Общеизвестна способность к горению щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, лития, магния и др.). Однако менее известно, что в отдельных ситуациях, в т.ч. в определенных условиях пожара, способны гореть металлы и сплавы, обычно не считающиеся горючими. Из наиболее распространенных к таковым относятся различные сплавы на основе алюминия, широко применяемые в строительстве, машиностроении и других областях.
Как известно, устойчивость алюминия к окислению обусловлена наличием на его поверхности тонкой (около 0,0002 мм), очень плотной и беспористой пленки окисла. Однако алюминий, нагретый на воздухе до температуры, близкой к точке плавления (660 0 С), все же начинает окисляться далее, при этом скорость окисления существенно увеличивается по мере повышения температуры выше температуры плавления. Необходимо отметить, что реакция алюминия с кислородом экзотермична и сопровождается значительно большим выделением тепла, нежели реакция окисления других металлов (1675 кДж/моль) [93].
🔥 Огонь в ЧИСТОМ КИСЛОРОДЕ. 5 разных предметов сгорающих в кислороде. Эксперимент
Усиливает окисление алюминия присутствие в нем примесей магния, кальция, натрия, кремния, меди. Особенно же легко окисляются при нагревании алюмомагниевые сплавы, на поверхности которых образуются рыхлые окисные пленки [94].
Температуры самовоспламенения алюмомагниевых сплавов
на воздухе (порошки 0-50 мкм, ДТА) [94]
| Содерж. Mg в спла- ве, % масс. | 9,1 | 15,5 | 20,0 | 28,0 | 34,8 | 45,4 | 49,9 | 61,6 | 75,0 | 85,0 | 90,0 | 95,0 |
| Т самовоспл., 0 С | не горит |
Интересно отметить, что температура самовоспламенения отнюдь не снижается монотонно при увеличении содержания Мg от 0 до 100 %; экстремально низкую температуру самовоспламенения имеют сплавы, содержащие примерно равные части Mg и Al.
Конечно, приведенные данные характеризуют свойства сплавов в мелкодисперсном виде. Как известно, склонность металла (сплава) к воспламенению и температура воспламенения сильно зависят от его агрегатного состояния — чем металл более дисперсен, чем больше поверхность его соприкосновения с воздухом, тем легче прогреть до критической температуры каждую частичку и тем легче идет процесс окисления, вплоть до самовоспламенения. И все же, на крупных пожарах, при больших тепловых потоках отмечались случаи, когда горели не только металлы и сплавы в измельченном состоянии, но и в буквальном смысле металлоконструкции. Такие вещи пожарные наблюдали, например, при горении складов из легких металлических конструкций (алюминиевых сплавов) со сгораемым (пенополиуретановым) утеплителем.
Широко известно, что горение может возникнуть при попадании в кислородный баллон, шланг, трубопровод минерального масла вследствие самовозгорания последнего. Гораздо менее известно, что возникновение горения возможно в результате трения деталей в атмосфере кислорода: при открывании и закрывании вентилей и задвижек, срабатывании клапанов и переключающих устройств, регулировании редукторов, в момент пуска и остановки машин [95-98].
Кислород — Самый НУЖНЫЙ газ на ЗЕМЛЕ!
Опасно здесь не только трение металла о металл; при срабатывании отсечных клапанов или резком открытии вентилей возникает высокоскоростной поток кислорода, сопровождающийся формированием волн сжатия, ударных волн и резким возрастанием давления и температуры кислорода [99]. Конечно, указанные процессы, как правило, не обеспечивают выделения тепловой энергии, достаточной для воспламенения непосредственно металла и сплава. На практике загорание последних происходит через цепочку: “тепловыделение — загорание неметаллических материалов, жировых веществ или отложений — загорание металла”. К неметаллическим материалам и изделиям такого рода относятся прокладки из паронита, фибры, резины, фторопласта. Загорание может возникнуть при попадании в ток кислорода сварочного грата, прокатной окалины [95, 100].
О склонности различных металлов и сплавов к горению в токе кислорода можно судить по данным табл. 1.20.
Предельные давления кислорода, при которых
возможно горение различных металлов [95]
(толщина образца — 3 мм, температура — 20 0 С,
образец расположен горизонтально)
| Металл (сплав) | Р, Мпа |
| Сталь Ст3, Ст10 | 0,02 |
| Алюминий, сплавы АМЦ, АМг | 0,1 |
| Медистый чугун | 1,1 |
| Нерж.сталь (13 % Cr, 19 %Mn) | 1,5 |
| Сталь 3 ´ 13 | 2,2 |
| Нерж. сталь Х18Н10Т | 2,6 |
| Медь, латунь, никель | > 4,2 |
Из приведенных данных следует, что наиболее склонны к горению в кислороде самые распространенные марки конструкционных сталей (низкоуглеродистые, нелегированные), а также алюминий и сплавы на его основе.
Скорость горения металлов в кислороде зависит от геометрических размеров изделия и давления кислорода. С увеличением размеров и толщины изделия скорость, естественно, падает; с увеличением давления — возрастает. Представление об абсолютных величинах скоростей горения дают сведения, приведенные в таблице 1.21.
Скорости горения металлов и сплавов в кислороде
При давлении газа 1-10 МПа
(образцы толщиной 3 мм, горизонтально расположенные) [95]
| Металл (сплав) | U, см/сек |
| Малоуглеродистая сталь | 0,4-1,4 |
| Сталь Х18Н9 | 1,2-1,7 |
| Медистый чугун | 0,4-1,0 |
| Сплав АМЦ | 6,9-11,2 |
| Сплав АМг6 | 7,4 -9,9 |
Визуальными признаками горения металла (сплава) является разрушение конструкции (предмета) в зоне горения. От выгоревшей детали часто остается ажурный “скелет”. Горение сопровождается разбрызгиванием металла, особенно интенсивным, если оно происходит в токе газа. В этом случае на месте пожара обнаруживаются множественные мелкие частички застывшего металла и окислов металла. Аналогичный разброс частиц происходит при горении электрической дуги, в которой процессы горения металла имеют место наряду с плавлением.
Горение металлов и сплавов на пожаре может вносить существенные коррективы в картину термических поражений, в формирование очаговых и “псевдоочаговых” признаков. По мере возможности это необходимо учитывать. Склонность того или иного металла (сплава) к экзотермическому взаимодействию с кислородом воздуха (горению) может быть установлена экспертом аналитическим путем, например, исследованием пробы металла методом ДТА. Подробнее об этом см. ч. III.
Инструментальные методы исследования
Источник: megalektsii.ru
Уравнение реакции горения серебра
Получи верный ответ на вопрос «Уравнение реакции горения серебра . » по предмету Химия, используя встроенную систему поиска. Наша обширная база готовых ответов поможет тебе получить необходимые сведения!
Новые вопросы по химии
1) Вычислить объём углекислого газа, выделившегося при сливании растворов, содержащих 5,3 гр карбоната натрия и 7,3 гр соляной кислоты. 2) Вычислить массовую долю поваренной соли в растворе, приготовленном из 40 гр соли и 160 гр воды.
Рассчитайте массу алюминия, необходимого для получения 130 г хрома из его оксида cr203 алюмотермическим способом
Определить количество оксида железа 3 необходимиго для получения чистого железа количеством 112 г путём алюминотермии и составить дано
Рассчитайте объем водорода, выделившегося при взаимодействии 30 г цинка с 200 мл 20%-ного раствора соляной кислоты
Источник: 4i5.ru
Горение серебра в кислороде продукт реакции
Чистое серебро — блестящий металл, поверхность которого кажется иногда почти белой. Он очень красив и легко поддается обработке, так как сравнительно мягок и его можно без большого труда ковать, резать и вытягивать. Плавится серебро при 961СС и обладает исключительно высокой теплопроводностью и электрической проводимостью. Серебро стоит в электрохимическом ряду после водорода и не может вытеснять его из кислот. Однако металлическое серебро растворимо в тех кислотах, которые проявляют свойства окислителей. Поэтому серебро хорошо реагирует с азотной кислотой:
так же в растворах цианистых солей в присутствии кислорода (см. выше).
Несмотря на видимую пассивность, серебро медленно темнеет на воздухе. Если в воздухе есть примесь сероводорода или озона, то образуется слой сульфида или оксида соответственно:
В присутствии паров воды реакция идет уже при комнатной температуре.
При реакции с сероводородом или с серой образуется соединение Ag2S — вещество темного цвета, отличающееся почти полной нерастворимостью в воде (его произведение растворимости равно 10 -18 ).
Отношение серебра к кислороду своеобразно. В обычных условиях (невысокая температура, нормальное давление) взаимодействие между этими двумя элементами практически незаметно. Но расплавленное серебро хорошо растворяет кислород. При охлаждении газ выделяется из металла и иногда происходит разбрызгивание. Тем не менее металлическое серебро все же не безразлично к кислороду.
На поверхности металла удалось обнаружить тончайшую пленку оксида — ее толщина всего 1,2 нм, т. е. 0,000 00012 см. Нагревание до 400 °С при повышенном давлении кислорода ведет к развитию реакции окисления и в конце концов серебро все-таки превращается в оксид.
Оксид Ag2О непрочен — его разложение на элементы становится заметным уже при 182 °С. При окислении серебра озоном О3 получается оксид, простейшая формула которого AgO:
Предполагают, что в действительности формула его должна быть написана в виде Ag I Ag III О2, это значит, что он содержит один атом серебра в состоянии окисления (I), a другой в состоянии окисления (III).
При обработке озоном растворов солей серебра в кислой среде получается оксид, содержащий двухвалентное серебро (ион серебра Ag 2+ ):
Лишь о немногих реакциях известны все их детали, так называемый «механизм». В большинстве случаев удается только в общих чертах, схематически представить себе, как движутся атомы и электроны в процессе превращения веществ. По отношению к этой реакции можно сделать обоснованные предположения.
В первой стадии к иону серебра приближается молекула озона. Озон непрочен и легко отщепляет атом кислорода. Как видно из правой части уравнения, этот атом присоединяется к иону серебра. Может ли атом кислорода удерживаться около положительного иона металла? Так как атом кислорода располагает шестью электронами, а у иона серебра имеется пять пар электронов (d 10 -уровень), то вполне возможно присоединение кислородного атома к иону серебра за счет одной из этих пар.
Во второй стадии реакции соединение AgO + реагирует с другим ионом серебра. Сближение ионов серебра, имеющих много электронов, позволяет атому кислорода, который вообще стремится захватить два электрона (т. е. дополнить свою электронную оболочку до восьми — октета — электронов), получить недостающие ему два электрона, оторвав их от ионов серебра.
Ионы серебра при этом приобретают заряд, равный двум. Можно было бы допустить, что получится Ag 2+ O 2- , но в растворе, как видно из уравнения (2), присутствуют ионы водорода (кислая среда создана добавлением азотной кислоты) и ион кислорода соединяется с ионами водорода, образуя прочное соединение — воду. В результате получается соль Ag(NO3)2. Это одна из самых важных солей. Она растворима в воде и ее раствор — ляпис — обладает бактерицидным действием, благодаря присутствию ионов серебра.
С хлороводородом при нагревании (около 600 °С) реакция идет так:
Хотя эта реакция, на первый взгляд, кажется странной — ведь известно, что серебро (как металл малоактивный) не вытесняет водород из кислот и нерастворимо в соляной кислоте.
Следует обратить внимание на то, что реакции протекают в газообразной среде, получающийся водород имеет возможность удаляться. При этом равновесие сдвигается вправо и образуется хлорид серебра. При проведении реакции в атмосфере хлороводорода так, чтобы водород не уходил из сферы реакции, устанавливается равновесие (при 600 °С), в смеси накапливается 7,2 % водорода. Если же повысить концентрацию водорода, добавив в смесь газов водород, то реакция пойдет преимущественно в сторону образования металлического серебра, т. е. справа налево. Такие реакции называются, как известно, обратимыми — их направление определяется относительными концентрациями (или давлениями, если речь идет о газах) веществ, участвующих в реакции.
Серебро способно замещать атомы водорода и в углеводородах. При пропускании газа ацетилена С2Н2 получается взрывчатый ацетиленид серебра C2Ag2. Ни органические кислоты, ни растворы щелочей или солей щелочных металлов на серебро не действуют. В концентрированной H2SO4 оно растворяется при нагревании:
Горение простых и сложных веществ
Процесс горения отлично знаком человеку. Помните, как первобытные люди дорожили огнём? Да и сегодня огню приписывается символическое значение: олимпийский огонь, который зажигают в преддверии игр, или вечный огонь, горящий в память о погибших. Но нас сейчас будет интересовать не история огня, а сам процесс горения с химической точки зрения и уравнения химических реакций .
горение – это взаимодействие веществ с кислородом.
Если мы сжигаем какое-то вещество в воздухе, а потом его же сожжём в чистом кислороде, то во втором случае процесс будет куда интенсивнее. Всё дело в том, что в воздухе кислорода содержится всего 21 процент, то есть концентрация его меньше, чем в собственно чистом кислороде. Поэтому и горение на воздухе менее интенсивное, чем в чистом кислороде . И это первое, что нужно запомнить.
Все видели, как что-то горит, и все знают, что при этом появляется свет и выделяется тепло. Это тоже особенность процесса горения – он, как правило, протекает с выделением энергии (тепловой и световой). Но иногда для запуска горения требуется нагреть компоненты. Например, бумага воспламенится и при обычной температуре, а вот чтобы поджечь металлическую проволоку или стеклянный стакан, понадобится их сильно нагреть.
Ну а теперь мы перейдём непосредственно к химическим уравнениям и рассмотрим подробно горение простых и сложных веществ.
Горение простых веществ
При сгорании простого вещества всегда образуется его оксид .
Напомню, что, как правило, эти реакции протекают с выделением тепла.
Горение сложных веществ
При сгорании сложного вещества почти всегда образуются оксиды входящих в него элементов.
Но тут нужно помнить, что при недостатке кислорода может образоваться оксид только одно элемента . Так, аммиак при недостатке кислорода сгорает по такой схеме:
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
Источник: ollimpia.ru