Нагревание смесей простых газов

Этот принцип, известный под названием принципа Ле Шателье, можно иллюстрировать простыми примерами. Пусть имеем систему вода —пар. Сообщим системе некоторое количество теплоты. Прямым результатом этого будет повышение температуры. Однако в системе усиливается процесс испарения, требующий затраты теплоты. Если бы этот процесс протекал без подвода теплоты извне, он привел бы к охлаждению системы. Система, таким образом, отвечает на внешнее воздействие процессом, который в какой-то мере нейтрализует это воздействие. Тот же результат получим при рассмотрении плавления льда или смещения химического равновесия. В последнем случае нагревание системы усиливает процессы, сопровождающиеся поглощением теплоты, т. е. повышает равновесную концентрацию эндотермических продуктов, а охлаждение, наоборот, благоприятствует повышению концентраций веществ, образующихся с выделением теплоты. Если бы это было иначе и внешнее воздействие вызвало бы в системе ответную реакцию, действующую в том же направлении, то в системе, очевидно, развился бы некоторый процесс. Это не согласуется с предположением о равновесном исходном состоянии. При нагревании смеси водорода и кислорода могут начаться реакции между ними, сопровождающиеся выделением теплоты, за счет которой скорость процесса увеличится. Смесь этих газов, вообще говоря, не находится в равновесии, и принцип в этом случае неприменим. [c.134]

Далее Блэк показал, что если оксид кальция оставить на воздухе, то он медленно превращается в карбонат кальция. Исходя из этого, Блэк заключил (правильно ), что в атмосфере присутствует небольшое количество углекислого газа. Это было первое четкое указание на то, что воздух не простое вещество и, следовательно, вопреки представлениям древних греков он не является элементом в определении Бойля, а представляет собой смесь по крайней мере двух различных веществ обычного воздуха и углекислого газа. Изучая влияние нагревания на примере карбоната кальция, Блэк установил, как меняется вес вещества при нагревании. Он также определил, какое количество карбоната кальция нейтрализует заданное количество кислоты. Таким образом, Блэк изучал химические реакции, используя метод количественного измерения. Этот метод был развит и усовершенствован Лавуазье. [c.40]

Кроме полимеризации некоторых простых олефинов, разбавленная серная кислота каталитической гидратацией образует спирты. В случае изобутилена баланс между этими двумя реакциями представляет практический интерес. Абсорбированное количество является функцией водного содерн ания кислоты для наибольшей части олефина, присутствующего в растворе как третичный бутиловый спирт [385]. Однако этот раствор, если его оставить на несколько дней или тотчас же при нагревании до 80—100° С дает свободную кислоту и димер-тримерную смесь 1386] более короткое время реакции при более высокой температуре способствует образованию более летучих полимеров. Летучесть конечных полимеров можно контролировать, регулируя перед нагреванием кислотность раствора [387]. В открытой системе не весь абсорбированный изобутилен нолимеризуется часть его переходит в отходящий газ. Количество перешедшего в газ изобутилена опять-таки зависит от кислотности. Низкая кислотность способствует высокому газообразованию более высокие кислотности дают больше полимера, но он содержит меньше димеров. Это соотношение приведено на рис. П-5, который иллюстрирует взаимодействие в системе изобутилен — 63,5 %-пая серная кислота (кислота такой концентрации, полностью загруженная в изобутилен при комнатной температуре, титруется до получения 30 г НаЗО на 100 мл раствора). [c.113]

Такая закономерность наблюдается для каждого гомологического ряда. Например, из парафиновых углеводородов наиболее термоустойчивы простейшие низкомолекулярные соединения метан и этан. Метая начинает разлагаться при температуре выше 900°. Высокомолекулярные твердые парафины крекируются в весьма мягких условиях. Это положение справедливо и для нефтяного сырья, представляющего собой сложную смесь углеводородов различных классов и различного молекулярного веса. Легче всего разлагаются при нагревании тяжелые нефтяные остатки, например мазут, гудрон, значительно труднее — соляровые фракции, еще труднее — керосиновые и т. д. Наиболее устойчивы при высоких температурах газы. [c.225]

Прн исследовании в ультрафиолетовом свете распада перекиси водорода над платиной наблюдаются электронные потоки от более активных к менее активным частям поверхности. Хорошей иллюстрацией неоднородности поверхности является также десорбция кислорода с активированного угля. Оказывается, что небольшую часть кислорода можно десорбировать простым откачиванием в высоком вакууме значительная часть кислорода удаляется в виде Oj, тогда как в вакууме при нагревании десорбируется смесь O-f +С0.2. Эти явления показывают, что поверхность угля неравноценна и на ней существует по меньшей мере три типа различных участков, удерживающих кислород с неодинаковой прочностью. Наконец, сложность поверхности катализаторов очевидна и из факта существования определенной сорбционной емкости, т. е. способности одной и той же поверхности адсорбировать различные количества газов. Так, например, 1 см угля может адсорбировать 0,227 м.г гелия, 1,67 мл аргона, 2,35 мл азота, 2,5 мл кислорода, 3,5 мл окиси [c.108]

Газообразное простое вещество А объемом 6,72 л (нормальные условия) пропустили через горячий раствор гидроксида калия, получив смесь двух солей Б и В. Соль Б используется в производстве спичек. При нагревании выделенной из раствора соли Б в присутствии каталитических количеств перманганата калия образовался газ Г. Определите объем газа Г, учитывая, что массовая доля выхода продукта в каждой реакции составила 75%. Назовите вещества А, Б, В и Г и напишите уравнения всех реакций, о которых говориться в задаче. Ответ 1,89 л Оз- [c.290]

Добытую нефть сначала освобождают от растворенных в ней газов в сепараторах, снижая давление и скорость движения, а затем от воды, минеральных солей и механических примесей. Соли удаляют, промывая нефть водой в специальных установках. Обезвоживание и освобождение от механических примесей производят длительным отстаиванием нефти. В случаях образования эмульсии воды с нефтью простым отстаиванием воду удалить нельзя. Для разрушения эмульсий применяются методы центрифугирования, нагревания нефти под давлением до 140°С и электрический способ, предусматривающий одновременно и обессоливание нефти. Электрообессоливающие установки, сокращенно называемые ЭЛОУ , состоят из системы электро-дегидраторов, в которые через смесь нефти, умягченной воды и раствора едкого натра пропускают электрический ток промышленной частоты (30 000—40 000 в). Эмульсия разрушается, капли воды соединяются и отделяются отстаиванием. Поступающая на переработку нефть должна содержать менее 1% воды и не более 70—100 мг/л солей. [c.65]

Термическое разложение воды. Рае-ложения воды можно достичь и простым нагреванием ее паров. Но так как оба продукта разложения — водород и кислород — получаются при этом в смеси друг с другом, нужны какие-то меры, чтобы предотвратить обратную реакцию либо разобщать водород и кислород по мере их образования так или иначе, либо настолько быстро охлаждать их смесь, чтобы они не успели соединиться вновь, пока они еще к этому способны, т. е. пока температура их еще достаточно высока. Это последнее условие как раз и имело место в первом опыте термического разложения воды, осуществленном путем пропускания через воду электрических искр. Над водой при этом накоплялся невидимый газ, который, как только искра пробивала его, мгновенно исчезал и сосуд вновь оказывался заполненным водой очевидно, это был гремучий газ. [c.192]

Эти углеводороды принадлежат содержащих одно бензольное и одно ствляется путем алкилирования нафтено-ароматического соединения спиртом жирного ряда по методу, менее грубому и легче регулируемому, чем алкилиро-вание с серной кислотой, хлористым алюминием или хлористым цинком. В качестве катализатора был выбран фтористый бор, который прост в обращении и не вызывает значительного осмоления. Для лабораторных синтезов, фтористый бор был приготовлен из фторбората калия и борного ангидрида в сравнительно простом приборе из стекла пирекс, поскольку основная примесь — фтористоводородная кислота — не вызывает затруднений в работе (фиг. 1). Скорость выделения фтористого бора легко регулировать, изменяя нагревание колбы. Фтористый бор, введенный непосредственно в реакционную смесь, образует комплекс с гидроксилом спиртов, разлагающийся в момент алкилирования при температуре выше 150°. Для боЛее сложных синтезов пользовались сжатым газом из баллона. [c.44]

Азот в воздухе может быть определен с помощью раскаленных металлов (Ь1, Mg, Са и др.) или нагретой смеси, состоящей из I вес. ч. Mg, 5 вес. ч. СаО и 0,25 вес. ч. Ма. Хотя магний поглощает азот значительно медленнее, чем кальций или смесь последнего с окисью кальция и металлическим натрием, все же применение магния в качестве поглотителя азота имеет свои преимущества, так как при работе с ним исключаются возможные ошибки от взаимодействия металла с водородом и другими газами, присутствующими в газовой смеси. Предложен [32] простой портативный прибор для определения азота, поглощение которого производится при нагревании в изогнутой кварцевой петле, наполненной порошком магния (2—3 г). Магний предварительно просеивают через сито, имеющее до 40 отверстий в 1 см , хорошо промывают четыреххлористым углеродом и высушивают. Перед работой петлю (высота 8—10 см, внутренний диаметр 4—5 мм) продувают тщательно очищенным водородом (или аргоном), а затем прокаливают в муфельной печи в течение 1 часа при температуре 800° для удаления газов, адсорбированных магнием. Предложенный прибор значительно проще и удобнее в работе, чем прибор, в котором для прямого определения азота сжигают газ над окисью меди, поглощают несгоревший остаток газа раскаленным металлическим магнием, разлагают полученный нитрид магния до аммиака, а затем поглощают аммиак титрованной кислотой [9]. [c.300]

Если древесину нагревать без доступа воздуха, то происходит весьма сложный химический процесс, называемый сухой перегонкой. Характер и относительные количества получающихся при сухой перегонке веществ могут довольно сильно различаться в зависимости от температуры и времени нагревания. Однако общее направление этих реакций одинаково. С одной стороны, образуются более или менее простые продукты, выделяющиеся в виде газов (частью горючих) и паров. Последние могут быть сгущены в жидкость, которая разделяется на два слоя. Верхний слой представляет собой водный раствор ряда органических веществ, из которых наиболее важными являются метилО Вый спирт, уксусная кислота и ацетон. Нижний слой, называемый древесным дегтем, может служить источником получения других органических веществ, например фенолов. С другой стороны, при сухой перегонке происходит так называемое собугливааие , т. е. образование смеси сложных органических веществ, называемой древесным углем. Уголь представляет собой смесь органических веществ, тем более богатую углеродом, чем выше те.мпература при сухой перегонке. [c.28]

Из третьего уравнения видно, что жидкая перекись водорода превышает своей энергией жидкую воду и газообразный кислород на 23 ккал, т. е. разлагается экзотермически. Жидкая Н2О2 выделяет 13 ккал при реакции разложения на кислород и водяной пар. Простой арифметический подсчет показывает, что при разложении одного кубического сантиметра чистой жидкой перекиси водорода на кислород и воду происходит такое саморазогревание, что вся вода переходит в парообразное состояние, и полученная смесь газообразных кислородных и водяных молекул достигает температуры около 1000°. Вследствие повышения температуры газы расширяются, и, в общем, 1 см жидкой перекиси водорода дает при разложении 7000 сж раскаленных газов. Так как разложение происходит мгновенно с расширением в 7000 раз, то происходит весьма опасный взрыв. Стоит малой доле от всего количества перекиси водорода разложиться, как тепло, выделяющееся при этом разложении, нагреет соседние частицы перекиси водорода, которые в свою очередь от нагревания разложатся, выделят еще тепло и т. д. Реакция, начинавшаяся в одной точке или маленькой капельке перекиси водорода, мгновенно распространяется по всей массе, и получается взрыв, а в присутствии горючих веществ — вспышка. Так, даже 60% раствор Н2О2 при комнатной температуре зажигает древесные опилки и бумагу при соприкосновении с ними. Чем менее концентрирован раствор перекиси водорода, тем менее опасно обращение с этим веществом, так как тепло, получающееся при химической реакции разложения, идет на испарение большой массы воды, которая, как известно, обладает значительной теплоемкостью и скрытой теплотой испарения. Легко подсчитать, что 10% перекись водорода при разложении может себя разогреть до температуры кипения и даже 3% раствор перекиси водорода при разложении может нагреться на 20° выше первоначальной температуры. [c.122]

Сами выделяемые вещества можно условно разделить на три основные группы газы, низкокипящие жидкости с температурами кипения до 150° С и высококипящие жидкости. Наиболее часто приходится иметь дело со второй группой веществ, и в этом случае улавливание удается осуществить достаточно просто и эффективно. Необходимую температуру конденсации можно определить по давлению насыщенного пара вещества. В условиях исследовательских лабораторий в большинстве случаев для охлаждения ловушек используют жидкий азот или твердую двуокись углерода, вследствие чего вещества не только конденсируются, но и замерзают. Это решение является наиболее эффективным и достаточно простым, но не всегда наиболее целесообразным. Следует учитывать, что при полупромышленном использовании препаративной газовой хроматографии применение жидкого азота, воздуха или твердой двуокиси углерода дорогостояще и часто неосуществимо из-за отсутствия этих хладоаген-тов, тем более, что во многих случаях высокой степени извлечения можно добиться, применяя более дешевые хладоагенты, например, лед или смесь льда с солью. Кроме того, при охлаждении до слишком низкой температуры ловушки быстро забиваются хлопьями или кристаллами замерзш его компонента. Это можно избежать, охлаждая ловушку только в момент выхода компонента, после чего ее размораживают и собранная фракция вещества стекает в сборную емкость. Именно такой динамический режим охлаждения — нагревания использован в системе улавливания хроматографа СКВ ИОХ АН СССР. В хроматографе Эталон-1 для этой цели регулируют подачу жидкого азота так, чтобы ловушка охлаждалась только до температуры, при которой происходит конденсация, но не замерзание отбираемого компонента. Кроме того, в этом приборе ловушка также может нагреваться после отбора компонента, вследствие чего [c.164]

Алюминий и сера. Сернистый газ при обыкновенных температурах оказывает ничтожное влияние а алюминий при высокой же температуре, ак и в водяных парах, углекислоте и окиси углерода, алюм иний способен гореть в сернистом газе, образуя окись алюминия и сульфид. Сернистое соединение алюминия, сульфид состава АЬЗз, было получено также прибавлением кусочков серы к жидкому алюминию и сжиганием алюминиевой проволоки в парах серы. Многие исследователи гфи-готовляли также сульфид алюминия, нагревая смесь алюминиевой пудры с менее прочными сульфидами серебра, цинка, свинца, сурьмы и др. Переходить в сульфид алюминия способна и его окись — глинозем, но не простым взаимодействием, а в присутствии углерода, обменным разложением с сернистым натрием, при нагревании с серой и содой и т. д. [c.218]

Метан является наиболее стабильным углеводородом. Ош совершенно не изменяется при температуре 480° в течение 6 дней.. Очень медленный пиролиз начинается между 650—700°. Поэтому метан рекомендуется как инертный разбавляющий газ при пиролизе ароматических углеводородов, при температурах около 700°. После часового нагревания метана при 780° газообразная1 смесь содержит 91,6% метана, остаток состоит из водорода.-Ацетилен совершенно не обнаружен. По степени устойчивости метан оставляет далеко позади этан, этилен и ацетилен. Уравнение распада весьма просто [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология