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反应方程式

翁德沃彭:

  • 一般
  • 反应方程式C和O2
  • 反应方程式H2和O2

整体:
本页解释了如何使反应方程正确。 反应方程是在燃烧前后输入物质(例如 C 和 O2)的公式。 燃烧后,这些物质将形成二氧化碳。
然后使用反应方程来确定燃烧 1 千克相关物质需要多少千克空气。

反应方程式C和O2:
C和O2的反应方程式如下所示。 下面我们解释如何完成这个方程。

我们将从最上面一行开始。 在等式中,碳原子 (C) 与氧原子 (O2) 位于箭头左侧。 这些物质必须被燃烧。 箭头表示燃烧后物质之间的联系。 该方程现在表明一个碳原子和两个氧原子一起形成二氧化碳 (CO2)。

对于下一步,确定 C 和 O2 的原子质量非常重要。 化学元素的每种同位素都有不同的原子质量,以克每摩尔表示。 碳和氧的原子质量如下:

C = 12克/摩尔
O = 16克/摩尔

首先给出C和O2燃烧的反应方程:

然后记录原子质量。 12 位于 C 和 O2 (16×2) 下方,因为 O2 由两个氧原子组成,每个氧原子重 16 克/摩尔。

在箭头的右侧,C 原子被添加到氧原子上。 加起来是 44。下一步,计算燃烧一公斤碳需要多少公斤氧气。 我们通过将整个方程除以 12 来实现这一点。

除以 12 后,剩下以下数字:

现在它实际上说:

我们想要的单位是千克,而不是克每摩尔。 原则上,您可以将 g/mol 替换为 kg,因为您可以将其视为比率。

一个例子:
您必须将 10 升清洁剂添加到 1 升水中。 (每升水加入十分之一的清洁剂。)这意味着每 10 百升水还必须添加 1 百升该清洁剂。 或者 10 厘米水和 1 厘米清洁剂,但是您必须连续混合 100 次才能恢复到每 10 升清洁剂 1 升水。 比例保持不变。
结论是克每摩尔和千克可以互换,只要公式中没有出现其他数量!

该方程现在表明燃烧 2,67 千克 C 需要 2 千克 O1。 这会产生 3,67 千克二氧化碳。 通过比较箭头左右的数字,可以轻松检查是否出现计算错误。 将箭头左侧的数字相加得到 2,箭头右侧的数字也得到 3,67,所以这一步做得很好。 以这种方式检查自己很有用,尤其是对于长反应方程。

H2和O2的反应方程式:
我们建立了 H2 和 O2 的反应方程,就像我们上面对 CO 和 O2 所做的那样。 现在使反应方程正确有点不同。

我们又从头开始; 燃烧后,H2和O2会形成H2O,但这就是第一个问题出现的地方:

如果将 H2 和 O2 加在一起,就会得到 H2O2。 这不是水,而是过氧化氢。 这当然不是本意。 这是必须修正反应方程的点,因为最终必须形成 H2O。 现在需要做的就是将氢原子的数量增加一倍。 我们按如下方式进行操作。 现在在 H2​​ 前面加上 2,就得到了 (2xH2) = 4 个氢原子。

这同样适用于箭头右侧,但现在 O 也乘以 2。 因为以下情况适用:
2H2O = 2(H2O) = 2xH2 和 2xO2。

所以现在你又恢复了两个氧原子,只包括 4 个氢原子。 所以你会发现,你不能简单地将原子加在一起,因为这样会产生过氧化氢化合物而不是水。
下一步是计算原子质量。 对于下一步,确定 H 和 O2 的原子质量非常重要。 碳和氧的原子质量如下:

H = 1克/摩尔
O = 16克/摩尔

现在燃烧 32 公斤氢气需要 2 公斤氧气。 燃烧后,形成4公斤H2O。 现在将整个方程除以 36,即可确定燃烧 2 千克氢气需要多少千克氧气:

最终变成:

因此燃烧1公斤氢气需要8公斤氧气。