हाइड्रोजन क्लोराइड उद्योग में या तो क्लोरीन और हाइड्रोजन से प्रत्यक्ष संश्लेषण द्वारा या अल्केन्स (मीथेन) के क्लोरीनीकरण के दौरान उप-उत्पादों से उत्पन्न होता है। हम तत्वों के प्रत्यक्ष संश्लेषण पर विचार करेंगे।
एचसीएल एक रंगहीन गैस है जिसमें तीखी, विशिष्ट गंध होती है।
t° pl = -114.8°C, t° bp = -84°C, t° crist = +57°C, यानी हाइड्रोजन क्लोराइड कमरे के तापमान पर तरल रूप में 50 - 60 एटीएम तक दबाव बढ़ाकर प्राप्त किया जा सकता है। गैस और तरल चरण में अलग-अलग अणुओं (हाइड्रोजन बांड की कमी) के रूप में होता है। मजबूत कनेक्शन ई एसवी \u003d 420 केजे / एमओएल। टी> 1500 डिग्री सेल्सियस पर तत्वों में विघटित होना शुरू होता है।
2HCl सीएल 2 + एच 2
एचसीएल का प्रभावी त्रिज्या = 1.28, द्विध्रुवीय - 1.22।
आर सीएल - = 1.81, यानी प्रोटॉन को प्रभावी त्रिज्या के एक तिहाई द्वारा क्लोरीन आयन के इलेक्ट्रॉन बादल में पेश किया जाता है, और इस मामले में, क्लोरीन आयन के नाभिक के पास धनात्मक आवेश में वृद्धि और प्रतिकारक प्रभाव को संतुलित करने के कारण यौगिक स्वयं को मजबूत करता है। इलेक्ट्रॉनों का। सभी हाइड्रोजन हलाइड एक समान तरीके से बनते हैं और मजबूत यौगिक होते हैं।
हाइड्रोजन क्लोराइड किसी भी अनुपात में पानी में अत्यधिक घुलनशील है (एक आयतन H 2 O में HCl के 450 आयतन तक घुल जाता है), पानी के साथ कई हाइड्रेट बनाता है और एक azeotropic मिश्रण देता है - 20.2% HCl और t ° Kip = 108.6 ° C।
तत्वों से हाइड्रोजन क्लोराइड का निर्माण:
सीएल 2 + एच 2 \u003d 2एचसीएल
रोशन होने पर हाइड्रोजन और क्लोरीन का मिश्रण फट जाता है, जो एक चेन रिएक्शन का संकेत देता है।
सदी की शुरुआत में, बैडेनस्टीन ने निम्नलिखित प्रतिक्रिया तंत्र का प्रस्ताव दिया:
दीक्षा: Cl 2 + hν → ē + Cl 2 +
चेन: सीएल 2 + + एच 2 → एचसीएल + एच + सीएल +
एच + सीएल 2 → एचसीएल + सीएल
श्रृंखला समाप्ति: सीएल + + ē → सीएल
सीएल + सीएल → सीएल2
लेकिन बर्तन में ई नहीं मिला।
1918 में, Nernst ने एक और तंत्र प्रस्तावित किया:
दीक्षा: Cl 2 + hν → Cl + Cl
चेन: सीएल + एच 2 → एचसीएल + एच
एच + सीएल 2 → एचसीएल + सीएल
श्रृंखला समाप्ति: एच + सीएल → एचसीएल
भविष्य में, इस तंत्र को और विकसित और पूरक किया गया।
प्रथम चरण - दीक्षा
प्रतिक्रिया Cl 2 + hν → Cl + Cl
फोटोकैमिकल साधनों द्वारा आरंभ किया गया, अर्थात। एक प्रकाश क्वांटम hν को अवशोषित करके। के अनुसार समानता सिद्धांतआइंस्टीन, प्रकाश की प्रत्येक मात्रा केवल एक अणु के परिवर्तन का कारण बन सकती है। तुल्यता सिद्धांत की मात्रात्मक विशेषता प्रतिक्रिया की क्वांटम उपज है:
- प्रति 1 क्वांटम प्रकाश में प्रतिक्रिया करने वाले अणुओं की संख्या।
γ पारंपरिक फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं में ≤1। हालांकि, चेन रिएक्शन γ>>1 के मामले में। उदाहरण के लिए, HCl के संश्लेषण के मामले में γ=10 5 , H 2 O 2 γ=4 के क्षय में।
यदि Cl2 अणु ने प्रकाश की एक मात्रा को अवशोषित कर लिया है, तो यह उत्तेजित अवस्था में है
10 -8 -10 -3 सेकंड और, यदि प्रकाश की एक मात्रा के साथ प्राप्त ऊर्जा परिवर्तन के लिए पर्याप्त थी, तो एक प्रतिक्रिया होती है, यदि नहीं, तो अणु फिर से जमीनी अवस्था में चला जाएगा, या तो उत्सर्जन के साथ प्रकाश की मात्रा (प्रतिदीप्ति या स्फुरदीप्ति), या इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना कंपन या घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
आइए देखें कि हमारे मामले में क्या होता है:
ई डिस एच 2 \u003d 426.4 केजे / मोल
ई डिस सीएल 2 = 239.67 केजे / मोल
ए आगमन एचसीएल = 432.82 केजे / मोल - विकिरण के बिना, प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है।
प्रकाश की एक मात्रा में ऊर्जा E kv \u003d 41.1 * 10 -20 J होती है। प्रतिक्रिया (सक्रियण ऊर्जा) शुरू करने के लिए आवश्यक ऊर्जा Cl 2 अणु के पृथक्करण पर खर्च की गई ऊर्जा के बराबर होती है:
वे। ई सीएल 2<Е кв и энергии кванта достаточно для преодоления потенциального барьера реакции и реакция начинается.
कटैलिसीस के विपरीत, जिसमें संभावित बाधा कम हो जाती है, फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के मामले में यह केवल प्रकाश क्वांटम की ऊर्जा से दूर हो जाती है।
प्रतिक्रिया शुरू करने की एक और संभावना Na वाष्प को H2 +Cl2 मिश्रण में जोड़ना है। प्रतिक्रिया अंधेरे में 100 डिग्री सेल्सियस पर आगे बढ़ती है:
ना + सीएल 2 → NaCl + सीएल
सीएल + एच 2 → एचसीएल + एच ………
और प्रति 1 Na परमाणु में 1000 HCl तक बनता है।
चरण 2 - श्रृंखला निरंतरता
एचसीएल के उत्पादन में श्रृंखला प्रसार प्रतिक्रियाएँ निम्न प्रकार की होती हैं:
1. Cl + H 2 → HCl + H E a \u003d 2.0 kJ / mol
2. H + Cl 2 → HCl + Cl E a \u003d 0.8 kJ / mol
ये श्रृंखला में लिंक हैं।
इन प्रतिक्रियाओं की दर को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:
डब्ल्यू 1 = के 1 [ एच 2 ]
डब्ल्यू 2 \u003d के 2 [सीएल 2]
क्योंकि इन प्रतिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा छोटी है, उनकी दर अधिक है। इस मामले में जंजीरें अशाखित हैं, और अशाखित जंजीरों के सिद्धांत के अनुसार:
डब्ल्यू श्रृंखला विकास = डब्ल्यू फोटोकैमिकल रूप से शुरू किया गया है, यानी एक विराम से प्रकाश की एक मात्रा को अवशोषित करके,
सीएल + सीएल + एम → सीएल 2 + एम,
तब W arr \u003d K 2
एचसीएल उत्पादन की दर प्रतिक्रिया 1 और 2 पर निर्भर करती है
इस मामले में, W 1 \u003d W 2, क्योंकि श्रृंखलाएं काफी लंबी हैं (श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के सिद्धांत से)
H2 + Cl2 मिश्रण में अशुद्धियों की अनुपस्थिति में यह गतिज समीकरण मान्य है। अगर सिस्टम में हवा आती है, तो गतिज समीकरण अलग होगा। विशेष रूप से
डब्ल्यू एआर \u003d के, यानी। गैर-द्विघात समाप्ति और प्रक्रिया के पाठ्यक्रम को उलट दिया जाता है।
क्योंकि ऐसे पदार्थ हैं जो श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के अवरोधक हैं। एचसीएल गठन प्रतिक्रिया का अवरोधक ऑक्सीजन है:
ओ 2 + एच → ओ 2 एच
यह रेडिकल निष्क्रिय है और केवल उसी रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, ऑक्सीजन को पुनर्जीवित कर सकता है।
ओ 2 एच + ओ 2 एच \u003d ओ 2 + एच 2 ओ 2
गणना से पता चलता है कि 1% O2 की उपस्थिति में प्रतिक्रिया 1000 के कारक से धीमी हो जाती है। NCl 3 की उपस्थिति प्रक्रिया की दर को और भी अधिक मजबूती से धीमा कर देती है, जो ऑक्सीजन की तुलना में 10 5 गुना अधिक प्रतिक्रिया को धीमा कर देती है। क्योंकि उद्योग में इसके उत्पादन के दौरान क्लोरीन में नाइट्रोजन क्लोराइड मौजूद हो सकता है, एचसीएल के संश्लेषण से पहले प्रारंभिक क्लोरीन का सावधानीपूर्वक शुद्धिकरण आवश्यक है।
इस विधि द्वारा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को संकलित करते समय, निम्नलिखित क्रम का पालन करने की अनुशंसा की जाती है:
1. प्रारंभिक और परिणामी पदार्थों को इंगित करने वाली प्रतिक्रिया योजना को लिखें, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण स्थिति को बदलने वाले तत्वों का निर्धारण करें, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट को ढूंढें।
2. ऑक्सीकरण एजेंट क्या लेता है, इसके आधार पर इलेक्ट्रॉनिक समीकरण बनाएं इलेक्ट्रॉनों, और रिड्यूसर उन्हें वापस देता है।
3. इलेक्ट्रॉनिक समीकरणों के लिए गुणक (मूल गुणांक) का चयन करें ताकि ऑक्सीकरण के दौरान दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या कमी के दौरान प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर थी।
4. प्रतिक्रिया समीकरण में गुणांकों को व्यवस्थित करें।
उदाहरण 3: आयरन ऑक्साइड (III) के अपचयन के लिए एक समीकरण लिखिए। कार्बन. योजना के अनुसार प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:
फे 2 ओ 3 + सी → फे + सीओ
समाधान: ऑक्सीकरण अवस्था को +3 से 0 तक कम करके आयरन को कम किया जाता है; कार्बन का ऑक्सीकरण होता है, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था 0 से +2 तक बढ़ जाती है।
आइए इन प्रक्रियाओं की योजनाएँ बनाते हैं।
कम करने वाला एजेंट 1 | 2Fe +3 + 6e = 2Fe 0, ऑक्सीकरण प्रक्रिया
ऑक्सीकरण एजेंट 3 | C 0 -2e \u003d C +2, पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया
कम करने वाले एजेंट द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा स्वीकार किए गए इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या के बराबर होनी चाहिए। संख्या 2 और 6 के बीच सबसे कम सामान्य गुणक खोजने के बाद, हम यह निर्धारित करते हैं कि तीन कम करने वाले एजेंट अणु और दो ऑक्सीकरण अणु होने चाहिए, अर्थात हम कम करने वाले एजेंट, ऑक्सीकरण एजेंट और ऑक्सीकरण और कमी उत्पादों के सामने प्रतिक्रिया समीकरण में संबंधित गुणांक पाते हैं।
समीकरण दिखेगा:
Fe 2 O 3 + 3C \u003d 2Fe + 3CO
इलेक्ट्रॉन-आयनिक समीकरणों की विधि (अर्ध-प्रतिक्रिया)।
इलेक्ट्रॉन-आयनिक समीकरणों को संकलित करते समय, समाधान में पदार्थों के अस्तित्व के रूप को ध्यान में रखा जाता है (एक सरल या जटिल आयन, एक परमाणु या पदार्थ का अणु अघुलनशील या पानी में अलग करना मुश्किल होता है)।
इस विधि द्वारा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाने के लिए, निम्नलिखित क्रम का पालन करने की अनुशंसा की जाती है:
1. प्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया उत्पादों को इंगित करने वाली एक प्रतिक्रिया योजना बनाएं, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण स्थिति को बदलने वाले आयनों को चिह्नित करें, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट का निर्धारण करें।
2. प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत प्रारंभिक और गठित आयनों या अणुओं को इंगित करने वाली अर्ध-प्रतिक्रियाओं को ऑक्सीकरण और कम करने की योजनाएं बनाएं।
3. अर्ध-प्रतिक्रियाओं के बाएँ और दाएँ भागों में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या को बराबर करें; यह याद रखना चाहिए कि जलीय घोल में, पानी के अणु, H + या OH - आयन प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं।
यह याद रखना चाहिए कि जलीय घोल में अतिरिक्त ऑक्सीजन का बंधन और जोड़ होता है ऑक्सीजनकम करने वाला एजेंट माध्यम के पीएच के आधार पर अलग-अलग तरीकों से होता है। अम्लीय विलयनों में, अतिरिक्त ऑक्सीजन हाइड्रोजन आयनों के साथ जुड़कर पानी के अणु बनाती है, और तटस्थ और क्षारीय समाधानों में, पानी के अणु हाइड्रॉक्साइड आयन बनाते हैं।उदाहरण के लिए,
एमएनओ 4 - + 8 एच + + 5e = एमएन 2+ + 4 एच 2 ओ (एसिड माध्यम)
NO 3 - + 6H 2 O + 8e = NH 3 + 9OH - (तटस्थ या क्षारीय माध्यम)।
हाइड्रोजन आयनों के गठन के साथ पानी के अणुओं के कारण और क्षारीय वातावरण में - पानी के अणुओं के गठन के साथ हाइड्रॉक्साइड आयनों के कारण कम करने वाले एजेंट द्वारा ऑक्सीजन का जोड़ अम्लीय और तटस्थ वातावरण में किया जाता है।उदाहरण के लिए,
I 2 + 6H 2 O - 10e = 2IO 3 - + 12H + (अम्लीय या उदासीन माध्यम)
CrO 2 - + 4OH - - 3e = CrO 4 2- + 2H 2 O (क्षारीय)
4. प्रत्येक अर्ध-प्रतिक्रिया के दोनों भागों में आवेशों की कुल संख्या को बराबर करें; ऐसा करने के लिए, आधी प्रतिक्रिया के बाएँ और दाएँ भागों में इलेक्ट्रॉनों की आवश्यक संख्या जोड़ें।
5. अर्ध-प्रतिक्रियाओं के लिए गुणक (मूल गुणांक) का चयन करें ताकि ऑक्सीकरण के दौरान दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या कमी के दौरान प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर हो।
6. मुख्य गुणांकों को ध्यान में रखते हुए, अर्ध-प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को जोड़ें।
7. प्रतिक्रिया समीकरण में गुणांकों को व्यवस्थित करें।
उदाहरण 4: एक ऑक्सीकरण समीकरण लिखिए हाइड्रोजन सल्फाइडक्लोरीन पानी।
योजना के अनुसार प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:
एच 2 एस + सीएल 2 + एच 2 ओ → एच 2 एसओ 4 + एचसीएल
समाधान। निम्नलिखित अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण क्लोरीन की कमी से मेल खाती है: Cl2 + 2e = 2Cl -।
सल्फर ऑक्सीकरण की अर्ध-प्रतिक्रिया के लिए समीकरण को संकलित करते समय, हम इस योजना से आगे बढ़ते हैं: एच 2 एस → एसओ 4 2-। इस प्रक्रिया के दौरान, एक सल्फर परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है, जिसका स्रोत पानी के अणु होते हैं। इस मामले में, आठ एच + आयन बनते हैं; इसके अलावा, H 2 S अणु से दो H + आयन निकलते हैं।
कुल मिलाकर, 10 हाइड्रोजन आयन बनते हैं:
आरेख के बाईं ओर केवल अपरिवर्तित कण होते हैं, जबकि आरेख के दाईं ओर आयनों का कुल आवेश +8 होता है। इसलिए, ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, आठ इलेक्ट्रॉन निकलते हैं:
एच 2 एस + 4 एच 2 ओ → एसओ 4 2- + 10 एच +
चूंकि क्लोरीन के अपचयन के दौरान स्वीकार किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या और सल्फर के ऑक्सीकरण के दौरान छोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या का अनुपात 8 × 2 या 4 × 1 है, फिर, कमी और ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को जोड़कर, उनमें से पहला 4 से गुणा किया जाना चाहिए, और दूसरा 1 से।
हम पाते हैं:
सीएल 2 + 2e = 2Cl - | 4
एच 2 एस + 4 एच 2 ओ \u003d एसओ 4 2- + 10 एच + + 8e - | 1
4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O \u003d 8Cl - + SO 4 2- + 10H +
आणविक रूप में, परिणामी समीकरण का निम्न रूप है:
4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O \u003d 8HCl + H 2 SO 4
अलग-अलग परिस्थितियों में एक ही पदार्थ को संबंधित तत्व के अलग-अलग ऑक्सीकरण अवस्थाओं में ऑक्सीकृत या कम किया जा सकता है, इसलिए ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य का मूल्य भी अलग-अलग मान हो सकता है।
ऑक्सीकरण एजेंट का समतुल्य द्रव्यमान उसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है जो इलेक्ट्रॉनों की संख्या से विभाजित होता है जो ऑक्सीकरण एजेंट का एक अणु इस प्रतिक्रिया में संलग्न होता है।
उदाहरण के लिए, कमी प्रतिक्रिया में Cl2 + 2e = 2Cl -। n = 2 इसलिए, Cl2 का समतुल्य द्रव्यमान M/2 है, अर्थात 71/2 \u003d 35.5 ग्राम / मोल।
एक कम करने वाले एजेंट का समतुल्य द्रव्यमान उसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है जो इलेक्ट्रॉनों की संख्या से विभाजित होता है जो कम करने वाले एजेंट का एक अणु इस प्रतिक्रिया में छोड़ देता है।
उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में H 2 S + 4H 2 O - 8e \u003d SO 4 2- + 10 H +
n = 8. इसलिए, H 2 S का समतुल्य द्रव्यमान M/8 है, अर्थात 34.08/8 = 4.26 ग्राम/मोल।
श्रृंखला प्रतिक्रियाएँउनके तंत्र में एक ही प्रकार (एक श्रृंखला) के लगातार दोहराए जाने वाले प्राथमिक कार्यों का एक सेट शामिल है।
प्रतिक्रिया पर विचार करें:
एच 2 + सीएल 2 \u003d 2एचसीएल
इसमें निम्नलिखित चरण होते हैं जो सभी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के लिए सामान्य होते हैं:
1) दीक्षा, या श्रृंखला की उत्पत्ति
सीएल 2 \u003d 2Cl
यूवी विकिरण या हीटिंग के दौरान परमाणुओं (कट्टरपंथी) में क्लोरीन अणु का अपघटन होता है। दीक्षा अवस्था का सार सक्रिय, प्रतिक्रियाशील कणों का निर्माण है।
2) श्रृंखला विकास
सीएल + एच 2 \u003d एचसीएल + एच
एच + सीएल 2 \u003d एचसीएल + सीएल
श्रृंखला विकास के प्रत्येक प्रारंभिक कार्य के परिणामस्वरूप, एक नया क्लोरीन रेडिकल बनता है, और यह चरण बार-बार दोहराया जाता है, सैद्धांतिक रूप से, जब तक कि अभिकर्मकों का पूरी तरह से उपभोग नहीं हो जाता।
3) पुनर्संयोजन, या ओपन सर्किट
2सीएल = सीएल 2
2 एच = एच 2
एच + सीएल = एचसीएल
रेडिकल जो आस-पास हैं, एक स्थिर कण (अणु) का निर्माण करते हुए पुन: संयोजित हो सकते हैं। वे "तीसरे कण" को अतिरिक्त ऊर्जा देते हैं - उदाहरण के लिए, एक बर्तन की दीवारें या अशुद्धता के अणु।
माना चेन रिएक्शन है शाखारहित, चूंकि श्रृंखला विकास के प्राथमिक कार्य में रेडिकल्स की संख्या में वृद्धि नहीं होती है. ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन की परस्पर क्रिया की श्रृंखला प्रतिक्रिया है शाखायुक्त, क्योंकि श्रृंखला विकास के प्रारंभिक कार्य में रेडिकल्स की संख्या बढ़ जाती है:
एच + ओ 2 \u003d ओएच + ओ
ओ + एच 2 \u003d ओएच + एच
ओएच + एच 2 \u003d एच 2 ओ + एच
शाखित श्रृंखला प्रतिक्रियाओं में कई दहन प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। मुक्त कणों की संख्या में अनियंत्रित वृद्धि (श्रृंखला शाखाओं के परिणामस्वरूप और बहुत तेजी से दीक्षा के मामले में सीधी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं के लिए दोनों) प्रतिक्रिया के एक मजबूत त्वरण और विस्फोट का कारण बन सकती है। .
ऐसा लगता है कि दबाव जितना अधिक होगा, रेडिकल्स की सघनता उतनी ही अधिक होगी और विस्फोट की संभावना भी उतनी ही अधिक होगी। लेकिन वास्तव में, ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन की प्रतिक्रिया के लिए, विस्फोट केवल कुछ दबाव क्षेत्रों में संभव है: 1 से 100 मिमी एचजी तक। और 1000 मिमी एचजी से ऊपर। यह प्रतिक्रिया के तंत्र से होता है। कम दबाव पर, अधिकांश परिणामी मूलक पोत की दीवारों पर पुन: जुड़ जाते हैं, और प्रतिक्रिया धीरे-धीरे आगे बढ़ती है। 1 मिमी एचजी तक दबाव में वृद्धि के साथ। रेडिकल शायद ही कभी दीवारों तक पहुँचते हैं, क्योंकि अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करने की अधिक संभावना है। इन अभिक्रियाओं में, मूलक गुणन करते हैं और एक विस्फोट होता है। हालांकि, 100 मिमी एचजी से ऊपर के दबाव में। पदार्थों की सांद्रता इतनी बढ़ जाती है कि रेडिकल्स का पुनर्संयोजन ट्रिपल टकराव (उदाहरण के लिए, पानी के अणु के साथ) के परिणामस्वरूप शुरू होता है, और प्रतिक्रिया एक विस्फोट (स्थिर प्रवाह) के बिना शांति से आगे बढ़ती है। 1000 एमएमएचजी से ऊपर सांद्रता बहुत अधिक हो जाती है, और यहां तक कि ट्रिपल टकराव भी रेडिकल्स के गुणन को रोकने के लिए पर्याप्त नहीं होते हैं।
आप यूरेनियम -235 विखंडन की शाखित श्रृंखला प्रतिक्रिया को जानते हैं, जिसमें प्रत्येक प्राथमिक क्रिया में 1 न्यूट्रॉन पर कब्जा कर लिया जाता है (एक कट्टरपंथी की भूमिका निभाते हुए) और 3 न्यूट्रॉन तक उत्सर्जित होते हैं। स्थितियों के आधार पर (उदाहरण के लिए, न्यूट्रॉन अवशोषक की सांद्रता पर), इसके लिए एक स्थिर प्रवाह या विस्फोट भी संभव है। यह रासायनिक और परमाणु प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स के बीच संबंध का एक और उदाहरण है।
अनुप्रयोग
पदार्थ दिए गए हैं: पोटेशियम टेट्राहाइड्रोक्सालुमिनेट K[Al(OH)4], एल्यूमीनियम क्लोराइड, पोटेशियम कार्बोनेट, क्लोरीन के जलीय घोल। इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए
(*उत्तर*) 3K + AlCl3 = 4Al(OH)3 + 3KCl
(*उत्तर*) 3K2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6KCl
(*उत्तर*) के + सीओ2 = केएचसीओ3 + अल (ओएच)3
(*उत्तर*) 3K2CO3 + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 + 3CO2
2AlCl3 + 2CO2 + 3H2O = अल(OH)3 + 2H2CO3 + 2HCl
पदार्थ दिए जाते हैं: पोटेशियम टेट्राहाइड्रोक्सोजिंकेट K2, सोडियम पेरोक्साइड, कोयला, कार्बन डाइऑक्साइड के जलीय घोल। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें
(*उत्तर*) K2 + CO2 = K2CO3 + Zn(OH)2 + H2O
(*उत्तर*) 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
(*उत्तर*) CO2 + C 2CO
(*उत्तर*) 2Na2O2 + C Na2CO3 + Na2O
2Na2O2 + 2CO = 2Na2CO3 + 2CO2
पदार्थ दिए गए हैं: पोटेशियम हेक्साहाइड्रोक्सोक्रोमेट K3[Cr(OH)6], ठोस पोटेशियम हाइपोक्लोराइट, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड, केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक जलीय घोल। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें: _
(*उत्तर*) 2K3 + 3KClO = 2K2CrO4 + 3KCl + 2KOH + 5H2O
(*उत्तर*) K3 + 6HCl = 3KCl + CrCl3 + 6H2O
(*उत्तर*) 4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O
(*उत्तर*) 2HCl + KClO = Cl2 + KCl + H2O
एमएनओ2 + केसीएलओ = एमएनसीएल4 + केओ
दिए गए पदार्थ: सोडियम कार्बोनेट, केंद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, फॉस्फोरस (वी) फ्लोराइड, पानी। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें:
(*जवाब*) PF5 + 4H2O = H3PO4 + 5HF
(*उत्तर*) PF5 + 8NaOH = Na3PO4 + 5NaF + 4H2O
(*उत्तर*) Na2CO3 + Al2O3 2NaAlO2 + CO2
(*उत्तर*) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na
PF5 + 2Na2CO3 = Na3PO4 + 2CO2 + NaF
पदार्थ दिए जाते हैं: केंद्रित नाइट्रिक एसिड, फास्फोरस, सल्फर डाइऑक्साइड, केंद्रित अमोनियम सल्फाइट समाधान। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) पी + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
(*उत्तर*) 2HNO3 + SO2 = H2SO4 + 2NO2
(*उत्तर*) (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3
(*उत्तर*) 2HNO3 + (NH4)2SO3 = (NH4)2SO4 + 2NO2 + H2O
पी + एसओ2 = पीएस + ओ2
दिए गए पदार्थ: केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड, सल्फर, सिल्वर, सोडियम क्लोराइड। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) 2H2SO4 + S = 3SO2 + 2H2O
(*उत्तर*) H2SO4 + 2NaCl = Na2SO4 + 2HCl (या NaHSO4 + HCl)
(*उत्तर*) 2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
(*उत्तर*) 2Ag+S = Ag2S
3H2SO4 + 2NaCl = 2Na + 2HCl + 3SO2 + 2H2O+ O2
पदार्थ दिए जाते हैं: केंद्रित क्लोरिक एसिड, क्रोमियम (III) क्लोराइड, सोडियम हाइड्रोक्साइड के समाधान। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) HClO3 + 2CrCl3 + 4H2O = H2Cr2O7 + 7HCl
(*उत्तर*) HClO3 + NaOH = NaClO3 + H2O
(*उत्तर*) CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaCl
(*उत्तर*) CrCl3 + 6NaOH = Na3 + 3NaCl
CrCl3 + 8NaOH = Na4 + 4NaCl
पदार्थ दिए जाते हैं: क्लोरीन, केंद्रित नाइट्रिक एसिड, आयरन (II) क्लोराइड के घोल, सोडियम सल्फाइड। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
(*उत्तर*) Na2S + FeCl2 = FeS + 2NaCl
(*उत्तर*) Na2S + 4HNO3 = S + 2NO2 + 2NaNO3 + 2H2O
(*उत्तर*) FeCl2 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + 2HCl + H2O
2HNO3 + Cl2 = 2HCl + 2NO2 + H2O
पदार्थ दिए गए हैं: फास्फोरस (III) क्लोराइड, केंद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान, क्लोरीन। आइए इन पदार्थों के बीच चार संभावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) PCl3 + 5NaOH = Na2PHO3 + 3NaCl + 2H2O
(*जवाब*) PCl3 + Cl2 = PCl5
(*उत्तर*) 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
(*उत्तर*) 6NaOH (गर्म) + 3Cl2 = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
4NaOH + 2Cl2 = 4NaCl + H2O + O3
इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके, हम प्रतिक्रिया समीकरण की रचना करेंगे: Cl2 + NaI + H2O® NaIO3 + ... और ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट का निर्धारण करेंगे। परिणामस्वरूप, हम प्राप्त करते हैं: _
(*उत्तर*) प्रतिक्रिया समीकरण 3Cl2 + NaI + 3H2O = NaIO3 + 6HCl
(*उत्तर*) ऑक्सीकारक - क्लोरीन
(* उत्तर *) कम करने वाला एजेंट - आयोडीन
प्रतिक्रिया समीकरण 2Cl2 + NaI + 2H2O = NaIO3 + 4HCl
कम करने वाला एजेंट - क्लोरीन
ऑक्सीकरण एजेंट - आयोडीन