Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi tenglamasini tuzishda qaytaruvchi, oksidlovchi, berilgan va qabul qilingan elektronlar sonini aniqlash kerak. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzishning asosan ikkita usuli mavjud:
1) elektron balans– qaytaruvchidan oksidlovchiga o‘tuvchi elektronlarning umumiy sonini aniqlashga asoslangan;
2) ion-elektron muvozanat- Oksidlanish va qaytarilish jarayonlari uchun tenglamalarni alohida kompilyatsiya qilish, ularni keyinchalik umumiy ionli tenglama-yarim reaksiya usuliga yig'ish bilan ta'minlaydi. Bu usulda faqat qaytaruvchi va oksidlovchi moddalar uchun emas, balki muhit molekulalari uchun ham koeffitsientlarni topish kerak. Muhitning tabiatiga qarab, oksidlovchi tomonidan qabul qilingan yoki qaytaruvchi tomonidan yo'qolgan elektronlar soni o'zgarishi mumkin.
1) Elektron balans - oksidlanish darajasini o'zgartiruvchi elementlar atomlari orasidagi elektron almashinuvini ko'rib chiqadigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari tenglamalarida koeffitsientlarni topish usuli. Qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar soni oksidlovchi tomonidan qabul qilingan elektronlar soniga teng.
Tenglama bir necha bosqichda tuziladi:
1. Reaksiya sxemasini yozing.
KMnO 4 + HCl → KCl + MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O
2. Oksidlanish darajalarini o'zgaruvchan elementlarning belgilaridan yuqoriga qo'ying.
KMn +7 O 4 + HCl -1 → KCl + Mn +2 Cl 2 + Cl 2 0 + H 2 O
3. Oksidlanish darajasini o‘zgartiruvchi elementlarni ajratib, oksidlovchi tomonidan olingan va qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar sonini aniqlang.
Mn +7 + 5ē = Mn +2
2Cl -1 - 2ē \u003d Cl 2 0
4. Qabul qilingan va berilgan elektronlar sonini tenglashtiring, shu bilan oksidlanish darajasini o'zgartiruvchi elementlar mavjud bo'lgan birikmalar uchun koeffitsientlarni o'rnating.
Mn +7 + 5ē = Mn +2 2
2Cl -1 - 2ē \u003d Cl 2 0 5
––––––––––––––––––––––––
2Mn +7 + 10Cl -1 = 2Mn +2 + 5Cl 2 0
5. Reaksiyaning qolgan barcha ishtirokchilari uchun koeffitsientlar tanlanadi. Bunda 10 ta HCl molekulasi qaytarilish jarayonida, 6 tasi esa ion almashish jarayonida (kaliy va marganets ionlarining bogʻlanishi) ishtirok etadi.
2KMn +7 O 4 + 16HCl -1 = 2KCl + 2Mn +2 Cl 2 + 5Cl 2 0 + 8H 2 O
2) Ion-elektron muvozanati usuli.
1. Reaksiya sxemasini yozing.
K 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O
2. Eritmada haqiqatda mavjud bo'lgan zarrachalarni (molekulalar va ionlar) ishlatib, yarim reaksiyalar sxemalarini yozing. Shu bilan birga, biz moddiy balansni jamlaymiz, ya'ni. chap tomonda yarim reaksiyada ishtirok etuvchi elementlarning atomlari soni ularning o'ngdagi soniga teng bo'lishi kerak. Oksidlangan va qisqartirilgan shakllar oksidlovchi va qaytaruvchi ko'pincha kislorod tarkibida farqlanadi (Cr 2 O 7 2− va Cr 3+ ni solishtiring). Shuning uchun elektron-ion balansi usuli yordamida yarim reaksiya tenglamalarini tuzishda ular H + / H 2 O juftlarini (uchun) o'z ichiga oladi. kislotali atrof-muhit) va OH - / H 2 O (uchun ishqoriy atrof-muhit). Agar bir shakldan ikkinchisiga o'tish paytida asl shakl (odatda - oksidlangan) oksid ionlarini yo'qotadi (quyida kvadrat qavs ichida ko'rsatilgan), ikkinchisi, chunki ular erkin shaklda mavjud emas, ular ichida bo'lishi kerak. kislotali muhit vodorod kationlari bilan birikadi va in ishqoriy o'rta - suv molekulalari bilan, bu hosil bo'lishiga olib keladi suv molekulalari(kislotali muhitda) va gidroksid ionlari(ishqoriy muhitda):
kislotali muhit+ 2H + = H 2 O misol: Cr 2 O 7 2− + 14H + = 2Cr 3+ + 7H 2 O
ishqoriy muhit+ H 2 O \u003d 2 OH - misol: MnO 4 - + 2H 2 O \u003d MnO 2 + 4OH -
kislorod etishmasligi asl shaklda (ko'pincha tiklangan shaklda) yakuniy shaklga nisbatan qo'shish orqali qoplanadi suv molekulalari(V kislotali atrof-muhit) yoki gidroksid ionlari(V ishqoriy muhit):
kislotali muhit H 2 O = + 2H + misol: SO 3 2- + H 2 O = SO 4 2- + 2H +
ishqoriy muhit 2 OH - \u003d + H 2 O misol: SO 3 2- + 2OH - \u003d SO 4 2- + H 2 O
MnO 4 - + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O qaytarilishi
SO 3 2- + H 2 O → SO 4 2- + 2H + oksidlanish
3. Yarim reaksiya tenglamalarining o'ng va chap qismlarida umumiy zaryadning tengligi zaruriyatidan kelib chiqib, elektron balansni jamlaymiz.
Yuqoridagi misolda, qaytarilish yarim reaktsiyasi tenglamasining o'ng tomonida ionlarning umumiy zaryadi +7, chapda - +2, ya'ni o'ng tomonga beshta elektron qo'shilishi kerak:
MnO 4 - + 8H + + 5ē → Mn 2+ + 4H 2 O
Oksidlanishning yarim reaktsiyasi tenglamasida o'ng tomonda umumiy zaryad -2, chap tomonda 0 ga teng, ya'ni o'ng tomondan ikkita elektronni olib tashlash kerak:
SO 3 2- + H 2 O - 2ē → SO 4 2- + 2H +
Shunday qilib, ikkala tenglamada ion-elektron muvozanati amalga oshiriladi va ulardagi strelkalar o'rniga teng belgilar qo'yish mumkin:
MnO 4 - + 8H + + 5ē \u003d Mn 2+ + 4H 2 O
SO 3 2- + H 2 O - 2ē \u003d SO 4 2- + 2H +
4. Oksidlovchi tomonidan qabul qilingan va qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar sonining tengligi zarurligi haqidagi qoidaga amal qilib, ikkala tenglamadagi elektronlar soni uchun eng kichik umumiy karrali topamiz (2∙5 = 10).
5. Biz (2.5) koeffitsientlarga ko'paytiramiz va ikkala tenglamaning chap va o'ng qismlarini qo'shish orqali ikkala tenglamani yig'amiz.
MnO 4 - + 8H + + 5ē \u003d Mn 2+ + 4H 2 O 2
SO 3 2- + H 2 O - 2ē \u003d SO 4 2- + 2H + 5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2MnO 4 - + 16H + + 5SO 3 2- + 5H 2 O = 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5SO 4 2- + 10H +
2MnO 4 - + 6H + + 5SO 3 2- = 2Mn 2+ + 3H 2 O + 5SO 4 2-
yoki molekulyar shaklda:
5K 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 6K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O
Bu usulda reaksiya sodir bo'ladigan muhitning (kislotali, ishqoriy yoki neytral) tabiatini hisobga olgan holda elektronlarning bir atom yoki iondan ikkinchisiga o'tishi ko'rib chiqiladi. Kislotali muhitda, yarim reaksiya tenglamalarida vodorod va kislorod atomlari sonini tenglashtirish uchun vodorod ionlari H + va suv molekulalaridan, asosiysida gidroksid ionlari OH - va suv molekulalaridan foydalanish kerak. Shunga ko'ra, olingan mahsulotlarda, elektron-ionli tenglamaning o'ng tomonida vodorod ionlari (va gidroksid ionlari emas) va suv molekulalari (kislotali muhit) yoki gidroksid ionlari va suv molekulalari (ishqoriy muhit) bo'ladi. Masalan, kislotali muhitda permanganat ionining qaytarilish yarim reaktsiyasi tenglamasini o'ng tomonda gidroksid ionlari mavjudligi bilan tuzib bo'lmaydi:
MnO 4 - + 4H 2 O + 5ē \u003d Mn 2+ + 8OH -.
To'g'ri: MnO 4 - + 8H + + 5ē \u003d Mn 2+ + 4H 2 O
Ya'ni, elektron-ionli tenglamalarni yozishda, eritmada mavjud bo'lgan ionlarning tarkibidan kelib chiqish kerak. Bundan tashqari, qisqartirilgan ionli tenglamalarni tayyorlashda bo'lgani kabi, yomon dissotsiatsiyalanuvchi, yomon eriydigan yoki gaz shaklida ajralib chiqadigan moddalar molekulyar shaklda yozilishi kerak.
Yarim reaksiya usuli yordamida oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish elektron muvozanat usuli bilan bir xil natijaga olib keladi.
Keling, ikkala usulni ham taqqoslaylik. Yarim reaksiya usulining elektron balans usuliga nisbatan afzalligi shundaki u gipotetik ionlardan emas, balki haqiqiylardan foydalanadi.
Yarim reaksiya usulidan foydalanganda atomlarning oksidlanish darajasini bilish shart emas. Alohida ionli yarim reaksiya tenglamalarini yozish galvanik hujayradagi va elektroliz paytidagi kimyoviy jarayonlarni tushunish uchun zarur. Ushbu usul yordamida butun jarayonning faol ishtirokchisi sifatida atrof-muhitning roli ko'rinadi. Nihoyat, yarim reaksiya usulidan foydalanganda, barcha hosil bo'lgan moddalarni bilish shart emas, ular uni olishda reaktsiya tenglamasida paydo bo'ladi. Shuning uchun suvli eritmalarda sodir bo'ladigan barcha oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari uchun tenglamalarni tayyorlashda yarim reaksiyalar usuliga ustunlik berish va undan foydalanish kerak.
Ushbu usulda dastlabki va oxirgi moddalardagi atomlarning oksidlanish darajalari taqqoslanadi, bu qoidaga amal qilinadi: qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar soni oksidlovchi moddaga biriktirilgan elektronlar soniga teng bo'lishi kerak. Tenglama tuzish uchun siz reaksiyaga kirishuvchi moddalar va reaksiya mahsulotlarining formulalarini bilishingiz kerak. Ikkinchisi empirik yoki elementlarning ma'lum xususiyatlari asosida aniqlanadi.
Ion-elektron balansi usuli elektron balans usulidan ko'ra ko'p qirrali bo'lib, ko'plab oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida, xususan, organik birikmalar ishtirokida koeffitsientlarni tanlashda shubhasiz afzalliklarga ega, bunda hatto oksidlanish darajasini aniqlash tartibi juda katta. murakkab.
Masalan, etilenning kaliy permanganatning suvli eritmasidan o'tganda sodir bo'ladigan oksidlanish jarayonini ko'rib chiqaylik. Natijada, etilen etilen glikol HO-CH 2 -CH 2 -OH ga oksidlanadi va permanganat marganets (IV) oksidiga qaytariladi, bundan tashqari, yakuniy muvozanat tenglamasidan ko'rinib turibdiki, kaliy gidroksid ham hosil bo'ladi. o'ng:
KMnO 4 + C 2 H 4 + H 2 O → C 2 H 6 O 2 + MnO 2 + KOH
Qaytarilish va oksidlanish yarim reaksiya tenglamasi:
MnO 4 - + 2H 2 O + 3e \u003d MnO 2 + 4OH - 2 tiklanish
C 2 H 4 + 2OH - - 2e \u003d C 2 H 6 O 2 3 oksidlanish
Biz ikkala tenglamani umumlashtiramiz, chap va o'ng tomonlarda mavjud bo'lgan gidroksid ionlarini ayiramiz.
Yakuniy tenglamani olamiz:
2KMnO 4 + 3C 2 H 4 + 4H 2 O → 3C 2 H 6 O 2 + 2MnO 2 + 2KOH
Organik birikmalar ishtirokidagi reaksiyalarda koeffitsientlarni aniqlashda ion-elektron balansi usulidan foydalanganda vodorod atomlarining oksidlanish darajalarini +1, kislorod -2 ga teng deb hisoblash va uglerodni musbat va manfiy zaryadlar balansidan foydalanib hisoblash qulay. molekula (ion). Demak, etilen molekulasida umumiy zaryad nolga teng:
4 ∙ (+1) + 2 ∙ X \u003d 0,
ikki uglerod atomining oksidlanish darajasini bildiradi - (-4) va bitta (X) - (-2).
Xuddi shunday, etilen glikol molekulasida C 2 H 6 O 2 uglerodning oksidlanish darajasini (X) topamiz:
2 ∙ X + 2 ∙ (-2) + 6 ∙ (+1) = 0, X = -1
Organik birikmalarning ba'zi molekulalarida bunday hisoblash uglerodning oksidlanish darajasining fraksiyonel qiymatiga olib keladi, masalan, aseton molekulasi (C 3 H 6 O) uchun u -4/3 ni tashkil qiladi. Elektron tenglama uglerod atomlarining umumiy zaryadini baholaydi. Aseton molekulasida -4 ga teng.
Shunga o'xshash ma'lumotlar.
Stokiometrik hisob-kitoblarga asoslanadigan eng muhim kimyoviy tushunchalardan biri bu moddaning kimyoviy miqdori. Ayrim X moddaning miqdori n(X) bilan belgilanadi. Moddaning miqdorini o'lchash birligi mol.
Mol - moddani tashkil etuvchi 6,02 10 23 molekula, atom, ion yoki boshqa tuzilish birliklarini o'z ichiga olgan moddaning miqdori.
Bir mol X moddaning massasi deyiladi molyar massa Ushbu moddaning M(X). Ayrim X moddaning m(X) massasini va uning molyar massasini bilib, ushbu moddaning miqdorini quyidagi formula yordamida hisoblashimiz mumkin:
6.02 10 23 raqami chaqiriladi Avogadro raqami(Na); uning o'lchami mol -1.
Avogadro N a sonini n(X) moddaning miqdoriga ko'paytirish orqali biz qandaydir X moddaning N(X) molekulalarini, masalan, strukturaviy birliklar sonini hisoblashimiz mumkin:
N(X) = N a · n(X) .
Molyar massa tushunchasiga o'xshab, molyar hajm tushunchasi kiritildi: molyar hajm Ayrim X moddaning V m (X) bu moddaning bir mol hajmi. V(X) moddaning hajmini va uning molyar hajmini bilib, moddaning kimyoviy miqdorini hisoblashimiz mumkin:
Kimyoda ko'pincha gazlarning molyar hajmi bilan shug'ullanish kerak. Avogadro qonuniga ko'ra, bir xil harorat va teng bosimda olingan har qanday gazning teng hajmlari bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi. Teng sharoitlarda har qanday gazning 1 moli bir xil hajmni egallaydi. Oddiy sharoitlarda (n.s.) - harorat 0 ° C va bosim 1 atmosfera (101325 Pa) - bu hajm 22,4 litrni tashkil qiladi. Shunday qilib, n.o. V m (gaz) = 22,4 l / mol. Shuni ta'kidlash kerakki, molyar hajm qiymati 22,4 l / mol qo'llaniladi faqat gazlar uchun.
Moddalarning molyar massalarini va Avogadro raqamini bilish har qanday moddaning molekulasining massasini grammda ifodalash imkonini beradi. Quyida vodorod molekulasining massasini hisoblash misoli keltirilgan.
1 mol gazsimon vodorod 6,02 10 23 H 2 molekulasini o'z ichiga oladi va 2 g massaga ega (chunki M (H 2) \u003d 2 g / mol). Demak,
6,02·10 23 H 2 molekulasi 2 g massaga ega;
1 H 2 molekulasi x g massaga ega; x \u003d 3,32 10 -24 g.
"Mole" tushunchasi kimyoviy reaksiyalar tenglamalari bo'yicha hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun keng qo'llaniladi, chunki reaktsiya tenglamasidagi stexiometrik koeffitsientlar moddalarning bir-biri bilan qanday molyar nisbatlarda reaksiyaga kirishishini va reaktsiya natijasida hosil bo'lishini ko'rsatadi.
Masalan, 4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O reaksiya tenglamasi quyidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi: 4 mol ammiak 3 mol kislorod va 2 mol azot va 6 mol ortiqcha va etishmovchiliksiz reaksiyaga kirishadi. suv hosil bo'ladi.
4.1-misol Tarkibida 70,2 g kaltsiy dihidrofosfat va 68 g kaltsiy gidroksid bo'lgan eritmalarning o'zaro ta'sirida hosil bo'lgan cho'kma massasini hisoblang. Ortiqcha qanday modda qoladi? Uning massasi qancha?
3 Ca(H 2 PO 4) 2 + 12 KOH ® Ca 3 (PO 4) 2 ¯ + 4 K 3 PO 4 + 12 H 2 O
Reaksiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, 3 mol Ca(H 2 PO 4) 2 12 mol KOH bilan reaksiyaga kirishadi. Muammoning shartiga ko'ra berilgan reaksiyaga kirishuvchi moddalar miqdorini hisoblaylik:
n (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d m (Ca (H 2 PO 4) 2) / M (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d 70,2 g: 234 g / mol \u003d 0,3 mol;
n (KOH) = m (KOH) / M (KOH) = 68 g: 56 g / mol = 1,215 mol.
3 mol Ca(H 2 PO 4) 2 uchun 12 mol KOH kerak
0,3 mol Ca (H 2 PO 4) 2 uchun x mol KOH kerak
x \u003d 1,2 mol - reaktsiya ortiqcha va etishmovchiliksiz davom etishi uchun juda ko'p KOH kerak bo'ladi. Va muammoning shartiga ko'ra, 1,215 mol KOH mavjud. Shuning uchun KOH ortiqcha; Reaksiyadan keyin qolgan KOH miqdori:
n(KOH) \u003d 1,215 mol - 1,2 mol \u003d 0,015 mol;
uning massasi m (KOH) = n (KOH) × M (KOH) = 0,015 mol × 56 g / mol = 0,84 g.
Olingan reaktsiya mahsulotini hisoblash (Ca 3 (PO 4) 2 cho'kmasi) etishmayotgan moddaga (bu holda Ca (H 2 PO 4) 2) qarab amalga oshirilishi kerak, chunki bu modda reaksiyaga kirishadi. butunlay. Reaktsiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, hosil bo'lgan Ca 3 (PO 4) 2 ning mollari soni reaksiyaga kirishgan Ca (H 2 PO 4) 2 mollari sonidan 3 baravar kam:
n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,3 mol: 3 = 0,1 mol.
Shuning uchun, m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d n (Ca 3 (PO 4) 2) × M (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 0,1 mol × 310 g / mol \u003d 31 g.
Vazifa raqami 5
a) 5-jadvalda berilgan reaksiyaga kirishuvchi moddalarning kimyoviy miqdorlarini hisoblang (normal sharoitda gazsimon moddalarning hajmlari berilgan);
b) berilgan reaksiya sxemasida koeffitsientlarni joylashtiring va reaksiya tenglamasidan foydalanib, moddalarning qaysi biri ortib, qaysi biri kamligini aniqlash;
v) 5-jadvalda ko'rsatilgan reaksiya mahsulotining kimyoviy miqdorini toping;
d) ushbu reaksiya mahsulotining massasini yoki hajmini hisoblang (5-jadvalga qarang).
