C + O = CO 2 . Esto se debe a que el carbono tiene una valencia de 4 mientras que el oxígeno tiene una valencia de 2. Cuando reaccionan, las valencias se entrecruzan, lo que significa que obtendremos C 2 O 4 pero esto se simplifica a CO 2 .
Pero mi libro de texto dice que C + O 2 = CO 2 .
Entonces, ¿cómo es posible que C + O 2 y C + O obtengan el mismo producto de CO 2 ?
También se puede decir que la reacción de C + O = CO 2 no está balanceada pero la reacción química balanceada sería C + 2O = CO 2 no C + O 2 = CO 2 que es la reacción que dice mi libro de texto.
Comentarios
- Su La pregunta es un revoltijo de texto, y realmente no está muy claro lo que ‘ estás preguntando en este momento. Le sugiero que le haga algunas modificaciones.
- He explicado un poco más. Espero que esté más claro ahora.
- @AbhishekMhatre Solo el oxígeno diaatómico y el ozono triatómico existen en la naturaleza.
- Como se dijo, Jun-Goo no es cierto que $ C + O = CO_ {2} $ debe reordenar la pregunta …
- @ Jun-Goo Kwak, porque un compuesto que sea fuertemente reactivo no significa que no exista. Implica que es difícil aislarlo o almacenarlo. Según JPL Data Evaluation (NASA, jpldataeval.jpl.nasa.gov ), hay varias reacciones, incluido el oxígeno atómico (radical).
Respuesta
Al pensar en reacciones químicas, es muy importante saber qué sustancias químicas pueden reaccionar entre sí. Jun-Goo Kwak ya señaló la naturaleza del oxígeno.
Un recordatorio rápido: el estado fundamental del oxígeno elemental es el triplete birradical $ \ ce {o2} $, que es un gas. Esto es lo que tenemos en la superficie de la tierra. Sin embargo, el carbono se presenta en muchas formas diferentes en la naturaleza. El más popular y frecuente es el grafito . Otras formas incluyen diamante, fullerenos y grafeno. Es casi seguro que en un momento de su vida haya entrado en contacto con el grafito: carbón. Como la unidad principal que se repite es el carbono en sí, su fórmula se escribirá como $ \ ce {C} $.
En cuanto a la combinación binaria de oxígeno y carbono, también hay muchas modificaciones diferentes. Los más importantes son el monóxido de carbono ($ \ ce {CO} $) y el dióxido de carbono ($ \ ce {CO2} $). Como dijo el tío Al, también se conocen subóxidos, que generalmente son subproductos de la combustión incompleta (si no se apuntan explícitamente).
Habiendo dicho todo eso, si quema carbón, ocurrirá la siguiente reacción principal ( 1 ):
$$ \ ce {C + O2 – > CO2} $$
Sin embargo, dadas las condiciones adecuadas (exceso de carbono) también se puede formar monóxido de carbono (suma de la reacción, 2 ):
$$ \ ce {2C + O2 – > 2CO} $$
La reacción en sí se desviará a través de la reacción de Boudouard , que es muy importante en los procesos de altos hornos . . Primero se forma dióxido de carbono a través de 2 y luego se convierte el exceso de carbono en monóxido de carbono a través de 3 : $$ \ ce {C + CO2 < = > 2CO} $$
Respuesta
Primero echemos un vistazo a los alótropos del oxígeno y analicemos el dioxígeno con más profundidad.
- Oxígeno atómico ($ \ ce {O1} $, un radical libre)
- Oxígeno singlete ($ \ ce {O2} $), cualquiera de los dos estados metaestables de oxígeno molecular
- Tetraoxígeno ($ \ ce {O4} $), otra forma metaestable
De la NASA, http://www.nasa.gov/topics/technology/features/atomic_oxygen.html , con respecto al oxígeno atómico:
El oxígeno atómico no existe de forma natural durante mucho tiempo en la superficie de la Tierra, ya que es muy reactiva. Pero en el espacio, donde hay mucha radiación ultravioleta, las moléculas $ \ ce {O2} $ se rompen más fácilmente para crear oxígeno atómico. La atmósfera en la órbita terrestre baja está compuesta por aproximadamente un 96% de oxígeno atómico. En los primeros días de las misiones del transbordador espacial de la NASA, la presencia de oxígeno atómico causaba problemas.
