C + O = CO 2 . En effet, le carbone a une valence de 4 tandis que loxygène a une valence de 2. Lorsquils réagissent, les valences sont croisées, ce qui signifie que nous obtiendrons C 2 O 4 mais cela est simplifié à CO 2 .
Mais mon manuel dit que C + O 2 = CO 2 .
Alors, comment est-il possible que C + O 2 et C + O obtiennent tous deux le même produit de CO 2 ?
Vous pouvez également dire que la réaction de C + O = CO 2 nest pas équilibrée mais la réaction chimique équilibrée serait C + 2O = CO 2 pas C + O 2 = CO 2 qui est la réaction que dit mon manuel.
Commentaires
- Votre La question est un fouillis de texte, et ce que vous ‘ demandez maintenant n’est pas tout à fait clair. Je vous suggère dy apporter quelques modifications.
- Jai expliqué un peu plus loin. jespère que cest plus clair maintenant.
- @AbhishekMhatre Seuls loxygène diaatomique et lozone triatomique existent dans la nature.
- Comme indiqué Jun-Goo nest pas vrai que $ C + O = CO_ {2} $ vous devriez réorganiser la question …
- @ Jun-Goo Kwak, car un composé fortement réactif ne signifie pas quil nexiste pas. Cela implique quil est difficile de lisoler ou de le stocker. Selon JPL Data Evaluation (NASA, jpldataeval.jpl.nasa.gov ), il existe plusieurs réactions dont loxygène atomique (radical).
Réponse
En pensant aux réactions chimiques, il est très important de savoir quels produits chimiques peuvent réagir les uns avec les autres. Jun-Goo Kwak a déjà souligné la nature de loxygène.
Un petit rappel: létat fondamental de loxygène élémentaire est le triplet biradical $ \ ce {o2} $, qui est un gaz. Cest ce que nous avons à la surface de la terre. Le carbone se présente cependant sous de nombreuses formes différentes dans la nature. Le plus populaire et souvent est le graphite . Dautres formes comprennent le diamant, les fullerènes et le graphène. À un moment de votre vie, vous avez presque certainement été en contact avec du graphite: le charbon. Comme lunité répétitive principale est le carbone lui-même, sa formule sera écrite comme $ \ ce {C} $.
En ce qui concerne la combinaison binaire doxygène et de carbone, il existe également de nombreuses modifications différentes. Les plus importants dentre eux sont le monoxyde de carbone ($ \ ce {CO} $) et le dioxyde de carbone ($ \ ce {CO2} $). Comme loncle Al la déclaré, il existe également des sous-oxydes connus, qui sont généralement des sous-produits dune combustion incomplète (sils ne sont pas ciblés explicitement).
Cela dit, si vous brûlez du charbon, la réaction principale suivante se produira ( 1 ):
$$ \ ce {C + O2 – > CO2} $$
Cependant, étant donné les bonnes conditions (excès de carbone), du monoxyde de carbone peut également se former (somme des réactions, 2 ):
$$ \ ce {2C + O2 – > 2CO} $$
La réaction elle-même fera un détour par la réaction de Boudouard , qui est très importante dans les processus de haut fourneau . Former dabord le dioxyde de carbone via 2 , puis convertir lexcès de carbone en monoxyde de carbone via 3 : $$ \ ce {C + CO2 < = > 2CO} $$
Réponse
Examinons dabord les allotropes de loxygène, et examinons plus en profondeur le dioxygène.
- Oxygène atomique ($ \ ce {O1} $, un radical libre)
- Oxygène singulet ($ \ ce {O2} $), lun des deux états métastables de loxygène moléculaire
- Tetraoxygen ($ \ ce {O4} $), une autre forme métastable
De la NASA, http://www.nasa.gov/topics/technology/features/atomic_oxygen.html , concernant loxygène atomique:
Loxygène atomique nexiste pas naturellement très longtemps en surface de la Terre, car il est très réactif. Mais dans lespace, où il y a beaucoup de rayonnement ultraviolet, les molécules $ \ ce {O2} $ se séparent plus facilement pour créer de loxygène atomique. Latmosphère en orbite terrestre basse est composée denviron 96% doxygène atomique. Au début des missions de la navette spatiale de la NASA, la présence doxygène atomique posait des problèmes.
