Реакция между фосфором и углеродом

[burbulis]

7 часов назад, Paul_S сказал:

Эта реакция не идет по каким-то кинетическим причинам

Так это с графитом не идет, а с древесным углем, особенно с ольховым, может и пойдет. Графит в калийке расплавленой тоже гореть не хочет.

Короче, нужно проверить на практике. У кого есть на работе баллон с хлором?

[бродяга_]

33 минуты назад, burbulis сказал:

Так это с графитом не идет,

обработай графит на аноде в растворе калийной селитры.

[dmr]

12 часов назад, Paul_S сказал:

Да нет, у ЧХУ 

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль): -686 (ж)

http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=1478

 

Т.е. это очень экзотермичное вещество. Примерно как SiCl4

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль): -617,6 (г)

http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=589

 

Эта реакция не идет по каким-то кинетическим причинам.

По моему вы сравниваете не в тех позициях ,или даже ошибочное значение

Цитата

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-139,3 (ж)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

-686 (ж)

 

Как мне кажется с таким значением энтальпии такая энергия Гиббса ошибочна 

И уж тем более надо сравнивать, учитывая обсуждаемые температуры, энергии образования для газовой фазы

Цитата

CCl4 

 

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-102,9 (г)

Цитата

SiCl4 

 

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-657,5 (г)

 

 

[popoveo]

Сжигал графитовые электроды в дуге в хлоре. Если сверху поместить холодную массивную пластинку (из того же графита, например), то с нее стекает ЧХУ. Так же можно взрывать тонкие графитовые проволочки в атмосфере хлора большими ударными токами от кондеров. Тогда уже и пластина для охлаждения не нужна - ЧХУ конденсируется и стекает уже по бокам емкости. Такими же методами получал небольшое количество сероуглерода (в парах серы) и фосфороуглерода (в парах фосфора). С бромом, йодом и селеном не пробовал в виду их отсутствия на тот момент.

P.s. Во всех, как один, советских образовательных фильмах (например, про химию инертных газов) говорится о кинетической (именно кинетической, а не термодинамической) невозможности реакции углерода с йодом, бромом, хлором "в условиях обычной лаборатории". Но также везде идет оговорка о прямом получении галогенуглеродов при быстром зонном нагреве выше 5200С и о возможности реакции при преодолении высокого барьера давления.

Изменено 22 Июня, 2021 в 04:30 пользователем popoveo

[dmr]

1 час назад, popoveo сказал:

Сжигал графитовые электроды в дуге в хлоре

В дуге ,по любому совсем другая и термодинамика и кинетика 

1 час назад, popoveo сказал:

говорится о кинетической (именно кинетической, а не термодинамической

Я не химик, но даже из табличных данных видна, как минимум сложность и с термодинамикой 

1 час назад, popoveo сказал:

возможности реакции при преодолении высокого барьера давления.

Я тоже об этом сказал 

 

20.06.2021 в 16:24, dmr сказал:

При каких то мегадавлениях галогена возможно снизить этот фактор

 

[burbulis]

15 часов назад, dmr сказал:

CCl4 

 

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-102,9 (г)

Ну это не так уж мало. У СО примерно столько же. Главное чтобы отрицательная была.

[Paul_S]

16 часов назад, dmr сказал:

 

 

>По моему вы сравниваете не в тех позициях ,или даже ошибочное значение >Как мне кажется с таким значением энтальпии такая энергия Гиббса ошибочна 

Да, такая большая величина энергии Гиббса непонятна. 

 

>И уж тем более надо сравнивать, учитывая обсуждаемые температуры, энергии образования для газовой фазы

 

Энергии фазовых переходов обычно существенно меньше тепловых эффектов реакций. У ЧХУ теплота испарения

ΔvapH°

32. ± 2.

kJ/mol

 

Ладно, возьмем нистовские данные и посчитаем энергию Гиббса реакции

 

C + 2Cl2 = CCl4

 

Для CCl4:

ΔfH°gas	-100. ± 20.	kJ/mol	AVG	N/A	Average of 6 values; Individual data points
Quantity	Value	Units	Method	Reference	Comment
S°gas,1 bar	309.65	J/mol*K	Review	Chase, 1998	Data last reviewed in December, 1968

 

Для хлора

S°gas,1 bar

223.08

J/mol*K

 

Для графита

S°solid,1 bar

5.6 ± 0.5

J/mol*K

ну, примерно 6.

ΔH для хлора и графита равны нулю.

 

TΔS = 298(310 - 2*223 - 6) = - 298*142 = -42316 примерно -42 кДж/моль

ΔG = -100 + 42 = - 58 кДж/моль

 

По грубой оценке, CCl4 должен быть термодинамически стабилен до температуры (100000/142)-273 = 431 ^оС

 

Ну и почему бы этой реакции не протекать, скажем, при 300 ^оС?

Изменено 22 Июня, 2021 в 11:24 пользователем Paul_S

[Paul_S]

7 часов назад, popoveo сказал:

Сжигал графитовые электроды в дуге в хлоре. Если сверху поместить холодную массивную пластинку (из того же графита, например), то с нее стекает ЧХУ. Так же можно взрывать тонкие графитовые проволочки в атмосфере хлора большими ударными токами от кондеров. Тогда уже и пластина для охлаждения не нужна - ЧХУ конденсируется и стекает уже по бокам емкости. Такими же методами получал небольшое количество сероуглерода (в парах серы) и фосфороуглерода (в парах фосфора). С бромом, йодом и селеном не пробовал в виду их отсутствия на тот момент.

P.s. Во всех, как один, советских образовательных фильмах (например, про химию инертных газов) говорится о кинетической (именно кинетической, а не термодинамической) невозможности реакции углерода с йодом, бромом, хлором "в условиях обычной лаборатории". Но также везде идет оговорка о прямом получении галогенуглеродов при быстром зонном нагреве выше 5200С и о возможности реакции при преодолении высокого барьера давления.

А как Вы определили, что это ЧХУ, а не тетрахлорэтилен, например? ЧХУ при температуре вольтовой дуги должен быть совершенно нестабилен.

 

>Во всех, как один, советских образовательных фильмах (например, про химию инертных газов)...

>Но также везде идет оговорка о прямом получении галогенуглеродов при быстром зонном нагреве выше 5200С...

 

А можно ссылку хотя бы на один фильм или другой источик? Про вольтову дугу я нашел только следующее:

Хлор непосредственно не взаимодействует с углеродом, за исключением условий электрической дуги, когда образуются небольшие количества C2Cl6 и C6Cl6.

 

Изменено 22 Июня, 2021 в 11:24 пользователем Paul_S

[dmr]

30 минут назад, Paul_S сказал:

при 300 ^оС?

Уже термодинамика сильно другая, значительно хуже и энтропия уже существенна. А при 298К , нужно брать для CCl4 термодинамику жидкости,а не газа 

Без выссссокого давления никак  не сдвинуть телегу с углём и хлором

 

1 час назад, burbulis сказал:

Ну это не так уж мало. У СО примерно столько же. Главное чтобы отрицательная была.

Так у СО из одного моля газа О2, получится ДВА моля газа СО 

А для чху наоборот все

 

Плюс ещё и термо не стабильность чху

[Paul_S]

8 минут назад, dmr сказал:

 

>А при 298К , нужно брать для CCl4 термодинамику жидкости,а не газа 

 

Нет. Рассматривается реакция с образованием газообразного ЧХУ.  Конденсация - это вторичный процесс. 

Жидкий он будет стабильнее на 32 кДж/моль, и энтропия будет 214, а не 310. Но он не образуется сразу жидким.