4.5: Склад, розкладання та реакції горіння
- Page ID
- 22616
- Розпізнайте склад, розкладання та реакції горіння.
- Прогнозувати продукти реакції горіння.
У цьому розділі будуть розглянуті три класифікації хімічних реакцій. Передбачити продукти в деяких з них може бути важко, але реакції все ще легко розпізнати.
Реакція складу (іноді її також називають комбінованою реакцією або реакцією синтезу) виробляє одну речовину з декількох реагентів. Єдина речовина як продукт є ключовою характеристикою реакції складу. Може існувати коефіцієнт, відмінний від одного для речовини, але якщо реакція має в якості продукту тільки одну речовину, це можна назвати реакцією складу. У реакції
\[2H_2(g) + O_2(g) → 2H_2O(ℓ)\nonumber \]
вода виробляється з водню і кисню. Незважаючи на те, що виробляється дві молекули води, є лише одна речовина - вода - як продукт. Так що це реакція складу.
Реакція розкладання починається з однієї речовини і виробляє більше однієї речовини; тобто вона розкладається. Ключовими характеристиками реакції розкладання є: одна речовина як реагент і більше однієї речовини як продуктів. Наприклад, при розкладанні гідрокарбонату натрію (також відомого як бікарбонат натрію):
\[2NaHCO_3(s) → Na_2CO_3(s) + CO_2(g) + H_2O(ℓ)\nonumber \]
карбонат натрію, вуглекислий газ і вода виробляються з однієї речовини гідрокарбонату натрію.
Реакції складу та розкладання важко передбачити; однак їх слід легко розпізнати.
Визначте кожне рівняння як реакцію складу, реакцію розкладання чи ні.
- Фе 2 О 3 + 3СО 3 → Фе 2 (СО 4) 3
- NaCl + ГаО 3 → ГКЛ + Нано 3
- (Н 4) 2 Кр 2 О 7 → Кр 2 О 3 + 4Н 2 О + Н 2
Рішення
- У цьому рівнянні дві речовини об'єднуються, утворюючи єдину речовину. Це реакція складу.
- Дві різні речовини реагують, утворюючи дві нові речовини. Це не відповідає визначенню ні реакції складу, ні реакції розкладання, тому це ні. Насправді ви можете визнати це як реакцію подвійної заміни.
- Одна речовина реагує на отримання декількох речовин. Це реакція розкладання.
Визначте рівняння як реакцію складу, реакцію розкладання або ні.
\[\ce{C3H8 → C3H4 + 2H2} \nonumber \]
- Відповідь
-
розкладання
Реакція горіння відбувається, коли реагент поєднується з киснем, багато разів з атмосфери, щоб виробляти оксиди всіх інших елементів як продукти; будь-який азот в реагенті перетворюється на елементний азот, N 2. Багато реагенти, звані паливом, містять в основному атоми вуглецю та водню, вступаючи в реакцію з киснем з утворенням CO 2 і H 2 O. Наприклад, збалансоване хімічне рівняння для спалювання метану, CH 4, виглядає наступним чином:
\[CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\nonumber \]
Гас можна наблизити за допомогою формули\(C_{12}H_{26}\), а рівняння його горіння таке:
Іноді паливо містить атоми кисню, які необхідно підраховувати при балансуванні хімічного рівняння. Одним з поширених видів палива є етанол\(C_2H_5OH\), рівняння горіння якого дорівнює:
\[C_2H_5OH + 3O_2 → 2CO_2 + 3H_2O\nonumber \]
Якщо азот присутній в вихідному паливі, він перетворюється в\(N_2\), а не в азотно-кисневе з'єднання. Таким чином, для згоряння палива динітроетилен, формула якого є\(C_2H_2N_2O_4\), маємо:
\[2C_2H_2N_2O_4 + O_2 → 4CO_2 + 2H_2O + 2N_2\nonumber \]
Завершити і збалансувати кожне рівняння горіння.
- при згорянні пропану, С 3 Н 8
- при згорянні аміаку, NH 3
Рішення
- Продукти реакції - СО 2 і Н 2 О, тому наше незбалансоване рівняння\[\ce{C3H8 + O2 → CO2 + H2O} \nonumber \]
Балансуючи (і вам, можливо, доведеться кілька разів йти вперед і назад, щоб збалансувати це), ми отримуємо\[\ce{C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O} \nonumber \]
- Атоми азоту в аміаку будуть реагувати, утворюючи N 2, тоді як атоми водню реагуватимуть з O 2, утворюючи H 2 O:\[\ce{NH3 + O2 → N2 + H2O} \nonumber \]
Щоб збалансувати це рівняння без дробів (що є умовністю), отримаємо\[\ce{4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O} \nonumber \]
Доповніть і збалансуйте рівняння горіння для циклопропанолу, C 3 H 6 O.
Відповідь
\[C_3H_6O + 4O_2 → 3CO_2 + 3H_2O\nonumber \]
![Будинок з пропановим баком поруч з будинком.](https://chem.libretexts.org/@api/deki/files/90674/6f192378a7f4f0e07bf4768d00ea3ae9.jpg)
Ключові виноси
- Реакція складу виробляє одну речовину з декількох реагентів.
- Реакція розкладання виробляє кілька продуктів з одного реагенту.
- Реакції горіння - це поєднання деякої сполуки з киснем, щоб зробити оксиди інших елементів як продукти (хоча атоми азоту реагують, утворюючи N 2).