Le dioxygène, ou oxygène triplet, est le plus connu allotrope de loxygène. Il a la formule moléculaire $ \ ce {O2} $. Loxygène a 8 électrons avec 2 dans les 1, 2 dans les 2, 4 dans les orbitales 3p. Alternativement, il y a 6 électrons de valence. Sil y en a un autre molécules doxygène, loxygène va sapparier, former une double liaison dordre de liaison de 2. Bref, lénergie potentielle du dioxygène est bien inférieure à celle de loxygène atomique.
Un aspect intéressant de loxygène est quil présente un paramagnétisme contrairement à $ \ ce {N2} $ et il peut exister dans deux états électroniques différents appelés oxygène singulet. Limage du diagramme orbitale moléculaire (MO) de loxygène rend cela plus clair: 
Les diagrammes MO ci-dessus sont pour loxygène singulet $ un état excité ^ 1 \ Delta g $, le singulet oxygène $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $ état excité et létat fondamental du triplet $ X ^ 3 \ Sigma \ text {g -} $ respectivement.
Ce que vous remarquerez peut-être, cest un spin flip dans létat excité $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $.
Cette définition tirée de lUniversité Purdue résume bien la règle de la simplicité maximale de Hund: chaque orbitale dune sous-couche est occupée individuellement par un électron avant quune orbitale ne soit doublement occupée, et tous les électrons des orbitales occupées individuellement ont le même spin.
Les deux premiers diagrammes sont en violation de la règle 1.) de sélection de spin: les spin-flips sont interdits, et 2.) Règle de sélection de Laporte: les transitions entre orbitales de même parité sont interdit, où parité signifie symétrie par rapport à linversion. Il existe une notation allemande, gerade – qui fait référence à symétrique par rapport à linversion et ungerade – antisymétrique par rapport à linversion.
Il existe de nombreuses façons de produire de lozone . https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone#Production Lozone est une molécule triatomique avec 3 oxygènes. Il est beaucoup moins stable que le dioxygène et se décompose souvent en dioxygène.
Ce que vous avez peut-être confondu avec la règle de Dalton « incorrecte » de la plus grande simplicité. » Dalton essayait de résoudre la question du rapport et du nombre correct datomes par rapport à la formule chimique.
Il a supposé que:
$$ \ ce {H + O – > H2O} $$
Cependant, nous savons que:
$$ \ ce {H2 + O2 – > 2H2O} $$
Ce nétait pas avant Avogadro et Gay-Lussac qui ont énoncé la loi des proportions multiples et postulé lexistence de molécules diatomiques, que nous pouvons maintenant résoudre lhypothèse incorrecte de Dalton.
Lorsque deux éléments forment une série de composés, les masses dun élément qui se combinent avec une masse fixe de lautre élément sont dans le rapport de petits entiers entre eux.
Commentaires
- H + O = H2O, O a une valence de 2 et H a la valence de 1. Sils réagissent entre eux, par le croisement règle de valence nous obtiendrons H2O mais comme il nest pas équilibré, nous obtiendrons 2H + O = H2O
- @AbhishekMhatre Il semble y avoir un malentendu fondamental que vous avez avec les réactions chimiques. Veuillez essayer de lire tout ce que jai écrit ci-dessus. Vous faites exactement la même erreur que Dalton a faite avec sa règle de la plus grande simplicité. Bien sûr, je nai pas ‘ équilibrer lexemple ci-dessus, mais Dalton équilibrerait les choses comme vous lavez fait.
- Ce texte est assez instructif, mais malheureusement il le fait ne répond pas à la question.
- @Martin Merci pour tous vos commentaires. Cela aide vraiment à détecter les erreurs que moi-même et les autres ignorent, et contribue à améliorer la réponse dans son ensemble.
- Une excellente réponse +1. Mais je crois quil vient de commencer à prendre la chimie comme matière. Donc je ne pense pas ‘ quil a compris la moitié de votre texte et je suppose peut-être quil en est à ce stade où il vient de commencer à connaître les valences, les réactions et tout.
Réponse
Les produits communs de la combustion des matières carbonées sont le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone. Les produits déterminent léquation. Léquation ne dicte pas les produits.
Le sous-oxyde de carbone $ \ ce {C2O3} $ est connu. Le trianhydrure dacide hexacarboxylique de benzène est un oxyde de carbone. La combustion produit généralement des molécules simples dans des trous thermodynamiques profonds.