Shembuj të përbërjeve të reaksioneve kimike. Shembuj të zgjidhjes së problemeve
Vetitë kimike të substancave zbulohen në një sërë reaksionesh kimike.
Shndërrimet e substancave të shoqëruara me ndryshime në përbërjen dhe (ose) strukturën e tyre quhen reaksionet kimike. Shpesh gjendet përkufizimi i mëposhtëm: reaksion kimikështë procesi i shndërrimit të substancave fillestare (reagentëve) në substanca (produkte) përfundimtare.
Reaksionet kimike shkruhen duke përdorur ekuacione kimike dhe diagrame që përmbajnë formulat e substancave fillestare dhe produkteve të reaksionit. Në ekuacionet kimike, ndryshe nga diagramet, numri i atomeve të secilit element është i njëjtë në anën e majtë dhe të djathtë, gjë që pasqyron ligjin e ruajtjes së masës.
Në anën e majtë të ekuacionit shkruhen formulat e substancave fillestare (reagentët), në anën e djathtë - substancat e marra si rezultat i reaksionit kimik (produktet e reaksionit, substancat përfundimtare). Shenja e barabartë që lidh anët e majta dhe të djathta tregon se numri i përgjithshëm i atomeve të substancave të përfshira në reaksion mbetet konstant. Kjo arrihet duke vendosur koeficientët stekiometrikë me numra të plotë përpara formulave, duke treguar marrëdhëniet sasiore midis reaktantëve dhe produkteve të reaksionit.
Ekuacionet kimike mund të përmbajnë informacion shtesë rreth karakteristikave të reaksionit. Nëse një reaksion kimik ndodh nën ndikimin e ndikimeve të jashtme (temperatura, presioni, rrezatimi, etj.), kjo tregohet me simbolin e duhur, zakonisht mbi (ose "poshtë") shenjën e barabartë.
Një numër i madh i reaksioneve kimike mund të grupohen në disa lloje reaksionesh, të cilat kanë karakteristika shumë specifike.
Si karakteristikat e klasifikimit mund të zgjidhen të mëposhtmet:
1. Numri dhe përbërja e substancave fillestare dhe produkteve të reaksionit.
2. Gjendja fizike e reagentëve dhe produkteve të reaksionit.
3. Numri i fazave në të cilat ndodhen pjesëmarrësit e reaksionit.
4. Natyra e grimcave të transferuara.
5. Mundësia që reaksioni të ndodhë në drejtimet e përparme dhe të kundërta.
6. Shenja e efektit termik i ndan të gjitha reaksionet në: ekzotermike reaksionet që ndodhin me ekzo-efekt - çlirimi i energjisë në formë të nxehtësisë (Q>0, ∆H<0):
C + O 2 = CO 2 + Q
Dhe endotermike reaksionet që ndodhin me efektin endo - thithja e energjisë në formën e nxehtësisë (Q<0, ∆H >0):
N 2 + O 2 = 2NO - Q.
Reagime të tilla quhen si termokimike.
Le të hedhim një vështrim më të afërt në çdo lloj reagimi.
Klasifikimi sipas numrit dhe përbërjes së reagentëve dhe substancave përfundimtare
1. Reaksionet e përbëra
Kur një përbërës reagon nga disa substanca reaguese me përbërje relativisht të thjeshtë, fitohet një substancë me përbërje më komplekse:
Si rregull, këto reagime shoqërohen me lëshimin e nxehtësisë, d.m.th. çojnë në formimin e komponimeve më të qëndrueshme dhe më pak të pasura me energji.
Reaksionet e komponimeve të substancave të thjeshta janë gjithmonë të natyrës redoks. Reaksionet e përbëra që ndodhin midis substancave komplekse mund të ndodhin pa një ndryshim në valencë:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2,
dhe gjithashtu të klasifikohet si redoks:
2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3.
2. Reaksionet e zbërthimit
Reaksionet e dekompozimit çojnë në formimin e disa komponimeve nga një substancë komplekse:
A = B + C + D.
Produktet e dekompozimit të një substance komplekse mund të jenë substanca të thjeshta dhe komplekse.
Nga reaksionet e zbërthimit që ndodhin pa ndryshuar gjendjet e valencës, vlen të përmendet shpërbërja e hidrateve kristalore, bazave, acideve dhe kripërave të acideve që përmbajnë oksigjen:
| t o | ||
| 4HNO3 | = | 2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O. |
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.
Reaksionet e zbërthimit redoks janë veçanërisht karakteristike për kripërat e acidit nitrik.
Reaksionet e dekompozimit në kiminë organike quhen plasaritje:
C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20,
ose dehidrogjenimi
C4H10 = C4H6 + 2H2.
3. Reaksionet e zëvendësimit
Në reaksionet e zëvendësimit, zakonisht një substancë e thjeshtë reagon me një kompleks, duke formuar një substancë tjetër të thjeshtë dhe një tjetër komplekse:
A + BC = AB + C.
Këto reaksione në masë të madhe i përkasin reaksioneve redoks:
2Al + Fe 2 O 3 = 2 Fe + Al 2 O 3,
Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,
2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,
2КlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2.
Shembujt e reaksioneve të zëvendësimit që nuk shoqërohen nga një ndryshim në gjendjet valore të atomeve janë jashtëzakonisht të paktë. Duhet të theksohet reagimi i dioksidit të silikonit me kripërat e acideve që përmbajnë oksigjen, të cilat korrespondojnë me anhidridet e gazta ose të paqëndrueshme:
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2,
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3СаSiO 3 + P 2 O 5,
Ndonjëherë këto reagime konsiderohen si reagime shkëmbimi:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.
4. Reagimet e shkëmbimit
Reagimet e shkëmbimit janë reaksione ndërmjet dy përbërjeve që shkëmbejnë përbërësit e tyre me njëri-tjetrin:
AB + CD = AD + CB.
Nëse proceset redoks ndodhin gjatë reaksioneve të zëvendësimit, atëherë reaksionet e shkëmbimit ndodhin gjithmonë pa ndryshuar gjendjen e valencës së atomeve. Ky është grupi më i zakonshëm i reaksioneve midis substancave komplekse - oksideve, bazave, acideve dhe kripërave:
ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,
CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 + ZNaCl.
Një rast i veçantë i këtyre reaksioneve të shkëmbimit është reaksionet e neutralizimit:
HCl + KOH = KCl + H 2 O.
Në mënyrë tipike, këto reaksione u binden ligjeve të ekuilibrit kimik dhe vazhdojnë në drejtimin ku të paktën një nga substancat hiqet nga sfera e reaksionit në formën e një substance të gaztë, të paqëndrueshme, një precipitate ose një përbërje me disociim të ulët (për tretësirat):
NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2,
Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,
CH 3 COONa + H 3 PO 4 = CH 3 COOH + NaH 2 PO 4.
5. Reagimet e transferimit.
Në reaksionet e transferimit, një atom ose grup atomesh lëviz nga një njësi strukturore në tjetrën:
AB + BC = A + B 2 C,
A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.
Për shembull:
2AgCl + SnCl 2 = 2Ag + SnCl 4,
H 2 O + 2NO 2 = HNO 2 + HNO 3.
Klasifikimi i reaksioneve sipas karakteristikave fazore
Në varësi të gjendjes së grumbullimit të substancave reaguese, dallohen reagimet e mëposhtme:
1. Reaksionet e gazit
| H2+Cl2 | 2HCl. |
2. Reaksionet në tretësirë
NaOH (tretësirë) + HCl (p-p) = NaCl (p-p) + H 2 O (l)
3. Reaksionet ndërmjet trupave të ngurtë
| t o | ||
| CaO (tv) + SiO 2 (tv) | = | CaSiO 3 (sol) |
Klasifikimi i reaksioneve sipas numrit të fazave.
Një fazë kuptohet si një koleksion i pjesëve homogjene të një sistemi me të njëjtat veti fizike dhe kimike dhe të ndara nga njëra-tjetra nga një ndërfaqe.
Nga ky këndvështrim, e gjithë shumëllojshmëria e reagimeve mund të ndahet në dy klasa:
1. Reaksionet homogjene (njëfazore). Këto përfshijnë reaksione që ndodhin në fazën e gazit dhe një numër reaksionesh që ndodhin në tretësirë.
2. Reaksionet heterogjene (shumëfazore). Këto përfshijnë reaksione në të cilat reaktantët dhe produktet e reaksionit janë në faza të ndryshme. Për shembull:
reaksionet e fazës gaz-lëng
CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO 3 (p-p).
reaksionet gaz-fazë të ngurtë
CO 2 (g) + CaO (tv) = CaCO 3 (tv).
reaksionet e fazës së lëngët-ngurtë
Na 2 SO 4 (tretësirë) + BaCl 3 (tretësirë) = BaSO 4 (tv)↓ + 2NaCl (p-p).
reaksionet e fazës së lëngët-gazit të ngurtë
Ca(HCO 3) 2 (tretësirë) + H 2 SO 4 (tretësirë) = CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (sol)↓.
Klasifikimi i reaksioneve sipas llojit të grimcave të transferuara
1. Reaksionet protolitike.
TE reaksionet protolitike përfshijnë proceset kimike, thelbi i të cilave është transferimi i një protoni nga një substancë reaguese në tjetrën.
Ky klasifikim bazohet në teorinë protolitike të acideve dhe bazave, sipas së cilës një acid është çdo substancë që dhuron një proton, dhe një bazë është një substancë që mund të pranojë një proton, për shembull:
Reaksionet protolitike përfshijnë reaksionet e neutralizimit dhe hidrolizës.
2. Reaksionet redoks.
Këto përfshijnë reaksione në të cilat substancat reaguese shkëmbejnë elektrone, duke ndryshuar kështu gjendjet e oksidimit të atomeve të elementeve që përbëjnë substancat reaguese. Për shembull:
Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2,
FeS 2 + 8HNO 3 (konc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,
Shumica dërrmuese e reaksioneve kimike janë reaksione redoks, ato luajnë një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm.
3. Reaksionet e shkëmbimit të ligandit.
Këto përfshijnë reaksione gjatë të cilave ndodh transferimi i një çifti elektronik me formimin e një lidhje kovalente nëpërmjet një mekanizmi dhurues-pranues. Për shembull:
Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2,
Fe + 5 CO = ,
Al(OH) 3 + NaOH = .
Një tipar karakteristik i reaksioneve të shkëmbimit të ligandit është se formimi i përbërjeve të reja, të quajtura komplekse, ndodh pa ndryshuar gjendjen e oksidimit.
4. Reaksionet e shkëmbimit atomiko-molekular.
Ky lloj reagimi përfshin shumë nga reaksionet e zëvendësimit të studiuara në kiminë organike që ndodhin nëpërmjet një mekanizmi radikal, elektrofilik ose nukleofilik.
Reaksionet kimike të kthyeshme dhe të pakthyeshme
Proceset kimike të kthyeshme janë ato produktet e të cilave janë në gjendje të reagojnë me njëri-tjetrin në të njëjtat kushte në të cilat janë marrë për të formuar substancat fillestare.
Për reaksionet e kthyeshme, ekuacioni zakonisht shkruhet si më poshtë:
Dy shigjeta të drejtuara në mënyrë të kundërt tregojnë se, në të njëjtat kushte, të dyja reagimet përpara dhe të kundërta ndodhin njëkohësisht, për shembull:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O.
Proceset kimike të pakthyeshme janë ato produktet e të cilave nuk janë në gjendje të reagojnë me njëri-tjetrin për të formuar substancat fillestare. Shembuj të reaksioneve të pakthyeshme përfshijnë dekompozimin e kripës Berthollet kur nxehet:
2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2,
ose oksidimi i glukozës nga oksigjeni atmosferik:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O.
9.1. Cilat janë reaksionet kimike?
Kujtojmë se çdo fenomen kimik në natyrë i quajmë reaksione kimike. Gjatë një reaksioni kimik, disa lidhje kimike thyhen dhe të tjera formohen. Si rezultat i reaksionit, substanca të tjera fitohen nga disa substanca kimike (shih Kapitullin 1).
Gjatë kryerjes së detyrave të shtëpisë për § 2.5, u njohët me përzgjedhjen tradicionale të katër llojeve kryesore të reaksioneve nga i gjithë grupi i shndërrimeve kimike dhe më pas propozuat edhe emrat e tyre: reaksione të kombinimit, zbërthimit, zëvendësimit dhe shkëmbimit.
Shembuj të reaksioneve të përbërjes:
C + O 2 = CO 2; (1)
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3; (2)
NH 3 + CO 2 + H 2 O = NH 4 HCO 3. (3)
Shembuj të reaksioneve të dekompozimit:
2Ag 2 O 4Ag + O 2; (4)
CaCO 3 CaO + CO 2; (5)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O. (6)
Shembuj të reaksioneve të zëvendësimit:
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu; (7)
2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2; (8)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2. (9)
| Reagimet e shkëmbimit- reaksionet kimike në të cilat substancat fillestare duket se shkëmbejnë pjesët e tyre përbërëse. |
Shembuj të reaksioneve të shkëmbimit:
Ba(OH) 2 + H2SO4 = BaSO4 + 2H2O; (10)
HCl + KNO 2 = KCl + HNO 2; (11)
AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3. (12)
Klasifikimi tradicional i reaksioneve kimike nuk mbulon të gjithë diversitetin e tyre - përveç katër llojeve kryesore të reaksioneve, ka edhe shumë reaksione më komplekse.
Identifikimi i dy llojeve të tjera të reaksioneve kimike bazohet në pjesëmarrjen në to të dy grimcave të rëndësishme jo kimike: elektronit dhe protonit.
Gjatë disa reaksioneve, ndodh transferimi i plotë ose i pjesshëm i elektroneve nga një atom në tjetrin. Në këtë rast, ndryshojnë gjendjet e oksidimit të atomeve të elementeve që përbëjnë substancat fillestare; nga shembujt e dhënë, këto janë reaksionet 1, 4, 6, 7 dhe 8. Këto reaksione quhen redoks.
Në një grup tjetër reaksionesh, një jon hidrogjeni (H +), domethënë një proton, kalon nga një grimcë reaguese në tjetrën. Reaksione të tilla quhen reaksionet acido-bazike ose Reaksionet e transferimit të protoneve.
Ndër shembujt e dhënë, reaksione të tilla janë reaksionet 3, 10 dhe 11. Për analogji me këto reaksione, reaksionet redoks quhen ndonjëherë reaksionet e transferimit të elektroneve. Do të njiheni me OVR në § 2 dhe me KOR në kapitujt në vijim.
REAKSIONET KOMPONDIME, REAKSIONET E ZBËRTHIMIT, REAKSIONET E ZËVENDËSIMIT, REAKSIONET E KËMBIMIT, REAKSIONET REDOKS, REAKSIONET ACIDI-BAZË.
Shkruani ekuacionet e reagimit që korrespondojnë me skemat e mëposhtme:
a) HgO Hg + O 2 ( t); b) Li 2 O + SO 2 Li 2 SO 3; c) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O ( t);
d) Al + I 2 AlI 3; e) CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu; e) Mg + H3PO 4 Mg3 (PO 4) 2 + H2;
g) Al + O 2 Al 2 O 3 ( t); i) KClO 3 + P P 2 O 5 + KCl ( t); j) CuSO 4 + Al Al 2 (SO 4) 3 + Cu;
l) Fe + Cl 2 FeCl 3 ( t); m) NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O ( t); m) H 2 SO 4 + CuO CuSO 4 + H 2 O.
Tregoni llojin tradicional të reagimit. Etiketoni reaksionet redoks dhe acido-bazike. Në reaksionet redoks, tregoni se cilat atome të elementeve ndryshojnë gjendjen e tyre të oksidimit.
9.2. Reaksionet redoks
Le të shqyrtojmë reaksionin redoks që ndodh në furrat e shpërthimit gjatë prodhimit industrial të hekurit (më saktë, gize) nga xeherori i hekurit:
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2.
Le të përcaktojmë gjendjet e oksidimit të atomeve që përbëjnë si substancat fillestare ashtu edhe produktet e reaksionit
| Fe2O3 | + | = | 2 Fe | + |
Siç mund ta shihni, gjendja e oksidimit të atomeve të karbonit u rrit si rezultat i reagimit, gjendja e oksidimit të atomeve të hekurit u ul, dhe gjendja e oksidimit të atomeve të oksigjenit mbeti e pandryshuar. Rrjedhimisht, atomet e karbonit në këtë reaksion iu nënshtruan oksidimit, domethënë humbën elektronet ( të oksiduara), dhe atomet e hekurit - reduktimi, domethënë shtuan elektrone ( të rikuperuara) (shih § 7.16). Për të karakterizuar OVR, përdoren konceptet oksidues Dhe agjent reduktues.
Kështu, në reaksionin tonë atomet oksiduese janë atome hekuri, dhe atomet reduktuese janë atomet e karbonit.
Në reagimin tonë, agjenti oksidues është oksidi i hekurit (III), dhe agjenti reduktues është monoksidi i karbonit (II).
Në rastet kur atomet oksiduese dhe atome reduktuese janë pjesë e së njëjtës substancë (shembull: reagimi 6 nga paragrafi i mëparshëm), konceptet "substancë oksiduese" dhe "substancë reduktuese" nuk përdoren.
Kështu, agjentët tipikë oksidues janë substancat që përmbajnë atome që tentojnë të fitojnë elektrone (në tërësi ose pjesërisht), duke ulur gjendjen e tyre të oksidimit. Nga substancat e thjeshta, këto janë kryesisht halogjene dhe oksigjen, dhe në një masë më të vogël squfuri dhe azoti. Nga substancat komplekse - substancat që përmbajnë atome në gjendje më të lartë oksidimi që nuk janë të prirura të formojnë jone të thjeshta në këto gjendje oksidimi: HNO 3 (N +V), KMnO 4 (Mn +VII), CrO 3 (Cr +VI), KClO. 3 (Cl +V), KClO 4 (Cl +VII), etj.
Agjentët tipikë reduktues janë substanca që përmbajnë atome që tentojnë të dhurojnë plotësisht ose pjesërisht elektrone, duke rritur gjendjen e tyre të oksidimit. Substancat e thjeshta përfshijnë hidrogjenin, metalet alkaline dhe alkaline tokësore dhe aluminin. Nga substancat komplekse - H 2 S dhe sulfidet (S –II), SO 2 dhe sulfitet (S +IV), jodidet (I –I), CO (C +II), NH 3 (N –III), etj.
Në përgjithësi, pothuajse të gjitha substancat komplekse dhe shumë të thjeshta mund të shfaqin veti oksiduese dhe reduktuese. Për shembull:
SO 2 + Cl 2 = S + Cl 2 O 2 (SO 2 është një agjent i fortë reduktues);
SO 2 + C = S + CO 2 (t) (SO 2 është një agjent i dobët oksidues);
C + O 2 = CO 2 (t) (C është një agjent reduktues);
C + 2Ca = Ca 2 C (t) (C është një agjent oksidues).
Le të kthehemi te reagimi që diskutuam në fillim të këtij seksioni.
| Fe2O3 | + | = | 2 Fe | + |
Ju lutemi vini re se si rezultat i reagimit, atomet oksiduese (Fe + III) u kthyen në atome reduktuese (Fe 0), dhe atomet reduktuese (C + II) u shndërruan në atome oksiduese (C + IV). Por CO 2 është një agjent oksidues shumë i dobët në çdo kusht, dhe hekuri, megjithëse është një agjent reduktues, në këto kushte është shumë më i dobët se CO. Prandaj, produktet e reaksionit nuk reagojnë me njëri-tjetrin, dhe reagimi i kundërt nuk ndodh. Shembulli i dhënë është një ilustrim i parimit të përgjithshëm që përcakton drejtimin e rrjedhës së OVR:
Reaksionet redoks zhvillohen në drejtim të formimit të një agjenti oksidues më të dobët dhe një agjenti reduktues më të dobët.
Vetitë redoks të substancave mund të krahasohen vetëm në kushte të njëjta. Në disa raste, ky krahasim mund të bëhet në mënyrë sasiore.
Gjatë kryerjes së detyrave të shtëpisë për paragrafin e parë të këtij kapitulli, u binde se është mjaft e vështirë të zgjedhësh koeficientët në disa ekuacione reagimi (veçanërisht ORR). Për të thjeshtuar këtë detyrë në rastin e reaksioneve redoks, përdoren dy metodat e mëposhtme:
A) Metoda e bilancit elektronik Dhe
b) Metoda e bilancit elektron-jon.
Ju do të mësoni metodën e bilancit elektronik tani, dhe metoda e balancës së elektroneve zakonisht studiohet në institucionet e arsimit të lartë.
Të dyja këto metoda bazohen në faktin se elektronet në reaksionet kimike as zhduken dhe as shfaqen askund, domethënë, numri i elektroneve të pranuara nga atomet është i barabartë me numrin e elektroneve të lëshuara nga atomet e tjerë.
Numri i elektroneve të dhëna dhe të marra në metodën e bilancit elektronik përcaktohet nga ndryshimi i gjendjes së oksidimit të atomeve. Kur përdorni këtë metodë, është e nevojshme të dini përbërjen e substancave fillestare dhe produkteve të reaksionit.
Le të shohim aplikimin e metodës së bilancit elektronik duke përdorur shembuj.
Shembulli 1. Le të krijojmë një ekuacion për reagimin e hekurit me klorin. Dihet se produkti i këtij reaksioni është klorur hekuri(III). Le të shkruajmë skemën e reagimit:
Fe + Cl 2 FeCl 3 .
Le të përcaktojmë gjendjet e oksidimit të atomeve të të gjithë elementëve që përbëjnë substancat që marrin pjesë në reaksion:
Atomet e hekurit dhurojnë elektrone dhe molekulat e klorit i pranojnë ato. Le t'i shprehim këto procese ekuacionet elektronike:
Fe - 3 e– = Fe + III,
Cl2+2 e –= 2Cl –I.
Në mënyrë që numri i elektroneve të dhëna të jetë i barabartë me numrin e elektroneve të marra, ekuacioni i parë elektronik duhet të shumëzohet me dy, dhe i dyti me tre:
| Fe - 3 e– = Fe + III, Cl2+2 e– = 2Cl –I |
2 Fe - 6 e– = 2Fe + III, 3Cl 2 + 6 e– = 6Cl –I. |
Duke futur koeficientët 2 dhe 3 në skemën e reagimit, marrim ekuacionin e reagimit:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.
Shembulli 2. Le të krijojmë një ekuacion për reaksionin e djegies së fosforit të bardhë në tepricë të klorit. Dihet se kloruri i fosforit (V) formohet në këto kushte:
| +V –I | ||||
| P 4 | + | Cl2 | PCl 5. |
Molekulat e fosforit të bardhë heqin dorë nga elektronet (oksidohen), dhe molekulat e klorit i pranojnë ato (zvogëlohen):
| P 4 - 20 e– = 4P +V Cl2+2 e– = 2Cl –I |
1 10 |
2 20 |
P 4 - 20 e– = 4P +V Cl2+2 e– = 2Cl –I |
P 4 - 20 e– = 4P +V 10Cl 2 + 20 e– = 20Cl –I |
Faktorët e fituar fillimisht (2 dhe 20) kishin një pjesëtues të përbashkët, me të cilin (si koeficientët e ardhshëm në ekuacionin e reaksionit) ata ndaheshin. Ekuacioni i reagimit:
P4 + 10Cl2 = 4PCl5.
Shembulli 3. Le të krijojmë një ekuacion për reaksionin që ndodh kur sulfidi i hekurit (II) piqet në oksigjen.
Skema e reagimit:
| +III –II | +IV –II | |||||
| + | O2 | + |
Në këtë rast, të dy atomet e hekurit (II) dhe squfurit (–II) oksidohen. Përbërja e sulfurit të hekurit (II) përmban atome të këtyre elementeve në një raport 1:1 (shih indekset në formulën më të thjeshtë).
Bilanci elektronik:
| 4 | Fe + II - e– = Fe + III S–II–6 e– = S + IV |
Në total ata japin 7 e – |
| 7 | O 2 + 4e – = 2O –II |
Ekuacioni i reaksionit: 4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2.
Shembulli 4. Le të krijojmë një ekuacion për reaksionin që ndodh kur disulfidi i hekurit (II) (piriti) piqet në oksigjen.
Skema e reagimit:
| +III –II | +IV –II | |||||
| + | O2 | + |
Si në shembullin e mëparshëm, edhe atomet e hekurit (II) dhe atomet e squfurit oksidohen këtu, por me një gjendje oksidimi prej I. Atomet e këtyre elementeve përfshihen në përbërjen e piritit në një raport 1:2 (shih indekset në formulën më të thjeshtë). Është në këtë drejtim që atomet e hekurit dhe squfurit reagojnë, gjë që merret parasysh gjatë përpilimit të bilancit elektronik:
| Fe + III - e– = Fe + III 2S–I – 10 e– = 2S +IV |
Në total ata japin 11 e – | |
| O2+4 e– = 2O –II |
Ekuacioni i reaksionit: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.
Ka edhe raste më komplekse të ODD, disa prej të cilave do të njiheni gjatë kryerjes së detyrave të shtëpisë.
ATOMI OXIDIZUES, ATOM REDUCUES, SUBSTANCË OXIDIZUESE, SUBSTANCË REDUCUESE, METODA E BILANCIT ELEKTRONIK, EKUACIONET ELEKTRONIKE.
1. Hartoni një bilanc elektronik për çdo ekuacion OVR të dhënë në tekstin e § 1 të këtij kreu.
2. Krijoni ekuacione për ORR-të që zbuluat gjatë kryerjes së detyrës për § 1 të këtij kapitulli. Këtë herë, përdorni metodën e bilancit elektronik për të vendosur shanset. 3.Duke përdorur metodën e bilancit elektronik, krijoni ekuacionet e reaksionit që korrespondojnë me skemat e mëposhtme: a) Na + I 2 NaI;
b) Na + O 2 Na 2 O 2 ;
c) Na 2 O 2 + Na Na 2 O;
d) Al + Br 2 AlBr 3;
e) Fe + O 2 Fe 3 O 4 ( t);
e) Fe 3 O 4 + H 2 FeO + H 2 O ( t);
g) FeO + O 2 Fe 2 O 3 ( t);
i) Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 ( t);
j) Cr + O 2 Cr 2 O 3 ( t);
l) CrO 3 + NH 3 Cr 2 O 3 + H 2 O + N 2 ( t);
m) Mn2O7 + NH3MnO2 + N2 + H2O;
m) MnO 2 + H 2 Mn + H 2 O ( t);
n) MnS + O 2 MnO 2 + SO 2 ( t)
p) PbO 2 + CO Pb + CO 2 ( t);
c) Cu 2 O + Cu 2 S Cu + SO 2 ( t);
t) CuS + O 2 Cu 2 O +SO 2 ( t);
y) Pb 3 O 4 + H 2 Pb + H 2 O ( t).
9.3. Reaksionet ekzotermike. Entalpia
Pse ndodhin reaksionet kimike?
Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, le të kujtojmë pse atomet individuale bashkohen në molekula, pse një kristal jonik formohet nga jone të izoluar dhe pse parimi i energjisë më të vogël zbatohet kur formohet guaska elektronike e një atomi. Përgjigja për të gjitha këto pyetje është e njëjtë: sepse është energjikisht e dobishme. Kjo do të thotë se gjatë proceseve të tilla lirohet energji. Duket se reaksionet kimike duhet të ndodhin për të njëjtën arsye. Në të vërtetë, mund të kryhen shumë reaksione, gjatë të cilave lirohet energji. Energjia lirohet, zakonisht në formën e nxehtësisë.
Nëse gjatë një reaksioni ekzotermik nxehtësia nuk ka kohë të hiqet, atëherë sistemi i reagimit nxehet.
Për shembull, në reaksionin e djegies së metanit
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
lirohet aq shumë nxehtësi sa që metani përdoret si lëndë djegëse.
Fakti që ky reaksion lëshon nxehtësi mund të pasqyrohet në ekuacionin e reaksionit:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g) + P.
Kjo është e ashtuquajtura ekuacioni termokimik. Këtu simboli "+ P" do të thotë se kur metani digjet, lirohet nxehtësi. Kjo nxehtësi quhet efekti termik i reaksionit.
Nga vjen nxehtësia e lëshuar?
Ju e dini se reaksionet kimike thyhen dhe formojnë lidhje kimike. Në këtë rast, lidhjet midis atomeve të karbonit dhe hidrogjenit në molekulat CH 4, si dhe midis atomeve të oksigjenit në molekulat O 2, prishen. Në këtë rast, formohen lidhje të reja: midis atomeve të karbonit dhe oksigjenit në molekulat CO 2 dhe midis atomeve të oksigjenit dhe hidrogjenit në molekulat H 2 O, për të thyer lidhjet, duhet të shpenzoni energji (shih "energjia e lidhjes", "energjia e atomizimit". ), dhe kur formohen lidhje, energjia lirohet. Natyrisht, nëse lidhjet "e reja" janë më të forta se ato "të vjetra", atëherë më shumë energji do të çlirohet sesa do të absorbohet. Dallimi midis energjisë së çliruar dhe të absorbuar është efekti termik i reaksionit.
Efekti termik (sasia e nxehtësisë) matet në kiloxhaul, për shembull:
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ.
Ky shënim do të thotë se 484 kiloxhaulë nxehtësi do të çlirohen nëse dy mole hidrogjen reagojnë me një mol oksigjen për të prodhuar dy mol ujë të gaztë (avull uji).
Kështu, në ekuacionet termokimike, koeficientët janë numerikisht të barabartë me sasinë e substancës së reaktantëve dhe produkteve të reaksionit.
Çfarë e përcakton efektin termik të çdo reaksioni specifik?
Efekti termik i reaksionit varet
a) mbi gjendjet agreguese të substancave fillestare dhe produkteve të reaksionit,
b) në temperaturë dhe
c) nëse transformimi kimik ndodh në vëllim konstant apo në presion konstant.
Varësia e efektit termik të një reaksioni nga gjendja e grumbullimit të substancave është për faktin se proceset e kalimit nga një gjendje grumbullimi në një tjetër (si disa procese të tjera fizike) shoqërohen me çlirimin ose thithjen e nxehtësisë. Kjo mund të shprehet edhe me një ekuacion termokimik. Shembull - ekuacioni termokimik për kondensimin e avullit të ujit:
H 2 O (g) = H 2 O (l) + P.
Në ekuacionet termokimike dhe, nëse është e nevojshme, në ekuacionet kimike të zakonshme, gjendjet agregative të substancave tregohen duke përdorur indekset e shkronjave:
(d) - gaz,
(g) - lëng,
(t) ose (cr) - substancë e ngurtë ose kristalore.
Varësia e efektit termik nga temperatura shoqërohet me ndryshime në kapacitetet e nxehtësisë
materialet fillestare dhe produktet e reaksionit.
Meqenëse vëllimi i sistemit rritet gjithmonë si rezultat i një reaksioni ekzotermik me presion konstant, një pjesë e energjisë shpenzohet për të bërë punë për të rritur volumin, dhe nxehtësia e lëshuar do të jetë më e vogël se nëse i njëjti reaksion ndodh në një vëllim konstant. .
Efektet termike të reaksioneve zakonisht llogariten për reaksionet që ndodhin në vëllim konstant në 25 °C dhe tregohen me simbolin P o.
Nëse energjia lëshohet vetëm në formën e nxehtësisë, dhe një reaksion kimik vazhdon me një vëllim konstant, atëherë efekti termik i reaksionit ( Q V) është e barabartë me ndryshimin energjia e brendshme(D U) substancat që marrin pjesë në reaksion, por me shenjë të kundërt:
Q V = - U.
Energjia e brendshme e një trupi kuptohet si energjia totale e ndërveprimeve ndërmolekulare, lidhjeve kimike, energjia e jonizimit të të gjitha elektroneve, energjia e lidhjes së nukleoneve në bërthama dhe të gjitha llojet e tjera të njohura dhe të panjohura të energjisë "të ruajtura" nga ky trup. Shenja "-" është për faktin se kur lëshohet nxehtësia, energjia e brendshme zvogëlohet. Kjo është
U= – Q V .
Nëse reaksioni ndodh me presion konstant, atëherë vëllimi i sistemit mund të ndryshojë. Kryerja e punës për të rritur volumin merr gjithashtu një pjesë të energjisë së brendshme. Në këtë rast
U = -(QP+A) = –(QP+PV),
Ku Qp– efekti termik i një reaksioni që ndodh në presion konstant. Nga këtu
Q P = - U–PV .
Një vlerë e barabartë me U+PV mori emrin ndryshimi i entalpisë dhe shënohet me D H.
H=U+PV.
Prandaj
Q P = - H.
Kështu, me lëshimin e nxehtësisë, entalpia e sistemit zvogëlohet. Prandaj emri i vjetër për këtë sasi: "përmbajtja e nxehtësisë".
Ndryshe nga efekti termik, një ndryshim në entalpi karakterizon një reaksion pavarësisht nëse ai ndodh në vëllim konstant ose presion konstant. Ekuacionet termokimike të shkruara duke përdorur ndryshimin e entalpisë quhen ekuacionet termokimike në formë termodinamike. Në këtë rast, vlera e ndryshimit të entalpisë në kushte standarde (25 °C, 101.3 kPa) jepet, e shënuar H o. Për shembull:
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) H o= – 484 kJ;
CaO (cr) + H2O (l) = Ca(OH) 2 (cr) H o= – 65 kJ.
Varësia e sasisë së nxehtësisë së çliruar në reaksion ( P) nga efekti termik i reaksionit ( P o) dhe sasia e substancës ( n B) një nga pjesëmarrësit në reaksion (substanca B - substanca fillestare ose produkti i reagimit) shprehet me ekuacionin:
Këtu B është sasia e substancës B, e specifikuar nga koeficienti përballë formulës së substancës B në ekuacionin termokimik.
Detyrë
Përcaktoni sasinë e substancës së hidrogjenit të djegur në oksigjen nëse lirohet 1694 kJ nxehtësi.
Zgjidhje
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ. |
|
|
Q = 1694 kJ, 6. Efekti termik i reaksionit ndërmjet aluminit kristalor dhe klorit të gaztë është 1408 kJ. Shkruani ekuacionin termokimik për këtë reaksion dhe përcaktoni masën e aluminit që kërkohet për të prodhuar 2816 kJ nxehtësi duke përdorur këtë reaksion. 9.4. Reaksionet endotermike. Entropia Përveç reaksioneve ekzotermike, janë të mundshme edhe reaksione në të cilat thithet nxehtësia dhe nëse nuk furnizohet, sistemi i reaksionit ftohet. Reaksione të tilla quhen endotermike. Efekti termik i reagimeve të tilla është negativ. Për shembull: Kështu, energjia e çliruar gjatë formimit të lidhjeve në produktet e këtyre dhe reaksioneve të ngjashme është më e vogël se energjia e nevojshme për të thyer lidhjet në substancat fillestare.
Le të marrim dy balona dhe të mbushim njërën prej tyre me azot (gaz pa ngjyrë) dhe tjetrën me dioksid azoti (gaz kafe) në mënyrë që presioni dhe temperatura në balona të jenë të njëjta. Dihet se këto substanca nuk reagojnë kimikisht me njëra-tjetrën. Le t'i lidhim fort balonat me qafat e tyre dhe t'i vendosim vertikalisht, në mënyrë që balona me dioksid azoti më të rëndë të jetë në fund (Fig. 9.1). Pas ca kohësh, do të shohim që dioksidi i azotit kafe gradualisht përhapet në balonën e sipërme, dhe azoti i pangjyrë depërton në atë të poshtëm. Si rezultat, gazrat përzihen dhe ngjyra e përmbajtjes së balonave bëhet e njëjtë. Kështu,
Ekuacionet e lidhjes ndërmjet entropisë ( S) dhe sasi të tjera studiohen në lëndët e fizikës dhe kimisë fizike. Njësia e entropisë [ S] = 1 J/K. G= H–T S Kushti për reagim spontan: G< 0. Në temperatura të ulëta, faktori që përcakton mundësinë e një reaksioni është kryesisht faktori i energjisë, dhe në temperatura të larta është faktori i entropisë. Nga ekuacioni i mësipërm, në veçanti, është e qartë pse reaksionet e dekompozimit që nuk ndodhin në temperaturën e dhomës (ntropia rritet) fillojnë të ndodhin në temperatura të ngritura. REAKSIONI ENDOMERMIK, ENTROPI, FAKTORI ENERGJISË, FAKTORI ENTROPISË, ENERGJIA GIBBS. 2CuO (cr) + C (grafit) = 2Cu (cr) + CO 2 (g) është –46 kJ. Shkruani ekuacionin termokimik dhe llogarisni sa energji nevojitet për të prodhuar 1 kg bakër nga ky reaksion. CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (g) - 179 kJ U formuan 24,6 litra dioksid karboni. Përcaktoni se sa nxehtësi është harxhuar kot. Sa gram oksid kalciumi u formuan? |
1. Cilat reaksione quhen reaksione shkëmbimi? Si ndryshojnë nga reaksionet e kombinimit, zbërthimit dhe zëvendësimit?
Reaksionet e shkëmbimit janë reaksione në të cilat dy substanca komplekse shkëmbejnë pjesët e tyre përbërëse me njëra-tjetrën. Kështu, substancat komplekse formohen nga substanca komplekse. Ndërsa në reaksionet e zbërthimit nga një substancë komplekse formohen disa substanca të thjeshta ose komplekse, në reaksionet e përbëra një substancë komplekse formohet nga disa të thjeshta ose komplekse, në reaksionet e zëvendësimit një substancë komplekse dhe një substancë e thjeshtë formohen nga një substancë e thjeshtë dhe një komplekse.
2. A mund të thuhet se bashkëveprimi ndërmjet një tretësire të një karbonati të një metali dhe një acidi është vetëm një reaksion shkëmbimi? Pse?
3. Shkruani ekuacionet për reaksionet e shkëmbimit ndërmjet zgjidhjeve:
a) klorur kalciumi dhe fosfat natriumi;
b) acidi sulfurik dhe hidroksidi i hekurit (III). 
4. Cili nga reaksionet e shkëmbimit, diagramet e të cilit 
do zgjasin deri ne fund? Për t'iu përgjigjur, përdorni tabelën e tretshmërisë së hidroksideve dhe kripërave në ujë. 
5. Përcaktoni sasinë e hidroksidit të natriumit që do të kërkohet për të neutralizuar plotësisht 980 g të një tretësire 30% të acidit fosforik. 
6. Njehsoni sasinë e substancës dhe masën e precipitatit që u formua gjatë bashkëveprimit të 980 g tretësirë 20% të sulfatit të bakrit (II) me sasinë e nevojshme të hidroksidit të kaliumit. 
Llojet e reaksioneve: Të gjitha reaksionet kimike ndahen në të thjeshta dhe komplekse. Reaksionet e thjeshta kimike, nga ana tjetër, zakonisht ndahen në katër lloje: reaksionet e lidhjes, reaksionet e dekompozimit, reaksionet e zëvendësimit Dhe reagimet e shkëmbimit.
D.I. Mendeleev e përkufizoi një përbërje si një reaksion "në të cilin ndodh një nga dy substancat. Shembull reaksioni kimik i një përbërjeje Ngrohja e pluhurave të hekurit dhe squfurit mund të shërbejë si mjet për formimin e sulfurit të hekurit: Fe+S=FeS. Reaksionet e përbëra përfshijnë proceset e djegies së substancave të thjeshta (squfuri, fosfori, karboni,...) në ajër. Për shembull, karboni digjet në ajër C + O 2 = CO 2 (natyrisht, ky reagim ndodh gradualisht, së pari formohet monoksidi i karbonit CO). Reaksionet e djegies shoqërohen gjithmonë me lëshimin e nxehtësisë - ato janë ekzotermike.
Reaksionet e zbërthimit kimik, sipas Mendelejevit, "janë raste të kundërta me kombinimin, domethënë ato në të cilat një substancë jep dy, ose, në përgjithësi, një numër të caktuar substancash - një numër më të madh të tyre. Një shembull i një reaksioni të dekompozimit kufitar është reaksioni kimik i dekompozimit të shkumës (ose gurit gëlqeror nën ndikimin e temperaturës): CaCO 3 → CaO + CO 2. Në përgjithësi kërkohet nxehtësia që të ndodhë reaksioni i dekompozimit. Procese të tilla janë endotermike, pra ndodhin me thithjen e nxehtësisë.
Në dy llojet e tjera të reaksioneve, numri i reaktantëve është i barabartë me numrin e produkteve. Nëse një substancë e thjeshtë dhe një substancë komplekse bashkëveprojnë, ky reaksion kimik quhet reaksioni i zëvendësimit kimik: Për shembull, duke ulur një gozhdë çeliku në një tretësirë të sulfatit të bakrit, fitojmë sulfat hekuri (këtu hekuri ka zhvendosur bakrin nga kripa e tij) Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu.
Reaksionet ndërmjet dy substancave komplekse në të cilat ato shkëmbejnë pjesët e tyre referohen si reaksionet e shkëmbimit kimik. Një numër i madh i tyre ndodhin në tretësirat ujore. Një shembull i një reaksioni shkëmbimi kimik është neutralizimi i një acidi me një alkali: NaOH + HCl → NaCl + H 2 O. Këtu, në reaktantët (substancat në të majtë), një jon hidrogjeni nga përbërja HCl shkëmbehet me një jon natriumi nga përbërja NaOH, duke rezultuar në formimin e një tretësire të kripës së tryezës në ujë
Llojet e reaksioneve dhe mekanizmat e tyre janë dhënë në tabelë:
|
reaksionet kimike të një përbërjeje Shembull: Nga disa substanca të thjeshta ose komplekse formohet një kompleks |
reaksionet e zbërthimit kimik Shembull: Nga një substancë komplekse formohen disa substanca të thjeshta ose komplekse |
reaksionet e zëvendësimit kimik Shembull: Një atom i një lënde të thjeshtë zëvendëson një nga atomet e një lënde komplekse |
reaksionet kimike të shkëmbimit të joneve Shembull: Substancat komplekse shkëmbejnë pjesët e tyre përbërëse |
Megjithatë, shumë reagime nuk përshtaten në skemën e dhënë të thjeshtë. Për shembull, reaksioni kimik midis permanganatit të kaliumit (permanganat kaliumi) dhe jodidit të natriumit nuk mund të klasifikohet si një nga këto lloje. Reaksione të tilla zakonisht quhen reaksionet redoks, Për shembull:
2KMnO 4 +10NaI+8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 +K 2 SO 4 +5Na 2 SO 4 +5I 2 +8H 2 O.
Shenjat e reaksioneve kimike
Shenjat e reaksioneve kimike. Ato mund të përdoren për të gjykuar nëse një reaksion kimik midis reagentëve ka ndodhur apo jo. Këto shenja përfshijnë si më poshtë:
Ndryshimi në ngjyrë (për shembull, hekuri i lehtë mbulohet në ajër të lagësht me një shtresë kafe të oksidit të hekurit - një reaksion kimik i ndërveprimit të hekurit me oksigjenin).
- Precipitimi (për shembull, nëse dioksidi i karbonit kalon përmes një tretësire gëlqereje (tretësirë e hidroksidit të kalciumit), do të formohet një precipitat i bardhë i patretshëm i karbonatit të kalciumit).
- Lëshimi i gazit (për shembull, nëse hidhni acid citrik në sodë buke, dioksidi i karbonit do të lirohet).
- Formimi i substancave të shpërbëra dobët (për shembull, reaksionet në të cilat një nga produktet e reaksionit është uji).
- Shkëlqimi i tretësirës.
Një shembull i një solucioni që shkëlqen është një reaksion duke përdorur një reagjent të tillë si një tretësirë e luminolit (luminoli është një substancë kimike komplekse që mund të lëshojë dritë gjatë reaksioneve kimike).
Reaksionet redoks
Reaksionet redoks- përbëjnë një klasë të veçantë reaksionesh kimike. Karakteristika e tyre karakteristike është ndryshimi i gjendjes së oksidimit të të paktën një çifti atomesh: oksidimi i njërit (humbja e elektroneve) dhe reduktimi i tjetrit (fitimi i elektroneve).
Substancat komplekse që reduktojnë gjendjen e tyre të oksidimit - agjentët oksidues dhe rritja e shkallës së oksidimit - agjentët reduktues. Për shembull:
2Na + Cl 2 → 2NaCl,
- këtu agjenti oksidues është klori (përfiton elektrone), dhe agjenti reduktues është natriumi (heq elektronet).
Reaksioni i zëvendësimit NaBr -1 + Cl 2 0 → 2NaCl -1 + Br 2 0 (karakteristikë e halogjeneve) gjithashtu i referohet reaksioneve redoks. Këtu, klori është një agjent oksidues (pranon 1 elektron), dhe bromidi i natriumit (NaBr) është një agjent reduktues (atomi i bromit heq një elektron).
Reaksioni i dekompozimit të dikromatit të amonit ((NH 4) 2 Cr 2 O 7) gjithashtu i referohet reaksioneve redoks:
(N -3 H 4) 2 Cr 2 +6 O 7 → N 2 0 + Cr 2 +3 O 3 + 4H 2 O
Një klasifikim tjetër i zakonshëm i reaksioneve kimike është ndarja e tyre sipas efektit termik.
Ka reaksione endotermike dhe reaksione ekzotermike. Reaksionet endotermike janë reaksione kimike të shoqëruara me thithjen e nxehtësisë përreth (mendoni për përzierjet ftohëse). Ekzotermike (përkundrazi) - reaksione kimike të shoqëruara nga lëshimi i nxehtësisë (për shembull, djegia).
Ka disa reaksione kimike që ndodhin spontanisht kur reaktantët përzihen. Kjo krijon përzierje mjaft të rrezikshme që mund të shpërthejnë, të ndizen ose të helmojnë. Ja një prej tyre!
Në disa klinika amerikane dhe angleze janë vërejtur fenomene të çuditshme. Herë pas here nga lavamanët dëgjoheshin tinguj që të kujtonin të shtënat me pistoletë dhe në një rast shpërtheu papritmas tubi i kullimit. Fatmirësisht askush nuk u lëndua. Hetimi tregoi se fajtor në gjithë këtë ishte një tretësirë shumë e dobët (0.01%) e azidit të natriumit NaN 3, e cila përdorej si konservues për solucionet e kripura.
Zgjidhja e tepërt e azidit u derdh në lavamanë për shumë muaj, madje edhe vite - ndonjëherë deri në 2 litra në ditë.
Në vetvete, azidi i natriumit - një kripë e acidit hidroazidik HN 3 - nuk shpërthen. Megjithatë, azidet e metaleve të rënda (bakri, argjendi, mërkuri, plumbi, etj.) janë komponime kristalore shumë të paqëndrueshme që shpërthejnë pas fërkimit, goditjes, ngrohjes ose ekspozimit ndaj dritës. Një shpërthim mund të ndodhë edhe nën një shtresë uji! Azidi i plumbit Pb(N 3) 2 përdoret si një eksploziv inicues, i cili përdoret për të shpërthyer pjesën më të madhe të eksplozivit. Për këtë mjaftojnë vetëm dy dhjetë miligramë Pb(N 3) 2. Ky përbërës është më shpërthyes se nitroglicerina, dhe shpejtësia e shpërthimit (përhapja e valës së shpërthimit) gjatë një shpërthimi arrin 45 km/s - 10 herë më e lartë se ajo e TNT.
Por nga mund të vijnë azidet e metaleve të rënda në klinika? Doli se në të gjitha rastet, tubat e kullimit nën lavamanë ishin prej bakri ose bronzi (tuba të tillë përkulen lehtësisht, veçanërisht pas ngrohjes, kështu që ato janë të përshtatshme për t'u instaluar në sistemin e kullimit). Një zgjidhje e azidit të natriumit e derdhur në lavamanë, duke rrjedhur nëpër tuba të tillë, gradualisht reagoi me sipërfaqen e tyre, duke formuar azid bakri. Më duhej të ndërroja tubat në ato plastike. Kur një zëvendësim i tillë u krye në një nga klinikat, doli se tubat e bakrit të hequr ishin bllokuar shumë me një substancë të fortë. Specialistët që ishin marrë me “çminim”, për të mos rrezikuar, i hodhën në erë këto tuba në vend, duke i vendosur në një rezervuar metalik me peshë 1 ton.
Mjekët nuk ishin shumë të interesuar për thelbin e reaksioneve kimike që çuan në formimin e eksplozivëve. Gjithashtu nuk ishte e mundur të gjendej një përshkrim i këtij procesi në literaturën kimike. Por, bazuar në vetitë e forta oksiduese të HN 3, mund të supozohet se ka ndodhur reaksioni i mëposhtëm: anioni N-3, bakri oksidues, formoi një molekulë N2 dhe një atom azoti, i cili u bë pjesë e amoniakut. Kjo korrespondon me ekuacionin e reaksionit: 3NaN 3 +Cu+3H 2 O → Cu(N 3) 2 +3NaOH+N 2 +NH 3.
Të gjithë ata që merren me azidet e metaleve të tretshme, duke përfshirë edhe kimistët, duhet të kenë parasysh rrezikun e formimit të një bombe në lavaman, pasi azidet përdoren për të marrë azot veçanërisht të pastër, në sintezën organike, si një agjent fryrës (shkumë për prodhimin e materiale të mbushura me gaz: plastika shkumë, gome poroze, etj.). Në të gjitha rastet e tilla, është e nevojshme të sigurohet që tubat e kullimit të jenë plastike.
Kohët e fundit, azidet kanë gjetur aplikime të reja në industrinë e automobilave. Në vitin 1989, airbags u shfaqën në disa modele të makinave amerikane. Ky jastëk, që përmban azid natriumi, është pothuajse i padukshëm kur paloset. Në një përplasje kokë më kokë, siguresa elektrike çon në dekompozim shumë të shpejtë të azidit: 2NaN 3 = 2Na + 3N 2. 100 g pluhur lëshon rreth 60 litra azot, i cili fryn airbag-in përpara gjoksit të shoferit në rreth 0,04 s, duke i shpëtuar kështu jetën.
Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve