Уравнение электролитической диссоциации карбоната кальция

Вопрос по химии:

Напишите плис уравнение диссоциации карбоната кальция

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

Ответы и объяснения 2

Не диссоциирует, т. к. выпадает в осадок. Но, например:
CaCl2+K2CO3=CaCO3(выпадает в осадок)+2KCl
Ca(заряд иона 2+)+2Cl(заряд иона -)+2K(заряд иона+)+CO3(заряд иона 2-)=CaCO3+2K(заряд иона +)+2Cl(заряд иона -)
Ca(заряд иона 2+)+CO3(заряд иона 2-)=CaCO3

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.

Видео:ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ кислот оснований и солей | Как писать УРАВНЕНИЯ ДИССОЦИАЦИЙСкачать

Реакции ионного обмена

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

Урок посвящен изучению темы «Реакции ионного обмена». На нём вы рассмотрите сущность реакций, протекающих между растворами кислот, солей и щелочей. Для этого будут записаны уравнение реакции между двумя веществами. На уроке будет дано определение новому понятию реакции ионного обмена.

Видео:Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей. 9 класс.Скачать

Термического разложения карбонатного сырья

Технологические параметры обжига карбонатного сырья определяются на основании термодинамики и кинетики диссоциации СaСО₃, т. е. реакции, лежащей в основе процесса.

2.3.1. Термодинамика диссоциации СаСО₃.

Процесс диссоциации карбоната кальция протекает с поглощением теплоты:

СаСО_3(тв) СаСО_(тв) + СО_2(г) — 37,94 ккал (-158,7 кДж).

Изменение энтальпии системы DH или теплового эффекта реакции при постоянном давлении Q_р в зависимости от температуры, согласно закону Кирхгофа, соответствует уравнению

,

где DС_р — разность теплоемкостей конечных и начальных продуктов реакции.

Изменение энтальпии системы DH, ккал/моль, при температуре T будет следующим:

;

.

DН₁₁₇₃ = –39,216 (-163,9 кДж) при t = 900°С, DН₁₄₇₃ = –36,67
(-153,5 кДж) при t = 1200°С. В среднем тепловой эффект в зоне обжига, лежащей в диапазоне 900-1200°С, принимается равным -37,94 ккал (- 158,7кДж).

Согласно правилу фаз, в системе СаСО₃ ® СаО + СО₂ при трех фазах и двух компонентах в состоянии равновесия имеется только одна степень свободы.

В качестве независимого параметра обычно принимают температуру. Тогда, учитывая, что общее давление совпадает с давлением СО₂, получаем:

.

Ввиду того, что диссоциация СаСО₃ является процессом эндотермическим, повышение температуры в соответствии с принципом Ле-Шателье сдвигает равновесие реакции вправо, в сторону увеличения .

Вид функциональной зависимости может быть установлен следующим образом.

Константа равновесия равна

,

где — фугитивность (летучесть) двуокиси углерода; , — активность СаО и СаСО₃. При небольших значениях общего давления , активности конденсированных фаз постоянного состава , вследствие этого . Отсюда, пользуясь уравнением Кирхгофа и уравнением изобары реакции

,

получим искомую функцию:

,

где С — константа интегрирования.

Зависимость от температуры графически изображается в виде восходящей кривой (рис. 2.3). Эта кривая представляет собой геометрическое место точек, отображающих условия равновесного сосуществования всех трех веществ: СаСО₃, СаО и СО₂. Такие значения принято называть давлением диссоциации СаСО₃.

Парциальное давление СО2, 10 5 Па	13,0 10,4 7,8 5,2 2,6
900 1100 1300 Температура, °С

Рис. 2.3. Зависимость парциального давления СО₂ от температуры

Энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал, «свободная энергия») твердых тел представляет собой сумму «объемной свободной энергии» и «поверхностной свободной энергии» . Последняя зависит от степени дисперсности вещества и может колебаться в значительных пределах. В том случае, когда вещества высокодисперсные, число частиц, находящихся на поверхности кристаллов, сравнимо с числом частиц в объеме. Величина в пересчете на одно и то же число частиц становится больше величины . В этом случае изменение «свободной энергии» зависит от степени дисперсности исходных и конечных продуктов реакции:

.

Из этого уравнения следует, что несмотря на постоянство температуры, величина может меняться в зависимости от степени дисперсности СаО и СаСО₃.

Поскольку образование новых фаз в объеме всегда проходит через стадии зарождения и первоначального роста частиц, в начальный период разложения СаСО₃ в системе присутствует высокодисперсный СаО. Обладая повышенной «свободной энергией», мелкие кристаллы СаО будут стремиться к рекристаллизации (образованию крупных кристаллов за счет срастания мелких), в результате чего запас «свободной энергии» уменьшится.

Если полученный СаО крупнокристаллический, то величиной можно пренебречь, и тогда с ростом , согласно последнему уравнению, возрастает и . Ясно, что с увеличением дисперсности СаО при неизменных размерах кристаллов карбоната кальция понизится.

Таким образом, в зависимости от соотношения размеров кристаллов СаО и СаСО₃ может получиться не одна функциональная зависимость , а несколько. Все они, кроме одной, не отражают равновесных условий в полном смысле этого слова, что и подтверждается экспериментальными данными (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Зависимость парциального давления СО₂ над различными

по размерам кристаллами исландского шпата от температуры:

1 — 20-50 мкм; 2 — 80-140 мкм; 3 — 135-300 мкм;

4 — призма с основанием 2´5 мм, высотой 20 мм

Аналогичные данные о влиянии степени дисперсности были получены для некоторых природных карбонатов кальция, из которых следует, что температура их разложения лежит в пределах 892-921°С. Мела разлагаются при 892-895°С, известняки около 900°С, природный кальцит при 911°С, а мрамор при 921°С. Для синтетических карбонатов кальция, в том числе химически осажденных, разница в температурах диссоциации также соблюдается. Так, тонкодисперсные образцы СаСО₃ разлагаются в интервале 882-895°С, а крупнокристаллические при более высокой температуре – 911-921°С.

Примеси, присутствующие в природном карбонатном сырье в том или ином количестве, оказывают влияние на величину . Так, при образовании твердого раствора СаО в SiO₂ активность первого понижается (a_СаО 2 — от аниона . Для осуществления этого процесса частицы должны накопить определенный запас кинетической энергии, необходимой для разрушения старых связей и образования новых.

При протекании топохических процессов помимо распада аниона весьма существенную роль играет стадия разрушения кристаллической решетки.

Согласно кинетической теории процесса зарождения новой фазы, в любой системе, находящейся в состоянии теплового равновесия, в различных ее точках происходят отклонения различных параметров от наиболее вероятных значений.

Начиная с некоторой величины, называемой критической, отклонения становятся устойчивыми и не исчезают со временем, а продолжают расти, в результате чего образуются центры кристаллизации новой фазы.

Наиболее благоприятные условия для распада создаются там, где имеются наибольшие искажения решетки и связь между частицами сильно ослаблена, а запас свободной энергии достаточно высок. Такие места являются активными центрами, где начинается и осуществляется распад анионов.

По мере развития процесса распада вблизи активных центров происходит накопление адсорбированных молекул СО₂ и увеличение концентрации ионов О 2 — в поверхностном слое, следствием чего является образование пересыщенного раствора СаО в СаСО₃, поскольку растворимость первого в последнем невелика.

Десорбция СО₂ происходит относительно легко и быстро. Большая концентрация О 2 — в поверхностном слое активных участков приводит к возникновению кристаллических зародышей. Такая фаза будет тонкодисперсной, а следовательно, она будет обладать большим запасом свободной энергии. Последнее обстоятельство делает ее метастабильной.

Чем меньше число дефектных мест у исходных кристаллов СaСО₃, тем меньше число возникающих зародышей новой фазы. Следовательно, чем крупнее кристаллы у исходного СаСО₃ и чем правильнее они огранены, тем медленнее совершается переход активных центров исходной фазы в крупнокристаллические зародыши СаО. Температура начала заметного разложения такого известняка на 6-7°С выше.

С момента образования кристаллических зародышей процесс развивается на границе раздела фаз СаО-СаСО₃. Образующийся оксид кальция оказывает деформирующее действие на анион , облегчая его распад. Температура реакционной зоны при этом понижается. Таким образом, после образования кристаллических зародышей СаО процесс диссоциации будет протекать при более низкой температуре, и он за счет образования границы раздела фаз СаО-СаСО₃ приобретает автокаталитический характер.

Размер конечных кристаллов СаО будет зависеть от количества образующихся зародышей в единицу времени. Если это число велико, то для роста кристаллов, как правило, не хватает «строительного материала», и поэтому кристаллы СаО будут маленькими, и наоборот.

Кроме того, помимо вышеуказанного факта на конечный размер кристаллов влияет соотношение скоростей образования зародышей и роста кристаллов. Если скорость роста кристаллов выше скорости зарождения зародышей, то продукт будет крупнокристаллическим, в противном случае картина будет обратной.

Однако наиболее действенным параметром, влияющим на размер кристаллов СаО, является температура. Так, при температуре 800°С и выдержке 10 ч размеры кристаллов составляют 0,3 мкм, при 900°С и той же выдержке они увеличиваются до 0,5-0,7 мкм, а после 10 ч прокаливания — до 6-13 мкм.

В зависимости от плотности карбонатного сырья скорость термической диссоциации будет разной (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Зависимость средней скорости проникновения

границы разложения для мела (1) и известняка (2) от температуры

Из рисунка видно, что фронт декарбонизации у меловых гранул продвигается быстрее по сравнению с известняком.

По достижении температуры диссоциации и в ходе последующей прокалки образующиеся кристаллы СаО подвергаются спеканию, сопровождающемуся повышением предела прочности при сжатии. Так, если при 100-110°С комовый мел имеет прочность в пределах 340-650 Н/см 2 , то при 700°С эта величина достигает значения 1500 Н/см 2 .

Механизм процесса спекания заключается в следующем. Малые кристаллические зерна СаО под влиянием сил молекулярного сцепления срастаются друг с другом в компактное кристаллическое тело. Образовавшееся таким образом тело еще сохраняет поликристаллическую структуру. Дальнейшее прокаливание (при более высокой температуре) вызывает рекристаллизацию — рост кристаллов. При спекании, наряду с образованием поликристаллических зерен, идет процесс «заживления» кристаллов, имеющих искажения в первичной структуре кристаллической решетки. С повышением температуры «дефектные», «несовершенные», неравновесные кристаллы превращаются в нормальные. Процесс «заживления» кристаллов сопровождается понижением активности вещества. Наличие дефектов в кристаллической решетке выявляется по пониженной плотности, повышенным теплотам гидратации, снижению резкости рефлексов на рентгенограмме и другим свойствам (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Зависимость свойств извести от температуры обжига:

1 – объемная масса m₀; 2 – размер кристаллов d;

3 – пористость П; 4 – удельная поверхность S_уд

Ход кривых на данном рисунке наглядно свидетельствует о наличии существенной зависимости свойств извести от процессов спекания. Следует отметить, бездефектный монокристалл СаО, выращенный из расплава в воде, может вообще не подвергнуться гидратации.

В заключение следует отметить, что все вышеуказанное относится к процессу термического разложения СаСО₃, т. е. не содержащего примесей. Но поскольку природное карбонатное сырье всегда содержит то или иное количество порой самых разнообразных примесей, то их влияние на процесс декарбонизации в ряде случаев становится весьма значительным.

Дата добавления: 2015-06-17 ; просмотров: 3959 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

📺 Видео

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. 9 класс.Скачать

Электролитическая диссоциация | Химия 8 класс #40 | ИнфоурокСкачать

Электролитическая диссоциация. Видеоурок по химии 9 классСкачать

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Электролитическая диссоциация | Химия ЕГЭ, ЦТСкачать

Ионные уравнения реакций. Как составлять полные и сокращенные уравненияСкачать

Механизм электролитической диссоциации. 9 класс.Скачать

9 класс. Электролитическая диссоциация. Образование ионов.Скачать

Химия | Молекулярные и ионные уравненияСкачать

Электролитическая диссоциация / Диссоциация солейСкачать

ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Теория электролитической диссоциацииСкачать

Задание 13. Диссоциация, как писать уравнения диссоциации? | Химия ОГЭ | УмскулСкачать

Реакции ионного обменаСкачать

Химия, 10-й класс, Электролитическая диссоциация. Диссоциация сильных электролитовСкачать

Основные положения теории электролитической диссоциации | Химия 8 класс #41 | ИнфоурокСкачать

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