Теплота реакций окисления и восстановления

Так как при горении многих веществ получаются ангидриды кислот — соединения кислого характера (при горении фосфора — фосфорный ангидрид, серы — сернистый ангидрид и т. д.), то процесс горения этих веществ начали рассматривать как их окисление . Впоследствии все химические реакции, при которых происходит соединение какого-либо вещества с кислородом, стали называть о к и с л е н и-е м , а процесс отдачи кислорода — восстановлением . Полученные данные Лавуазье применил и для объяснения загадочного тогда процесса дыхания человека и животных. Он обратил внимание па наличие известного сходства между процессами горения органических веществ вне организма и дыханием животных. Оказалось, что при дыхании, как и при горении, поглощается кислород из воздуха и образуются СО2 и НЮ. На основании тщательно проведенных экспериментов на животных им было высказано предположение, что сущность процесса дыхания состоит в соединении кислорода вдыхаемого воздуха с углеродом и водородом органических веществ внутри тела. Как при горении, так и при дыхании выделяется теплота, количество которой также может быть измерено. [c.216]

Как и при работе гальванического элемента, при электрохимической коррозии происходит окисление восстановителя, восстановление окислителя, движение ионов в растворе электролита и электронов в металле. Основным отличием процессов электрохимической коррозии от процессов в гальваническом элементе является отсутствие внешней цепи. Электроны при коррозии не выходят из корродирующего металла, а движутся внутри металла. Химическая энергия реакции окисления металла не передается в виде работы, а лишь в виде теплоты. Схема электрохимической коррозии железа в контакте с углеродом приведена па рис. 73. На анодных участках происходит ре- [c.212]

Эта величина близка, например, к теплоте образования молекулы СОг из углерода и кислорода (94,4 ккал/моль) или к теплоте образования воды из водорода и кислорода (68,4 ккал/моль). Таким образом, кванты ультрафиолетовой и видимой частей света могут вызвать фотохимический процесс или, во всяком случае, могут перевести в возбужденное состояние электронные системы, связывающие атомы в сложной молекуле. Таким образом, полосы поглощения веществ в растворе в видимой или ультрафиолетовой частях спектра характеризуют электронные уровни атомов в молекуле или ионе. Такие полосы характерны для определенных сочетаний атомов положение полос изменяется при комплексообразовании и реакциях окисления-восстановления. [c.85]

В. А. Ройтер [412], исходя из других соображений, также нашли существование кривых вулканообразного типа для ряда реакций. Эти соображения состоят в том, что для ступенчатых реакций наиболее выгодным предполагается такой путь, на котором теплоты реакции каждой ступеньки приблизительно равны (ср. [413]). Такие кривые были получены для реакций окисления водорода, окиси углерода, метана и аммиака кислородом, реакции синтеза аммиака, конверсии окиси углерода, восстановления окиси углерода водородом в метан и др. (по собственным и литературным данным). По оси ординат откладывается логарифм удельной каталитической активности при определенной температуре, а по оси абсцисс — изменение энтальпии предполагаемой промежуточной стадии (большей частью — образования окислов из элементов). Авторы указывают на аналогию их результатов с результатами, полученными на основании мультиплетной теории. [c.224]

ГОРЕНИЕ — сложный химический процесс окисления, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и свечением раскаленных частиц — продуктов реакции. К реакциям горения относят все химические процессы, связанные с быстрым превращением, например, разложение взрывчатых веществ, озона, ацетилена, реакции с хлором, фтором и др. Реакция Г. состоит из многих элементарных окислительновосстановительных процессов, сопровождающихся перераспределением валентных электронов между атомами реагирующих веществ (см. Окисление — восстановление). [c.79]

При протекании окислительно-восстановительных реакций электроны от вещества-восстановителя переходят к веществу-окислителю. При этом химическая энергия освобождается в виде теплоты. Если же окислитель отделить от восстановителя каким-либо третьим раствором электролита и соединить их между собой металлическим проводником, то тогда реакция восстановления будет протекать на одном конце металлического проводника, реакция окисления — на другом, а электроны, освобождающиеся при реакции окисления, будут перетекать по металлу к окислителю. При этом химическая энергия реакции будет превращаться в электрическую. [c.168]

Электролиз в свете электронных представлений. В описанных ранее окислительно-восстановительных реакциях происходит перемещение электронов от одних атомов (или ионов) к другим при непосредственном соприкосновении реагирующих веществ. Это имеет место, например, при окислении простых веществ кислородом, при восстановлении окислов металлов водородом и т. д. В этих случаях энергия химической реакции превращается в теплоту. Рассмотрим другие окислительно-восстановительные процессы, которые протекают под действием электрического тока. Они носят название электролиз. Для примера опишем электролиз водного раствора хлорной меди СиСЬ с применением угольных электродов (рис. 17). [c.89]

Сказанное подтверждается опытами М. В. Полякова [15], установившего, что активированный палладием водород способен инициировать цепную реакцию окисления [13]. Далее А. М. Маркевич [16] показал, что при добавлении к смеси Нг и СЬ замедлителя-кислорода, почти вся теплота реакции выделяется в узкой зоне близ стенок сосуда. Ширина этой зоны уменьшается с увеличением добавки Ог. Это объясняется тем, что цепи обрываются кислородом и, зарождаясь на стенках, не могут распространиться в центр сосуда. Показательны также и результаты А. А. Ковальского [ 7, нашедшего, что реакция восстановления 50г окисью углерода имеет место только в присутствии боксита, но с выделением 96% тепла в объеме сосуда. Иначе говоря, реакция протекает гомогенно, а не на поверхности боксита. Последний, однако, необходим, так как на нем зарождаются первичные активные частицы. [c.60]

В разделе II мы довольно подробно ознакомились с реакциями адсорбированного кислорода, приводящими к образованию комплексов с окисью и двуокисью углерода. Было проведено калориметрическое исследование других взаимодействий адсорбированного кислорода при комнатной температуре, в частности с водородом и этиленом. Довоенные работы в Бристоле выявили несколько случаев, когда на окисленных поверхностях наблюдались более высокие теплоты адсорбции водорода, чем на восстановленных (например, для окиси хрома [8] и ZnO СггОз [5]), но в этих случаях взаимодействие с адсорбированным кислородом, по-видимому, не имеет места. Что же касается наблюдавшегося для закиси меди повышения теплоты адсорбции водорода с 27 ккал/моль для откачанной поверхности до 42 ккал/моль для поверхности, обработанной [c.336]

Из рис. 43 видно, что некоторые из пограничных кривых имеют положительный, другие отрицательный наклон, а одна (граница Ее— вюстит и Ее—жидкие окислы) практически вертикальна. Последний случай иллюстрирует интересное положение, когда отношение газе, находящемся в равновесии с двумя конденсированными фазами, остается постоянным в пределах широкого интервала температур (1000—1600° С). Причина этого заключается в близости теплот реакций восстановления закиси железа до Ее и окисления водорода до Н2О [c.64]

Из приведенных значений тепловых эффектов видно, что реакции кальциетермического восстановления окислов урана по сравнению с реакциями магниетермического восстановления сопровождаются выделением большего количества тепла, причем в обоих случаях тепловые эффекты нарастают с увеличением степени окисления урана. Исходя из более высоких теплот реакций восстановления трехокиси и закиси-окиси урана следовало бы отдать предпочтение этим реакциям. Однако и этого тепла недостаточно для расплавления получающихся тугоплавких шлаков, а расход восстановителя при переработке этих окислов значительно выше чем при восстановлении двуокиси урана. [c.355]

Водород. При анализе на водород используют реакцию окисления его кислородом, содержащимся в смеси или добавляемым извне. Содержание водорода в анализируемой смеси определяется по теплоте реакции или по количеству образовавшихся водяных паров. Приборы, предназначенные для таких анализов, принципиально не отличаются от тех, которые применяются для аналогичных определений кислорода. Водород в смеси, лишенной кислорода, можно определить при помощи реакции восстановления окиси меди при температуре 350° С. И в этом случае результаты анализа находятся по изменению температуры массы или влажности газа. [c.289]

В окислительно-восстановительных реакциях переход электронов от восстановителей к окислителям происходит непосредственно при контакте частиц и энергия химической реакции превращается в теплоту. Но эти реакции можно проводить и в таких условиях, когда процессы окисления и восстановления пространственно разделены, т. е. восстановитель отдает электроны окислителю через проводник электричества, в результате чего образуется поток электронов (электрический ток) в металлическом проводнике. [c.188]

Оксиды металлов образуются также при окислении соответствующих металлов оксидами других элементов. Эти окислительно-восста-новительные реакции протекают эффективно, если теплота образования получающегося оксида больше теплоты образования исходного, причем разность этих теплот равна тепловому эффекту реакции. На подобных реакциях основана металлотермия — восстановление металлов из оксидов более активными металлами. Примером металлотермического процесса является реакция восстановления хрома алюминием из полутораокиси [c.262]

Тепловой эффект реакции — теплота, выделенная или поглощенная реакционной массой в результате реакции. Если тепло выделяется, реакция экзотермическая (например, окисление углерода или нитрование бензола), если поглощается,— эндотермическая (например, восстановление железа из руд нагреванием с углеродом). [c.26]

В патенте [66] рассматривается способ получения 1Си взаимодействием карбида кремния с хлористым водородом в присутствии хлоридов кобальта и никеля. При получении тетрахлорида кремния хлорированием или гидрохлорированием карбида кремния особую трудность представляет удаление из реактора сажи. Предложен [67] способ, позволяющий быстро удалять уголь без охлаждения реактора. Для этого его периодически продувают воздухом или кислородом с целью окисления угля до оксида или диоксида углерода. В других патентах [68] предлагается наряду с выжиганием углерода кислородсодержащим газом добавлять в шихту некоторое количество кремнезема. В этом случае углерод расходуется также на восстановление кремнезема, что позволяет получать дополнительные количества тетрахлорида кремния. При хлорировании карбида кремния следует иметь в виду, что реакция с карбидом начинается при более высокой температуре, чем с кремнием. Проблема отвода избыточного тепла сохраняется, так как хлорирование карбида кремния также сильно экзотермическая реакция (теплота образования карбида кремния составляет всего [c.193]

Окисление СО на поверхности гопкалита представляет собой реакцию нулевого порядка. Наблюдались оба процесса, а именно стехиометрический процесс, приводящий к восстановлению поверхности окиси, и каталитический процесс с участием кислорода газовой фазы. Теплота активации каталитического процесса меняется для различных образцов гопкалита в пределах от 5 до 7 ккал [64. Отравление поверхности гопкалита при адсорбции водяных паров не зависит от температуры. Каталитическая [c.303]

Любая химическая реакция (окисление, восстановление, замещение, обмен, растворение, сольватация, кристаллизация и т. д.) всегда сопровождается изменением запаса энергии. Если до начала реакции запас знерпии системы был ршен Ои а лосле реакщии стал равен и2, то всегда 6 2 >1 1, так как при реакции выделяется или поглощается теплота, происходит изменение объема системы, иногда выделяется лучистая энергия и т. д. [c.124]

Интересно выяснить причины большого различия в каталитической активности ферро-феррицианидной системы и системы соответствующих акво-солей. Окислительно-восстановительные потенциалы этих гистем различаются очень мало. Согласно данным Дэвидсона [91], они равны соответственно 0,198в и 0,209 (по отношению к нормальному каломелевому электроду). Конечно, в общем случае нельзя сопоставлять суммарные изменения свободной энергии со скоростями реакций, но так как каталитический процесс, вероятно, включает как реакции окисления, так и реакции восстановления, то здесь можно ожидать некоторого параллелизма. Для строгого анализа более ценными были бы данные об изменениях теплот и энтропий для каждой из этих двух окислительно-восстановительных систем в отдельности, но, к сожалению, этих данных не имеется. Вполне возможно, что система, содержащая акво-соль, характеризуется какой-либо особенностью, и действительно указания на это имеются. Так, Дэвидсон [91] и Михаэлис[92] нашли, что кривые оксидиметрического титрования таких солей не следуют обычному ходу для простых одноэлектронных окислительно-восстановительных систем, как этого можно было бы ожидать. Дэвидсон объясняет свои результаты при помощи представлений об ассоциированных комплексах, имеющих состав [c.141]

Технологический процесс производства ацетальдегида из этилена может быть одностадийным или двухстадийным. В одностадийном процессе окисление этилена с восстановлением хлорида пЕ1лладия и регенерация потерявшего активность катализаторного раствора совмещены в одном аппарате — реакторе. Образующийся ацетальдегид испаряется за счет теплоты реакции и извлекается из реакционной смеси конденсацией и промывкой водой. В качестве окислительного газа используется кислород, почему метод получил название кислородного. В двухстадийном процессе окисление этилена и регенерация каталитического раствора разделены и осуществляются в двух отдельных аппаратах — реакторе и регенераторе, а в качестве окислительного газа используется воздух. [c.306]

Например, для определения стандартной этальпии образования иона Сг + в водном растворе были использованы три реакции —в двух исследовалось изменение энтальпии при восстановлении Сг (VI) до Сг + в кислом растворе этиловым спиртом и муравьиным альдегидом, а в третьей — тепловой эффект окисления хрома (П1) до хрома (VI) и теплоты растворения препарата хрома (III) в хлорной кислоте. [c.207]

Теплоты образования газообразных водородных соединений равны соответственно ккал моль) —57,8 (HgO) —5,0 (H2S) 8(H2Se) и 23,8 (НгТе), т. е. с увеличением порядкового номера элементов они становятся более положительными уменьшаются по абсолютной величине и изобарные потенциалы образования, а следовательно, и прочность этих соединений. Так, например, теллурово-дород разлагается уже при комнатной температуре, подвергаясь реакции внутримолекулярного окисления-восстановления. Напротив, теплота образования кислородных соединений и их химическая стойкость возрастают, например АЯобр для твердых оксидов равна для SeOj [c.208]

Двуокись молибдена М0О2 получают восстановлением трех-vки и (МоОз) водородом. Реакция окисления молибдена в двуокись М0О2 сопровождается выделением 131 ккал/моль теплоты. [c.458]

Технологическая схема установки изображена на рис. 11.1. Сырье поступает в испаритель 1 и далее в печь 2, пройдя предварительно закалочные змеевики реактора 4. Из печи выходят пары с температурой 500—550 С. Пары углеводородов подаются в нижнюю часть реактора и с высокой скоростью поднимаются вверх, проходя слой катализатора. Во избежание образования избирательных потоков верхняя часть реактора может быть секционирована с помощью провальных тарелок (о конструкции реактора см. т. 1, гл. 3). Необходимое для протекания реакции количество теплоты подводится с потоком нагретого регенерированного катализатора из регенератора 5. Реактор и регенератор соединены двумя и-образными трубопроводами, по одному из которых зауглероженный катализатор выводится из реактора в регенератор, а по другому — возвращается регенерированный катализатор. Транспортирование катализатора в регенератор осуществляется потоком воздуха, а в реактор — парами исходного углеводорода или азотом. В-регенераторе, помимо выжига кокса, протекают процессы окисления хрома, а также десорбции продуктов регенерации (СО, Oj, HjO) с поверхности катализатора. С целью более полного сгорания кокса, а также частичного восстановления хрома в регенератор подается топливный газ. Регенератор также [c.351]

Теплота процесса перехода 1 г-атома кремния из металла в шлак (окисление кремния и растворение SiOs в шлаке) реального состава равна 204,470 кДж. Однако тепла, которое выделяется при реакции восстановления, недостаточно для проведения процесса вне печи. Примерно 60—70% всей электроэнергии расходуется на расплавление шихты и компенсацию тепловых потерь печи. [c.167]

Те количества водорода, которые адсорбируются губками рутения, родия и иридия, не влияют на результаты определения этих элементбв. В момент нре кращения тока водорода, когда восстановленный металл приходит в соприкосновение с воздухом, Часто можно наблюдать кратковременную вспышку, являющуюся следствием каталитического окисления водорода. Развивающейся в процессе реакции теплоты достаточно для испарения образующейся при этом на металле воды. Однако в случае определения осмия каталитическое окисление приводит к заметной потере металла в виде четырехокиси, и поэтому, прежде чем металл придет в соприкосновение с воздухом, водород следует вытеснить струей какого-нибудь инертного газа, например двуокиси углерода или азота. Палладий же поглощает значительные количества-водорода, и поэтому результаты определения будут вообще неправильны, если не удалить водород, лучше всего, кратковременным прокаливанием металла в атмосфере инертного газа. [c.418]

Эти выводы о влиянии прочности связи металл—кислород на активность окисного катализатора качественно подтверждаются опытами по частичному восстановлению поверхности при последовательном импульсном вводе проб бутена нри отсутствии в газовой фазе кислорода. Естественно, что нри этом должно происходить обеднение поверхностных слоев кислородом, т. е. уменьшение концентрации ионов 0 . При этом должна расти величина Так, например, при переходе МнОа в МпаОд ( о = 17, а при переходе Мп Оз в МП3О4 ( о = 34. В результате увеличе-ния 0 катализатор должен становиться менее активным в отношении реакции глубокого окисления. На рис. 1.15 приведены результаты с МнОа- Видно, что с увеличением числа импульсов конверсия бутена-1 уменьшается с 60 до 40%, главным образом, за счет уменьшения образования СО2 (с 30 до 8%). Происходит увеличение выхода бутадиена с 4 до 10%. Согласно работам [53, 28], восстановление поверхности в результате протекания реакции окислительного дегидрирования сильнее всего уменьшает скорость глубокого окисления. Скорость реакций образования кислородсодержаш их соединений уменьшается не так значительно. На реакции окислительного дегидрирования и изомеризации восстановление поверхности оказывает лишь слабое влияние. Это уменьшает убедительность указанной корреляции. Но ее самая слабая сторона— резкая разнородность сравниваемых систем. Действительно, сопоставляются окислы типа МеО, МваОд, МеОа, образованные как переходными металлами Сг, Ее, N1, Мо, так и непереходными Хп, Зп, В1. У этих окислов различные типы кристаллических решеток, не тождественные типы связей при частичной потере кислорода Опи образуют также мало похожие промежуточные формы. Поэтому, если искать корреляцию термохимических и термодинамических характеристик окислов с их каталитическими свойствами, то в основу следовало бы скорее брать дифференциальные теплоты и свободные энергии частичного восстановления в условиях катализа каждой конкретной оксидной системы. Несмотря на то что очень высокие Qg исключают катализ, а очень малые могут быть невыгодными, более вероятно все же, что не только селективность, но и активность при глубоком окислении в первую очередь определяется кинетическими, а не термохимическими величинами. Поэтому нет оснований искать далеко идуш,ие корреляции между термохимическими свойствами окислов и их каталитической активностью. [c.291]

Возможность такого восстановления основана на большом химическом сродстве алюминия к кислороду. Так, взаимодействие алюминия с кпслородом по реакции 4А1 + ЗОг = 2AI2O3 сопровождается выделением большого количества теплоты [1672 кДлприменение алюминия для алитирования — насыщения поверхности стальных или чугунных изделш алюминием с целью защиты их от окисления при нагревании до 900°С. Алитирование производят путем погружения изделия в расплавленный алюминий или чаще нагреванием изделия со смесью порошкообразного алюминия и оксида алюминия. Прн этом алюминий проникает в поверхностный слой изделия, образуя с железом твердый раствор. [c.342]

В уравнениях (5.3) — (5.7) мы даем величины теплоты фоторедукции 1 моля двуокиси углерода, принимая 51 ккал за теплоту образования группы СНзО . Они варьируют от ДН=- -13 ккал для окисления серы в серную кислоту до ДН = — 25 ккал для восстановления двуокиси углерода молекулярным водородом. Таким образом, фотохимические реакции автотрофных бактерий либо экзотермичны, либо слабо эндотермичны (по сравнению с фотосинтезом высших растений, где ДН=112 ккал). Однако восстанорление [c.108]