temsil edilebilir:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d uH 2 O + xCO + yCO 2 + zH 2 + 2N 2.

Isıtma elemanının patlayıcı dökülme sıcaklığı yaklaşık 4000 0 K'dir.

Buna göre su buharının denge sabiti:

.

Denklem sistemini yazıp çözüyoruz:

,

x + y = 5 (yukarıya bakın) karbon atomlarının sayısıdır;

2z + 2у = 8, hidrojen atomlarının sayısıdır;

x + 2y + u = 12 oksijen atomlarının sayısıdır.

Denklem sisteminin dönüşümü elde etmeye indirgenir. ikinci dereceden denklem:

7,15y 2 - 12,45y - 35 = 0.

(ay 2 + wy + c = 0 türünde bir denklem).

Çözümü şuna benziyor:

,

,

y = 3.248, sonra x = 1.752; z = 0.242; u = 3.758.

Böylece, reaksiyon denklemi şu şekli alır:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d 1.752CO + 3.248CO 2 + 3.758H20 + 0.242H 2 + 2N 2.

Ortaya çıkan denklemden, patlayıcı bozunma ürünlerinin bileşimini ve miktarını yaklaşık bir yöntemle belirleme hatasının önemsiz olduğu görülebilir.

4.4.3. Patlayıcıların patlayıcı ayrışma reaksiyonları için denklemlerin hazırlanması

negatif KB ile ( III grup)

Üçüncü grup patlayıcılar için patlayıcı ayrışma reaksiyonu denklemlerini yazarken, aşağıdaki sıraya uymak gerekir:

1. KB'sini patlayıcıların kimyasal formülü ile belirleyin;

2. hidrojeni H20'ye oksitlemek;

3. karbonu oksijen kalıntılarıyla CO'ya oksitleyin;

4. reaksiyon ürünlerinin geri kalanını, özellikle C, N, vb. yazın;

5. Oranları kontrol edin.

Örnek : Trinitrotoluen (trotil, tol) C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3'ün patlayıcı bozunması için bir denklem yazın.

Molar kütle M = 227; KB = -74.0%.

Çözüm: Kimyasal formülden, oksijenin karbon ve hidrojenin oksidasyonu için yeterli olmadığını görüyoruz: hidrojenin tam oksidasyonu için 2,5 oksijen atomu, karbonun eksik oksidasyonu için 7 atom (mevcut 6 atoma kıyasla sadece 9.5) gereklidir. ). Bu durumda, TNT'nin ayrışması için reaksiyon denklemi şu şekildedir:

C 6 H2 (NO 2) 3 CH3 \u003d 2.5H20 + 3.5CO + 3.5 C + 1.5N 2.

ikincil reaksiyonlar:

H20 + COC02 + H2;

Kimyasal reaksiyonlar sırasında, bir maddeden diğer maddeler elde edilir (nükleer reaksiyonlarla karıştırılmamalıdır; kimyasal element diğerine dönüşür).

Herhangi bir kimyasal reaksiyon, bir kimyasal denklemle tanımlanır:

Reaktifler → Reaksiyon ürünleri

Ok, reaksiyonun yönünü gösterir.

Örneğin:

Bu reaksiyonda metan (CH 4) oksijen (O 2) ile reaksiyona girerek karbondioksit (CO2) ve su (H2O) veya daha doğrusu su buharı oluşumuna neden olur. Bu, bir gaz brülörünü yaktığınızda mutfağınızda meydana gelen tepkidir. Denklem şu şekilde okunmalıdır: bir metan gazı molekülü iki oksijen gazı molekülü ile reaksiyona girerek bir molekül karbondioksit ve iki molekül su (buhar) ile sonuçlanır.

Kimyasal tepkimenin bileşenlerinin önündeki sayılara denir. reaksiyon katsayıları.

Kimyasal reaksiyonlar endotermik(enerji emilimi ile) ve ekzotermik(enerji salınımı ile). Metanın yanması, ekzotermik bir reaksiyonun tipik bir örneğidir.

Birkaç çeşit kimyasal reaksiyon vardır. En genel:

• bileşik reaksiyonlar;
• ayrışma reaksiyonları;
• tek yer değiştirme reaksiyonları;
• çift ​​ikame reaksiyonları;
• oksidasyon reaksiyonları;
• redoks reaksiyonları.

Bağlantı reaksiyonları

Bir bileşik reaksiyonda, en az iki element bir ürün oluşturur:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- tuz oluşumu.

