Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества и определить

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

  • Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества
  • Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества
  • Реферат.Справочник
  • Решенные задачи по химии
  • Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества и определить

Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам, а также промокод Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществана новый заказ в Автор24. Это бесплатно.

Условие

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества и определить, сколько молей исходных веществ участвовало в реакции и сколько молей продуктов горения образовалось при полном сгорании вещества. Фенол С6Н5ОН

Решение

1. Горение в кислороде
Запишем реакцию горения: С6Н5ОН + О2 = СО2 + Н2О
В молекуле фенола 6 атомов углерода, из них образуются 6 молекул углекислого газа:
С6Н5ОН + О2 = 6СО2 + Н2О
В молекуле фенола 6 атомов водорода, из которых образуется 3 молекулы воды.
С6Н5ОН + О2 = 6СО2 + 3Н2О
Всего в правой части уравнения 12+3 = 15 атомов кислорода.
В левой части тоже должно быть 15 атомов кислорода . Из них 1 есть в молекуле фенола. Молекула кислорода состоит из двух атомов, следовательно, коэффициент перед кислородом равен (15-1)/2 = 7
С6Н5ОН + 7 О2 = 6СО2 + 3Н2О
Количество молей исходных веществ: 1 +7 = 8.
Количество молей продуктов реакции: 6 + 3 = 9
2

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

и получи доступ ко всей экосистеме Автор24 Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

. Из них 1 есть в молекуле фенола. Молекула кислорода состоит из двух атомов, следовательно, коэффициент перед кислородом равен (15-1)/2 = 7
С6Н5ОН + 7 О2 = 6СО2 + 3Н2О
Количество молей исходных веществ: 1 +7 = 8.
Количество молей продуктов реакции: 6 + 3 = 9
2

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Оплатите решение задач или закажите уникальную работу на похожую тему

Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать

Уравнивание реакций горения углеводородов

СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ РЕАКЦИЙ ГОРЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ

Горением называется сложный физико-химический процесс, представляющий собой окислительно-восстановительную реакцию между горючим веществом и окислителем, сопровождающийся выделением тепла и излучением света. Для горения необходимо наличие трёх составляющих: горючего вещества; окислителя (кислород воздуха, озон, перекись водорода, галогены, перманганат калия, хромовый ангидрид и т. д.) и благоприятствующего фактора (источник зажигания; физико-химический или биологический процесс, протекающий с выделением тепла, нагретая поверхность).

С точки зрения электронной теории, горение – это перераспределение валентных электронов между горючим веществом и окислителем.

Горючим веществом называется вещество, атомы (молекулы) которого способны отдавать в процессе реакции свои валентные электроны. Горючее вещество в процессе реакции окисляется, образуя продукты окисления.

Окислителем называется вещество, атомы (молекулы) которого способны присоединять валентные электроны в процессе реакции. Окислитель в ходе реакции восстанавливается.

Процесс горения как одна из форм химического взаимодействия атомов и молекул может по-настоящему понятен только на основе изучения молекулярно-кинетической теории строения материи. Необходимо представлять, что в химических процессах, прежде чем образуются новые молекулы, разрушаются старые. Энергия, необходимая для разрыва связей в молекулах горючего и окислителя, называется энергией активации. Разрушение или ослабление химических связей в молекулах происходит под действием теплового движения атомов. Чем выше температура, тем выше доля активных молекул, тем эффективнее соударения и больше их число. Для реакции горения, как и для многих других химических реакций, справедливо положение: повышение температуры на 10 о С приводит к увеличению её скорости в 2–4 раза (правило Вант-Гоффа). Кроме того, скорость реакции согласно закону действующих масс увеличивается с возрастанием концентрации реагентов. Скорость горения максимальна при стехиометрическом составе смеси – когда отношение реагентов соответствует коэффициентам в уравнении реакции.

