Смесь объемом 51000 л содержит по объему 42%улекислого газа,11 %-водорода, 12%-гелия,5%-октана,22%-пентана. Какой объем водяного пара выделится в результате горения? Сколько литров углекислого газа будет содержаться после сгорания смеси
В результате сгорания углерода на воздухе образуется углекислый газ:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 (600 - 700^{0}C).\]
Пропуская диоксид углерода через воду можно получить раствор угольной кислоты (реакция носит обратимый характер):
\[CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3.\]
Уравнение реакции получения карбоната натрия из угольной кислоты посредством её взаимодействия с гидроксидом натрия можно записать условно, поскольку данная кислота является неустойчивым соединением:
\[H_2CO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O.\]
В реальности соли угольной кислоты могут быть получены или действием диоксида углерода на щелочи, или путем обменных реакций между растворимыми солями угольной кислоты и солями других кислот. Например:
При действии кислот, даже таких слабых, как уксусная, все карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода. Этой реакцией часто пользуются для открытия карбонатов, так как выделение CO_2, легко обнаружить по характерному шипению.
При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов, разлагаются с выделением CO_2. Продуктами разложения в большинстве случаев являются оксиды соответствующих металлов.
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Закон сохранения массы веществ.
(М. В. Ломоносов, 1748 г. ; А. Лавуазье, 1789 г. )
Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
Атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим образом: в результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка (т. е. химическое превращение- это процесс разрыва одних связей между атомами и образование других, в результате чего из молекул исходных веществ получаются молекулы продуктов реакции) . Поскольку число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса также изменяться не должна. Под массой понимали величину, характеризующую количество материи.
В начале 20 века формулировка закона сохранения массы подверглась пересмотру в связи с появлением теории относительности (А. Эйнштейн, 1905 г.) , согласно которой масса тела зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только количество материи, но и ее движение. Полученная телом энергия DE связана с увеличением его массы Dm соотношением DE = Dm•c2, где с - скорость света. Это соотношение не используется в химических реакциях, т. к. 1 кДж энергии соответствует изменению массы на ~10-11 г и Dm практически не может быть измерено. В ядерных реакциях, где DЕ в ~106 раз больше, чем в химических реакциях, Dm следует учитывать.
Исходя из закона сохранения массы, можно составлять уравнения химических реакций и по ним производить расчеты. Он является основой количественного химического анализа. Составление химических уравнений.
Включает три этапа:
1. Запись формул веществ, вступивших в реакцию (слева) и продуктов реакции (справа) , соединив их по смыслу знаками "+" и "-->" :
HgO --> Hg + O2
2. Подбор коэффициентов для каждого вещества так, чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения было одинаково:
2HgO --> 2Hg + O2
3. Проверка числа атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.
Цепочка превращений:
C -> CO2 -> H2CO3 -> Na2CO3.
В результате сгорания углерода на воздухе образуется углекислый газ:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 (600 - 700^{0}C).\]
Пропуская диоксид углерода через воду можно получить раствор угольной кислоты (реакция носит обратимый характер):
\[CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3.\]
Уравнение реакции получения карбоната натрия из угольной кислоты посредством её взаимодействия с гидроксидом натрия можно записать условно, поскольку данная кислота является неустойчивым соединением:
\[H_2CO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O.\]
В реальности соли угольной кислоты могут быть получены или действием диоксида углерода на щелочи, или путем обменных реакций между растворимыми солями угольной кислоты и солями других кислот. Например:
\[NaOH + CO_2 \rightarrow NaHCO_3;\]
\[ NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O;\]
\[BaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3_{solid} + 2NaCl.\]
При действии кислот, даже таких слабых, как уксусная, все карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода. Этой реакцией часто пользуются для открытия карбонатов, так как выделение CO_2, легко обнаружить по характерному шипению.
При нагревании все карбонаты, кроме солей щелочных металлов, разлагаются с выделением CO_2. Продуктами разложения в большинстве случаев являются оксиды соответствующих металлов.
образовавшихся в результате реакции.
Закон сохранения массы веществ.
(М. В. Ломоносов, 1748 г. ; А. Лавуазье, 1789 г. )
Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
Атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим образом: в результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка (т. е. химическое превращение- это процесс разрыва одних связей между атомами и образование других, в результате чего из молекул исходных веществ получаются молекулы продуктов реакции) . Поскольку число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса также изменяться не должна. Под массой понимали величину, характеризующую количество материи.
В начале 20 века формулировка закона сохранения массы подверглась пересмотру в связи с появлением теории относительности (А. Эйнштейн, 1905 г.) , согласно которой масса тела зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только количество материи, но и ее движение. Полученная телом энергия DE связана с увеличением его массы Dm соотношением DE = Dm•c2, где с - скорость света. Это соотношение не используется в химических реакциях, т. к. 1 кДж энергии соответствует изменению массы на ~10-11 г и Dm практически не может быть измерено. В ядерных реакциях, где DЕ в ~106 раз больше, чем в химических реакциях, Dm следует учитывать.
Исходя из закона сохранения массы, можно составлять уравнения химических реакций и по ним производить расчеты. Он является основой количественного химического анализа.
Составление химических уравнений.
Включает три этапа:
1. Запись формул веществ, вступивших в реакцию (слева) и продуктов реакции (справа) , соединив их по смыслу знаками "+" и "-->" :
HgO --> Hg + O2
2. Подбор коэффициентов для каждого вещества так, чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения было одинаково:
2HgO --> 2Hg + O2
3. Проверка числа атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.