Равновесие водорода и кислорода

ГОМОГЕННОЕ РАВНОВЕСИЕ - химическое равновесие в физически однородных, т. е. гомогенных системах, у которых нет поверхностей раздела между отдельными частями системы, отличающимися по составу и свойствам, как, например, равновесие водорода, кислорода и водяного пара равновесие кислорода, оксида углерода и диоксида углерода равновесие ионов и недиссоциированных молекул исходных электролитов в водных растворах и др. Г. р. имеет большое практическое значение во многих производственных процессах, например, синтез аммиака из водорода и азота и др. [c.78]

Постоянство состава системы, в которой реакция протекает очень медленно, может быть только кажущимся, и на этом основании нельзя сделать вывода о том, что система находится в состоянии химического равновесия. Примером может служить медленная реакция между водородом и кислородом при низких температурах. Любая смесь водорода, кислорода и водяных паров при низких температурах остается неизменной в течение очень большого промежутка времени, но достаточно определенного воздействия извне (например, введение в систему катализатора платиновой черни), чтобы газы, входящие в состав смеси, прореагировали между собой. При прекращении внешнего воздействия рассматриваемая система уже не возвратится в прежнее состояние, так как она не находилась до этого в состоянии устойчивого равновесия. [c.245]

При высоких температурах равновесная система Нг(г)— 02(г)—НгО(г) имеет три составные части, а именно, водород, кислород и газообразную воду, но число компонентов равно, двум, так как имеет место равновесие [c.15]

Необходимо отметить, что на основании величин стандартных потенциалов нельзя сделать заключение о скорости установления равновесия, так как иногда большей разности стандартных потенциалов отвечает вместо большей меньшая скорость реакции. Так, например, реакция окисления водорода кислородом, разность стандартных потенциалов которой 1,228 В, протекает при комнатной температуре с неизмеримо малой скоростью. Напротив, реакция окисления кислородом ионов Ре2+ до ионов Ре + идет гораздо быстрее, хотя разность потенциалов здесь значительно меньше ( 0,46 В). Как указано выше, факторами, влияющими на уско-рсн(Г(> медленно идущих реакций, являются температура, концентрация, катализатор и др. [c.167]

Если исходить не из водяного пара, а из водорода и кислорода, то подобным же образом приходим к тем же результатам. И в том и в другом случае при равенстве скоростей обеих реакций устанавливается химическое равновесие, внешне характеризующееся тем, что концентрации водорода, кислорода и водяного пара при неизменных условиях остаются постоянными сколь угодно долгое время. [c.124]

Проведите термодинамическое изучение реакций в системе водород — кислород. Константы равновесия (атм) некоторых реакций даны ниже [c.125]

Как изменится скорость процесса при увеличении давления водорода. кислорода и общего давления в 2 раза в каждом варианте условий проведения процесса Как влияют давление и температура на равновесие процесса [c.262]

Односторонние и двусторонние реакции. По кинетической обратимости химические реакции классифицируют как односторонние и двусторонние. Односторонними называют реакции термодинамически необратимые (горение пороха) или обратимые, но при рассматриваемых условиях далекие от состояния химического равновесия (окисление водорода кислородом принципиально обратимо, но равновесие практически полностью смещено в направлении образования воды вплоть до температур порядка 1500— 2000 К). Двусторонними называют реакции, заканчивающиеся достижением химического равновесия, т. е. протекающие в условиях, когда скорости прямой и обратной реакций становятся сравнимыми. [c.171]

Таким образом, вследствие обратимости процесса полного превращения водорода и кислорода в воду не происходит в результате взаимодействия в сосуде присутствует смесь всех трех газов — водорода, кислорода и воды. Это наблюдение можно обобщить самопроизвольное протекание химических реакций происходит до известного предела — до установления в системе химического равновесия (AG — 0). К равновесию можно подойти с противоположных сторон — как за счет взаимодействия исходных веществ, так и за счет взаимодействия конечных продуктов. [c.198]

Таблицы в справочнике расположены в общепринятом порядке. Вначале приводятся данные о равновесии в системах, содержащих отдельные элементы (в порядке таблицы Менделеева), затем в системах, составленных из неорганических компонентов, после чего следуют данные о системах, одним из компонентов которых является вода, и, наконец, следуют системы, состоящие из органических веществ, расположенных по мере увеличения содержания в их молекулах атомов углерода, водорода, кислорода и других элементов. Данные разных работ для одной и той же системы расположены в хронологическом порядке. [c.128]

При характеристике твердых горючих ископаемых и продуктов их переработки различают органическую, горючую, сухую, аналитическую и рабочую массы (обозначаются индексами о. г, с, а, р). В состав органической массы входят углерод, водород, кислород, азот и органическая сера (т. е. сера, входящая в состав молекул органических веществ). В состав горючей массы входят органическая масса и колчеданная сера (индекс к). Сухая масса состоит из горючей массы н безводной минера. ьной части. Аналитическая (лабораторная) масса (проба) представляет собой сухую массу и влагу, находящуюся в равновесии с влагой воздуха в лаборатории. Рабочая масса состоит из сухой массы и влаги, содержащейся в топливе иа месте потребления. [c.54]

Константы равновесия реакций диссоциации (выраженные в атмосферах) стремятся к очень большим значениям при возрастании температуры, в то время как для реакций с сохранением числа частиц (например, реакции продолжения цепей в системе водород — кислород) константы равновесия приближаются к единице. Влияние разности энергий при этом уменьшается, и конечное изменение энтропии достигает значений порядка нескольких кал/(моль-град). В сочетании с очень высокими концентрациями активных центров, которые накапливаются в процессе нестационарного разветвления, это приводит к тому, что стадии продолжения цепей оказывают гораздо большее влияние на течение всей цепной реакции, чем при низких температурах или в квазистационарных условиях. [c.118]

Обычно в качестве стандартного состояния элемента (простого вещества) выбирается такое состояние, при котором данный элемент устойчив при 1 атм. Выбор стандартного состояния для шести из рассматриваемых здесь девяти элементов очевиден — углерод в виде графита, водород, кислород, азот, фтор и хлор в состоянии идеального двухатомного газа при 1 атм во всем интервале температур от 298 до 1000° К. Бром, иод и сера стабильны в конденсированных фазах при 1 атм в интервале температур от 298° К до точек кипения этих элементов. Поэтому мы приняли в качестве стандартных состояний эти конденсированные фазы до нормальных точек кипения, а выше этих температур — состояния идеального двухатомного газа. Необходимо отметить, что это обусловливает при температурах фазовых переходов разрыв непрерывности изменения энтальпии образования всех соединений, в состав которых входят данные элементы. В случае серы наблюдается также небольшой разрыв непрерывности изменения энергии Гиббса для процессов образования, поскольку пар, находящийся в равновесии с жидкой серой при температуре кипения, представляет собой сложную смесь многоатомных молекул (х=к, 6, 8, причем возможны и другие значения). Испарение с образованием молекул За при 1 атм и 717,75° К не является равновесным процессом и, следовательно, связано с изменением энергии Гиббса. [c.228]

Ведущая кинетическая цепь реакции окисления водорода кислородом отвечает элементарным реакциям (1) — (3), которые протекают с участием атомов и радикалов и образуют единую разветвленную цепь. Однако в водородно-кислородных пламенах по мере прохождения этих реакций все более важную роль начинают играть и другие стадии пламенного процесса, и когда реакции (1) — (3) становятся существенно обратимыми или генерируемые ими активные частицы гибнут в конкурирующих реакциях, разветвление цепи прекращается. Таким образом, в пламени (в отличие от фронта детонации) имеет место динамическое равновесие, и значительная доля энтальпий горения аккумулируется в радикалах и атомах, присутствующих в пламени в высоких концентрациях. Энергия радикалов и атомов рассеивается в реакциях рекомбинации, медленно протекающих по уравнениям третьего порядка [главным образом по уравнениям (10) и (И)]. Эти реакции идут во времени и пространстве еще довольно долго после завершения реакций продолжения и разветвления цепи и обусловливают медленное приведение актив- [c.558]

Таблицы в справочнике расположены в общепринятом порядке. Вначале приводятся данные о равновесии в системах, содержащих неорганические компоненты, затем в системах, одним из компонентов которых является вода, и, наконец, в системах, состоящих из органических веществ, расположенных по мере увеличения содержания углерода, водорода, кислорода и других элементов в молекуле. Данные разных работ для одной и той же системы расположены в хронологическом порядке. [c.508]

В пламени водорода — кислорода большую степень ионизации имеют щелочные металлы калий, рубидий и цезий. При совместном присутствии этих элементов в результате сдвига равновесия ионизации происходит изменение интенсивности излучения, увеличение интенсивности излучения для цезия (рис. 128) может достигать 300% [2, 19, 20]. Ионизационные помехи подобного рода при средних и малых концентрациях щелочных и щелочноземельных металлов устраняются снижением температуры пламени (пламя водорода — кислорода—азота) [82]. [c.224]

Книга посвящена наиболее распространенным в мире Элементам — органогенам водороду, кислороду, углероду и азоту. На этом конкретном материале рассматриваются исходные положения учения о строении атома, системе элементов, химической связи и строении молекул, путях протекания реакций. Подробно рассматриваются статистико-термодинамические представления о химическом равновесии. [c.2]

Первый том содержит введение в современную атомно-молекулярную теорию, элементарное статистико-термодинамическое учение о химических равновесиях и первые сведения о путях протекания химических реакций. Все конкретные примеры, необходимые для понимания общих положений, взяты из химии водорода, кислорода, углерода и азота. [c.3]

В отличие от водорода, кислорода и азота, для которых приходится рассматривать лишь равновесие между двухатомными и одноатомными молекулами, в случае углерода, наравне с целым набором газообразных молекул, необ--ходимо в широком интервале температур учитывать наиболее устойчивую форму — твердый графит. [c.315]

Следует заметить, что на основании величин стандартных потенциалов нельзя еще судить о скорости установления равновесия, так как иногда большей разности потенциалов отвечает не большая, а меньшая скорость реакции. Например, реакция окисления водорода кислородом, характеризующаяся разностью стандартных потенциалов 1,23 в, протекает при комнатной температуре с неизмеримо малой скоростью. Наоборот, окисление кислородом Ре + до Ре " протекает гораздо скорее, несмотря на то, что разность стандартных потенциалов здесь меньше ( 0,46 в). [c.390]

Напишите реакцию и константу равновесия реакции, которая может проходить в смеси газообразных водорода, кислорода и воды [c.230]

Напротив, на платиновом электроде, тщательно восстановленном газообразным водородом нри 400° С и обезгаженном в вакууме (1000° С), нри определенных условиях устанавливается равновесие между кислородом и перекисью водорода [37]. На таком электроде можно наблюдать две волны восстановления кислорода [38]. [c.134]

Адсорбционно-химические равновесия встречаются во многих процессах. Так, в реакции синтеза аммиака возникает не только равновесие между адсорбированным азотом и водородом и аммиаком в газовой фазе — стадия 2 схемы (1У.43) [162, 170], рассматривается также адсорбционно-химическое равновесие стадии 4 схемы (У.Вб) [290]. В присутствии кислородсодержащих веществ в этой же реакции одновременно устанавливается равновесие поверхностного кислорода с водородом и водяным паром (У. 87) [156, 343], которое возникает и в ряде других процессов — в реакциях переноса дейтерия между водяным паром и водородом [433 ], в определенных условиях реакции конверсии окиси углерода водяным паром, когда она протекает через лимитирующую стадию [434], в процессе конверсии метана [435], возможно ее установление и в некоторых окислительных процессах, например при окислительно-восстановительном механизме реакции окисления водорода на окисных катализаторах. Равновесие (У.87) имеет существенное значение в различных реакциях гидрирования и дегидрирования органических соединений на металлах при отравлении кислородсодержащими веществами, например при дегидрировании спиртов 436]. [c.235]

В литературе имеется ряд работ, где детально исследовались и анализировались адсорбционно-химические равновесия с целью выяснения механизма соответствующих каталитических реакций и соотношений скоростей стадий, характера неоднородности каталитических поверхностей, величин прочности поверхностных соединений и их энергий связей, как и других термодинамических характеристик поверхностного слоя, а также для изучения действия модифицирующих добавок. Подробно изучались равновесия поверхностного азота с водородом в реакции синтеза аммиака [179], равновесие поверхностного кислорода с водородом (У.87) на никелевых катализаторах [442—444], на серебре, платине и палладии [444, 447], на окислах железа, кобальта, меди и ванадия, модифицированного платиной [444—446] равновесие поверхностного углерода с водородом на никеле [47, 437, 438]. Результаты этих исследований дают важную информацию, способствующую лучшему пониманию закономерностей каталитиче- [c.236]

Принциниальпое отличие газоразрядных трубок при пониженном давлении от источников, работающих при атмосферном давлении, — это отсутствие термодинамического равновесия между компонентами плазмы, а отсюда и тазличие между температурой электронов и температурой газа (20—30 тыс. С и 300—400° С). Вследствие высокой температуры электронов в газоразрядных трубках возбуждаются элементы с высокими потенциалами возбуждения — газы (водород, кислород и др.), фосфор, галогены. [c.66]