В условиях пожара горение чаще всего протекает в среде воздуха. При составлении уравнения материального баланса процессов горения принято учитывать не только кислород, принимающий участие в реакции окисления, но и азот, входящий в состав воздуха. Воздух состоит из азота, кислорода, водорода, углекислого и инертных газов. При ведении теоретических расчётов водород, углекислый газ и инертные газы (их вместе взятых в воздухе около 1 %) причисляют к азоту, которого в воздухе 78 %. Поэтому можно принять, что воздух состоит из 21 % кислорода и 79 % азота. Не трудно установить, что на 1 объём кислорода в воздухе приходится 3,76 объёма азота (79 : 21 = 3,76) или на 1 моль кислорода приходится 3,76 моля азота и, таким образом, состав воздуха в уравнениях реакций горения – 2 + 3,76 N2).

В реакции горения принимает участие только кислород. Азот в реакцию не вступает и выделяется из зоны горения вместе с продуктами горения. В левой части уравнения реакции горения записывают горючее вещество и воздух, в правой части – продукты горения. При уравнивании левой и правой частей уравнения реакции горения коэффициент перед горючим веществом для упрощения расчётов параметров процесса горения, как правило, не ставят, т.е. принимают равным единице, в связи с чем коэффициент перед воздухом может получаться дробным.

Для решения задач по определению основных параметров, характеризующих процесс горения, необходимо уметь составлять уравнения реакций горения горючих веществ в воздухе.

Обобщённая запись брутто-уравнения материального баланса реакции горения имеет вид:

где nг.в, nо, nпгi – стехиометрические коэффициенты при соответствующих веществах: [г.в.] – горючее вещество, [о] – окислитель, [пг] – продукты горения.

Данное уравнение является обобщённым выражением материального баланса любой химической реакции окисления. Оно не несёт информации о промежуточных стадиях процесса, которых может быть великое множество, а выражает только начальное и конечное состояние системы. Поэтому его называют также суммарным или брутто-уравнением реакции горения. Для решения многих инженерно-технических задач этого уравнения бывает достаточно.

Рассмотрим примеры составления уравнений реакций горения горючих веществ в воздухе.

ПРИМЕР: Составить уравнение реакции горения пропана (С3Н8) в воздухе.

При горении углеводородов в воздухе продуктами горения будут углекислый газ (СО2), пары воды (Н2О) и азот (N2) из воздуха:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Уравняем эту реакцию, в результате чего число атомов каждого элемента в правой части уравнения будет равно числу атомов этих элементов в левой части.

Углерода в молекуле пропана 3 атома, следовательно, в продуктах горения образуется 3 молекулы углекислого газа. Атомов водорода в молекуле пропана 8, следовательно, в продуктах горения образуется 4 молекулы воды, так как в молекуле Н2О два атома водорода (8: 2 = 4). В последнюю очередь уравнивается число атомов кислорода. Подсчитываем число атомов кислорода в правой части уравнения: число атомов кислорода в 3 молекулах СО2 равно 6 (3 * 2 =6); число атомов кислорода в 4 молекулах воды равно 4 (4 * 1 = 4). Всего в правой части получается 10 атомов кислорода (6 + 4 = 10), следовательно, в левой части перед скобкой мы должны поставить коэффициент равный 5 (10 : 2 = 5), т. к. в молекуле кислорода 2 атома. Коэффициент перед азотом в продуктах горения будет равен коэффициенту перед скобкой воздуха, умноженному на 3,76.

Окончательная запись уравнения реакции горения пропана в воздухе имеет вид:

Коэффициент, стоящий перед скобкой воздуха, называется стехиометрическим коэффициентом реакции горения и обозначается β. В нашем случае β = 8.

При горении кислородосодержащих соединений в воздухе уравнивание реакции происходит аналогично. Однако при уравнивании атомов кислорода нужно учесть количество атомов кислорода, содержащихся в горючем веществе, которые тоже участвуют в реакции.

Для этого из количества атомов кислорода в правой части уравнения реакции нужно вычесть количество атомов кислорода, содержащихся в горючем веществе, а потом уже делить на 2.

ПРИМЕР: Составить уравнение реакции горения пропилового спирта в воздухе.