Bağlantı reaksiyonlarının temel nüansına dikkat edilmelidir: reaksiyonun koşullarına veya reaksiyona katılan reaktiflerin oranlarına bağlı olarak, sonucu olabilir. farklı ürünler. Örneğin, normal kömür yanma koşulları altında, karbondioksit elde edilir:
C (t) + O 2 (g) → CO2 (g)

Yeterli oksijen yoksa, ölümcül karbon monoksit oluşur:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

bozunma reaksiyonları

Bu reaksiyonlar, olduğu gibi, özünde bileşiğin reaksiyonlarına zıttır. Bozunma reaksiyonunun bir sonucu olarak, madde iki (3, 4...) daha basit elemente (bileşiklere) ayrışır:

• 2H 2 O (g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- su ayrışması
• 2H 2 O 2 (g) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- hidrojen peroksitin ayrışması

Tek ikame reaksiyonları

Tek ikame reaksiyonlarının bir sonucu olarak, daha aktif element, bileşikteki daha az aktif elementin yerini alır:

Zn (t) + CuSO 4 (çözelti) → ZnSO 4 (çözelti) + Cu (t)

Bakır sülfat çözeltisindeki çinko, daha az aktif bakırın yerini alarak bir çinko sülfat çözeltisine neden olur.

Artan aktivite sırasına göre metallerin aktivite derecesi:

• En aktif olanları alkali ve toprak alkali metallerdir.

Yukarıdaki reaksiyon için iyonik denklem şöyle olacaktır:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

CuSO 4 iyonik bağı suda çözündüğünde bir bakır katyonuna (yük 2+) ve bir anyon sülfata (yük 2-) ayrışır. Yer değiştirme reaksiyonunun bir sonucu olarak, bir çinko katyonu oluşur (bakır katyonu ile aynı yüke sahiptir: 2-). Sülfat anyonunun denklemin her iki tarafında da mevcut olduğuna dikkat edin, yani tüm matematik kurallarına göre azaltılabilir. Sonuç bir iyon-moleküler denklemdir:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Çift ikame reaksiyonları

Çift ikame reaksiyonlarında, iki elektron zaten değiştirilir. Bu tür reaksiyonlara da denir. değişim reaksiyonları. Bu reaksiyonlar çözelti içinde meydana gelir:

• çözünmeyen katı (çökelme reaksiyonu);
• su (nötralizasyon reaksiyonları).

yağış reaksiyonları

Bir gümüş nitrat (tuz) çözeltisini bir sodyum klorür çözeltisi ile karıştırırken, gümüş klorür oluşur:

Moleküler denklem: KCl (çözelti) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

İyonik denklem: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Moleküler iyonik denklem: Cl - + Ag + → AgCl (t)

Bileşik çözünür ise, iyonik formda çözelti içinde olacaktır. Bileşik çözünmezse, çökerek katı bir madde oluşturur.

nötralizasyon reaksiyonları

Bunlar asitler ve bazlar arasındaki reaksiyonlardır ve bunun sonucunda su molekülleri oluşur.

Örneğin, bir sülfürik asit çözeltisi ile bir sodyum hidroksit (lye) çözeltisinin karıştırılmasının reaksiyonu:

Moleküler denklem: H2S04 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na2S04 (p-p) + 2H20 (l)

İyonik denklem: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO4 2- + 2H 2 O (l)

Moleküler iyonik denklem: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (g) veya H + + OH - → H 2 O (g)

oksidasyon reaksiyonları

Bunlar, havadaki maddelerin gaz halindeki oksijenle etkileşiminin reaksiyonlarıdır, burada kural olarak, ısı ve ışık şeklinde büyük miktarda enerji salınır. Tipik bir oksidasyon reaksiyonu yanmadır. Bu sayfanın en başında metan ile oksijen etkileşiminin reaksiyonu verilmiştir:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Metan, hidrokarbonları (karbon ve hidrojen bileşikleri) ifade eder. Bir hidrokarbon oksijenle reaksiyona girdiğinde çok fazla ısı enerjisi açığa çıkar.

redoks reaksiyonları

Bunlar, reaktanların atomları arasında elektronların değiştirildiği reaksiyonlardır. Yukarıda tartışılan reaksiyonlar aynı zamanda redoks reaksiyonlarıdır:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - bileşik reaksiyon
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidasyon reaksiyonu
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - tek ikame reaksiyonu

Elektron dengesi yöntemi ve yarı reaksiyon yöntemi ile denklem çözme örneklerinin çok sayıda olduğu en ayrıntılı redoks reaksiyonları bölümde açıklanmıştır.