Как видно из табл. 3, изменение природы металлических катализаторов мало влияет на соответствующие энергии связей (кроме кислорода и бензола), несмотря на различие активности этих катализаторов. Энергии связи Qи к на разных металлах можно получить из данных по адсорбционному равновесию водорода при помощи соотношения [c.95]

После того,как установка собрана, проверена на герметичность, скорость юка кислорода и температура печей отрегулированы, приступают к проверке работы установки и определенжв поправок. Для увлажнения аскарита проводят сжигание аескольких кристалликов контрольного вещества, т.е. вещества с известным содержанием углерода и водорода /например, гидрохинона, ализарина или др. 2-3 мг, не взвешивая/, присоединив к трубке дая сжигания только поглотительный аппарат с аскаритом. Дхя создания равновесия между кислородом и продуктами сжигания проводят второе сжигание нескольких кристалликов контрольного вещества, присоединив сначала аппарат для поглощения водн, затем для поглощения дауоквси углерода. [c.38]

Большое значение при анализе сложных объектов имеет тип прибора и температура пламени. Так, в низкотемпературном пламени влияние кальция на эмиссию натрия снижается. Отмечено, что в пламени водород—воздух литий стабилизирует равновесие ионизации [1107]. В пламени водород—кислород определению 10 мкг/мл натрия не мешает 5 мг/мл калия и лития при использовании атомно-абсорбционного метода [1098]. При определении натрия в молибдокремне-вой, вольфрамокремневой, молибдофосфорной кислотах интенсивность излучения натрия снижается в интервале концентраций [c.121]

Кроме определения атмосферных газов в природных водах, к числу особо актуальных относятся также задачи определения газообразных углеводородов в электроизоляционных маслах и водорода в котловой воде. Газообразный водород появляется в воде мощных паровых котлов как один из конечных продуктов щелочной, углекислотной и пароводяной коррозии. Данные о его концентрации служат указанием на степень коррозии трубок котла и необходимость ремонтных работ для предотвращения аварий. Растворимость водорода в воде при 20 °С и атмосферном давлении составляет 16,3 мг/кг, так что необходимый предел обнаружения (примерно 0,1 мкг/кг) может быть достигнут при от-ношении объемов жидкой и газообразной фаз ]/ь/Уа порядка 15. В разработанном специально для таких анализов устройстве [121] 80 мл воздуха барботируют через 1,2 л воды мембранным микрокомпрессором по циркуляционной схеме. Равновесие устанавливается через 30—40 мин, после чего несколько миллилитров паровой фазы отбирают медицинским шприцем и вводят в хроматограф. В связи с проблемами коррозии паровых котлов необходимо контролировать также содержание растворенного в воде кислорода и других газов. Именно для этой цели была создана упомянутая выше установка для непрерывного стриппинга потоком гелия [119]. Сочетание такой установки с хроматографом, снабженным гелиевым ионизационным детектором, позволяет определять содержание растворенного водорода, кислорода, метана и окислов углерода на уровне десятых долей миллилитра в литре воды со стандартным отклонением около 4% (кроме СО и СО2). [c.164]

Для количественного определения компонентов смеси в газоанализаторе ХЛ-3 используется принцип изменения теплопроводности газов в измерительной камере при изменении концентрации газов. В газоанализаторах ГСТЛ-3 и ХТ-2 состав углеводородных смесей может быть определен посредством использования эффекта каталитического окисления отдельных компонентов на поверхности платинового элемента измерительной камеры. В обоих случаях, из-за нарушения теплового равновесия происходит разбаланс измерительного моста, у которого одно из плеч расположено в измерительной камере газоанализатора. Возникающий при этом ток разбаланса фиксируется на ленте электронного потенциометра ЭПП-09. В продуктах полного и неполного сгорания твердых, жидких и газообразных топлив содержится большое количество компонентов двуокись углерода, икнсь углерода, водород, кислород, азот, метан, предельные и непредельные углеводороды. [c.148]

В 1961 г. была опубликована работа Филлипса и Сагдена [3236а] по спектроскопическому изучению фотометрическим методом пламен водородо-кислородо-азотных смесей с малыми добавками йода. Этими авторами были проведены измерения интенсивности полосы 0—4 молекулы ЛО, на основании которых определена температурная зависимость константы равновесия реакции диссоциации ЛО на атомы. Отсюда они вычислили [c.289]

Однако отсутствие направленных реакций само по себе еще не является достаточным признаком равновесия. Известно, например, что в такой обычной химической системе, как смесь водорода, кислорода и водяных паров, никакая реакция при обычной температуре не идет, хотя система заведомо неравновесна. Подобное торможение процесса возможно и в электрохимических системах. Вот почему констатировать равновесие в электрохимической системе можно только тогда, когда одновременно с первым из сформулированных нами условий соблюдается и второе. В заторможенной неравновесной системе это второе требование не выполняется. [c.27]

Экономические показатели такого процесса могут оказаться весьма обнадеживающими, если иметь в виду его комплексность получение наряду с водородом кислорода, опреснение морской воды, получение в процессе электролиза тяжелой воды, морской соли, замена дорогой передачи электроэнергии на дешевый трубопроводный транспорт водорода. Энергетическая схема отвечает новым требованиям комплексность в использовании сырья, отсутствие нарушений в экологическом равновесии благодаря закольцован-ности технологической схемы. Во всех процессах получения водорода разложением воды в качестве побочного продукта будут получаться значительные количества кислорода. Это даст новые стимулы его применения. Он найдет свое место не только как ускоритель технологических процессов, но и как незаменимый очиститель и оздоровитель водоемов, промышленных стоков. Эта сфера использования кислорода может быть распространена на атмосферу, почву, воду. Сжигание в кислороде растущих количеств бытовых отходов сможет решить проблему твердых отбросов больших городов. [c.293]

Нельзя было дать полного объяснения полученных результатов до тех пор, пока значительно позже небыли прлучены точные представления о соответствующих химических равновесиях, связанных с этим процессом. Выше показано, что при установлении полного равновесия между кислородом, водо- родом, водой и перекисью водорода при любых сочетаниях температуры и дав- [c.35]

Вейс и Джэйф [200] при исследовании потенциалов на угольном кислородном катоде подтвердили результаты работы Берля для щелочных растворов и показали, что в кислых растворах также происходит восстановление кислорода, но необратимо. Оказалось, что в щелочных растворах элемента с воздушной деполяризацией образование перекиси водорода подчиняется закону Фарадея и что эта перекись не восстанавливается до воды на электроде, а исчезает из элемента лишь в результате каталитического разложения. Потенциал элемента при разрядке при любых плотностях тока в случае применения щелочного электролита соответствовал рассчитанному для термодинамического равновесия между кислородом и перекисью водорода после введения поправки на внутреннее сопротивление. Другое исследование первичных щелочных угольных [c.86]

В части 2 мы попытались наметить некоторые пути, по которым белок может влиять на реакционную способность комплексов переходных металлов. Более детально были рассмотрены некоторые примеры, показывающие, что белок может влиять на термодинамические параметры отдельных стадий процесса (например, на константу равновесия связывания кислорода с Ее(11) в гемоглобине и миоглобине, гл. 7). Далее, белок может влиять на кинетику отдельных стадий (например, в реакциях железа, входящего в состав пероксидаз и каталаз, с перекисью водорода и другими субстратами, гл. 8). Наконец, белок может изменять термодинамические параметры процесса в целом (например, путем сопряжения термодинамически невыгодной реакции восстановления азота до Ы Нг с другой, термодинамически выгодной реакцией, гл. 9). В каждом случае мы обсудили также, что может и чего не может сделать простой небелковый комплекс или ион и, следовательно, какую именно проблему пришлось решить эволюции и как именно природа подошла к решению каждой из возникавших перед нею задач. В связи с этим были отмечены некоторые дополнительные возможности влияния белка на термодинамические и кинетические параметры реакций. [c.238]

Однако сам Лавуазье не считал, что эти радикалы как таковые существуют в телах или каким-либо образом реально противопоставляются кислороду. Наоборот, совершенно определенно Лавуазье высказывает точку зрения, которую с полным правом можно назвать унитарной в самом строгом смысле этого слова. ...Поскольку растительные и животные кислоты составлены не только из водорода и углерода, но также и кислород равным образом входит в их состав, нет никакой причины для заключения, что они скорее содержат масло (растительные масла Лавуазье ошибочно считал состоящими только из водорода и углерода. — Г. Б.), чем угольную кислоту и воду [там же, стр. 21]]. Ранее Лавуазье писал Хотя все эти кислоты... главным образом и почти исключительно состоят из водорода, углерода и кислорода, онн не содержат, однако, собственно говоря, ни воды, ни угольной кислоты, ни масла, но только элементы, способные пх образовать. Сила нритяжеш1я, которую оказывают взаимно водород, углерод и кислород, находится в этих кислотах в состоянии равновесия... Водород вовсе не соединен ни с кислородом, ни с углеродом, п наоборот, но молекулы- этих трех веществ образуют тройное соединение [там же, стр. 130—134]. [c.9]