Вопросы по неорганической химии

[aversun]

Я извиняюсь, но на мой взгляд, соединение Fe₂O₃ диссоциировано еще меньше.

Только не в растворе соляной кислоты, хотя отчасти вы правы, растворить Fe2O3 даже в горячей кислоте удается с трудом.

Как идет реакция с твердым веществом - на границе всегда существует равновесная концентрация данного вещества в соответствии с его ПР в данном растворителе (концентрационный дворик), если растворитель удаляет молекулы или ионы вещества с границы, связывая их, с поверхности поступает новая порция вещества и реакция продолжается. В данном случае, обратная реакция не в состоянии восстановить исходную равновесную концентрацию. По этому вещества с малым ПР бывает так трудно растворить.

Изменено 21 Августа, 2012 в 06:52 пользователем aversun

[59595959]

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.

Я Вас прекрасно понимаю.

В школе всё сводится к запоминанию принципов, по которым идут реакции.

Например:

- "кислота взаимодействует с основными и амфотерными оксидами, гидроксидами";

- "более активный металл замещает менее активный".

 

В некоторых случаях дают на запоминание отдельные факты, как например взаимодействие азотной кислоты с металлами:

и тот не совсем верный факт, что при взаимодействии с ними никогда не выделяется водород, и образование оксилов в зависимости от концентрации азотной кислоты и активности металла.

 

Просто запомните - и всё. В большинстве случаев никаких обоснований не приводится.

Сам начал интересоваться этим вопросом...

Изменено 21 Августа, 2012 в 08:44 пользователем 59595959

[rrr]

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?

Почему это?

хлорид натрия - экзотермическое вещество, так что это верная схема.

[Финкель]

 

В школе всё сводится к запоминанию принципов, по которым идут реакции.

Например:

- "кислота взаимодействует с основными и амфотерными оксидами, гидроксидами";

- "более активный металл замещает менее активный".

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.

 

Почему это?

хлорид натрия - экзотермическое вещество, так что это верная схема.

Я имел в виду самую первую реакцию.

[Финкель]

В данном случае реакция идет, т.к. в результате ее получается мало диссоциированное соединение - вода, что заставляет сдвигаться реакцию вправо.

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?

[aversun]

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?

Странно, что вы задаете такой вопрос, вам явно надо почитать Общую химию. Почитайте про метод Сольве http://ru.wikipedia.....D0.B2.D0.B5.29

Изменено 22 Августа, 2012 в 03:43 пользователем aversun

[Финкель]

Странно, что вы задаете такой вопрос, вам явно надо почитать Общую химию. Почитайте про метод Сольве http://ru.wikipedia.....D0.B2.D0.B5.29

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^-?

Изменено 22 Августа, 2012 в 15:02 пользователем Финкель

[59595959]

"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?"

 

Дело в том, полагаю, что образуется малодиссоциирующее соединение (вода), плюс к этому углекислый газ удаляется из сферы реакции.

Вывод: реакция идти не будет.

 

 

"Но там ещё аммиак пристутсвует, так что это не совсем то же самое"

Чтобы получился бикарбонат натрия, нужно куда-то деть хлорид-ионы из хлорида натрия)

Этим и отличается) Иначе попросту реакция не пойдёт, а почему не пойдёт - я написал в начале сообщения...

Изменено 22 Августа, 2012 в 20:17 пользователем 59595959

[rrr]

"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?"

 

Дело в том, полагаю, что образуется малодиссоциирующее соединение (вода), плюс к этому углекислый газ удаляется из сферы реакции.

Вывод: реакция идти не будет.

 

 

"Но там ещё аммиак пристутсвует, так что это не совсем то же самое"

Чтобы получился бикарбонат натрия, нужно куда-то деть хлорид-ионы из хлорида натрия)

Этим и отличается) Иначе попросту реакция не пойдёт, а почему не пойдёт - я написал в начале сообщения...

Вообще при растворении аммиака и углекислого газа в растворе хлорида натрия получается смесь ионов: H⁺, OH^-, NH₄⁺, HCO₃^-, Na⁺, Cl^-

Вот думается мне, что сначала образуется малодиссоциирующее соединение - вода, а затем то, что энергетически выгодно, в данном случае гидрокарбонат натрия и хлорид аммония.

Изменено 22 Августа, 2012 в 20:27 пользователем rrr

[Финкель]

Дело в том, полагаю, что образуется малодиссоциирующее соединение (вода), плюс к этому углекислый газ удаляется из сферы реакции.

Вывод: реакция идти не будет.

Но газ можно удержать в воде под достаточно большим давлением в замкнутом сосуде (как в газированной воде, например). Тогда реакция пошла бы?

 

Чтобы получился бикарбонат натрия, нужно куда-то деть хлорид-ионы из хлорида натрия)

Этим и отличается) Иначе попросту реакция не пойдёт, а почему не пойдёт - я написал в начале сообщения...

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 СО₃^2- или с НСО₃^-?

 

Вообще при растворении аммиака и углекислого газа в растворе хлорида натрия получается смесь ионов: H⁺, OH^-, NH₄⁺, HCO₃^-, Na⁺, Cl^-

А образование ионов вообще происходит за счёт того, что ковалентная свезь крепче ионной и не подлежит диссоциации?

 

Вот думается мне, что сначала образуется малодиссоциирующее соединение - вода, а затем то, что энергетически выгодно, в данном случае гидрокарбонат натрия и хлорид аммония.

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.