Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.5: Склад, розкладання та реакції горіння

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    22616

    • Anonymous
    • LibreTexts
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • 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.

    Приклад\(\PageIndex{1}\): Identifying Reactions

    Визначте кожне рівняння як реакцію складу, реакцію розкладання чи ні.

    1. Фе 2 О 3 + 3СО 3 → Фе 2 (СО 4) 3
    2. NaCl + ГаО 3 → ГКЛ + Нано 3
    3. (Н 4) 2 Кр 2 О 7 → Кр 2 О 3 + 4Н 2 О + Н 2
    Рішення
    1. У цьому рівнянні дві речовини об'єднуються, утворюючи єдину речовину. Це реакція складу.
    2. 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.
    3. Одна речовина реагує на отримання декількох речовин. Це реакція розкладання.
    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    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:

    \[2C_2H_2N_2O_4 + O_2 → 4CO_2 + 2H_2O + 2N_2\nonumber \]

    Приклад\(\PageIndex{2}\): Combustion Reactions

    Завершити і збалансувати кожне рівняння горіння.

    1. при згорянні пропану, С 3 Н 8
    2. при згорянні аміаку, NH 3

    Рішення

    1. 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\[\ce{C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O} \nonumber \]

    2. 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\[\ce{4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O} \nonumber \]

    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    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.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) Пропан паливо © Thinkstock. Пропан - це паливо, яке використовується для забезпечення теплом деяких будинків. Пропан зберігається у великих резервуарах, як показано тут.

    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).