5-jadval - 5-sonli vazifani bajarish shartlari
| variant raqami | Reaktiv moddalar | Reaktsiya sxemasi | Hisoblash |
| m(Fe)=11,2 g; V (Cl 2) \u003d 5,376 l | Fe + Cl 2 ® FeCl 3 | m(FeCl 3) | |
| m(Al)=5,4 g; m (H 2 SO 4) \u003d 39,2 g | Al + H 2 SO 4 ® Al 2 (SO 4) 3 + H 2 | V(H2) | |
| V(CO)=20 l; m(O 2) \u003d 20 g | CO+O2 ® CO2 | V(CO2) | |
| m(AgNO 3)=3,4 g; m(Na 2 S)=1,56 g | AgNO 3 +Na 2 S®Ag 2 S+NaNO 3 | m (Ag 2 S) | |
| m(Na 2 CO 3)=53 g; m(HCl)=29,2 g | Na 2 CO 3 +HCl®NaCl+CO 2 +H 2 O | V(CO2) | |
| m (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 34,2 g;m (BaCl 2) \u003d 52 g | Al 2 (SO 4) 3 + BaCl 2 ®AlCl 3 + BaSO 4 | m(BaSO4) | |
| m(KI)=3,32 g; V(Cl 2) \u003d 448 ml | KI+Cl 2 ® KCl+I 2 | m(I2) | |
| m(CaCl 2)=22,2 g; m (AgNO 3) \u003d 59,5 g | CaCl 2 + AgNO 3 ®AgCl + Ca (NO 3) 2 | m(AgCl) | |
| m(H 2 )=0,48 g; V (O 2) \u003d 2,8 l | H 2 + O 2 ® H 2 O | m (H 2 O) | |
| m (Ba (OH) 2) \u003d 3,42 g; V(HCl)=784ml | Ba(OH) 2 +HCl ® BaCl 2 +H 2 O | m(BaCl2) |
5-jadval davom etdi
| variant raqami | Reaktiv moddalar | Reaktsiya sxemasi | Hisoblash |
| m(H 3 PO 4)=9,8 g; m(NaOH)=12,2 g | H 3 PO 4 + NaOH ® Na 3 PO 4 + H 2 O | m (Na3PO4) | |
| m(H 2 SO 4)=9,8 g; m(KOH)=11,76 g | H 2 SO 4 +KOH ® K 2 SO 4 + H 2 O | m(K 2 SO 4) | |
| V(Cl 2)=2,24 l; m(KOH)=10,64 g | Cl 2 +KOH ® KClO + KCl + H 2 O | m(KClO) | |
| m ((NH 4) 2 SO 4) \u003d 66 g; m (KOH) \u003d 50 g | (NH 4) 2 SO 4 +KOH®K 2 SO 4 +NH 3 +H 2 O | V(NH3) | |
| m(NH 3)=6,8 g; V (O 2) \u003d 7,84 l | NH 3 + O 2 ® N 2 + H 2 O | V(N2) | |
| V(H 2 S)=11,2 l; m(O 2) \u003d 8,32 g | H 2 S+O 2 ® S+H 2 O | Xonim) | |
| m(MnO 2)=8,7 g; m(HCl)=14,2 g | MnO 2 +HCl ® MnCl 2 +Cl 2 +H 2 O | V(Cl2) | |
| m(Al)=5,4 g; V (Cl 2) \u003d 6,048 l | Al+Cl 2 ® AlCl 3 | m(AlCl 3) | |
| m(Al)=10,8 g; m(HCl)=36,5 g | Al+HCl ® AlCl 3 +H 2 | V(H2) | |
| m(P)=15,5 g; V (O 2) \u003d 14,1 l | P+O 2 ® P 2 O 5 | m(P 2 O 5) | |
| m (AgNO 3) \u003d 8,5 g;m (K 2 CO 3) \u003d 4,14 g | AgNO 3 + K 2 CO 3 ®Ag 2 CO 3 + KNO 3 | m (Ag 2 CO 3) | |
| m(K 2 CO 3)=69 g; m(HNO 3) \u003d 50,4 g | K 2 CO 3 + HNO 3 ®KNO 3 + CO 2 + H 2 O | V(CO2) | |
| m(AlCl 3)=2,67 g; m (AgNO 3) \u003d 8,5 g | AlCl 3 + AgNO 3 ®AgCl + Al (NO 3) 3 | m(AgCl) | |
| m(KBr)=2,38 g; V(Cl 2) \u003d 448 ml | KBr+Cl 2 ® KCl+Br 2 | m (Br2) | |
| m(CaBr 2)=40 g; m (AgNO 3) \u003d 59,5 g | CaBr 2 + AgNO 3 ®AgBr + Ca (NO 3) 2 | m (AgBr) | |
| m(H 2)=1,44 g; V (O 2) \u003d 8,4 l | H 2 + O 2 ® H 2 O | m (H 2 O) | |
| m (Ba (OH) 2) \u003d 6,84 g;V (HI) \u003d 1,568 l | Ba(OH) 2 +HI ® BaI 2 +H 2 O | m(BaI 2) | |
| m(H 3 PO 4)=9,8 g; m(KOH)=17,08 g | H 3 PO 4 +KOH ® K 3 PO 4 +H 2 O | m(K 3 PO 4) | |
| m(H 2 SO 4)=49 g; m(NaOH)=45 g | H 2 SO 4 + NaOH ® Na 2 SO 4 + H 2 O | m(Na 2 SO 4) | |
| V(Cl 2)=2,24 l; m(KOH)=8,4 g | Cl 2 +KOH ® KClO 3 +KCl + H 2 O | m (KClO 3) | |
| m(NH 4Cl)=43 g; m (Ca (OH) 2) \u003d 37 g | NH 4 Cl + Ca (OH) 2 ® CaCl 2 + NH 3 + H 2 O | V(NH3) | |
| V(NH 3) \u003d 8,96 l; m(O 2) \u003d 14,4 g | NH 3 + O 2 ® NO + H 2 O | V(NO) | |
| V(H 2 S)=17,92 l; m(O 2) \u003d 40 g | H 2 S + O 2 ® SO 2 + H 2 O | V(SO2) | |
| m(MnO 2)=8,7 g; m(HBr)=30,8 g | MnO 2 +HBr ® MnBr 2 +Br 2 +H 2 O | m(MnBr 2) | |
| m(Ca)=10 g; m(H 2 O)=8,1 g | Ca + H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2 | V(H2) |
Eritma konsentratsiyasi
Umumiy kimyo kursi doirasida talabalar eritmalar konsentratsiyasini ifodalashning 2 usulini - massa ulushini va molyar konsentratsiyasini o'rganadilar.
Erigan moddaning massa ulushi X ushbu moddaning massasining eritma massasiga nisbati sifatida hisoblanadi:
,
bu yerda ō(X) - erigan X moddaning massa ulushi;
m(X) - erigan X moddaning massasi;
m eritma - eritmaning massasi.
Yuqoridagi formula bo'yicha hisoblangan moddaning massa ulushi birlik kasrlarida ifodalangan o'lchovsiz kattalikdir (0)< ω(X) < 1).
Massa ulushi nafaqat birlikning kasrlarida, balki foizda ham ifodalanishi mumkin. Bunday holda, hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi:
Foiz sifatida ifodalangan massa ulushi ko'pincha deyiladi foiz kontsentratsiyasi . Shubhasiz, erigan moddaning foiz kontsentratsiyasi 0% ni tashkil qiladi.< ω(X) < 100%.
Foiz kontsentratsiyasi eritmaning 100 massa qismida erigan moddaning qancha massa qismi borligini ko'rsatadi. Agar siz grammni massa birligi sifatida tanlasangiz, bu ta'rifni quyidagicha yozish mumkin: foiz kontsentratsiyasi 100 gramm eritmada qancha gramm erigan modda borligini ko'rsatadi.
Ko'rinib turibdiki, masalan, 30% eritma erigan moddaning 0,3 ga teng massa ulushiga to'g'ri keladi.
Eritmadagi erigan moddaning tarkibini ifodalashning yana bir usuli - molyar konsentratsiya (molyarlik).
Moddaning molyar kontsentratsiyasi yoki eritmaning molyarligi 1 litr (1 dm 3) eritmada qancha mol erigan modda borligini ko'rsatadi.
bu erda C(X) - erigan X ning molyar konsentratsiyasi (mol/l);
n (X) - erigan moddaning kimyoviy miqdori X (mol);
V eritma - eritmaning hajmi (l).
5.1-misol H 3 PO 4 ning massa ulushi 60% va eritmaning zichligi 1,43 g / ml ekanligi ma'lum bo'lsa, eritmadagi H 3 PO 4 ning molyar konsentratsiyasini hisoblang.
Foiz kontsentratsiyasining ta'rifi bo'yicha
100 g eritmada 60 g fosfor kislotasi mavjud.
n (H 3 PO 4) \u003d m (H 3 PO 4): M (H 3 PO 4) \u003d 60 g: 98 g / mol \u003d 0,612 mol;
V eritma \u003d m eritma: r eritma \u003d 100 g: 1,43 g / sm 3 \u003d 69,93 sm 3 \u003d 0,0699 l;
C (H 3 PO 4) \u003d n (H 3 PO 4): V eritmasi \u003d 0,612 mol: 0,0699 l \u003d 8,755 mol / l.
5.2-misol H 2 SO 4 ning 0,5 M eritmasi mavjud. Bu eritmadagi sulfat kislotaning massa ulushi qancha? Eritmaning zichligi 1 g/ml ga teng bo'ladi.
Molyar konsentratsiyaning ta'rifi bo'yicha
1 litr eritmada 0,5 mol H 2 SO 4 mavjud
("0,5 M eritma" yozuvi C (H 2 SO 4) \u003d 0,5 mol / l ni anglatadi).
m eritma = V eritma × r eritma = 1000 ml × 1 g/ml = 1000 g;
m (H 2 SO 4) \u003d n (H 2 SO 4) × M (H 2 SO 4) \u003d 0,5 mol × 98 g / mol \u003d 49 g;
ō (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4): m eritma \u003d 49 g: 1000 g \u003d 0,049 (4,9%).
5.3-misol 1,5 g / ml zichlikdagi H 2 SO 4 ning 60% eritmasidan 2 litr tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 1,84 g / ml zichlikdagi H 2 SO 4 ning 96% eritmasi olinishi kerak.
Konsentrlangan eritmadan suyultirilgan eritma tayyorlash bo'yicha masalalarni hal qilishda, dastlabki eritma (konsentrlangan), suv va hosil bo'lgan eritma (suyultirilgan) turli xil zichlikka ega ekanligini hisobga olish kerak. Bunday holda shuni yodda tutish kerakki, dastlabki eritmaning V + V suv ≠ V hosil bo'lgan eritmaning,
chunki konsentrlangan eritma va suvni aralashtirish jarayonida butun tizim hajmining o'zgarishi (ko'payishi yoki kamayishi) sodir bo'ladi.
Bunday masalalarni hal qilish suyultirilgan eritmaning parametrlarini (ya'ni, tayyorlanishi kerak bo'lgan eritma): uning massasini, kerak bo'lganda erigan moddaning massasini va erigan moddaning miqdorini aniqlashdan boshlanishi kerak.
M 60% eritma = V 60% eritma ∙ r 60% eritma = 2000 ml × 1,5 g/ml = 3000 g
m (H 2 SO 4) 60% eritmada \u003d m 60% eritma w (H 2 SO 4) 60% eritmada \u003d 3000 g 0,6 \u003d 1800 g.
Tayyorlangan eritmadagi sof sulfat kislotaning massasi suyultirilgan eritmani tayyorlash uchun olinishi kerak bo'lgan 96% li eritmaning o'sha qismidagi sulfat kislota massasiga teng bo'lishi kerak. Shunday qilib,
m (H 2 SO 4) 60% eritmada \u003d m (H 2 SO 4) 96% eritmada \u003d 1800 g.
m 96% eritma = m (H 2 SO 4) 96% eritmada: w (H 2 SO 4) 96% eritmada = 1800 g: 0,96 = 1875 g.
m (H 2 O) \u003d m 40% eritma - m 96% eritma \u003d 3000 g - 1875 g \u003d 1125 g.
V 96% eritma \u003d m 96% eritma: r 96% eritma \u003d 1875 g: 1,84 g / ml \u003d 1019 ml » 1,02 l.
V suv \u003d m suv: r suv \u003d 1125g: 1 g / ml \u003d 1125 ml \u003d 1,125 l.
5.4-misol 100 ml 0,1 M CuCl 2 eritmasi va 150 ml 0,2 M Cu(NO 3) 2 eritmasi aralashtiriladi Hosil bo`lgan eritmadagi Cu 2+, Cl - va NO 3 - ionlarining molyar konsentratsiyasini hisoblang.
Suyultirilgan eritmalarni aralashtirishning shunga o'xshash muammosini hal qilishda, suyultirilgan eritmalar taxminan bir xil zichlikka ega ekanligini tushunish kerak, taxminan suv zichligiga teng. Ular aralashtirilganda, tizimning umumiy hajmi amalda o'zgarmaydi: suyultirilgan eritmaning V 1 + suyultirilgan eritmaning V 2 + ... "Olingan eritmaning V.
Birinchi yechimda:
n (CuCl 2) \u003d C (CuCl 2) V CuCl 2 eritmasi \u003d 0,1 mol / l × 0,1 l \u003d 0,01 mol;
CuCl 2 - kuchli elektrolit: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2Cl -;
Shuning uchun, n (Cu 2+) \u003d n (CuCl 2) \u003d 0,01 mol; n(Cl -) \u003d 2 × 0,01 \u003d 0,02 mol.
Ikkinchi yechimda:
n (Cu (NO 3) 2) \u003d C (Cu (NO 3) 2) × V eritmasi Cu (NO 3) 2 \u003d 0,2 mol / l × 0,15 l \u003d 0,03 mol;
Cu(NO 3) 2 - kuchli elektrolit: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2NO 3 -;
Shuning uchun, n (Cu 2+) \u003d n (Cu (NO 3) 2) \u003d 0,03 mol; n (NO 3 -) \u003d 2 × 0,03 \u003d 0,06 mol.
Eritmalarni aralashtirishdan keyin:
n(Cu2+)tot. = 0,01 mol + 0,03 mol = 0,04 mol;
V umumiy. »Volution CuCl 2 + Vsolution Cu(NO 3) 2 \u003d 0,1 l + 0,15 l \u003d 0,25 l;
C(Cu 2+) = n(Cu 2+) : Vtot. \u003d 0,04 mol: 0,25 l \u003d 0,16 mol / l;
C(Cl -) = n(Cl -) : Vtot. \u003d 0,02 mol: 0,25 l \u003d 0,08 mol / l;
C (NO 3 -) \u003d n (NO 3 -): V jami. \u003d 0,06 mol: 0,25 l \u003d 0,24 mol / l.
5.5-misol Kolbaga 684 mg alyuminiy sulfat va zichligi 1,1 g/ml bo‘lgan 1 ml 9,8% li sulfat kislota eritmasidan solingan. Olingan aralash suvda eritildi; Eritmaning hajmi suv bilan 500 ml ga yetkaziladi. Olingan eritmadagi H +, Al 3+ SO 4 2– ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang.
Erigan moddalar miqdorini hisoblang:
n (Al 2 (SO 4) 3) \u003d m (Al 2 (SO 4) 3): M (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 0,684 g: 342 g mol \u003d 0,002 mol;
Al 2 (SO 4) 3 - kuchli elektrolit: Al 2 (SO 4) 3 ® 2Al 3+ + 3SO 4 2–;
Demak, n(Al 3+)=2×0,002 mol=0,004 mol; n (SO 4 2–) \u003d 3 × 0,002 mol \u003d 0,006 mol.
m H 2 SO 4 eritmasi \u003d V H 2 SO 4 eritmasi × r H 2 SO 4 eritmasi \u003d 1 ml × 1,1 g / ml \u003d 1,1 g;
m (H 2 SO 4) \u003d m H 2 SO 4 eritmasi × w (H 2 SO 4) \u003d 1,1 g 0,098 \u003d 0,1078 g.
n (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4): M (H 2 SO 4) \u003d 0,1078 g: 98 g / mol \u003d 0,0011 mol;
H 2 SO 4 kuchli elektrolitdir: H 2 SO 4 ® 2H + + SO 4 2–.
Shuning uchun n (SO 4 2–) \u003d n (H 2 SO 4) \u003d 0,0011 mol; n(H +) \u003d 2 × 0,0011 \u003d 0,0022 mol.
Muammoning shartiga ko'ra, olingan eritmaning hajmi 500 ml (0,5 l).
n(SO 4 2–)tot. \u003d 0,006 mol + 0,0011 mol \u003d 0,0071 mol.
C (Al 3+) \u003d n (Al 3+): V eritmasi \u003d 0,004 mol: 0,5 l \u003d 0,008 mol / l;
C (H +) \u003d n (H +) : V eritmasi \u003d 0,0022 mol: 0,5 l \u003d 0,0044 mol / l;
C (SO 4 2–) \u003d n (SO 4 2–) jami. : V eritmasi \u003d 0,0071 mol: 0,5 l \u003d 0,0142 mol / l.
5.6-misol Temir (II) sulfatning 3 litr 10% li eritmasini tayyorlash uchun temir sulfatning (FeSO 4 7H 2 O) qancha massasi va qancha suv olish kerak. 1,1 g/ml ga teng bo'lgan eritmaning zichligini oling.
Tayyorlanadigan eritmaning massasi:
m eritma = V eritma ∙ r eritma = 3000 ml ∙ 1,1 g/ml = 3300 g.
Ushbu eritmadagi sof temir (II) sulfatning massasi:
m (FeSO 4) \u003d m eritma × w (FeSO 4) \u003d 3300 g × 0,1 \u003d 330 g.
Suvsiz FeSO 4 ning bir xil massasi eritma tayyorlash uchun olinishi kerak bo'lgan kristall gidrat miqdorida bo'lishi kerak. Molyar massalarni taqqoslashdan M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 278 g / mol va M (FeSO 4) \u003d 152 g / mol,
nisbatni olamiz:
278 g FeSO 4 7H 2 O tarkibida 152 g FeSO 4 mavjud;
x g FeSO 4 7H 2 O tarkibida 330 g FeSO 4 mavjud;
x \u003d (278 330): 152 \u003d 603,6 g.
m suv \u003d m eritma - m temir sulfat \u003d 3300 g - 603,6 g \u003d 2696,4 g.
Chunki suvning zichligi 1 g / ml, keyin eritma tayyorlash uchun olinishi kerak bo'lgan suv hajmi: V suv \u003d m suv: r suv \u003d 2696,4 g: 1 g / ml \u003d 2696,4 ml.
5.7-misol 15% li Na 2 SO 4 eritmasini olish uchun Glauber tuzining (Na 2 SO 4 10H 2 O) qanday massasini 500 ml 10 % li natriy sulfat eritmasida (eritma zichligi 1,1 g/ml) eritish kerak?
X gramm Glauber tuzi Na 2 SO 4 10H 2 O kerak bo'lsin.U holda olingan eritmaning massasi:
m 15% eritma = m asl (10%) eritma + m Glauber tuzi = 550 + x (g);
m boshlang'ich (10%) eritma = V 10% eritma × r 10% eritma = 500 ml × 1,1 g / ml = 550 g;
m (Na 2 SO 4) asl (10%) eritmada \u003d m 10% eritma a w (Na 2 SO 4) \u003d 550 g 0,1 \u003d 55 g.
X gramm Na 2 SO 4 10H 2 O tarkibidagi sof Na 2 SO 4 ning massasini x orqali ifodalang.
M (Na 2 SO 4 10H 2 O) \u003d 322 g / mol; M (Na 2 SO 4) \u003d 142 g / mol; shuning uchun:
322 g Na 2 SO 4 10H 2 O tarkibida 142 g suvsiz Na 2 SO 4 mavjud;
x g Na 2 SO 4 10H 2 O tarkibida m g suvsiz Na 2 SO 4 mavjud.
m(Na 2 SO 4) \u003d 142 x: 322 \u003d 0,441 x x.
Olingan eritmadagi natriy sulfatning umumiy massasi quyidagilarga teng bo'ladi:
m (Na 2 SO 4) 15% eritmada = 55 + 0,441 × x (g).
Olingan yechimda: 
= 0,15
, bu erdan x = 94,5 g.
Vazifa raqami 6
6-jadval - 6-sonli vazifani bajarish shartlari
| variant raqami | Shart matni |
| 5 g Na 2 SO 4 × 10H 2 O suvda eritildi va hosil bo'lgan eritmaning hajmi suv bilan 500 ml ga keltirildi. Ushbu eritmadagi Na 2 SO 4 ning massa ulushini (r = 1 g/ml) va Na + va SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| Aralashtirilgan eritmalar: 100 ml 0,05M Cr 2 (SO 4) 3 va 100 ml 0,02 M Na 2 SO 4. Olingan eritmadagi Cr 3+, Na + va SO 4 2– ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| 1,2 g/ml zichlikdagi 2 litr 30 % li eritma tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 98 % li eritma (zichligi 1,84 g/ml) sulfat kislota olish kerak? | |
| 50 g Na 2 CO 3 × 10H 2 O 400 ml suvda eritildi Na + va CO 3 2- ionlarining molyar konsentrasiyalari va Na 2 CO 3 ning massa ulushi qanday bo'ladi (r = 1,1). g / ml)? | |
| Aralash eritmalar: 150 ml 0,05 M Al 2 (SO 4) 3 va 100 ml 0,01 M NiSO 4. Olingan eritmadagi Al 3+, Ni 2+, SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| 500 ml 4 M eritma (zichligi 1,1 g/ml) tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 60% li eritma (zichligi 1,4 g/ml) nitrat kislota kerak bo’ladi? | |
| 1,05 g/ml zichlikdagi mis sulfatning 5% li 500 ml eritmasini tayyorlash uchun qanday massa mis sulfat (CuSO 4 × 5H 2 O) kerak? | |
| Kolbaga 1 ml 36% li eritmasi (r = 1,2 g/ml) HCl va 10 ml 0,5 M ZnCl 2 eritmasidan solingan. Olingan eritmaning hajmi suv bilan 50 ml ga keltirildi. Hosil bo`lgan eritmada H + , Zn 2+ , Cl - ionlarining molyar konsentrasiyalari qanday? | |
| Agar bu eritmadagi sulfat ionlarining molyar konsentratsiyasi 0,06 mol/l ekanligi ma’lum bo’lsa, eritmadagi (r » 1 g/ml) Cr 2 (SO 4) 3 ning massa ulushi qancha bo’ladi? | |
| 2 litr 10% li NaOH eritmasidan (r= 1,1 g/ml) tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 10 M eritma (r=1,45 g/ml) natriy gidroksid kerak bo’ladi? | |
| 10 l 10 % li temir (II) sulfat eritmasidan (eritma zichligi 1,2 g/ml) suvni bug‘lantirib necha gramm temir sulfat FeSO 4 × 7H 2 O olish mumkin? | |
| Aralash eritmalar: 100 ml 0,1 M Cr 2 (SO 4) 3 va 50 ml 0,2 M CuSO 4. Olingan eritmadagi Cr 3+, Cu 2+, SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. |
6-jadval davom etdi
| variant raqami | Shart matni |
| Zichligi 1,05 g / ml bo'lgan H 3 PO 4 ning 5% eritmasidan 1 m 3 ni tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 1,35 g / ml zichlikdagi 40% fosfor kislotasi eritmasi kerak bo'ladi? | |
| 16,1 g Na 2 SO 4 × 10H 2 O suvda eritildi va hosil bo'lgan eritmaning hajmi suv bilan 250 ml ga keltirildi. Olingan eritmadagi Na 2 SO 4 ning massa ulushini va molyar konsentratsiyasini hisoblang (eritmaning zichligi 1 g/ml deb faraz qiling). | |
| Aralash eritmalar: 150 ml 0,05 M Fe 2 (SO 4) 3 va 100 ml 0,1 M MgSO 4. Olingan eritmadagi Fe 3+, Mg 2+, SO 4 2– ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| 1,05 g/ml zichlikdagi 500 ml 10 % li eritma tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 36 % li xlorid kislota (zichligi 1,2 g/ml) kerak? | |
| 20 g Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O 200 ml suvda eritildi.Olingan eritmadagi erigan moddaning massa ulushi qancha, zichligi 1,1 g/ml? Bu eritmadagi Al 3+ va SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| Aralash eritmalar: 100 ml 0,05 M Al 2 (SO 4) 3 va 150 ml 0,01 M Fe 2 (SO 4) 3. Olingan eritmadagi Fe 3+, Al 3+ va SO 4 2– ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| Kislotalarning massa ulushi 7% bo'lgan 0,5 l osh sirkasini tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 80% sirka kislota eritmasi (zichligi 1,07 g/ml) kerak bo'ladi? 1 g / ml ga teng stol sirkasi zichligini oling. | |
| Temir sulfatning 100 ml 3% li eritmasini tayyorlash uchun qanday massa temir sulfat (FeSO 4 × 7H 2 O) kerak? Eritmaning zichligi 1 g/ml. | |
| Kolbaga 2 ml 36% li HCl eritmasidan (zichligi 1,2 g/sm 3) va 20 ml 0,3 M CuCl 2 eritmasidan solingan. Olingan eritmaning hajmi suv bilan 200 ml ga keltirildi. Olingan eritmadagi H +, Cu 2+ va Cl - ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| Sulfat ionlarining molyar konsentratsiyasi 0,6 mol/l bo`lgan eritmadagi Al 2 (SO 4) 3 ning foiz konsentratsiyasi necha foizga teng. Eritmaning zichligi 1,05 g/ml. | |
| Zichligi 1,1 g/ml bo'lgan 500 ml 10% li KOH eritmasini tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va 10 M KOH eritmasi (eritma zichligi 1,4 g/ml) kerak bo'ladi? | |
| Zichligi 1,1 g/ml bo‘lgan 15 l 8% li mis sulfat eritmasidan suvni bug‘lantirish orqali necha gramm mis sulfat CuSO 4 × 5H 2 O olish mumkin? | |
| Aralashtirilgan eritmalar: 200 ml 0,025 M Fe 2 (SO 4) 3 va 50 ml 0,05 M FeCl 3. Olingan eritmadagi Fe 3+, Cl -, SO 4 2- ionlarining molyar konsentratsiyasini hisoblang. | |
| H 3 PO 4 ning 10% li eritmasidan 0,25 m 3 (zichligi 1,1 g/ml) tayyorlash uchun qanday hajmdagi suv va H 3 PO 4 ning 70 % li eritmasi (zichligi 1,6 g/ml) kerak bo‘ladi? | |
| 6 g Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O 100 ml suvda eritildi Al 2 (SO 4) 3 ning massa ulushini va Al 3+ va SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. zichligi 1 g / ml bo'lgan eritma | |
| Aralash eritmalar: 50 ml 0,1 M Cr 2 (SO 4) 3 va 200 ml 0,02 M Cr(NO 3) 3. Olingan eritmadagi Cr 3+, NO 3 -, SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. | |
| Zichligi 1,05 g/ml bo‘lgan 1 litr 8 % li eritma tayyorlash uchun perxlorid kislotaning 50% li eritmasi (zichligi 1,4 g/ml) va suvning qancha hajmlari kerak bo‘ladi? | |
| 5% li natriy sulfat eritmasini olish uchun 200 ml suvda necha gramm Glauber tuzi Na 2 SO 4 × 10H 2 O eritilishi kerak? | |
| Kolbaga 1 ml 80% li H 2 SO 4 eritmasi (eritma zichligi 1,7 g/ml) va 5000 mg Cr 2 (SO 4) 3 solingan. Aralash suvda eritiladi; eritmaning hajmi 250 ml ga yetkazildi. Olingan eritmadagi H +, Cr 3+ va SO 4 2- ionlarining molyar konsentrasiyalarini hisoblang. |
6-jadval davom etdi
KIMYOVIY MUVOZANAT
Barcha kimyoviy reaktsiyalarni 2 guruhga bo'lish mumkin: qaytarilmas reaktsiyalar, ya'ni. reaksiyaga kirishuvchi moddalardan kamida bittasi to'liq iste'mol qilinmaguncha davom etuvchi reaktsiyalar va reaksiyaga kirishuvchi moddalarning hech biri to'liq iste'mol qilinmagan teskari reaktsiyalar. Buning sababi, teskari reaktsiya ham oldinga, ham teskari yo'nalishda davom etishi mumkin. Qaytariladigan reaksiyaning klassik misoli ammiakning azot va vodoroddan sintezi:
N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3.
Reaksiya boshlanishida tizimdagi dastlabki moddalarning kontsentratsiyasi maksimal bo'ladi; hozirgi vaqtda oldinga reaktsiya tezligi ham maksimal. Reaksiyaning boshida tizimda hali ham reaktsiya mahsulotlari mavjud emas (bu misolda ammiak), shuning uchun teskari reaktsiya tezligi nolga teng. Dastlabki moddalar bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda, ularning konsentratsiyasi kamayadi, shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi ham kamayadi. Reaktsiya mahsulotining kontsentratsiyasi asta-sekin o'sib boradi, shuning uchun teskari reaktsiya tezligi ham oshadi. Bir muncha vaqt o'tgach, oldinga reaktsiya tezligi teskari reaktsiya tezligiga teng bo'ladi. Tizimning bu holati deyiladi kimyoviy muvozanat holati. Kimyoviy muvozanat holatida bo'lgan tizimdagi moddalarning kontsentratsiyasi deyiladi muvozanat konsentratsiyalari. Kimyoviy muvozanat holatidagi tizimning miqdoriy xarakteristikasi muvozanat konstantasi.
Har qanday qaytariladigan reaksiya uchun a A + b B+ ... ⇆ p P + q Q + … kimyoviy muvozanat konstantasi (K) ifodasi kasr sifatida yoziladi, uning numeratorida reaksiya mahsulotlarining muvozanat konsentrasiyalari joylashgan. , va maxrajda boshlang'ich moddalarning muvozanat konsentratsiyasi mavjud, bundan tashqari, har bir moddaning konsentratsiyasi reaktsiya tenglamasida stexiometrik koeffitsientga teng kuchga ko'tarilishi kerak.
Masalan, N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3 reaksiyasi uchun.
Shuni yodda tutish kerak muvozanat konstantasining ifodasi faqat gazsimon moddalar yoki erigan holatda bo'lgan moddalarning muvozanat konsentratsiyasini o'z ichiga oladi. . Qattiq jismning konsentratsiyasi doimiy deb qabul qilinadi va muvozanat doimiy ifodasiga yozilmaydi.
CO 2 (gaz) + C (qattiq) ⇆ 2CO (gaz)
CH 3 COOH (eritma) ⇆ CH 3 COO - (eritma) + H + (eritma)
Ba 3 (PO 4) 2 (qattiq) ⇆ 3 Ba 2+ (toʻyingan eritma) + 2 PO 4 3– (toʻyingan eritma) K \u003d C 3 (Ba 2+) C 2 (PO 4 3–)
Muvozanat tizimining parametrlarini hisoblash bilan bog'liq ikkita eng muhim muammolar mavjud:
1) boshlang'ich moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi ma'lum; masala shartidan muvozanatga erishilgan vaqtgacha reaksiyaga kirishgan (yoki hosil bo'lgan) moddalarning konsentrasiyalarini topish mumkin; masalada barcha moddalarning muvozanat konsentrasiyalarini va muvozanat konstantasining son qiymatini hisoblash talab etiladi;
2) boshlang‘ich moddalarning boshlang‘ich konsentrasiyalari va muvozanat konstantasi ma’lum. Shartda reaksiyaga kirishgan yoki hosil bo'lgan moddalarning kontsentratsiyasi to'g'risidagi ma'lumotlar mavjud emas. Reaksiyaning barcha ishtirokchilarining muvozanat konsentratsiyasini hisoblash talab qilinadi.
Bunday muammolarni hal qilish uchun muvozanat konsentratsiyasi har qanday ekanligini tushunish kerak original Reaksiyaga tushgan moddaning konsentratsiyasini dastlabki konsentratsiyadan ayirish orqali moddalarni topish mumkin:
C muvozanati \u003d C boshlang'ich - reaksiyaga kirishgan moddaning C.
Muvozanat kontsentratsiyasi reaktsiya mahsuloti muvozanat vaqtida hosil bo'lgan mahsulot konsentratsiyasiga teng:
Olingan mahsulotning C muvozanati \u003d C.
Shunday qilib, muvozanat tizimining parametrlarini hisoblash uchun muvozanatga erishilgan vaqtgacha boshlang'ich moddaning qancha reaksiyaga kirishganini va reaksiya mahsulotining qancha qismini hosil bo'lganligini aniqlash juda muhimdir. Reaksiyaga kirishgan va hosil bo'lgan moddalarning miqdorini (yoki konsentratsiyasini) aniqlash uchun reaksiya tenglamasi bo'yicha stoxiometrik hisoblar amalga oshiriladi.
6.1-misol N 2 + 3H 2 ⇆ 2 NH 3 muvozanat sistemasidagi azot va vodorodning dastlabki konsentrasiyalari mos ravishda 3 mol/l va 4 mol/l ni tashkil qiladi. Kimyoviy muvozanatga erishilganda, vodorodning dastlabki miqdoridan 70% tizimda qoldi. Bu reaksiyaning muvozanat konstantasini aniqlang.
Muammoning shartlaridan kelib chiqadiki, muvozanatga erishilganda vodorodning 30% reaksiyaga kirishgan (1-toifa muammo):
4 mol/l H 2 - 100%
x mol / l H 2 - 30%
x \u003d 1,2 mol / l \u003d C proreag. (H2)
Reaktsiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, azot vodoroddan 3 marta kamroq reaksiyaga kirishishi kerak edi, ya'ni. Proreakt bilan. (N 2) \u003d 1,2 mol / l: 3 \u003d 0,4 mol / l. Ammiak azotga nisbatan 2 baravar ko'p hosil bo'ladi:
Tasvirlardan. (NH 3) \u003d 2 × 0,4 mol / l \u003d 0,8 mol / l
Reaksiyaning barcha ishtirokchilarining muvozanat konsentratsiyasi quyidagicha bo'ladi:
Teng (H 2) \u003d C boshlang'ich. (H 2) - C proreakt. (H 2) \u003d 4 mol / l - 1,2 mol / l \u003d 2,8 mol / l;
Teng (N 2) \u003d C iltimos. (N 2) - C proreakt. (N 2) \u003d 3 mol / l - 0,4 mol / l \u003d 2,6 mol / l;
Teng (NH 3) = C tasvirlari. (NH 3) \u003d 0,8 mol / l.
Muvozanat doimiysi = 
.
6.2-misol H 2 + I 2 ⇆ 2 HI sistemasidagi vodorod, yod va vodorod yodning muvozanat konsentrasiyalarini hisoblang, agar H 2 va I 2 ning dastlabki konsentrasiyalari mos ravishda 5 mol/l va 3 mol/l ekanligi maʼlum boʻlsa, va muvozanat konstantasi 1 ga teng.
Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu muammoning holatida (2-turdagi vazifa) shart reaksiyaga kirishgan boshlang'ich moddalar va hosil bo'lgan mahsulotlarning kontsentratsiyasi haqida hech narsa aytmaydi. Shuning uchun bunday masalalarni yechishda ba'zi reaksiyaga kirishgan moddalarning konsentratsiyasi odatda x sifatida qabul qilinadi.
Muvozanatga erishilgan vaqtgacha x mol/l H 2 reaksiyaga kirishsin. Keyin reaksiya tenglamasidan kelib chiqqan holda x mol/l I 2 reaksiyaga kirishib, 2x mol/l HI hosil bo'lishi kerak. Reaksiyaning barcha ishtirokchilarining muvozanat konsentratsiyasi quyidagicha bo'ladi:
Teng (H 2) \u003d C iltimos. (H 2) - C proreakt. (H 2) \u003d (5 - x) mol / l;
Teng (I 2) = C iltimos. (I 2) - C proreakt. (I 2) \u003d (3 - x) mol / l;
Teng (HI) = C tasvirlari. (HI) = 2x mol/l.
4x2 = 15 - 8x + x2
3x2 + 8x - 15 = 0
x 1 = -3,94 x 2 = 1,27
Faqat ijobiy ildiz x = 1.27 jismoniy ma'noga ega.
Shuning uchun C teng. (H 2) \u003d (5 - x) mol / l \u003d 5 - 1,27 \u003d 3,73 mol / l;
Teng (I 2) \u003d (3 - x) mol / l \u003d 3 - 1,27 \u003d 1,73 mol / l;
Teng (HI) \u003d 2x mol / l \u003d 2 1,27 \u003d 2,54 mol / l.
Vazifa raqami 7
7-jadval - 7-sonli vazifani bajarish shartlari
7-jadval davom etdi
stoxiometriya- reaksiyaga kirishuvchi moddalar orasidagi miqdoriy nisbatlar.
Agar reaktivlar qat'iy belgilangan miqdorda kimyoviy o'zaro ta'sirga kirsa va reaksiya natijasida miqdorini hisoblash mumkin bo'lgan moddalar hosil bo'lsa, bunday reaktsiyalar deyiladi. stoxiometrik.
Stokiometriya qonunlari:
Kimyoviy tenglamalardagi kimyoviy birikmalar formulalari oldidagi koeffitsientlar deyiladi stoxiometrik.
Kimyoviy tenglamalar bo'yicha barcha hisob-kitoblar stoxiometrik koeffitsientlardan foydalanishga asoslangan va moddaning miqdorini (mollar soni) topish bilan bog'liq.
Reaksiya tenglamasidagi moddaning miqdori (mollar soni) = mos keladigan molekula oldidagi koeffitsient.
N A=6,02×10 23 mol -1 .
η - mahsulotning haqiqiy massasiga nisbati m p nazariy jihatdan imkon qadar m t, birlikning kasrlarida yoki foizda ifodalangan.
Agar reaksiya mahsulotlarining unumi shartda ko'rsatilmagan bo'lsa, u holda hisob-kitoblarda u 100% ga teng (miqdoriy hosil) olinadi.
Kimyoviy reaktsiyalar tenglamalari bo'yicha hisoblash sxemasi:
- Kimyoviy reaksiya tenglamasini yozing.
- Moddalarning kimyoviy formulalari ustiga ma'lum va noma'lum miqdorlarni o'lchov birliklari bilan yozing.
- Ma'lum va noma'lum bo'lgan moddalarning kimyoviy formulalari ostida, reaksiya tenglamasidan topilgan ushbu miqdorlarning tegishli qiymatlarini yozing.
- Proporsiyalarni tuzish va yechish.
Misol. 24 g magniyning toʻliq yonishida hosil boʻlgan magniy oksidi moddasining massasi va miqdorini hisoblang.
|
Berilgan: m(Mg) = 24 g Toping: ν (MgO) m (MgO) |
Yechim: 1. Kimyoviy reaksiya tenglamasini tuzamiz: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO. 2. Moddalar formulalari ostida stexiometrik koeffitsientlarga mos keladigan moddaning miqdorini (mollar soni) ko'rsatamiz: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO 2 mol 2 mol 3. Magniyning molyar massasini aniqlang: Magniyning nisbiy atom massasi Ar(Mg) = 24. Chunki molyar massaning qiymati nisbiy atom yoki molekulyar massaga teng, keyin M(Mg)= 24 g/mol. 4. Shartda berilgan moddaning massasi bo'yicha moddaning miqdorini hisoblaymiz:
5. Magniy oksidining kimyoviy formulasi ustida MgO, kimning massasi noma'lum, biz o'rnatdik xmol, magniy formulasi ustida mg uning molyar massasini yozing: 1 mol xmol 2Mg + O 2 \u003d 2MgO 2 mol 2 mol
Proportionlarni yechish qoidalariga ko'ra:
Magniy oksidi miqdori v(MgO)= 1 mol. 7. Magniy oksidining molyar massasini hisoblang: M (Mg)\u003d 24 g / mol, M (O)=16 g/mol. M(MgO)= 24 + 16 = 40 g / mol. Magniy oksidining massasini hisoblang: m (MgO) \u003d n (MgO) × M (MgO) \u003d 1 mol × 40 g / mol \u003d 40 g. Javob: n(MgO) = 1 mol; m(MgO) = 40 g. |
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzishda quyidagi ikkita muhim qoidaga rioya qilish kerak:
1-qoida: Har qanday ionli tenglamada zaryadning saqlanishi kuzatilishi kerak. Bu tenglamaning chap tomonidagi ("chap") barcha zaryadlarning yig'indisi tenglamaning o'ng tomonidagi ("o'ng") barcha zaryadlarning yig'indisiga mos kelishi kerakligini anglatadi. Bu qoida har qanday ionli tenglamaga, ham toʻliq reaksiyalar, ham yarim reaksiyalar uchun amal qiladi.
Zaryadlar chapdan o'ngga
2-qoida: Oksidlanish yarim reaksiyasida yo‘qolgan elektronlar soni qaytarilish yarim reaksiyasida olingan elektronlar soniga teng bo‘lishi kerak. Masalan, ushbu bo'limning boshida keltirilgan birinchi misolda (temir va gidratlangan ko'k ionlari o'rtasidagi reaktsiya) oksidlanish yarim reaksiyasida yo'qolgan elektronlar soni ikkitadir:
Shunday qilib, qaytarilish yarim reaksiyasida olingan elektronlar soni ham ikkitaga teng bo'lishi kerak:
Ikki yarim reaksiya tenglamalaridan toʻliq redoks tenglamasini olish uchun quyidagi protseduradan foydalanish mumkin:
1. Ikki yarim reaksiyaning har birining tenglamalari alohida-alohida muvozanatlanadi va yuqoridagi 1-qoidani bajarish uchun har bir tenglamaning chap yoki o'ng tomoniga tegishli elektronlar soni qo'shiladi.
2. Har ikkala yarim reaksiya tenglamalari bir-biriga nisbatan muvozanatlangan bo‘lib, 2-qoida talabiga ko‘ra, bir reaksiyada yo‘qolgan elektronlar soni ikkinchi yarim reaksiyada olingan elektronlar soniga teng bo‘ladi.
3. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasining to‘liq tenglamasini olish uchun ikkala yarim reaksiyaning tenglamalari yig‘iladi. Masalan, yuqoridagi ikki yarim reaksiya tenglamalarini yig'ish va hosil bo'lgan tenglamaning chap va o'ng tomonlarini olib tashlash
elektronlar soni teng, biz topamiz
Quyida keltirilgan yarim reaksiyalar tenglamalarini muvozanatlashtiramiz va har qanday temir tuzining suvli eritmasining kislotali kaliy eritmasi bilan temir tuziga oksidlanishining oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi tenglamasini tuzamiz.
Bosqich 1. Birinchidan, ikkita yarim reaksiyaning har birining tenglamasini alohida-alohida muvozanatlashtiramiz. (5) tenglama uchun bizda mavjud
Ushbu tenglamaning ikkala tomonini muvozanatlash uchun siz uning chap tomoniga beshta elektron qo'shishingiz yoki o'ng tomondan bir xil miqdordagi elektronni ayirishingiz kerak. Shundan so'ng biz olamiz
Bu bizga quyidagi muvozanatli tenglamani yozish imkonini beradi:
Elektronlarni tenglamaning chap tomoniga qo'shish kerak bo'lganligi sababli, u qisqarish yarim reaktsiyasini tasvirlaydi.
(6) tenglama uchun biz yozishimiz mumkin
Ushbu tenglamani muvozanatlash uchun uning o'ng tomoniga bitta elektron qo'shishingiz mumkin. Keyin
Yonish jarayonini tashkil qilishning ushbu usuli bilan ortiqcha havo koeffitsienti stokiometrikga yaqin boy aralashmalarga mos kelishi kerak. Bunday holda, alangalanish manbalarining susayishi ehtimoli yuqori bo'lgan, yonishning sezilarli tsiklik bir xil bo'lmaganligi va oxir-oqibat, noto'g'ri yonishlar bilan alanganing oldingi tarqalishining etarli darajada yuqori bo'lmagan tezligi tufayli yog'siz aralashmalarning samarali yonishini tashkil qilish juda qiyin bo'ladi. Shunday qilib, bu yo'nalishni boy gaz-havo aralashmalarining juda sekin yonishi deb atash mumkin.[ ...]
Haddan tashqari havo koeffitsienti (a) yonish jarayoniga va yonish mahsulotlarining tarkibiga sezilarli ta'sir qiladi. Ko'rinib turibdiki, 1,0) u tutun gazlarining tarkibiy tarkibiga amalda ta'sir qilmaydi va faqat yonish jarayonida foydalanilmaydigan havo bilan suyultirish tufayli komponentlar kontsentratsiyasining pasayishiga olib keladi.[ ...]
Dialkilxlorotiyofosfat olish reaksiyasining stexiometrik koeffitsientlariga va 2-mezon bo'yicha optimal yechimga asoslanib, X3 = -0,26 (1,087 mol/mol) cheklovini qo'yamiz.[ ...]
| 24.5 |
Bu polifosfat 1/us,p = g P/g COD(HAc) qabul qilish uchun stexiometrik koeffitsientning qiymatini beradi.[ ...]
Jadvalda. 24.5 sof kulturali reaktorlarda o'tkazilgan tajribalarda aniqlangan staxiometrik rentabellik omillarini ko'rsatadi. Turli mikrobiologik o'sish sharoitlariga qaramay, bu qiymatlar juda yaxshi mos keladi.[...]
(3.36) ifodadan biz “sat.r = 0,05 g P/g COD (HAc) stexiometrik koeffitsientini topamiz.[ ...]
[ ...]
3.2-misoldan sirka kislotasini olish uchun tenglamaning stoxiometrik koeffitsientlarini topishingiz mumkin: 1 mol HA (60 g HA) uchun 0,9 mol 02 va 0,9 32 = 29 g 02 kerak.[ ...]
| 3.12 |
Ushbu formulalarda birinchi boshlang'ich material barcha stokiometrik tenglamalarga kiritilgan va ulardagi stexiometrik koeffitsient V/, = -1 ga teng. Ushbu modda uchun har bir stoxiometrik tenglamada lu transformatsiya darajalari berilgan (ularning barchasi - K). (3.14) va (3.15) tenglamalarda i-chi komponent - selektivlik va rentabellik aniqlanadigan mahsulot faqat 1-stexiometrik tenglamada (keyin E / \u003d x () hosil bo'ladi deb taxmin qilinadi. Miqdorlar Ushbu formulalardagi komponentlar mol bilan o'lchanadi (kimyo fanlarida an'anaviy ravishda qabul qilinganidek, LO belgisi.[ ...]
Oksidlanish-qaytarilish tenglamalarini tuzishda elementning reaksiyadan oldin va keyin oksidlanishi uchun stexiometrik koeffitsientlar topiladi. Birikmalardagi elementning oksidlanishi atomning qutbli va ionli bog‘lanish hosil bo‘lishiga sarflagan elektronlar soni bilan, oksidlanish belgisi esa bog‘lovchi elektron juftlarining siljish yo‘nalishi bilan aniqlanadi. Masalan, NaCl birikmasidagi natriy ionining oksidlanishi +1, xlorniki esa -I.[ ...]
Mikrobiologik reaksiyaning stoxiometriyasini rentabellik faktorlari jadvallari shaklida emas, balki stokiometrik muvozanat tenglamasi bilan ifodalash qulayroqdir. Mikrobiologik hujayra tarkibiy qismlarining tarkibini bunday tavsiflash empirik formuladan foydalanishni talab qildi. C5H702N hujayra moddasining formulasi eksperimental tarzda o'rnatildi, bu ko'pincha stexiometrik tenglamalarni tayyorlashda qo'llaniladi.[ ...]
Jadvalda. 3.6-rasmda shahar oqava suvlarini aerobik tozalash jarayoni uchun kinetik va boshqa konstantalar uchun odatiy qiymatlar, shuningdek, stokiometrik koeffitsientlar ko'rsatilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, alohida konstantalar o'rtasida ma'lum bir bog'liqlik mavjud, shuning uchun turli manbalardan alohida konstantalarni tanlash emas, balki bir manbadan doimiylar to'plamidan foydalanish kerak. Jadvalda. 3.7 shunga o'xshash korrelyatsiyalarni ko'rsatadi.[ ...]
Usul birga teng stexiometrik koeffitsientga asoslangan (1 mol ozon 1 mol yod chiqaradi) asosida ozonga aylantirilgan yodning ma'lum miqdori bilan standartlashtiriladi. Ushbu koeffitsient bir qator tadqiqotlar natijalari bilan tasdiqlanadi, ular asosida ozonning olefinlar bilan stexiometrik reaktsiyalari o'rnatildi. Boshqa koeffitsient bilan bu natijalarni tushuntirish qiyin bo'ladi. Biroq, ishda ko'rsatilgan koeffitsient 1,5 ekanligi aniqlandi. Bu ma'lumotlarga mos keladi, unga ko'ra pH 9 da bittaga teng stoxiometrik koeffitsient olinadi va neytral va ishqoriy muhitga qaraganda kislotali muhitda ancha ko'proq yod chiqariladi.[ ...]
Sinovlar to'liq yukda va 1500 min1 doimiy krank mili tezligida o'tkazildi. Haddan tashqari havo koeffitsienti 0,8 [...] oralig'ida o'zgargan.
Tirik tabiatdagi moddiy jarayonlar, biogen elementlarning aylanishlari eng xilma-xil organizmlarda faqat bir xil tartibda o'zgarib turadigan stexiometrik koeffitsientlar bo'yicha energiya oqimlari bilan bog'liq. Shu bilan birga, katalizning yuqori samaradorligi tufayli organizmlarda yangi moddalarni sintez qilish uchun energiya xarajatlari ushbu jarayonlarning texnik analoglariga qaraganda ancha kam.[ ...]
Dvigatelning xususiyatlarini o'lchash va barcha yonish kameralari uchun zararli chiqindilar emissiyasi ortiqcha havo koeffitsientining stoxiometrik qiymatdan juda nozik aralashmagacha bo'lgan keng doiradagi o'zgarishlarida amalga oshirildi. Shaklda. 56 va 57 a ga bog'liq bo'lgan asosiy natijalarni ko'rsatadi, 2000 min tezlikda olingan va keng ochilgan gaz kelebeği. Ateşleme avans burchagi qiymati maksimal momentni olish shartidan tanlangan.[ ...]
Fosforni olib tashlashning biologik jarayoni murakkab, shuning uchun, albatta, bizning yondashuvimiz juda soddalashtirilgan. Jadvalda. 8.1 FAO ishtirokida sodir bo'ladigan jarayonlarni tavsiflovchi stexiometrik koeffitsientlar to'plamini taqdim etadi. Jadval murakkab ko'rinadi, ammo unda soddalashtirish allaqachon qilingan.[ ...]
Oxirgi ishlardan birida 1 mol NO2 0,72 g-ion NO7 hosil qiladi, deb taxmin qilingan. Xalqaro standartlashtirish tashkiloti tomonidan taqdim etilgan ma'lumotlarga ko'ra, stexiometrik koeffitsient Griess tipidagi reagentlarning tarkibiga bog'liq. Ushbu reagentning tarkibiy qismlarining tarkibida farq qiluvchi oltita variant taklif qilingan va barcha turdagi assimilyatsiya eritmalari uchun yutilish samaradorligi 90% ni tashkil etishi va assimilyatsiya samaradorligini hisobga olgan holda stexiometrik koeffitsient 0,8 dan 0,8 gacha o'zgarishi ko'rsatilgan. 1. NEDA miqdorini kamaytirish va sulfanilik kislotani sulfanilamid (oq streptotsid) bilan almashtirish bu koeffitsientning katta qiymatini beradi. Ish mualliflari buni HN02 ning nojo'ya reaktsiyalar paytida NO hosil bo'lishi tufayli yo'qolishi bilan izohlaydilar.[ ...]
Biokimyoviy oqava suvlarni tozalash inshootlarini loyihalashda va ularning ishlashini tahlil qilishda odatda quyidagi dizayn parametrlari qo'llaniladi: biologik oksidlanish tezligi, elektron qabul qiluvchilar uchun stexiometrik koeffitsientlar, faol loy biomassasining o'sish tezligi va fizik xususiyatlari. Bioreaktorda sodir bo'ladigan biologik o'zgarishlar bilan bog'liq kimyoviy o'zgarishlarni o'rganish strukturaning ishlashi haqida etarlicha to'liq tasavvurga ega bo'lishga imkon beradi. Anaerob filtrlarni o'z ichiga olgan anaerob tizimlar uchun bunday ma'lumotlar tozalash inshootlarining normal ishlashining asosiy omili bo'lgan muhitning optimal pH qiymatini ta'minlash uchun kerak. Ba'zi aerob tizimlarda, masalan, nitrifikatsiya sodir bo'ladigan tizimlarda, mikroblarning optimal o'sish sur'atlarini ta'minlash uchun muhitning pH darajasini nazorat qilish ham zarur. 60-yillarning oxirlarida amaliyotga kirgan, sof kisloroddan (kislorod-tank) foydalanadigan yopiq tozalash inshootlari uchun kimyoviy oʻzaro taʼsirlarni oʻrganish nafaqat pH nazorati, balki gaz quvurlari uskunasining muhandislik hisobi uchun ham zarur boʻlib qoldi.[ . ..]
Katalitik konvertatsiya tezligi konstantasi k umumiy holatda ma'lum bir haroratda to'g'ridan-to'g'ri, teskari va yon reaktsiyalarning tezlik konstantalari, shuningdek, boshlang'ich reaktivlar va ularning o'zaro ta'sir mahsulotlarining diffuziya koeffitsientlari funktsiyasidir. Geterogen katalitik jarayonning tezligi, yuqorida aytib o'tilganidek, uning alohida bosqichlarining nisbiy tezligi bilan belgilanadi va ularning eng sekinligi bilan chegaralanadi. Natijada, katalitik reaktsiyaning tartibi deyarli hech qachon ushbu reaktsiya tenglamasidagi stexiometrik nisbatga mos keladigan reaktsiyaning molekulyarligiga to'g'ri kelmaydi va katalitik konvertatsiya tezligining konstantasini hisoblash uchun ifodalar muayyan bosqichlar va shartlar uchun xosdir. amalga oshirish uchun.[...]
Neytrallanish reaktsiyasini boshqarish uchun kerakli pH qiymatini olish uchun eritmaga qancha kislota yoki asos qo'shish kerakligini bilish kerak. Ushbu muammoni hal qilish uchun stexiometrik koeffitsientlarni empirik baholash usulidan foydalanish mumkin, bu titrlash yordamida amalga oshiriladi.[ ...]
Kameradagi yonish mahsulotlarining muvozanat tarkibi massa ta'siri qonuni bilan belgilanadi. Ushbu qonunga ko'ra, kimyoviy reaktsiyalarning tezligi dastlabki reaktivlarning konsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lib, ularning har biri moddaning kimyoviy reaksiya tenglamasiga kiradigan stexiometrik koeffitsientiga teng darajaga olinadi. Yoqilg'i tarkibiga asoslanib, biz yonish mahsulotlari, masalan, kameradagi suyuq raketa yoqilg'isi CO2, H20, CO, NO, OH, N2, H2, N. H, O dan iborat bo'lishini taxmin qilishimiz mumkin. qattiq raketa yoqilg'isi - A1203, N2, H2, HC1, CO, CO2, H20 dan T= 1100...2200 K.[ ...]
Tabiiy gazning ikki bosqichli yonishidan foydalanish imkoniyatini asoslash uchun yondirgich orqali etkazib beriladigan ortiqcha havo koeffitsientiga qarab, olov uzunligi bo'ylab mahalliy haroratlar, azot oksidi va yonuvchi moddalar kontsentratsiyasining taqsimlanishi bo'yicha eksperimental tadqiqotlar o'tkazildi. . Tajribalar aylanma ko‘ndalang havo oqimiga periferik gaz oqimi bilan VTI vorteksli gorelka bilan jihozlangan PTVM-50 qozonining pechida tabiiy gazni yoqish bilan o‘tkazildi. Aniqlanishicha, ag O.wb da yoqilg'ining yonish jarayoni 1f/X>out = 4,2 masofada, ag = 1,10 da - bf10out = 3,6 masofada tugaydi. Bu stoxiometrik sharoitlardan sezilarli darajada farq qiladigan sharoitlarda yonish jarayonining uzaytirilishini ko'rsatadi.[ ...]
Nitrifikatsiyasiz faollashtirilgan loy bilan texnologik parametrlarning soddalashtirilgan matritsasi Jadvalda keltirilgan. 4.2. Bu erda konversiya jarayoniga uchta asosiy omil yordam beradi deb taxmin qilinadi: biologik o'sish, degradatsiya va gidroliz. Reaktsiya tezligi o'ng ustunda ko'rsatilgan va jadvalda keltirilgan koeffitsientlar stokiometrikdir. Jadval ma'lumotlaridan foydalanib, massa balansi tenglamasini yozish mumkin, masalan, oson parchalanadigan organik moddalar uchun mukammal aralashtirilgan reaktorda bo'ling. Tashish uchun mas'ul bo'lgan iboralar tushuntirishga muhtoj emas. Jadvalning o'ng ustunidan (bu holda) "komponent" ustunlaridan stexiometrik koeffitsientlarni mos keladigan reaktsiya tezligiga ko'paytirish orqali moddaning o'zgarishini tavsiflovchi ikkita iborani topamiz. 4.2.[...]
Shaklda. 50 aralashmaning tarkibiga va yonish vaqtiga qarab yonish mahsulotlaridagi Wx tarkibidagi o'zgarishlarni (g / kVt / soat) ko'rsatadi. Chunki NOx hosil bo'lishi ko'p jihatdan gaz haroratiga bog'liq, erta yonish bilan NOx emissiyasi ortadi. 1 Ux shakllanishining ortiqcha havo koeffitsientiga bog'liqligi murakkabroq, chunki Ikki qarama-qarshi omil mavjud. 1NHOx hosil bo'lishi yonuvchi aralashmadagi kislorod konsentratsiyasiga va haroratga bog'liq. Aralashmaning egilishi kislorod kontsentratsiyasini oshiradi, lekin maksimal yonish haroratini pasaytiradi. Bu stexiometrikdan bir oz kambag'al aralashmalar bilan ishlashda maksimal tarkibga erishilishiga olib keladi. Haddan tashqari havo koeffitsientining bir xil qiymatlarida samarali samaradorlik maksimalga ega.[...]
Shaklda. 7.2-rasmda metanol konsentratsiyasining to'liq joy almashuvchi biofiltrning chiqish joyidagi NO3-N konsentratsiyasiga eksperimental bog'liqliklari ko'rsatilgan. Tajriba nuqtalarini tutashtiruvchi chiziqlar moddaning turli Smc/Sn nisbatlarda filtr bo‘ylab taqsimlanishini xarakterlaydi.Egri chiziqlarning qiyaligi stexiometrik koeffitsient qiymatiga mos keladi: 3,1 kg CH3OH/kg NO -N.
Reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasini muvozanat konstantasi bilan bog‘lovchi munosabat massalar ta’siri qonunining matematik ifodasi bo‘lib, uni quyidagicha ifodalash mumkin: kimyoviy muvozanat holatidagi berilgan qaytar reaksiya uchun, moddalar mahsulotining nisbati. Reaksiya mahsulotlarining ma'lum bir haroratda boshlang'ich moddalarning muvozanat konsentrasiyalari mahsulotiga muvozanat konsentratsiyasi doimiy qiymatdir va har bir moddaning konsentratsiyasi uning stexiometrik koeffitsienti kuchiga ko'tarilishi kerak.[ ...]
Sovet Ittifoqida atmosferadagi NO¡¡ ni aniqlash uchun Polezhaev va Girina usulidan foydalaniladi. Bu usulda azot dioksidini ushlash uchun KJ ning 8% li eritmasidan foydalaniladi. Olingan eritmadagi nitrit ionlarini aniqlash Griss-Ilosvay reaktivi yordamida amalga oshiriladi. Kaliy yodid eritmasi ishqor eritmasiga qaraganda ancha samarali NO2 absorber hisoblanadi. Hajmi (atigi 6 ml) va havo oqimi tezligi (0,25 l / min) bilan 2% dan ko'p bo'lmagan NO2 g'ovakli shisha plastinka bilan assimilyatsiya moslamasi orqali sirpanadi. Tanlangan namunalar yaxshi saqlanadi (taxminan bir oy). KJ eritmasi bilan NOa ning yutilishi uchun stexiometrik koeffitsient yutuqni hisobga olgan holda 0,75 ga teng. Bizning ma'lumotlarimizga ko'ra, NO: NOa kontsentratsiyasi 3: 1 nisbatda NO bu usulga xalaqit bermaydi.[ ...]
Chiqindilarni yuqori haroratda qayta ishlash amaliyotiga keng joriy qilingan bu usulning kamchiliklari qimmat ishqorli reagentlardan (NaOH va Na2CO3) foydalanish zarurati hisoblanadi. Shunday qilib, kimyoviy tarkibiy qismlarning keng assortimenti va organoklorli birikmalarning har qanday tarkibi bilan kichik miqdordagi suyuq chiqindilarni zararsizlantirishga muhtoj bo'lgan ko'plab sohalarning ehtiyojlarini qondirish mumkin. Shu bilan birga, xlor o'z ichiga olgan erituvchilarning yonishiga ehtiyotkorlik bilan yondashish kerak, chunki ma'lum sharoitlarda (1 > 1200 ° C, ortiqcha havo koeffitsienti > 1,5) chiqindi gazlar fosgen - juda zaharli uglerod xlori yoki karbonat kislotasi xloridini (COC12) o'z ichiga olishi mumkin. ). Ushbu moddaning hayot uchun xavfli kontsentratsiyasi 1 m3 havo uchun 450 mg ni tashkil qiladi.[ ...]
Kam eriydigan minerallarni yoki ularning birlashmalarini yuvish yoki kimyoviy nurash jarayonlari yangi qattiq fazalarning shakllanishi bilan tavsiflanadi; ular va erigan komponentlar orasidagi muvozanat termodinamik holat diagrammasi yordamida tahlil qilinadi. Bu erda asosiy qiyinchiliklar odatda jarayonlarning kinetikasini tavsiflash zarurati bilan bog'liq holda yuzaga keladi, ularsiz ularni ko'rib chiqish ko'pincha oqlanmaydi. Tegishli kinetik modellar kimyoviy o'zaro ta'sirlarni aniq shaklda aks ettirishni talab qiladi - reaktivlarning qisman konsentratsiyasi cx orqali, o'ziga xos reaktsiyalarning stexiometrik koeffitsientlari V. hisobga olinadi.
