C + O = CO 2 . Dit komt omdat koolstof een valentie van 4 heeft, terwijl zuurstof een valentie van 2 heeft. Wanneer ze reageren, worden de valenties kriskras doorkruist, wat betekent dat we C 2 O 4 krijgen, maar dit is vereenvoudigd naar CO 2 .
Maar mijn leerboek zegt dat C + O 2 = CO 2 .
Dus hoe is het mogelijk dat C + O 2 en C + O beide hetzelfde product krijgen van CO 2 ?
Je kunt ook zeggen dat de reactie van C + O = CO 2 niet gebalanceerd is, maar de gebalanceerde chemische reactie zou C + 2O = CO 2 zijn en niet C + O 2 = CO 2 wat de reactie is die in mijn leerboek staat.
Reacties
- Jouw vraag is een wirwar van tekst, en het is echt niet helemaal duidelijk wat je ‘ op dit moment vraagt. Ik stel voor dat je er enkele wijzigingen in aanbrengt.
- Ik heb wat verder uitgelegd. hoop dat het nu duidelijker is.
- @AbhishekMhatre Alleen diaatomische zuurstof en triatomische ozon bestaan in de natuur.
- Zoals gezegd is Jun-Goo niet waar dat $ C + O = CO_ {2} $ je moet de vraag herschikken …
- @ Jun-Goo Kwak, want een sterk reactieve verbinding betekent niet dat het niet bestaat. Het impliceert dat het moeilijk is om het te isoleren of op te slaan. Volgens JPL Data Evaluation (NASA, jpldataeval.jpl.nasa.gov ) zijn er verschillende reacties, waaronder Atomic Oxygen (radicaal).
Antwoord
Als je aan chemische reacties denkt, is het erg belangrijk om te weten welke chemicaliën met elkaar kunnen reageren. Jun-Goo Kwak wees al op de aard van zuurstof.
Even ter herinnering: de grondtoestand van elementaire zuurstof is het triplet biradicaal $ \ ce {o2} $, wat een gas is. Dit is wat we hebben op het aardoppervlak. Koolstof komt in de natuur echter in veel verschillende vormen voor. De meest populaire en vaak is grafiet . Andere vormen zijn onder meer diamant, fullerenen en grafeen. Op een bepaald moment in je leven kom je vrijwel zeker in contact met grafiet: steenkool. Aangezien de belangrijkste herhalende eenheid koolstof zelf is, wordt de formule geschreven als $ \ ce {C} $.
Wat betreft de binaire combinatie van zuurstof en koolstof, zijn er ook veel verschillende wijzigingen. De belangrijkste zijn koolmonooxide ($ \ ce {CO} $) en kooldioxide ($ \ ce {CO2} $). Zoals oom Al zei, zijn er ook suboxiden bekend, die meestal bijproducten zijn van onvolledige verbranding (indien niet expliciet gericht).
Dit alles gezegd hebbende, als je steenkool verbrandt, zal de volgende hoofdreactie plaatsvinden ( 1 ):
$$ \ ce {C + O2 – > CO2} $$
Onder de juiste omstandigheden (overtollige koolstof) kan echter ook koolmonoxide worden gevormd (som van de reactie, 2 ):
$$ \ ce {2C + O2 – > 2CO} $$
De reactie zelf zal omleiden via de Boudouard-reactie , die erg belangrijk is in hoogoven -processen . Vorm eerst kooldioxide via 2 en zet vervolgens overtollige koolstof om in koolmonoxide via 3 : $$ \ ce {C + CO2 < = > 2CO} $$
Antwoord
Laten we eerst eens kijken naar de allotropen van zuurstof en dieper ingaan op dizuurstof.
- Atoomzuurstof ($ \ ce {O1} $, een vrije radicaal)
- Singlet-zuurstof ($ \ ce {O2} $), een van de twee metastabiele toestanden van moleculaire zuurstof
- Tetraoxygen ($ \ ce {O4} $), een andere metastabiele vorm
Van NASA, http://www.nasa.gov/topics/technology/features/atomic_oxygen.html , met betrekking tot atomaire zuurstof:
Atoomzuurstof komt van nature niet lang voor op het oppervlak van de aarde, omdat het erg reactief is. Maar in de ruimte, waar veel ultraviolette straling is, worden $ \ ce {O2} $ -moleculen gemakkelijker uit elkaar gehaald om atomaire zuurstof te creëren. De atmosfeer in een lage baan om de aarde bestaat voor ongeveer 96% uit atomaire zuurstof. In de vroege dagen van NASAs spaceshuttle-missies veroorzaakte de aanwezigheid van atomaire zuurstof problemen.