Углерода в молекуле пропилового спирта 3 атома, следовательно, в продуктах горения образуется 3 молекулы углекислого газа. Атомов водорода в молекуле 8, следовательно, в продуктах горения образуется 4 молекулы воды, так как в молекуле Н2О два атома водорода (8 : 2 = 4). В последнюю очередь уравнивается число атомов кислорода. Подсчитываем число атомов кислорода в правой части уравнения: число атомов кислорода в 3 молекулах СО2 равно 6 (3 * 2 =6); число атомов кислорода в 4 молекулах воды равно 4 (4 * 1 = 4). Всего в правой части получается 10 атомов кислорода (6 + 4 = 10), следовательно, в левой части перед скобкой мы должны поставить коэффициент равный 4,5 (10 — 1 = 9; 9: 2 = 4, 5). Коэффициент перед азотом в продуктах горения будет равен коэффициенту перед скобкой воздуха, умноженному на 3, 76.

Окончательная запись уравнения реакции горения пропилового спирта в воздухе имеет вид:

Если в состав горючего вещества входит галоген и горючее вещество не содержит водород, то в продуктах горения он будет выделяться в свободном виде (Cl2, Br2 и т. д.). Если же горючее вещество содержит водород, то в продуктах горения он будет выделяться в соединении с водородом, например хлороводород (НCl).

Если в состав горючего вещества входят сера, алюминий, кремний и др., то в продуктах горения будут выделяться оксиды этих элементов (SO2, Al2O3, SiO2). При горении веществ, содержащих азот, он выделяется в виде чистого газа азота (N2) и записывается отдельно от азота, содержащегося в воздухе.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1.Написать структурные формулы,составить уравнения реакций горения горючих веществ в воздухе и рассчитать стехиометрические коэффициенты.

1.1.амилбензол, абиетиновая кислота, аллиламин;

1.2.амилдифенил, адипиновая кислота, аллилизотиоцианат;

1.3.амилен, акриловая кислота, альнафт;

1.4.амилнафталин, аллилацетат, альтакс;

1.5.амилтолуол,аллилидендиацетат,амиламин;

1.6.антрацен, аллилкапроат, амилнитрат;

1.7.аценафтен, аллиловьiй спирт, амилнитрит;

1.8.ацетилен, амилацетат, амилсульфид;

1.9.бензол,амилбутират,амилтрихлорсилан;

1.10.бутилбензол, амилксилиловый эфир, амилхлорнафталин;

1.11.бутилциклогексан, амиллаурат, аминалон;

1.12.бутилциклопетан, амилметилкетон, аминоазокраситель;

1.13.гексадекан, амилолеат, аминокапроновая кислота;

1.14.гексан, амилсалицилат, аминопеларгоновая кислота;

1.15.гексилциклопентан, амилстеарат, аминоциклогексан;

1.16.гептадекан, амилфенилметиловый эфир, ампициллин;

1.17.гептан, амнлфениловый эфир, ангинин;

1.18.декан, амилформиат, анилин;

1.19.диамилбензол, анизол, антримид;

1.20.диамилнафталин, ацеталь, атофан;

1.21.дивинилацетилен, ацетальдегид, ацеклидин;

1.22.дигидроциклопентадиен, ацетилацетон, ацетанилид;

1.23.диизобутилен, ацетисалициловая кислота, ацетилхлорид;

1.24.диизопропилбензол, ацетилтрибутилцитрат, ацетоацетанилид;

1.25.диметиленциклобутан, ацетометоксан, ацетонитрил;

1.26.дитолилметан, ацетон, ацетоксим;

1.27.дифенил, ацетонилацетон, ацетоэтиламид;

1.28.дифенилметан, ацетопропиловый спирт, бензамид;

1.29.диэтилциклогексан, ацетоуксусный эфир, бензилдиэтиламин;

1.30.додекан, ацетофенон, бензилтиол;

1.31.изобутилбензол, бензальдегид, бензилхлорид;

1.32.изобутилциклогексан, бензантрон, бензилцианид;

1.33.изооктан, бензгидрол, бензимидазол;

1.34.изопентан, бензилацетат, бензоат натрия;

1.35.изопрен, бензилбензоат, бензоилхлорид;

1.36.изопропенилбензол, бензилсалицилат, бензоксазолон;

1.37.изопропилацетилен, бензилцеллозольв, бензолсульфазид;

1.38.метилциклогексан, бензилэтиловый эфир, бензолсульфамид;

1.39.метилциклопентан, бензилянтарная кислота, бензолсульфокислота;

1.40.октилтолуол, метоксибутилацетат, бензонитрил.

2.Написать структурные формулы и определить при сгорании какого горючего вещества выделится большее число молей продуктов горения?

2.1.бензофенон и бензофенонтетракарбоновая кислота;

2.2.борнеол и бутаналь;

2.3.бутановая кислота и бутилацетат;

2.4.бутилацетилрицинолеат и бутилацетоацетат

2.5.бутилбензилсебацинат и бутилбензоат;

2.6.бутилбутират и бутилвиниловый эфир;

2.7.бутилгликоль и бутилгликольацетат;

2.8.бутилглицидный эфир и бутилдиэтиладипинат;

2.9.бутилизовалериат и бутилкапронат;

2.10.бутилкарбитол и бутиллактат;

2.11.бутиллаурат и бутилметакрилат;

2.12.бутилметилкетон и бутилолеат;

2.13.бутилпропионат и бутилрициноолеат;

2.14.бутилстеарат и бутилфениловый эфир;

2.15.бутилформиат и бутилэтилацетальдегид;

2.16.бутилэтилкетон и бутилэтиловый эфир;

2.17.валериановая кислота и валериановый альдегид;

2.18.ванилин и ветиверилацетат;

2.19.ветиверовый спирт и ветинилацетат;

2.20.ветинон и винилаллиловый эфир;

2.21.винилацетат и винилбутират;

2.22.винилизобутиловый эфир и винилизооктиловый эфир;

2.23.винилизопропиловый эфир и винилкротонат;

2.24.винилметилкетон и винилоксиэтилметакрилат;

2.25.винилоктадециловый эфир и винилпропионат;

2.26.винилтриметилнониловый эфир и винилэтиловый эфир;

2.27.винилэтиловый эфир и винная кислота;

2.28.витамин А (ацетат) и витамин С;

2.29.галловая кислота и гексаналь;

2.30.гексановая кислота и гексилацетат;

2.31.гексилбутират и гексилдиэтилгексагидрофталат;

2.32.гексилметакрилат и гексилметилкетон;

2.33.гексиловый спирт и гексилпропионат;

2.34.гексилформиат и гексилцеллозольв;

2.35.гелиотропин и гептадециловый спирт;

2.36.гептаналь и гептилацетат;

2.37.гептилбутират и гептилдифенилкетон;

2.38.гептилизобутилкетон и гептилметилкетон;

2.39.гептиловый спирт и гептилпропионат;

2.40.гептилформиат и гидрохинон.

Видео:Составление уравнений реакций горения. 11 класс.Скачать

Составление уравнений реакций горения. 11 класс.

§ 27. Воздух и его состав

Основные тезисы параграфа:

Воздух представляет собой смесь газов. Процентный состав воздуха по объему: азот 78,08%; кислород 20,95%; благородные газы 0,94%; оксид углерода (IV) 0,03%.

Горение веществ на воздухе происходит менее интенсивно, чем в кислороде (ведь воздух содержит всего 21% кислорода).

Для начала горения необходимо соблюсти два условия: 1) нагревание горючего вещества до температуры воспламенения; 2) доступ кислорода (воздуха).

Видео:Реакции горенияСкачать

Реакции горения

Реакции горения вещества в воздухе

Условия: Рассчитать теоретически необходимое количество воздуха для сгорания m кг вещества при Т=-20 °С и Р=780 мм рт. ст.

Р=780 мм рт. ст.( 103991 Па)

Решение: Горючее — индивидуальное химическое соединение, поэтому для расчёта используем формулу: , кг/м 3

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

1) Составим уравнение химической реакции горения без учета стехиометрических коэффициентов:

2) Расставляем стехиометрические коэффициенты в реакции горения: проверяем по O2

найдём их значения: nC11H16=1; nO2=15 ; nN2=15·3,76=56,4

3) Определяем молекулярную массу бензола: M=11·12+1·16=148.

Объем 1 кмоля газа при нормальных условиях составляет 22,4 м 3

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Для определения объёма воздуха при горении в условиях, отличных от нормальных, пользуются уравнением состояния идеальных газов:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Тогда теоретический объём воздуха для сгорания вещества массой m = 3 кг составит: воздух сгорание горючий газ

Ответ: Теоритическое количество воздуха C11H16 составляет VВ 0 =59,88 м 3

Условие: Рассчитать теоретически необходимое количество воздуха для сгорания V м 3 горючего газа.

1) Составим уравнение химической реакции горения без учета стехиометрических коэффициентов:

2)Расставляем стехиометрические коэффициенты в реакции горения:

найдём их значения: nC2H2=1; nO2=2,5; nN2 = 2,5·3,76=9,4.

3) Определяем теоретически необходимое количество воздуха:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

4) Для определения коэффициента избытка воздуха воспользуемся формулой: ;

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: Теоритически необходимое количество воздуха C2H6 составляет:

Условия: Определить объем продуктов горения при сгорании 1 кг Амилбензола, если температура кипения Т=1200 К, давление

P=740 мм рт.ст., =1,1.

1) Горючее — индивидуальное химическое соединение. Запишем уравнение химической реакции горения:

  • 2) Молекулярная масса горючего: М=11·12+1·16=148.
  • 3) Теоретический объём продуктов горения при нормальных условиях:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

4) Практический объём воздуха при нормальных условиях:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

5) Объём продуктов горения при заданных условиях:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: Объем продуктов горения V 0 ПГ=56 м 3 /м 3

Условия: Определить объем и состав (% об.) продуктов горения, выделившихся при сгорании 1 м 3 Ацителена, если температура горения составила T=1200 К, давление P=750 мм рт.ст.

1) Составим уравнение химической реакции:

1) Определим состав продуктов горения Ацителена:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

VCO2=2 кмоля; VH2O=1 кмоля; VN2= 9,4 кмоля; кмоля

По формуле находим состав продуктов горения:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

2) Определим объем для газа при нормальных условиях:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Объём продуктов горения при T=1200 К и давлении P=750 мм рт.ст.

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: V 0 пг=55,2 м 3 /м 3 ; ; ;

Условие: Рассчитать концентрационные пределы распространения пламени паров i-ro вещества в воздухе. Результаты расчета сравнить с имеющимися справочными данными и определить относительную ошибку.

Решение: Расчёт КПР пламени проводим по аппроксимационной формуле. Определяем значение стехиометрического коэффициента при кислороде:

Расставим стехиометрические коэффициенты, сделав проверку по кислороду O2: C11H16+15O2=>11CO2+8H2O

Следовательно: n = 15

тогда значения констант нижнего КПР a =8.684 и b=4.679, а значение констант верхнего КПР т.к. n >7,5 принимаем, а = 0,768; b = 6,554 соответственно.

Определим Нижний и верхний КПР пламени, подставив их значения:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: НКПР = 5% и ВКПР = 15%

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Атмосферное давление — нормальное: 760 мм.рт.ст.

Определить температурные пределы распространения пламени, если его концентрационные пределы в воздухе равны 5 — 15 %.

Решение: По формуле определим давление насыщенного пара амилового спирта, соответствующее нижнему и верхнему температурным пределам распространения пламени где давление насыщенного пара, соответствующее нижнему (верхнему) концентрационному пределу воспламенения; — нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени; — атмосферное давление.

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Из уравнения Антуана следует: .

Из табличных данных находим значение констант А, В и С для амилового спирта:

А = 6,92129; В = 1457,020; С = 176,195.

lоgPН = lоg38=1,5797; lоgPВ =lоg114 = 2,0569.

Находим температурные пределы распространения (ТПР)

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Температурные пределы отличны от справочных материалов для горючих веществ.

Условие: Рассчитать концентрационные пределы распространения пламени паров i-ro вещества в воздухе. Результаты расчета сравнить с имеющимися справочными данными и определить относительную ошибку.

Решение: t = 96 С° до 123 С°

Константы Антуана: A — 6,92129; B — 1457,020; СА — 176,195

Для расчета необходимо определить давление насыщенных паров, соответствующее нижнему (96°С) и верхнему (123 о С) пределам распространения пламени.

По уравнению Антуана находим давление насыщенного пара для нижнего и верхнего КПР:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Рв=112.2мм. рт. ст = 1348,9*133,3 = 14956,50 Па

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Определим НКПР и ВКПР при нормальных условиях: Р0 = 760 мм рт. ст =101325 Па, по формуле: ,%

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: для горючего вещества C11H16 НКПР при t = 96 С° составляет , а ВКПР при t = 123 С° равен .

Рассчитать температурные пределы воспламенения, температуру вспышки паров i-ro вещества в воздухе. Результаты расчета сравнить с имеющимися справочными данными и определить относительную ошибку.

Определить ТПР пламени, если температура его кипения равна 123 °С.

Решение: Расчет проводим по формуле для вещества в жидкой среде:

где — нижний (верхний) температурный предел распространения пламени; -температура кипений, о С; ,-константы для определенных групп (гомологических рядов) жидкостей.

Значение констант принимаем по табличным данным:

tн= 0,6957·123 — 73,8 = 11,7+273 = 284,7 К;

tв=0,7874·123 — 50,3=46,5+273=319,5 К.

Определим относительную ошибку расчета. По табличным данным находим, что ТПР пламени составляют: 369-396 К.

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Следовательно, результаты расчета занижены менее чем на 20%.

Определим температуру вспышки, для этого используем формулу Элея:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

где tВС — температура вспышки, о С; tКИП — температура кипения, о С;

k — Коэффициент, определяющий по формуле:

Для расчета по формуле необходимо принять температуру кипения Амилбензола (C11H16) и значение коэффициента k. Температура кипения 396 К или 123 °С.

Величину k определим по формуле:

Определим искомую величину температуры вспышки

= 123 -18= -16,42 о C или 256,58 К.

Согласно справочным данным, температура вспышки Амилбензола равна 343 К (нижний придел ТПР). Определим ошибку расчета:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Результат расчета занижен на 25,19%.

Рассчитать максимальное давление взрыва вещества смеси стехиометрического состава. На момент взрыва давление и температура были близки к нормальным условиям (Ро=10 5 Па, То = 298 К). Температура взрыва 2905 К.

Определяем состав, и объем исходной смеси и продуктов горения. Запишем уравнение химической реакции:

Из уравнения реакции следует: количество исходной смеси стехиометрического состава равно 70 моля; количество продуктов сгорания 75,4 моля.

Рассчитываем максимальное давление взрыва воздушной смеси вещества:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Избыточное давления взрыва Р будет равно:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Рассчитать безопасную концентрацию кислорода при разбавлении углекислым газом (CO2) смеси паров вещества в воздухе.

По табличным данным находим теплоту образования Амилбензол (C11H16) 298*10 3 Дж/моль. Из химической формулы Амилбензол (C11H16) следует, что тс=11, тн=16, то=0. Значения остальных параметров, необходимые для расчета по формуле: , выбираем по табличным данным для двуокиси углерода (CO2):

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

=0,735*10 -5 ; =0,579; (=1,251;=0,418;=0,542); =2,020;

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

где — стандартная теплота образования горючего, Дж/моль; (по справочным материалам); , , — константы, зависящие от вида химического элемента в молекуле горючего и вида флегматизатора; — количество атомов i-го элемента (структурной группы) в молекуле горючего.

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Следовательно, при снижении концентрации кислорода в четырехкомпонентной системе, состоящей из паров ацетона, двуокиси углерода, азота и кислорода, до 12,36% смесь становится взрывобезопасной.

Рассчитать тротиловый эквивалент взрыва вещества

Теплота взрыва Амилбензола принимается равной его низшей теплоте сгорания. Значение Qн для (С5Н12О) составляет 6002,2 (6,002 *10 3 ) кДж/моль.

При пересчете на 1 кг вещества теплота взрыва составит, для этого определим молекулярную массу вещества:

M С11H16=12*11+1*16=148*10 -3 кг/моль

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного веществаСоставить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Согласно соотношению тротиловый эквивалент взрыва вещества в смеси стехиометрического состава будет:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

где — 4,187*10 3 кДж/кг — теплота взрыва тротила (тринитротолуола).

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Определить низшую теплоту сгорания вещества, если известна теплота ее образования.

Теплота образования — 298 кДж/моль

Для расчета составим уравнение горения вещества в кислороде:

Qн = (11*396, 6+8*242, 2-1*298) = 6002,2кДж/моль6,002*10 3 кДж/кмоль.

Для расчета количества тепла, выделяющегося при горении 1 кг горючего, необходимо полученную величину разделить на его молекулярную массу (148) (C11H16 = 12*11+16*1=148)

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: Qн = 40555 кДж/кг.

Рассчитать теплоту сгорания 1 м 3 стехиометрической воздушной смеси вещества.

Находим стехиометрический состав горючей смеси по уравнению реакции горения:

Весь объем вступивших в реакцию компонентов (1+2,5+2,5Ч3,76) принимаем за 100 %, а количество горючего (1 кмоль) будет соответствовать стехиометрической концентрации

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Теплоту сгорания 1 м 3 вещества определим по формуле:

Qн = 2*396,6+2*242,2+224,6 = 1502,2 кДж/моль

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

где объем 1 кмоля газа при стандартных условиях равен 22,4 м 3

Теплоту сгорания 1 м 3 стехиометрической воздушной смеси вещества определим по формуле:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Ответ: Q = 5197,34 кДж/м 3 .

Определить количество сгоревшего вещества, кг, если заданный объем выделившейся при сгорании (СО2) двуокиси углерода, приведенный к нормальным условиям, составил:

Запишем уравнение реакции горения вещества в воздухе

Из уравнения следует, что при горении 148 кг (молекулярная масса амилбензола) выделяется 11Ч22,4 м 3 двуокиси углерода.

Тогда для образования 11,9 м 3 двуокиси углерода должно вступить в реакцию mГ горючего:

Составить уравнения реакции горения в кислороде и в воздухе данного вещества

Определить интенсивность тепловыделения на пожаре органической массы заданного вещества при известной QН (по данным задачи 12), если скорость выгорания 0,015кг/(м 2 ·с), а площадь пожара 150 м 2 .

Решение: Согласно формуле

где qn — интенсивность тепловыделения, кВт;

💡 Видео

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 класс

Горение. 7 класс.Скачать

Горение. 7 класс.

Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.Скачать

Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.

Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Составление уравнений химических реакций.  1 часть. 8 класс.

29. Общая реакция горения для всех углеводородов. Как расставить коэффициенты реакции легкоСкачать

29. Общая реакция горения для всех углеводородов.  Как расставить коэффициенты реакции легко

Реакция горения гептана. Как уравнять?Скачать

Реакция горения гептана. Как уравнять?

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по Химии

Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать

Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnline

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.

Химия 8 класс (Урок№11 - Кислород: получение, физические и химические свойства,применение. Оксиды.)Скачать

Химия 8 класс (Урок№11 - Кислород: получение, физические и химические свойства,применение. Оксиды.)

Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!Скачать

Как составлять ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ | 4 лайфхака - 95 ВСЕХ РЕАКЦИЙ в химии!

Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать

Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических Реакций

Горение магния - химическая реакция.Скачать

Горение магния - химическая реакция.

Горение различных веществ в кислородеСкачать

Горение различных веществ в кислороде

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)

Практическая работа «Сравнение реакций горения серы, фосфора, железа в воздухе и кислороде»Скачать

Практическая работа «Сравнение реакций горения серы, фосфора, железа в воздухе и кислороде»

контрольная работа 8 класс рудзитис параграфы 22-35 кислород водород вода растворыСкачать

контрольная работа 8 класс рудзитис параграфы 22-35 кислород водород вода растворы
Поделиться или сохранить к себе: