Сера, селен, теллур, полоний

15. 5) Реакция окисления железного колчедана (пирита) кислородом может быть выражена следующим суммарным уравнением:

Реакция экзотермическая, поэтому количество выделяющегося тепла вполне достаточно для сжигания колчедана без подвода тепла извне.

Хорошим условием протекания данной реакции является применение колчедана более мелкого помола и непрерывный приток воздуха с повышенным процентом кислорода.

Константа равновесия будет иметь следующий вид:

Твердые вещества и реагируют только с поверхности, поэтому их концентрации не входят в выражение константы равновесия. Равновесие реакции может быть нарушено только изменением концентрации кислорода или .

Сущность реакции заключается в перемещении электронов: молекула пирита является восстановителем, ее можно рассматривать, как , в которой отдает 1 электрон и переходит в , суммарно отдает 10 электронов и переходит в . Всего, следовательно, молекула отдает 11 электронов, окисляясь в и , молекула кислорода принимает 4 электрона, восстанавливаясь в .

Таким образом, уравнение данной реакции можно представить в следующем виде:

В технике эта реакция применяется для получения .

16. 1) Окисление двуокиси серы кислородом воздуха в трехокись серы протекает по уравнению:

Эта реакция является обратимой, идет с большим выделением тепла и с уменьшением объема.

По принципу Ле Шателье выход должен увеличиваться с понижением температуры, так как реакция протекает с выделением тепла. Увеличение давления также способствует протеканию реакции слева направо вследствие того, что в левой части уравнения три объема, а в правой — два. Поэтому, чем давление в системе выше, тем чаще будут сталкиваться молекулы и с образованием .

Увеличение температуры или понижение давления смещает .равновесие реакции справа налево.

Следует иметь в виду, что процесс окисления в с достаточной скоростью протекает только в присутствии катализатора ( и др.).

В заводских условиях подбираются такие оптимальные условия, при которых достигается высокий процент контактирования и относительно высокая скорость процесса (например, -ный выход при ).

По закону действия масс константа равновесия реакции равна

где С — равновесные концентрации и и в газе, выраженные в грамм-молекулах на 1 л.

При увеличении концентрации или увеличивается числитель, а чтобы К осталась постоянной, должен увеличиться знаменатель, т. е. произойдет смещение равновесия слева направо. Напротив, при увеличении концентрации , т. е. знаменателя, должен увеличиться числитель, чтобы по-прежнему К осталась постоянной, т. е. реакция пойдет справа налево.

Сущность рассматриваемой реакции заключается в перераспределении электронов: , являясь восстановителем, отдает два электрона (окисляется) и переходит в (реакция окисления); — являясь окислителем, принймает четыре электрона (восстанавливается) и превращается в :

Значение данной реакции исключительно велико: она лежит в основе контактного способа получения серной кислоты.