El dioxígeno, o triplete de oxígeno, es el más conocido alótropo del oxígeno. Tiene la fórmula molecular $ \ ce {O2} $. El oxígeno tiene 8 electrones con 2 en los 1, 2 en los 2, 4 en los orbitales 3p. Alternativamente, hay 6 electrones de valencia. Si hay otros moléculas de oxígeno, el oxígeno se emparejará, formará un doble enlace con un orden de enlace de dos. En resumen, la energía potencial del dioxígeno es mucho menor que la del oxígeno atómico.
Un aspecto interesante del oxígeno es que exhibe paramagnetismo a diferencia de $ \ ce {N2} $ y puede existir en dos estados electrónicos diferentes llamados oxígeno singlete. La imagen del diagrama de orbitales moleculares (MO) del oxígeno lo aclara más: 
Los diagramas de MO anteriores son para el oxígeno singlete $ a ^ 1 \ Delta g $ estado excitado, el oxígeno singlete $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $ estado excitado y el estado fundamental triplete $ X ^ 3 \ Sigma \ text {g -} $ respectivamente.
Lo que puede notar es un giro en el estado $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $ excitado.
Esta definición tomada de la Universidad de Purdue resume muy bien la regla de Hund de máxima simplicidad: cada orbital en una subcapa está ocupado individualmente con un electrón antes de que cualquier orbital esté doblemente ocupado, y todos los electrones en orbitales ocupados individualmente tienen el mismo giro.
Los dos primeros diagramas violan la 1.) regla de selección de giro: se prohíben los giros y 2.) Regla de selección de Laporte: las transiciones entre orbitales de la misma paridad son prohibido, donde la paridad significa simetría con respecto a la inversión. Hay una notación alemana, gerade – que se refiere a simétrico con respecto a la inversión y ungerade – antisimétrico con respecto a la inversión.
Hay muchas formas de producir ozono . https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone#Production El ozono es una molécula triatómica con 3 oxígenos. Es mucho menos estable que el dioxígeno y, a menudo, se descompone en dioxígeno.
Lo que puede haberle confundido es la regla de Dalton «incorrecta» de la mayor simplicidad. » Dalton estaba tratando de resolver el problema de la proporción y el número correctos de átomos con respecto a la fórmula química.
Supuso que:
$$ \ ce {H + O – > H2O} $$
Sin embargo, sabemos que:
$$ \ ce {H2 + O2 – > 2H2O} $$
No fue hasta Avogadro y Gay-Lussac, quienes establecieron la Ley de Proporciones Múltiples y postularon la existencia de moléculas diatómicas, que ahora podemos resolver la hipótesis incorrecta de Dalton.
Cuando dos elementos forman una serie de compuestos, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del otro elemento están en la proporción de números enteros pequeños entre sí.
Comentarios
- H + O = H2O, O tiene valencia de 2 y H tiene valencia de 1. Si reaccionan entre sí, por la cruz cruzada regla de valencia obtendremos H2O, pero dado que no está equilibrado obtendremos 2H + O = H2O
- @AbhishekMhatre Parece haber un malentendido fundamental con las reacciones químicas. Intente leer todo lo que escribí arriba. Está cometiendo exactamente el mismo error que cometió Dalton con su regla de la mayor simplicidad. Por supuesto, no ‘ t equilibré el ejemplo anterior, pero Dalton lo equilibraría de la forma en que lo hizo.
- Este texto es bastante esclarecedor, pero desafortunadamente lo hace No responda la pregunta.
- @Martin Gracias por todos sus comentarios. Realmente ayuda a detectar errores que otros y yo pasamos por alto, y ayuda a mejorar la respuesta en general.
- Una gran respuesta +1. Pero creo que acaba de empezar a estudiar química como asignatura. Así que no ‘ creo que él entendió la mitad de tu texto y tal vez supongo que está en esa etapa en la que acaba de comenzar a conocer valencias y reacciones y esas cosas.
Respuesta
Los productos comunes de la combustión de materiales carbonosos son el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Los productos determinan la ecuación. La ecuación no dicta los productos.
Se conoce el subóxido de carbono $ \ ce {C2O3} $. El trianhídrido de ácido benceno hexacarboxílico es un óxido de carbono. La combustión generalmente genera moléculas simples en agujeros termodinámicos profundos.