Dizuurstof of tripletzuurstof is de meest bekende allotroop van zuurstof. Het heeft de moleculaire formule $ \ ce {O2} $. Zuurstof heeft 8 elektronen met 2 in de 1s, 2 in de 2s, 4 in de 3p-orbitalen. Als alternatief zijn er 6 valentie-elektronen. Als er nog een zuurstofmoleculen, zuurstof zal paren, een dubbele binding vormen met bindingsorde van twee. Kortom, de potentiële energie van dizuurstof is veel minder dan die van atomaire zuurstof.
Een interessant aspect van zuurstof is dat het paramagnetisme vertoont in tegenstelling tot $ \ ce {N2} $ en dat het kan voorkomen in twee verschillende elektronische toestanden, singlet zuurstof genaamd. Het plaatje van het moleculaire orbitaal (MO) diagram van zuurstof maakt dit duidelijker: 
De MO diagrammen hierboven zijn voor het singlet zuurstof $ a ^ 1 \ Delta g $ aangeslagen toestand, de singlet zuurstof $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $ aangeslagen toestand, en de triplet grondtoestand $ X ^ 3 \ Sigma \ text {g -} $ respectievelijk.
Wat je misschien opmerkt is een draai-flip in de $ b ^ 1 \ Sigma \ text {g +} $ opgewonden toestand.
Deze definitie overgenomen van Purdue University vat Hunds regel van maximale eenvoud mooi samen: elke orbitaal in een subshell is afzonderlijk bezet met één elektron voordat een orbitaal dubbel bezet is, en alle elektronen in afzonderlijk bezette orbitalen hebben dezelfde spin.
De twee eerste diagrammen zijn in strijd met de 1.) spin-selectieregel: spin-flips zijn verboden, en 2.) Laporte-selectieregel: trasnsities tussen orbitalen met dezelfde pariteit zijn verboden, waar pariteit symmetrie betekent met betrekking tot inversie. Er is een Duitse notatie, gerade – die verwijst naar symmetrisch met betrekking tot inversie en ungerade – antisymmetrisch met betrekking tot inversie.
Er zijn veel manieren om ozon te produceren. . https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone#Production Ozon is een triatomisch molecuul met 3 zuurstofatomen. Het is veel minder stabiel dan dizuurstof en wordt vaak afgebroken in dioxygen.
Waar je misschien mee verward bent, is Daltons onjuiste regel van de grootste eenvoud.Dalton probeerde de kwestie van de juiste verhouding en aantal atomen met betrekking tot de chemische formule op te lossen.
Hij ging ervan uit dat:
$$ \ ce {H + O – > H2O} $$
We weten echter dat:
$$ \ ce {H2 + O2 – > 2H2O} $$
Het was pas Avogadro en Gay-Lussac die de wet van meervoudige verhoudingen stelden en het bestaan van diatomische moleculen postuleerden, dat we nu de onjuiste hypothese van Dalton kunnen oplossen.
Wanneer twee elementen een reeks verbindingen vormen, zijn de massas van het ene element die worden gecombineerd met een vaste massa van het andere element in de verhouding tussen kleine gehele getallen en elkaar.
Reacties
- H + O = H2O, O heeft een valentie van 2 en H heeft de valentie van 1. Als ze met elkaar reageren, door het kriskras valentieregel krijgen we H2O, maar aangezien het niet gebalanceerd is, krijgen we 2H + O = H2O
- @AbhishekMhatre Er lijkt een fundamenteel misverstand te zijn dat je hebt met chemische reacties. Probeer alstublieft alles te lezen wat ik hierboven heb geschreven. Je maakt precies dezelfde fout die Dalton maakte met zijn regel van de grootste eenvoud. Natuurlijk heb ik ‘ het bovenstaande voorbeeld niet in evenwicht gebracht, maar Dalton zou het op dezelfde manier in evenwicht brengen als jij.
- Deze tekst is behoorlijk verhelderend, maar helaas wel beantwoord de vraag niet.
- @Martin Bedankt voor al je feedback. Het helpt echt om fouten op te sporen die ikzelf en anderen over het hoofd zien, en helpt het antwoord in het algemeen te verbeteren.
- Een goed antwoord +1. Maar volgens mij is hij net begonnen met scheikunde als vak. Dus ik denk niet dat hij ‘ niet heeft begrepen dat hij de helft van je tekst heeft begrepen en misschien neem ik aan dat hij zich in dat stadium bevindt waarin hij net begonnen is te weten over valenties en reacties en zo.
Antwoord
De gebruikelijke verbrandingsproducten van koolstofhoudende materialen zijn koolmonoxide en kooldioxide. De producten bepalen de vergelijking. De vergelijking schrijft de producten niet voor.
Koolstofsuboxide $ \ ce {C2O3} $ is bekend. Benzeenhexacarbonzuurtrianhydride is een koolstofoxide. Verbranding produceert over het algemeen eenvoudige moleculen in diepe thermodynamische gaten.