रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, अन्य कुछ पदार्थों से प्राप्त होते हैं (परमाणु प्रतिक्रियाओं से भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसमें एक रासायनिक तत्व दूसरे में परिवर्तित हो जाता है)।

किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया का वर्णन रासायनिक समीकरण द्वारा किया जाता है:

अभिकर्मक → प्रतिक्रिया उत्पाद

तीर प्रतिक्रिया की दिशा को इंगित करता है।

उदाहरण के लिए:

इस प्रतिक्रिया में, मीथेन (सीएच 4) ऑक्सीजन (ओ 2) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और पानी (एच 2 ओ), या बल्कि, जल वाष्प का निर्माण होता है। जब आप गैस बर्नर जलाते हैं तो आपकी रसोई में ठीक यही प्रतिक्रिया होती है। समीकरण को इस तरह पढ़ा जाना चाहिए: मीथेन गैस का एक अणु ऑक्सीजन गैस के दो अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु और पानी के दो अणु (जलवाष्प) बनते हैं।

रासायनिक अभिक्रिया के घटकों के सामने की संख्याएँ कहलाती हैं प्रतिक्रिया गुणांक.

रासायनिक प्रतिक्रियाएं हैं एन्दोठेर्मिक(ऊर्जा अवशोषण के साथ) और एक्ज़ोथिर्मिक(ऊर्जा की रिहाई के साथ)। मीथेन का दहन ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया का एक विशिष्ट उदाहरण है।

कई प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। सबसे आम:

• यौगिक प्रतिक्रियाएं;
• अपघटन प्रतिक्रियाएं;
• एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं;
• डबल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं;
• ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं;
• रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं।

यौगिक प्रतिक्रियाएं

यौगिक प्रतिक्रियाओं में, कम से कम दो तत्व एक उत्पाद बनाते हैं:

2Na (टी) + सीएल 2 (जी) → 2NaCl (टी)- टेबल सॉल्ट का बनना।

यौगिक की प्रतिक्रियाओं की आवश्यक बारीकियों पर ध्यान दिया जाना चाहिए: प्रतिक्रिया की स्थितियों या प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले अभिकारकों के अनुपात के आधार पर, विभिन्न उत्पादों का परिणाम हो सकता है। उदाहरण के लिए, कोयले के दहन की सामान्य परिस्थितियों में, कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त होता है:
सी (टी) + ओ 2 (जी) → सीओ 2 (जी)

यदि ऑक्सीजन की मात्रा पर्याप्त नहीं है, तो घातक कार्बन मोनोऑक्साइड बनता है:
2सी (टी) + ओ 2 (जी) → 2CO (जी)

अपघटन प्रतिक्रियाएं

ये प्रतिक्रियाएं, जैसा कि यह थीं, अनिवार्य रूप से यौगिक की प्रतिक्रियाओं के विपरीत हैं। अपघटन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पदार्थ दो (3, 4 ...) सरल तत्वों (यौगिक) में विघटित हो जाता है:

• 2एच 2 ओ (एल) → 2 एच 2 (जी) + ओ 2 (जी)- जल का अपघटन
• 2एच 2 ओ 2 (एल) → 2 एच 2 (जी) ओ + ओ 2 (जी)- हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन

एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं

एकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अधिक सक्रिय तत्व यौगिक में कम सक्रिय को प्रतिस्थापित करता है:

Zn (t) + CuSO 4 (p-p) → ZnSO 4 (p-p) + Cu (t)

कॉपर सल्फेट के घोल में जिंक कम सक्रिय कॉपर को विस्थापित करता है, जिसके परिणामस्वरूप जिंक सल्फेट घोल बनता है।

गतिविधि में वृद्धि करके धातुओं की गतिविधि की डिग्री:

• सबसे अधिक सक्रिय क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएं हैं।

उपरोक्त प्रतिक्रिया का आयनिक समीकरण होगा:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

आयनिक बंधन CuSO 4, जब पानी में घुल जाता है, तो कॉपर कटियन (चार्ज 2+) और सल्फेट आयन (चार्ज 2-) में विघटित हो जाता है। प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक जस्ता धनायन बनता है (जिसमें तांबे के धनायन के समान आवेश होता है: 2-)। ध्यान दें कि समीकरण के दोनों किनारों पर सल्फेट आयन मौजूद है, इसलिए इसे गणित के सभी नियमों द्वारा संक्षिप्त किया जा सकता है। नतीजतन, आपको आयन-आणविक समीकरण मिलता है:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

डबल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं

दोहरे प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में, दो इलेक्ट्रॉन पहले से ही प्रतिस्थापित होते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाओं को भी कहा जाता है विनिमय प्रतिक्रियाएं... इस तरह की प्रतिक्रियाएं समाधान के गठन के साथ होती हैं:

• अघुलनशील ठोस (वर्षा प्रतिक्रिया);
• पानी (बेअसर प्रतिक्रिया)।

वर्षा प्रतिक्रियाएं

सिल्वर नाइट्रेट (नमक) के घोल को सोडियम क्लोराइड के घोल में मिलाने पर सिल्वर क्लोराइड बनता है:

आणविक समीकरण: KCl (p-p) + AgNO ३ (p-p) → AgCl (t) + KNO ३ (p-p)

आयनिक समीकरण: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

आणविक आयन समीकरण: Cl - + Ag + → AgCl (s)

यदि यौगिक घुलनशील है, तो यह विलयन में आयनिक होगा। यदि यौगिक अघुलनशील है, तो यह ठोस बनाने के लिए अवक्षेपित होगा।

तटस्थीकरण प्रतिक्रियाएं

ये अम्ल और क्षार की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रियाएँ हैं, जिसके परिणामस्वरूप पानी के अणु बनते हैं।

उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड के घोल और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (लाइ) के घोल को मिलाने की प्रतिक्रिया:

आणविक समीकरण: एच 2 एसओ 4 (पी-पी) + 2नाओएच (पी-पी) → ना 2 एसओ 4 (पी-पी) + 2 एच 2 ओ (जी)

आयनिक समीकरण: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (g)

आणविक आयन समीकरण: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) या H + + OH - → H 2 O (l)

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं

ये हवा में गैसीय ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की बातचीत की प्रतिक्रियाएं हैं, जिसमें, एक नियम के रूप में, गर्मी और प्रकाश के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। एक विशिष्ट ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया दहन है। इस पृष्ठ की शुरुआत में, ऑक्सीजन के साथ मीथेन की बातचीत की प्रतिक्रिया दी गई है:

सीएच 4 (जी) + 2 ओ 2 (जी) → सीओ 2 (जी) + 2 एच 2 ओ (जी)

मीथेन हाइड्रोकार्बन (कार्बन और हाइड्रोजन के यौगिक) को संदर्भित करता है। जब एक हाइड्रोकार्बन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो बहुत सारी तापीय ऊर्जा निकलती है।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

ये ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें अभिकारकों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान होता है। ऊपर चर्चा की गई प्रतिक्रियाएं भी रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - यौगिक अभिक्रिया
• सीएच 4 + 2 ओ 2 → सीओ 2 + 2 एच 2 ओ - ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - एकल प्रतिस्थापन अभिक्रिया

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि और अर्ध-प्रतिक्रिया विधि द्वारा समीकरणों को हल करने के उदाहरणों की एक बड़ी संख्या के साथ सबसे विस्तृत रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं अनुभाग में वर्णित हैं

ध्वनि रसायन

ध्वनि रसायन विज्ञान (सोनोकेमिस्ट्री)- रसायन विज्ञान की एक शाखा जो शक्तिशाली ध्वनिक तरंगों की परस्पर क्रिया और परिणामी रासायनिक और भौतिक रासायनिक प्रभावों का अध्ययन करती है। ध्वनि रसायन विज्ञान ध्वनि क्षेत्र के आयतन में होने वाली ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स और तंत्र की जांच करता है। ध्वनि रसायन विज्ञान के क्षेत्र में ध्वनि क्षेत्र में कुछ भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं भी शामिल हैं: सोनोल्यूमिनेसिसेंस, ध्वनि की क्रिया के तहत किसी पदार्थ का फैलाव, पायसीकरण और अन्य कोलाइडल-रासायनिक प्रक्रियाएं।

सोनोकेमिस्ट्री ध्वनिक कंपन - ध्वनि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभाव में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अध्ययन पर केंद्रित है।

एक नियम के रूप में, ध्वनि-रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन अल्ट्रासोनिक रेंज (20 kHz से कई MHz तक) में किया जाता है। किलोहर्ट्ज़ रेंज और इन्फ्रासोनिक रेंज में ध्वनि कंपन का अध्ययन बहुत कम बार किया जाता है।

ध्वनि रसायन cavitation की प्रक्रियाओं की जांच करता है।

ध्वनि रसायन विज्ञान का इतिहास

पहली बार, रासायनिक प्रक्रियाओं के दौरान ध्वनि तरंगों के प्रभाव की खोज 1927 में रिचर्ड और लूमिस द्वारा की गई थी, जिन्होंने पाया कि अल्ट्रासाउंड की कार्रवाई के तहत, पोटेशियम आयोडाइड आयोडीन की रिहाई के साथ एक जलीय घोल में विघटित हो जाता है। इसके बाद, निम्नलिखित ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं की खोज की गई:

• पानी में नाइट्रोजन का अमोनिया और नाइट्रस एसिड में अनुपातहीन होना
• स्टार्च और जिलेटिन मैक्रोमोलेक्यूल्स का छोटे अणुओं में अपघटन
• मैलिक एसिड से फ्यूमरिक एसिड की श्रृंखला स्टीरियोइसोमेराइजेशन
• पानी और कार्बन टेट्राक्लोराइड की परस्पर क्रिया में रेडिकल्स का निर्माण
• ऑर्गोसिलिकॉन और ऑर्गोटिन यौगिकों का डिमराइजेशन और ओलिगोमेराइजेशन

ध्वनि रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

प्राथमिक और माध्यमिक प्राथमिक प्रक्रियाओं के तंत्र के आधार पर, ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सशर्त रूप से निम्नलिखित वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:

1. पानी में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं, विलेय और पानी के अणुओं के अल्ट्रासोनिक दरार के उत्पादों के बीच तरल चरण में होती हैं, एक गुहिकायन बुलबुले में उत्पन्न होती हैं और समाधान में गुजरती हैं (अल्ट्रासाउंड की क्रिया का तंत्र अप्रत्यक्ष है, और कई मायनों में यह रेडियोलिसिस के समान है जलीय प्रणालियों के)।
2. भंग गैसों और उच्च वाष्प दबाव वाले पदार्थों के बीच बुलबुले के अंदर प्रतिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन ऑक्साइड का संश्लेषण जब अल्ट्रासाउंड को पानी में लागू किया जाता है जिसमें हवा घुल जाती है)। इन प्रतिक्रियाओं का तंत्र कई मायनों में गैस चरण में रेडियोलिसिस के अनुरूप है।
3. समाधान में श्रृंखला प्रतिक्रियाएं, पानी की दरार के कट्टरपंथी उत्पादों द्वारा शुरू नहीं की जाती हैं, लेकिन एक अन्य पदार्थ द्वारा जो गुहिकायन बुलबुले में टूट जाती है (उदाहरण के लिए, ब्रोमिन या अल्काइल ब्रोमाइड द्वारा शुरू की गई फ्यूमरिक एसिड के लिए मेलिक एसिड की आइसोमेराइजेशन की प्रतिक्रिया)।
4. मैक्रोमोलेक्यूल्स से जुड़ी प्रतिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, बहुलक अणुओं का विनाश और इसके द्वारा शुरू किया गया पोलीमराइजेशन)।
5. तरल या ठोस विस्फोटकों में विस्फोट की अल्ट्रासोनिक दीक्षा (उदाहरण के लिए, आयोडीन नाइट्राइड, टेट्रानिट्रोमेथेन, ट्रिनिट्रोटोलुइन)।
6. गैर-जलीय प्रणालियों में ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाएं। इनमें से कुछ प्रतिक्रियाएं: पायरोलिसिस और संतृप्त हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण, स्निग्ध एल्डिहाइड और अल्कोहल का ऑक्सीकरण, एल्काइल हैलाइड्स का क्लेवाज और डिमराइजेशन, धातुओं के साथ हैलॉइड डेरिवेटिव की प्रतिक्रियाएं (वुर्ज प्रतिक्रिया), सुगंधित यौगिकों का एल्केलाइजेशन, थायोमाइड्स और थायोकार्बामेट्स का संश्लेषण। ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक, उलमान प्रतिक्रिया, साइक्लोप्रिडीन प्रतिक्रियाएं हलोजन एक्सचेंज प्रतिक्रियाएं, पेरफ्लूरोआकाइल यौगिकों की तैयारी और प्रतिक्रियाएं, कार्बाइन संश्लेषण, नाइट्राइल का संश्लेषण, आदि।

ध्वनि रसायन के तरीके

ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

• एक तरल में उच्च आवृत्ति ध्वनि कंपन उत्पन्न करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और मैग्नेटोस्ट्रिक्शन प्रभाव को उलट दें
• ध्वनि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्पादों के अध्ययन के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

साहित्य

• मार्गुलिस एम.ए.ध्वनि रसायन विज्ञान की मूल बातें। ध्वनिक क्षेत्रों में रासायनिक प्रतिक्रियाएं। - एम।: हायर स्कूल, 1984।-- 272 पी। - 300 प्रतियां।

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

देखें कि "ध्वनि रसायन" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

सुश।, समानार्थक शब्द की संख्या: 2 सोनोकेमिस्ट्री (3) रसायन विज्ञान (43) एएसआईएस पर्यायवाची शब्दकोश। वी.एन. त्रिशिन। 2013... पर्यायवाची शब्दकोश

- "सच्चे भौतिक रसायन विज्ञान का परिचय।" एमवी लोमोनोसोव द्वारा पांडुलिपि। १७५२ रसायन शास्त्र का भौतिक रसायन विज्ञान खंड ... विकिपीडिया

इस शब्द के अन्य अर्थ हैं, रसायन विज्ञान (बहुविकल्पी) देखें। रसायन विज्ञान (अरबी से।

प्रस्तावना
परिचय
§ 1. ध्वनि रसायन विज्ञान का विषय
2. ध्वनि रसायन विज्ञान के विकास पर निबंध
3. ध्वनि रसायन विज्ञान के प्रायोगिक तरीके
अध्याय 1. ध्वनि क्षेत्र और अल्ट्रासोनिक गुहिकायन
§ 4. ध्वनिक क्षेत्र और इसकी विशेषता वाली मात्राएँ (मूल अवधारणाएँ)
§ 5. द्रवों में ध्वनिक गुहिकायन
6. द्रवों में गुहिकायन के भ्रूण
7. स्पंदन और गुहिकायन बुलबुले का पतन
§ 8. गुहिकायन क्षेत्र के विकास की गतिशीलता
अध्याय 2. ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं और सोइल्यूमिनेसिसेंस का प्रायोगिक और सैद्धांतिक अध्ययन
§ 9. विभिन्न कारकों का प्रभाव और ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं और सोइल्यूमिनेसिसेंस का कोर्स
§ १०. विभिन्न तरल पदार्थों में सोइल्युमिनेसिसेंस
§ 11. ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं और सोयोल्यूमिनेसेंस की घटना के लिए अग्रणी भौतिक प्रक्रियाएं
§ 12. soioluminescence के वर्णक्रमीय अध्ययन
13. गुहिकायन बुलबुले में प्राथमिक और माध्यमिक प्राथमिक प्रक्रियाएं
§ 14. अल्ट्रासोनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण
§ 15. गैसों के प्रभाव के तंत्र और ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान
§ 16. कम तीव्रता वाले ध्वनिक क्षेत्र
§ 17. कम आवृत्ति वाले ध्वनिक क्षेत्र
अध्याय 3. cavitation के कारण ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा
§ 18. ध्वनिक कंपन की ऊर्जा को परिवर्तित करने के मुख्य तरीके
§ 19. प्रतिक्रिया उत्पादों की रासायनिक-ध्वनिक उपज (ऊर्जा उपज)
§ 20. अल्ट्रासोनिक जल विभाजन उत्पादों की प्रारंभिक रासायनिक-ध्वनिक पैदावार
§ 21. soioluminescence की ऊर्जा उपज
§ 22. अल्ट्रासोनिक तरंगों की तीव्रता पर ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति की निर्भरता
23. अल्ट्रासोनिक तरंगों की तीव्रता पर गुहिकायन के कारण होने वाली भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं की गति की निर्भरता
§ 24. सामान्य मात्रात्मक कानून
§ 25. ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाओं और सोनोल्यूमिनेशन के ऊर्जा आउटपुट के बीच संबंध पर
अध्याय 4. अल्ट्रासोनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स
26. दोलन अवधि और आयतन (प्रथम सन्निकटन) पर औसत रेडिकल्स की सांद्रता के लिए स्थिर अवस्था
§ 27. रेडिकल्स की सांद्रता में परिवर्तन, औसत मात्रा से अधिक (दूसरा सन्निकटन)
§ 28. रेडिकल्स के स्पेस-टाइम डिस्ट्रीब्यूशन का कैविटी-डिफ्यूजन मॉडल (तीसरा सन्निकटन)
§ 29. किसी पदार्थ को प्रभावित करने के अन्य भौतिक तरीकों के बीच अल्ट्रासोनिक तरंगों की ऊर्जा का स्थान
§ 30. गुहिकायन बुलबुले से ऊष्मा के प्रसार की विशेषताएं
अध्याय 5. जल और जलीय विलयनों का ध्वनि रसायन
31. प्राप्त प्रयोगात्मक परिणामों की मुख्य विशेषताएं
32. क्लोरोएसेटिक एसिड के घोल का सोनोलिसिस। अल्ट्रासोनिक तरंगों के क्षेत्र में हाइड्रेटेड इलेक्ट्रॉनों के उभरने पर
§ 33. अल्ट्रासोनिक तरंगों के क्षेत्र में लौह (द्वितीय) सल्फेट का ऑक्सीकरण
§ 34. अल्ट्रासोनिक तरंगों के क्षेत्र में सेरियम (IV) सल्फेट की कमी
§ 35. जल के सोनोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन पेरोक्साइड का संश्लेषण और फॉर्मेट के जलीय घोल
§ ३६. प्रारंभिक रासायनिक-ध्वनिक आउटपुट के मूल्यों की गणना
37. पानी में ध्वनि-रासायनिक प्रतिक्रियाएं और नाइट्रोजन वातावरण में जलीय घोल
§ 38. एथिलीन-1,2-डाइकारबॉक्सिलिक एसिड और उसके एस्टर के स्टीरियोइसोमेराइजेशन की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया की अल्ट्रासोनिक तरंगों द्वारा दीक्षा
निष्कर्ष। विज्ञान, प्रौद्योगिकी और चिकित्सा में अल्ट्रासोनिक तरंगों के उपयोग की संभावनाएं
साहित्य
विषय सूचकांक

विस्फोटक परिवर्तन प्रतिक्रियाओं का अंतिम परिणाम आमतौर पर अंतिम विस्फोट उत्पादों की संरचना के साथ प्रारंभिक विस्फोटक या इसकी संरचना (विस्फोटक मिश्रण के मामले में) के रासायनिक सूत्र को जोड़ने वाले समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है।

एक विस्फोट में रासायनिक परिवर्तन के समीकरण का ज्ञान दो प्रकार से आवश्यक है। एक ओर, इस समीकरण का उपयोग गैसीय विस्फोट उत्पादों की गर्मी और मात्रा की गणना करने के लिए किया जा सकता है, और इसलिए तापमान, दबाव और अन्य पैरामीटर। दूसरी ओर, विस्फोट उत्पादों की संरचना का विशेष महत्व है, जब भूमिगत कामकाज में विस्फोटक संचालन के लिए विस्फोटक की बात आती है (इसलिए मेरा वेंटिलेशन की गणना ताकि कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड की मात्रा एक निश्चित मात्रा से अधिक न हो। )

हालांकि, एक विस्फोट के दौरान, रासायनिक संतुलन हमेशा स्थापित नहीं होता है। उन कई मामलों में जब गणना हमें विस्फोटक परिवर्तन के अंतिम संतुलन को मज़बूती से स्थापित करने की अनुमति नहीं देती है, वे प्रयोग की ओर मुड़ते हैं। हालांकि, विस्फोट के समय उत्पादों की संरचना का प्रायोगिक निर्धारण भी गंभीर कठिनाइयों का सामना करता है, क्योंकि उच्च तापमान पर विस्फोट के उत्पादों में परमाणु और मुक्त कण (सक्रिय कण) हो सकते हैं, जिन्हें ठंडा करने के बाद पता नहीं लगाया जा सकता है।

कार्बनिक विस्फोटक आमतौर पर कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से बने होते हैं। इसलिए, विस्फोट उत्पादों में निम्नलिखित गैसीय और ठोस पदार्थ हो सकते हैं: सीओ 2, एच 2 ओ, एन 2, सीओ, ओ 2, एच 2, सीएच 4 और अन्य हाइड्रोकार्बन: एनएच 3, सी 2 एन 2, एचसीएन, एनओ, एन 2 ओ, सी। यदि विस्फोटक में सल्फर या क्लोरीन होता है, तो विस्फोट उत्पादों में क्रमशः एसओ 2, एच 2 एस, एचसीएल और सीएल 2 हो सकते हैं। यदि विस्फोटक में धातुएं हैं, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम या कुछ लवण (उदाहरण के लिए, अमोनियम नाइट्रेट NH 4 NO 3, बेरियम नाइट्रेट Ba (NO 3) 2; क्लोरेट्स - बेरियम क्लोरेट बा (ClO 3) 2, पोटेशियम क्लोरेट KClO 3 ; परक्लोरेट्स - अमोनियम NHClO 4, आदि) विस्फोट उत्पादों की संरचना में ऑक्साइड होते हैं, उदाहरण के लिए अल 2 ओ 3, कार्बोनेट, उदाहरण के लिए, बेरियम कार्बोनेट बाको 3, पोटेशियम कार्बोनेट के 2 सीओ 3, बाइकार्बोनेट (केएचसीओ 3), साइनाइड्स (केसीएन), सल्फेट्स (बीएएसओ 4, के 2 एसओ 4), सल्फाइड (एनएस, के 2 एस), सल्फाइट्स (के 2 एस 2 ओ 3), क्लोराइड्स (एएलसी मैं 3, BaCl 2, KCl) और अन्य यौगिक।

कुछ विस्फोट उत्पादों की उपस्थिति और मात्रा मुख्य रूप से विस्फोटक संरचना के ऑक्सीजन संतुलन पर निर्भर करती है।

ऑक्सीजन संतुलन एक विस्फोटक में दहनशील तत्वों और ऑक्सीजन की सामग्री के बीच के अनुपात को दर्शाता है।

ऑक्सीजन संतुलन की गणना आमतौर पर विस्फोटक में निहित ऑक्सीजन की वजन मात्रा और इसकी संरचना में शामिल दहनशील तत्वों के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा के बीच के अंतर के रूप में की जाती है। गणना 100 ग्राम विस्फोटक पर की जाती है, जिसके अनुसार ऑक्सीजन संतुलन प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। ऑक्सीजन के साथ संरचना का प्रावधान ऑक्सीजन संतुलन (केबी) या ऑक्सीजन गुणांक ए द्वारा विशेषता है, जो सापेक्ष शब्दों में दहनशील तत्वों के उच्च आक्साइड के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए ऑक्सीजन की अधिकता या कमी को व्यक्त करता है, उदाहरण के लिए, सीओ 2 और एच २ ओ.

यदि विस्फोटक में उतनी ही ऑक्सीजन होती है जितनी उसके घटक दहनशील तत्वों के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक होती है, तो इसका ऑक्सीजन संतुलन शून्य होता है। यदि अतिरिक्त, केबी सकारात्मक है, ऑक्सीजन की कमी के साथ, केबी नकारात्मक है। ऑक्सीजन के संबंध में विस्फोटकों का संतुलन KB - 0 से मेल खाता है; एक कश्मीर = 1.

यदि विस्फोटक में कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होता है और समीकरण सी ए एच बी एन सी ओ डी द्वारा वर्णित किया जाता है, तो ऑक्सीजन संतुलन और ऑक्सीजन गुणांक के मूल्यों को सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

(2)

जहां ए, बी, सी और डी क्रमशः परमाणुओं की संख्या है, सी, एच, एन और ओ बीबी के रासायनिक सूत्र में; १२, १, १४, १६ - कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के परमाणु द्रव्यमान, निकटतम पूर्ण संख्या के लिए गोल; समीकरण (1) में भिन्न का हर विस्फोटक का आणविक भार निर्धारित करता है: M = 12a + b + 14c + 16d।

विस्फोटकों के उत्पादन और संचालन (भंडारण, परिवहन, उपयोग) की सुरक्षा के दृष्टिकोण से, उनके अधिकांश फॉर्मूलेशन में नकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन होता है।

ऑक्सीजन संतुलन के अनुसार, सभी विस्फोटकों को निम्नलिखित तीन समूहों में विभाजित किया गया है:

I. HE एक सकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ: कार्बन को 2 में ऑक्सीकृत किया जाता है, हाइड्रोजन को Н 2 में, नाइट्रोजन और अतिरिक्त ऑक्सीजन को प्राथमिक रूप में छोड़ा जाता है।

द्वितीय. HE एक नकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ, जब ऑक्सीजन उच्च आक्साइड के घटकों के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए अपर्याप्त है और कार्बन आंशिक रूप से CO में ऑक्सीकृत होता है (लेकिन सभी HE गैसों में परिवर्तित हो जाते हैं)।

III. एक नकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ विस्फोटक, लेकिन सभी दहनशील घटकों को गैसों में परिवर्तित करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं है (विस्फोट उत्पादों में मौलिक कार्बन है)।

4.4.1. विस्फोटकों के विस्फोटक अपघटन के उत्पादों की संरचना की गणना

एक सकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ (I समूह BB)

सकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ विस्फोटकों की विस्फोट प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को संकलित करते समय, निम्नलिखित प्रावधानों का पालन किया जाता है: कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 में ऑक्सीकरण होता है, हाइड्रोजन से पानी एच 2 ओ, नाइट्रोजन और अतिरिक्त ऑक्सीजन प्राथमिक रूप में जारी होते हैं (एन) 2, ओ 2)।

उदाहरण के लिए।

1. एक व्यक्तिगत विस्फोटक के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया समीकरण (विस्फोट उत्पादों की संरचना का निर्धारण) करें।

नाइट्रोग्लिसरीन: सी 3 एच 5 (ओएनओ 2) 3, एम = 227।

नाइट्रोग्लिसरीन के लिए ऑक्सीजन संतुलन का मान निर्धारित करें:

KB> 0, हम प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं:

सी 3 एच 5 (ओएनओ 2) 3 = 3सीओ 2 + 2.5 एच 2 ओ + 0.25 ओ 2 + 1.5 एन 2।

मुख्य प्रतिक्रिया के अलावा, पृथक्करण प्रतिक्रियाएं होती हैं:

2CO 2 2CO + O 2;

ओ 2 + एन 2 2NO;

2एच 2 ओ 2एच 2 + ओ 2;

एच 2 ओ + सीओ सीओ 2 + एच 2।

लेकिन चूंकि केबी = 3.5 (शून्य से बहुत अधिक), प्रतिक्रियाएं सीओ 2, एच 2 ओ, एन 2 के गठन की ओर स्थानांतरित हो जाती हैं, इसलिए विस्फोटक अपघटन के उत्पादों में गैसों सीओ, एच 2 और एनओ का अनुपात महत्वहीन है। और उपेक्षित किया जा सकता है।

2. मिश्रित विस्फोटकों के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण बनाएं: अमोनल, जिसमें 80% अमोनियम नाइट्रेट NH 4 NO 3 (M = 80), 15% TNT C 7 H 5 N 3 O 6 (M = 227) होता है और 5% एल्युमिनियम अल (एएम एम = 27)।

मिश्रित विस्फोटकों के लिए ऑक्सीजन संतुलन और गुणांक α की गणना निम्नानुसार की जाती है: मिश्रण के 1 किलो में निहित प्रत्येक रासायनिक तत्व की मात्रा की गणना और मोल्स में व्यक्त की जाती है। फिर 1 किलो मिश्रित विस्फोटक के लिए एक सशर्त रासायनिक सूत्र बनाया जाता है, जो एक व्यक्तिगत विस्फोटक के रासायनिक सूत्र के समान होता है, और फिर गणना उपरोक्त उदाहरण के समान ही की जाती है।

यदि मिश्रित विस्फोटक में एल्युमिनियम होता है, तो KB और α के मानों को निर्धारित करने के लिए समीकरण निम्नलिखित रूप में होते हैं:

,

,

जहां ई पारंपरिक सूत्र में एल्यूमीनियम परमाणुओं की संख्या है।

समाधान।

1. हम 1 किलो अमोनल की मौलिक संरचना की गणना करते हैं और इसके पारंपरिक रासायनिक सूत्र को लिखते हैं

%.

2. हम अमोनल के अपघटन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं:

सी ४.६ एच ४३.३ एन २० ओ ३४ अल १.८५ = ४.६सीओ २ + २१.६५एच २ ओ + ०.९२५एएल २ ओ ३ + १०एन २ + ०.२ओ २।

4.4.2. विस्फोटकों के विस्फोटक अपघटन के उत्पादों की संरचना की गणना

नकारात्मक ऑक्सीजन संतुलन के साथ (द्वितीय समूह बीबी)

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, दूसरे समूह के विस्फोटकों के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण तैयार करते समय, निम्नलिखित विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है: हाइड्रोजन को एच 2 ओ में ऑक्सीकरण किया जाता है, कार्बन को सीओ में ऑक्सीकरण किया जाता है, शेष ऑक्सीजन CO के भाग को CO2 में ऑक्सीकृत करता है और नाइट्रोजन N 2 के रूप में मुक्त होता है।

उदाहरण:पेंटाएरिथ्रिटोल टेट्रानाइट्रेट (PETN) C (CH 2 ONO 2) 4 Mtene = 316 के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण बनाएं। ऑक्सीजन संतुलन -10.1% के बराबर।

पीईटीएन के रासायनिक सूत्र से यह देखा जा सकता है कि हाइड्रोजन और कार्बन के पूर्ण ऑक्सीकरण तक ऑक्सीजन पर्याप्त नहीं है (8 हाइड्रोजन के लिए, ऑक्सीजन के 4 परमाणुओं को एच 2 ओ = 4 एच 2 ओ में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है) (5 परमाणुओं के लिए) कार्बन, ऑक्सीजन के 10 परमाणुओं की आवश्यकता है CO 2 = 5CO 2) में कुल आवश्यक 4 + 10 = 14 बजे। ऑक्सीजन, और केवल 12 परमाणु हैं।

1. हम पीईटीएन के अपघटन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण बनाते हैं:

सी (सीएच 2 ओएनओ 2) 4 = 5CO + 4H 2 O + 1.5O 2 + 2N 2 = 4H 2 O + 2CO + 3CO 2 + 2N 2.

सीओ और सीओ 2 गुणांक का मूल्य निर्धारित करने के लिए:

5CO + 1.5O 2 = xCO + yCO 2,

x + y = n - कार्बन परमाणुओं का योग,

x + 2y = m ऑक्सीजन परमाणुओं का योग है,

एक्स + वाई = 5 एक्स = 5 - वाई

x + 2y = 8 या x = 8 - 2y

या 5 - y = 8 - 2y; वाई = 8 - 5 = 3; एक्स = 5 - 3 = 2।

उस। सीओ एक्स = 2 पर गुणांक; CO 2 y = 3 पर, अर्थात्।

5CO + 1.5 O 2 = 2CO + 3CO 2।

माध्यमिक प्रतिक्रियाएं (पृथक्करण):

जल वाष्प: एच 2 ओ + सीओ सीओ 2 + एच 2;

2एच 2 ओ 2एच 2 + ओ 2;

हदबंदी: 2CO 2 2CO + O 2;

2. त्रुटि का अनुमान लगाने के लिए, आइए हम विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया के उत्पादों की संरचना की गणना करें, जो कि माध्यमिक प्रतिक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण हैं - जल वाष्प की प्रतिक्रिया (Н 2 О + СО СО 2 + Н 2) .

पीईटीएन के विस्फोटक अपघटन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण रूप में दर्शाया गया है:

सी (सीएच 2 ओएनओ 2) 4 = यूएच 2 ओ + एक्ससीओ + वाईसीओ 2 + जेडएच 2 + 2एन 2।

PETN स्पिल का विस्फोटक तापमान लगभग 4000 0 K है।

तदनुसार, जल वाष्प का संतुलन स्थिरांक:

.

हम समीकरणों की प्रणाली को लिखते और हल करते हैं:

,

x + y = 5 (ऊपर देखें) - कार्बन परमाणुओं की संख्या;

2z + 2y = 8 हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या है;

x + 2y + u = 12 ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या है।

द्विघात समीकरण प्राप्त करने के लिए समीकरणों की प्रणाली का परिवर्तन कम हो गया है:

7.15y 2 - 12.45y - 35 = 0.

(प्रकार का समीकरण 2 + वू + सी = 0)।

इसका समाधान इस प्रकार है:

,

,

y = ३.२४८, फिर x = १.७५२; जेड = ०.२४२; यू = 3.758।

इस प्रकार, प्रतिक्रिया समीकरण रूप लेता है:

सी (सीएच 2 ओएनओ 2) 4 = 1.752CO + 3.248CO 2 + 3.758H 2 O + 0.242H 2 + 2N 2.

प्राप्त समीकरण से यह देखा जा सकता है कि एक अनुमानित विधि द्वारा विस्फोटक अपघटन उत्पादों की संरचना और मात्रा निर्धारित करने में त्रुटि नगण्य है।

4.4.3. विस्फोटकों के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण तैयार करना

नकारात्मक सीबी के साथ (समूह III)

विस्फोटकों के तीसरे समूह के लिए विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखते समय, निम्नलिखित अनुक्रम का पालन करना आवश्यक है:

1.विस्फोटकों के रासायनिक सूत्र द्वारा इसकी KB निर्धारित करें;

2. हाइड्रोजन को 2 में ऑक्सीकृत करें;

3. कार्बन को ऑक्सीजन अवशेषों के साथ सीओ में ऑक्सीकृत करें;

4. बाकी प्रतिक्रिया उत्पादों को लिखें, विशेष रूप से सी, एन, आदि।;

5. बाधाओं की जाँच करें।

उदाहरण : ट्रिनिट्रोटोलुइन (टीएनटी, टोल) सी 6 एच 2 (एनओ 2) 3 सीएच 3 के विस्फोटक अपघटन की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण बनाएं।

दाढ़ द्रव्यमान एम = २२७; केबी = -74.0%।

समाधान:रासायनिक सूत्र से हम देखते हैं कि कार्बन और हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के लिए ऑक्सीजन पर्याप्त नहीं है: हाइड्रोजन के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए, 2.5 ऑक्सीजन परमाणुओं की आवश्यकता होती है, कार्बन का अधूरा ऑक्सीकरण - 7 परमाणु (उपलब्ध 6 परमाणुओं की तुलना में केवल 9.5)। इस मामले में, टीएनटी के अपघटन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण का रूप है:

सी 6 एच 2 (सं 2) 3 सीएच 3 = 2.5 एच 2 ओ + 3.5 सीओ + 3.5 सी + 1.5 एन 2।

माध्यमिक प्रतिक्रियाएं:

एच 2 ओ + सीओ सीओ 2 + एच 2;

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ध्वनि की रिहाई सबसे अधिक बार विस्फोटों में देखी जाती है, जब तापमान और दबाव में तेज वृद्धि से हवा में कंपन होता है। लेकिन आप विस्फोटों के बिना कर सकते हैं। यदि आप बेकिंग सोडा पर थोड़ा सा सिरका डालते हैं, तो एक फुफकार सुनाई देती है और कार्बन डाइऑक्साइड निकलती है: NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2। साफ है कि वायुहीन अंतरिक्ष में न तो यह प्रतिक्रिया सुनाई देगी और न ही विस्फोट।

एक और उदाहरण: यदि एक गिलास सिलेंडर के तल पर थोड़ा भारी केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड डाला जाता है, तो ऊपर से हल्की अल्कोहल की एक परत डाली जाती है, और फिर पोटेशियम परमैंगनेट (पोटेशियम परमैंगनेट) क्रिस्टल को दो तरल पदार्थों के बीच की सीमा पर रखा जाता है, बल्कि जोर से कर्कश सुनाई देगा, और अंधेरे में चमकदार चिंगारियां दिखाई दे रही हैं ... और यहाँ "ध्वनि रसायन" का एक बहुत ही रोचक उदाहरण है।

सभी ने चूल्हे में आग की लपटों की आवाज सुनी।

यदि ट्यूब से निकलने वाले हाइड्रोजन को प्रज्वलित किया जाता है और ट्यूब के सिरे को शंक्वाकार या गोलाकार बर्तन में उतारा जाता है, तो भी गुनगुनाहट सुनाई देती है। इस घटना को गायन की लौ कहा जाता था।

विपरीत घटना को भी जाना जाता है - एक लौ पर सीटी की आवाज का प्रभाव। लौ, जैसा कि यह थी, ध्वनि को "महसूस" कर सकती है, इसकी तीव्रता में परिवर्तन की निगरानी कर सकती है, ध्वनि कंपन की एक प्रकार की "प्रकाश प्रतिलिपि" बना सकती है।

तो दुनिया में सब कुछ आपस में जुड़ा हुआ है, यहां तक ​​​​कि रसायन विज्ञान और ध्वनिकी जैसे दूर के विज्ञान भी शामिल हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उपरोक्त संकेतों में से अंतिम पर विचार करें - समाधान से वर्षा।

रोजमर्रा की जिंदगी में ऐसी प्रतिक्रियाएं दुर्लभ हैं। कुछ माली जानते हैं कि यदि, कीट नियंत्रण के लिए, वे तथाकथित बोर्डो तरल तैयार करते हैं (इसलिए फ्रांस में बोर्डो शहर के नाम पर, जहां दाख की बारियां छिड़की गई थीं) और इसके लिए चूने के दूध के साथ कॉपर सल्फेट का घोल मिलाएं, तो एक अवक्षेप गिर जाएगा।

आजकल, शायद ही कोई बोर्डो तरल तैयार करता है, लेकिन सभी ने केतली के अंदर का पैमाना देखा। यह पता चला है कि यह भी एक अवक्षेप है जो रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान अवक्षेपित होता है!

यह प्रतिक्रिया इस प्रकार है। पानी में थोड़ा घुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट Ca (HCO3) 2 होता है। यह पदार्थ तब बनता है जब भूजल, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाता है, चूना पत्थर की चट्टानों से रिसता है।

इस मामले में, कैल्शियम कार्बोनेट के विघटन की प्रतिक्रिया होती है (अर्थात् चूना पत्थर, चाक, संगमरमर से मिलकर बनता है): CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3) 2. यदि अब घोल से पानी वाष्पित हो जाता है, तो प्रतिक्रिया विपरीत दिशा में जाने लगती है।

जब कैल्शियम बाइकार्बोनेट का घोल किसी भूमिगत गुफा की छत पर बूंद-बूंद करके जमा हो जाता है, तो पानी वाष्पित हो सकता है और ये बूंदें कभी-कभी नीचे गिरती हैं।

इस तरह से स्टैलेक्टाइट्स और स्टैलेग्माइट्स पैदा होते हैं। जब घोल को गर्म किया जाता है तो रिवर्स रिएक्शन भी होता है।

इस प्रकार चायदानी में पैमाना बनता है।

और जितना अधिक बाइकार्बोनेट पानी में था (तब पानी को कठोर कहा जाता है), उतना ही अधिक पैमाना बनता है। और लोहे और मैंगनीज की अशुद्धियाँ स्केल को सफेद नहीं, बल्कि पीला या भूरा भी बनाती हैं।

यह सत्यापित करना आसान है कि पैमाना वास्तव में कार्बोनेट है। ऐसा करने के लिए, आपको उस पर सिरका के साथ कार्य करने की आवश्यकता है - एसिटिक एसिड का एक समाधान।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप CaCO3 + 2CH3COOH = (CH3COO) 2Ca + + H2O + CO2, कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले निकलेंगे, और पैमाना भंग होना शुरू हो जाएगा।

सूचीबद्ध संकेत (हम उन्हें फिर से दोहराएंगे: प्रकाश, गर्मी, गैस, तलछट की रिहाई) हमें हमेशा यह कहने की अनुमति नहीं देते हैं कि प्रतिक्रिया वास्तव में चल रही है।

उदाहरण के लिए, बहुत अधिक तापमान पर, कैल्शियम कार्बोनेट CaCO3 (चाक, चूना पत्थर, संगमरमर) विघटित हो जाता है और कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनता है: CaCO3 = CaO + CO2 और इस प्रतिक्रिया के दौरान, थर्मल ऊर्जा जारी नहीं होती है, लेकिन अवशोषित होती है और पदार्थ की उपस्थिति थोड़ा बदल जाती है।

एक और उदाहरण। यदि आप हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के तनु विलयन मिलाते हैं, तो कोई दृश्य परिवर्तन नहीं देखा जाता है, हालांकि प्रतिक्रिया НС1 + NaOH = NaCl + Н2О है। इस प्रतिक्रिया में, कास्टिक पदार्थ - एसिड और क्षार एक दूसरे को "बुझा" देते हैं, और परिणाम हानिरहित सोडियम क्लोराइड (टेबल नमक) और पानी होता है।

लेकिन अगर आप हाइड्रोक्लोरिक एसिड और पोटेशियम नाइट्रेट (पोटेशियम नाइट्रेट) के घोल को मिलाते हैं, तो कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होगी।

इसका मतलब यह है कि यह बताना हमेशा संभव नहीं होता है कि क्या प्रतिक्रिया केवल बाहरी संकेतों से शुरू हुई है।

आइए हम एसिड, बेस, ऑक्साइड और लवण के उदाहरण का उपयोग करके सबसे आम प्रतिक्रियाओं पर विचार करें - अकार्बनिक यौगिकों के मुख्य वर्ग।