Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru

Финкель

Пользователи
  • Публикации

    14
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Репутация

0
  1. Спасибо за ответы. Ещё вопрос возник по поводу σ- и π-связей. Например, в молекуле SO3 каждый атом кислорода образует с атомом серы 2 связи: одну - σ и одну - π. Но у атома серы s-орбиталь и 2 p-орбитали гибридизированы в 3 sp-орбитали. Осталась одна негибридная р-орбиталь, перпендикулярная плоскости тех трёх гибридных орбиталей (и плоскости всей молекулы). Как одна эта орбиталь может образовывать 3 π-связи, ведь на ней может находиться не более 2 электронов? Аналогичнвый пример с ионом SO42-. У серы s- и три p-орбитали гибридизированы в 4 sp-орбитали. А связи с кислородом тоже двойные. Какие орбитали серы образуют π-связь?
  2. Но газ можно удержать в воде под достаточно большим давлением в замкнутом сосуде (как в газированной воде, например). Тогда реакция пошла бы? А отнимать ионы водорода у воды хлор не может, да? Может, я бред несу. Ионы ОН- сильнее удерживают положительные ионы, чем Cl-? И ещё. А почему надо куда-то деть ионы хлора? Я так понимаю, хлорид натрия в воде просто диссоциирует на Na+ и Cl-. Что мешает Ионам натрия спокойно соединиться с СО32- или с НСО3-? А образование ионов вообще происходит за счёт того, что ковалентная свезь крепче ионной и не подлежит диссоциации? А почему это энергетически выгоднее? Разве натрию с хлором не выгоднее объединяться? Или это будет при нагревании? Просто в статье про метод Сольве про нагревание не сказано, там как раз сказано, что осадок гидрокарбоната натрия выпадает при комнатной температуре.
  3. Я химию толкьо на школьном уровне знаю, да и то не понимаю почти ничего, только самые основы. Так что, наверное, даже и на школьном не знаю. Спасибо. Но там ещё аммиак пристутсвует, так что это не совсем то же самое. Но самое главное, там сказано, что эта реакция идёт при обычной комнатной температуре. Хотя, может быть, здесь дело в том, что NaCl распадается в воде на ионы Na+ и Cl-?
  4. Имеется в виду, что оксид распадается в серной кислоте на ионы, и это облегчает взаимодействие с кислотой? А вода из ионов сразу собирается в молекулы, и это затрудняет обратные реакции превращения её в соляную кислоту и оксид железа? _______________________________ Я хочу немного уточнить свою картину, описанную ранее, и дополнить её сравнениями, а вы скажите, пожалуйста, прав я или нет. При обычных температурах все молекулы стремятся в состояние с наиболее низкой внутренней энергией. Но молекулы движутся и сталкиваются друг с другом. При столкновениях часть кинетической энергии молекул переходит во внутреннюю энергию. Молекулы могут просто возбуждаться, а ещё могут рваться старые связи между атомами и образовываться новые. Поэтому всегда будут идти и обратные реакции - образования молекул менее энергетически выгодных, с более высокой внутренней энергией (если энергия сталкивающихся молекул превышает некий порог - разность энергий химических связей новых и старых молекул). Тут я уже приводил сравнение с количеством возбуждённых атомов в неком замкнутом сосуде. Все атомы стремятся в состояние с наименьшей энергией, но так как при столкновениях они возбуждают друг друга, то никуда не деться - часть атомов всегда будет в возбуждённых состояниях. При любой температуре устанавливается динамическое равновесие процессов возбуждения атомов и процессов их переходов в невозбуждённое состояние с наименьшей энергией. А само значение температуры определяет долю атомов в возбуждённом состоянии - чем выше температура, тем больше эта доля. Можно ещё провести сравнение с водой и насыщенным паром. При любой температуре имеет место динамическое равновесие между процессами перехода молекул из жидкости в пар и переходом молекул из пара в жидкость. А само значение температуры определяет долю молекул в паре и в жидкости - чем больше температура, тем больше пара и меньше жидкости. То же самое имеет место и в случае химических реакций. Реакции при любой температуре идут и в ту, и в другую сторону, а доли веществ справа и слева в реакции определяется температурой. Так же и в реакции Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO, например, при низких температурах больше веществ слева, потому что эти молекулы энергетически выгоднее молекул справа. Но при нагревании молекулы движутся всё быстрее, сталкиваются, часть энергии переходит в энергию химических связей, и доля энергетически менее выгодных молекул увеличивается. Можно подобрать какую-то среднюю температуру, при которой количества веществ справа и слева будут равны. А при более высоких температурах почти все перейдут в состояние справа. Если бы мы понизили температуру обратно, то вновь почти все молекулы (но не все) перешли бы обратно в левую часть, т.е. в молекулы оксида железа и углерода. Я прав? В этой связи, правильно я понимаю следующее? Например, при изжоге пьют пищевую соду. При этом происходит реакция: NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2. Если бы мы растворили в воде поваренную соль и углекислый газ и стали бы нагревать эту сместь, то у нас пошли бы обратные реакции - из молекул, которые справа, стали бы образовываться молекулы NaHCO3, Na2CO3, и HCl?
  5. Да хорошо было бы, если хотя бы такие принципы можно было бы вычленить и усвоить, что я и пытаюсь. Так даже этого не получается. Получается, надо запоминать вообще каждую реакцию в отдельности. Вот я, например, полагал, что один из таких принципов (если не самый главный) - в реакции всегда более активный восстановитель стремится соединиться с более активным окислителем. Получается, это неверно. Я имел в виду самую первую реакцию.
  6. Вот ещё пример непонятной реакции (из справочника): Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O. Кислород же более электроотрицательный и более сильный окислитель, чем хлор. Почему здесь железо отсоединяется от кислорода, чтобы соединиться с хлором? Никаких условий реакции не указано - ни нагревания, ничего.
  7. К этой реакции эту схему можно, наверное, справа налево применить? То есть сначала молекулы были в более низком энергетическом состоянии, потом их нагрели, некоторая часть из них из-за этого "перешла" через барьер, а когда смесь остыла, они остались в более высоком энергетическом состоянии, а назад перейти не могут, потому что снова нужна энергия для перехода через барьер?
  8. Зависит от изменения внешних параметров. Внутренняя энергия может не изменяться или даже уменьшаться, если система совершает работу. Я тут предположил, что объём системы не меняется, механической работы она не соврешает, никаких внешних электических и магнитных полей тоже нет.
  9. А можно рассуждать следующим образом? Такая реакция может идти только при нагревании, при этом молекулы сталкиваются друг с другом, и их кинетическая энергия переходит во внутреннюю. За счёт этого могут образовываться молекулы с более высокой внутренней энергией, хотя без нагревания им энергетически выгоднее было бы не реагировать. Примерно как с атомами: когда они быстро двигаются и сталкиваются друг с другом, энергия движения переходит во внутреннюю энергию, и атомы (или молекулы) переходят в возбуждённое состояние. Хотя любой атом стремится к состоянию с наименьшей энергией, т.е. чтобы каждый электрон находился на самом низшем из возможных уровней, большая часть атомов всегда будет в возбуждённом состоянии (какая именно часть - зависит от температуры). Здесь примерно то же самое происходит? Или я не прав? Тогда получается, что это реакция эндотермическая. А если бы смесь остудить, то железо обратно отберёт атомы кислорода у углерода. Там, откуда я её взял, сказано, что она используется для получения металлов из оксидов. То есть, наверное, оксид и углерод нагревают до их перехода в газообразное состояние и приводят в контакт, их молекулы в смеси газов сталкиваются, и часть из них "переходит в возбуждённое состояние", т.е. образуются молекулы, энергетически менее выгодные, которые при обычных температурах не образовались бы. При этом железо, наверное выпадает в осадок, а газ СО удаляют. Я правильно представил себе картину? Может быть, я не прав, что оксид Fe2O3 можно привести в газообразное состояние при таких температурах, при которых просто железо не было бы газом. Но вроде металлическая связь сильнее, чем ван-дер-ваальсова, и оксид, действительно, можно испарить, а металл при этой температуре кристалллизуется и выпадет в осадок. поправьте меня, если я не прав.
  10. А если смешать натрий и газообразный хлор? Они будут превращаться в NaCl ведь? Но тогда получается, что газообразный хлор перейдёт в кристаллическую соль. Энтропийный фактор не работает здесь?
  11. Это мне понятно. Я из этого и исхожу с самого начала. Любая система стремится к состоянию с наименьшей энергией. И фундаментальный принцип химических реакций - уменьшать потенциальную (электрическую) энергию молекул. Иначе бы реакции и не шли совсем. Ах, вот оно что. Только я всё же не пойму следующего: откуда скажем, две молекулы, "знают" в каком агрегатном состоянии находится вещество и какова его энтропия? Они реагируют здесь и сейчас. Хотя, может быть, я уже бред несу. То есть нельзя рассматривать реакцию на уровне отдельных молекул, надо рассматривать всё вещество в целом и учитывать его глобальные свойства? Хотя, есть ещё такой вопрос тогда... Нигде не сказано, что к веществам подводится теплота. Тогда энергия системы сохраняется. Но при переходе в газообразное состояние энергия отдельных молекул увеличивается. Ведь они "вылезают" из потенциальной "ямы" взаимодействия с соедними молекулами, а также увеличивается их кинетическая энергия. Значит, эта энергия должна взяться из внутренней энергии самих молекул. То есть реакция должна протекать в сторону ещё большего уменьшения внутренней энергии молекул, в сторону ещё большей энергетической выгоды. А внутреняя энергия молекулы определяется её структурой и не зависит от агрегатного состояния вещества в целом, от его энтропии и т.д. И если кислороду энергетически выгоднее быть в связи с железом, то это должно быть при любой температуре... Или в этой реакции предполагается, что к системе подводится теплота, а без этого реакция не пошла бы? Я выше написал, что мне кажется, что внутренняя энергия молекулы должна зависеть лишь от её структуры. Хотя, фактически, Вы указали здесь, что преполагается, что система нагревается, то есть к ней подводится энергия извне. А если у нас закрытый сосуд? Рано или поздно должно установиться равновесие, когда концентрация газа достигнет насыщения, и остальная часть оксида железа прекратит превращаться в угарный газ и железо? То есть будет 4 вещества в сосуде - железо, оксид железа, углерод и угарный газ?
  12. То есть на уровне атомных взаимодействий, взаимодействий электронных оболочек на этот вопрос ответить не получится? И в химии обычно этими представлениями не пользуются, а для объяснения и предсказания того, что будет, если смешат два вещества, пользуются термодинамикой? Хорошо, это я понимаю. Мой вопрос, собственно, в этом и состоял. Разве не выгоднее кислороду оставаться с металлом железом, нежели делить электроны с неметаллом углеродом? (Я сразу написал, что я нуб в химии и хочу лучше её понимать.)
  13. Извините, но я почти ничего не понял. Речь о том, почему вообще разрушаются старые молекулы и образуются новые. И это реакция из обычной энциклопедии (и в школьных учебниках, вроде, такого рода приводятся), тут не идёт речь о каких-то сложных технологических процессах. Коэффициенты в уравнении расставлены. Я так понимаю, что ничего не удаляется и не прибавляется. Просто смешали два вещества, и пошла реакция. И что Вы имеете в виду под "сдвигает равновесие"? То есть реакции идут и в ту, и в другую сторону? А энтропийный фактор - это что в данном случае, и как он может влиять?
  14. Нубские вопросы можно задавать? Почему в реакции Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO кислород отсоединяется от железа и присоединяется к углероду? Мне говорили, что углерод более активен и т.д., но мне это ничего не объяснило. Железо - металл, оно охотно отдаёт электроны, а кислород стремится электроны присоединить. А углерод - не металл, с ним электроны попалам делить придётся. Разве не выгоднее кислороду с железом оставаться? Я понимаю, что это можно из квантовой механики рассчитать, и получить, что такая реакция энерегтически выгоднее. Но тогда получается, что так химию изучать вообще не возможно, особенно в школе, так как никакой своей логики нет и каждый раз надо за квантовую механику браться. Мне это не для работы какой-то нужно, не для сдачи чего-то там, а просто для нормального понимания химии. Ответьте, пожалуйста. Заранее спасибо. PS. Специально в названии темы написал "вопросЫ" во множественном числе. чтобы потом в этой теме снова задавать вопросы подобного типа, которые будут возникать. Если можно, конечно.
×
×
  • Создать...