Температура распада воды: ВОДОРОД ВМЕСТО УГЛЕВОДОРОДОВ | Наука и жизнь

Реакция термического разложения воды

Химические реакции 

16.01.202022.10.2020



Виктор Потехин

Реакция термического разложения воды.

 

Поделиться в:

 

Уравнение реакции термического разложения воды:

Вода разлагается под действием высокой температуры или электрического тока.

2H₂O → 2H₂ + O₂ (t = 2000 °C или электрический ток).

Реакция термического разложения воды протекает при условии: при температуре 2000 °C.

В результате реакции термического разложения воды образуются водород и кислород.

 

Все химические реакции.

 

Примечание: © Фото https://www. pexels.com, https://pixabay.com

 

 

Коэффициент востребованности
357

• ← Ультразвуковой нож
• Реакция магния с водой →

Мировая экономика

Нефть Brent и WTI

USD/JPY

USD/AUD

USD/CHF

USD/GBP

USD/CAD

Серебро

Палладий

Золото

Справочники

Востребованные технологии

• Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 868)
• Экономика Второй индустриализации России (105 014)
• Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (40 524)
• Крахмал, свойства, получение и применение (35 598)
• Целлюлоза, свойства, получение и применение (33 613)
• Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (32 643)
• Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 312)
• Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (31 556)
• Метан, получение, свойства, химические реакции (31 510)
• Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (29 977)

Еще технологии

Поиск технологий

Выберите отрасль экономики или все отраслиПоиск по всем отраслямБиотехнологииВодоснабжение и водоотведениеДобыча, обработка и переработка полезных ископаемыхЗдравоохранениеИнформация и связьЛегкая промышленностьЛесная и деревообрабатывающая промышленностьНаноиндустрияНефтехимическая промышленностьОбразование. Подготовка кадровПищевая промышленностьПолучение энергии. ЭлектроэнергетикаПроизводство компьютеров, электронных и оптических изделийПроизводство лекарственных средств и материаловПроизводство машин и оборудованияПроизводство металлических изделийПроизводство прочей неметаллической минеральной продукцииПроизводство резиновых и пластмассовых изделийПроизводство транспортных средств и оборудованияПроизводство электрического оборудованияПромышленность строительных материаловСбор и утилизация отходов, ликвидация загрязненийСельское хозяйство, лесное хозяйство, охота, рыболовство и рыбоводствоСистемы (технологии) управленияСтекольная и фарфоро-фаянсовая промышленностьСтроительствоСупер прорывные технологииТопливная промышленностьТранспортировкаХимическая промышленностьХранениеЦеллюлозно-бумажная промышленностьЧерная и цветная металлургия

Поиск технологий

Финансирование:Технологии ожидают финансирования

В процессе разработки:Технологии в процессе разработки

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Может быть интересно:

Основные физико-химические характеристики воды

Химически чистая вода h3O бесцветна, не имеет запаха и вкуса, в относительно толстом слое кажется окрашенной в голубоватый цвет.

Молекула воды состоит из двух одновалентных ионов водорода H+ и двухвалентного ионы кислорода О2—, которые расположены в вершинах равнобедренного треугольника. Угол у вершины треугольника, занятый ионом кислорода, равен 104,5°, длина связи О—Н равна 0,096 нм, расстояние между ионами Н+ равно 0,15 нм, размер молекулы воды считается близким к 0,28 нм (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Простейшая схема молекулы воды

Ближе к реальности представление молекулы h3O в форме пространственной фигуры — тетраэдра с двумя положительными вершинами на ионах водорода Н+ и двумя отрицательными вершинами на вытянутых электронных орбитах иона кислорода (рис. 1.2). Иногда упрощенно молекулы воды изображают в виде диполя (рис. 1.3), поскольку центры положительных и отрицательных зарядов не совпадают.

Рис. 1.2. Представление молекулы воды в виде тетраэдра Рис. 1.3. Представление молекулы воды в виде диполя

Особенностью молекул воды являются способность соединяться между собой в многозвенные ассоциаты за счет образования водородных связей (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схема образования водородных связей между молекулами воды

Поскольку у молекулы имеются как бы четыре полюса электрических зарядов, то каждая молекула связывается с четырьмя другими молекулами, располагающимися также в вершинах тетраэдра (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Пространственный ассоциат в виде тетраэдра из молекул воды

Эти пятизвенные тетраэдры частично соединяются между собой, образуя более сложные пространственные структуры. Ассоциаты не являются устойчивыми постоянными пространственными элементами структуры воды. Вследствие теплового движения ориентация молекул изменяется, что приводит к распаду существующих ассоциатов и образованию новых. Продолжительность жизни ассоциатов предполагается близкой к 10—12—10—11 секунд. Столь быстрое установление и разрушение пространственных упорядоченных элементов делает структуру воды исключительно изменчивой («мерцающей»), а упорядочение носит статистический характер.

Степень ассоциированности зависит от температуры воды. Полностью все молекулы ассоциированы между собой в единую жесткую пространственную структуру только во льду, причем при температуре ниже —183° С. При более высокой температуре часть водородных связей разрушается; считается, что вблизи температуры плавления (0° С) разрушаются 9–16% общего количества водородных связей, а при 40° С — примерно половина. При переходе в газообразное состояние (в пар) разрушаются практически все водородные связи, очень небольшая часть молекул воды соединена в двойные агрегаты (дигидроли). Изменение степени ассоциированности оказывает столь заметное влияние на свойства воды, что, по мнению некоторых специалистов, воду при 25—75°С и воду вблизи 0°С можно рассматривать как два различных по своей природе растворителя. Жидкую воду можно представить состоящей из областей двух видов — «льдоподобных» с ассоциированными молекулами и «плотноупакованных» со свободными отдельными молекулами. Такие области, включающие 102–103 молекул, постоянно разрушаются и вновь возникают.

Энергия водородных связей составляет около 18,9 кДж/моль (4,5 ккал/моль), она значительно меньше энергии химической связи, составляющей более 100 кДж/моль. В то же время эта энергия превышает энергию вандервальсовых сил (9,6 кДж/моль) и энергию теплового движения молекул (около 2,5 кДж/моль при 27° С). Энергия образования молекул воды из водорода и кислорода представляет собой достаточно большую величину — 242 кДж/моль, что обусловливает высокую устойчивость молекул. Вода не изменяется под действием большинства соединений, которые растворяет, и считается инертным растворителем.

Вода имеет большую диэлектрическую проницаемость, кроме того ее молекулы представляют собой диполи, поэтому обладает высокой растворяющей способностью по отношению к полярным соединениям из-за снижения межатомных и межмолекулярных сил. Ионы растворенных веществ размещаются в структуре воды или в ее полостях, либо замещая молекулы Н2О. В любом случае они вызывают изменение структуры воды: во-первых, из-за несовпадения размеров иона и молекулы h3O, во-вторых, из-за изменения ориентации молекул Н2О вследствие влияния иона. Крупные слабозаряженные ионы разрушают структуру воды. Небольшие высокозаряженные ионы способствуют структурообразованию в воде, правда, эти структуры могут отличаться от характерной для воды льдоподобной структуры. Однако все эти эффекты справедливы до температуры 40—50°С, при более высокой температуре все ионы способствуют упрочнению структуры воды.

Эффект разрушения — упрочнения структуры сказывается на таких параметрах, как вязкость, диффузия и, соответственно, зависящих от них явлений очистки воды (коагуляция, осаждение и т.д.)

Образование структур из дипольных молекул воды вокруг ионов растворимых веществ или других заряженных частиц носит название гидратации. Чем выше заряд иона и чем меньше его размеры, тем сильнее он гидратируется, тем большее количество молекул воды входит в гидратную оболочку иона. Катионы, как правило, гидратируются сильнее, чем анионы.

Образование водородных связей и структурирование обусловливают многие исключительные свойства воды, отличающие ее от водородных соединений соседних элементов (аномалии воды). Ниже приводятся основные параметры воды.

вода — Термическое разложение пара на водород и кислород; при какой температуре наполовину разлагается и как рассчитать?

Задавать вопрос

спросил
3 года, 6 месяцев назад

Изменено
3 года, 6 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

$\begingroup$

В комментариях под этим ответом в Space Exploration SE я сказал:

(Википедия) говорит, что диссоциация воды стоит около 4,4 эВ на связь. Если 𝑘𝐵𝑇= 4,4 эВ и $k_B$ равно 8,617E-05 эВ/К, то это соответствует характерной температуре примерно 50 000 К . Близок ли выхлоп ядерной ракеты к этому? (понятия не имею)

и ответ был:

, но en.wikipedia.org/wiki/Water_splitting говорит 3000 К . Кто-нибудь может прояснить?

Эта статья в Википедии на самом деле говорит:

При очень высокой температуре 3000 °C более половины молекул воды разлагается, но при температуре окружающей среды только одна молекула из 100 триллионов диссоциирует под действием тепла.

Вопрос: Если для разрыва одной водородно-кислородной связи требуется 4,4 эВ, то как может половина воды диссоциировать только при 3273 К , где $k_B T$ всего около 0,28 эВ?

$$\exp \left( -\frac{0,28 \\text{эВ}}{4,4 \\\текст{эВ}} \right) \приблизительно 0,94$$

поэтому я наивно ожидал только около 6% воды диссоциировать при температуре 3000°С.

---

update: Я только что понял, что по своей наивности я забыл учесть, что образование h3 и O2 из свободных атомов H и O, вероятно, является экзотермическим, поэтому мои 4,4 эВ являются завышенной оценкой разницы энергий между начальными и конечные состояния. Но я не знаю, как это учесть.

• вода
• разложение

$\endgroup$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Разложение воды при высоких температурах и давлениях при реакторном облучении

Один из 4 828 отчетов в

ряд:

Отчеты Комиссии по атомной энергии доступны на этом сайте.

Показаны 1-4 из

25 страниц в этом отчете.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Описание

Частичный реферат: «Исследование диссоциации воды при высокой температуре и давлении при облучении было предпринято Отделом силовых установок Окриджской национальной лаборатории с целью определить степень важности явления с точки зрения конструкции. высокотемпературного энергетического реактора с водяным охлаждением Теория и прошлые эксперименты показывают, что чистая стационарная диссоциация определяется скоростями реакций диссоциации и рекомбинации в заданных условиях, причем скорость диссоциации по существу является функцией потока и скорости рекомбинации существенно зависит от температуры» (стр. 3).

Физическое описание

23 стр. : больной. ; 26 см.

Информация о создании

Фромм, Л. В.

16 сентября 1949 г.

Контекст

Этот

отчет

входит в состав сборника под названием:

Архив технических отчетов и библиотека изображений

и

предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ
к
Электронная библиотека ЕНТ,

цифровой репозиторий, размещенный на
Библиотеки ЕНТ.

Его просмотрели 245 раз.

Более подробную информацию об этом отчете можно посмотреть ниже.

Поиск

Открытый доступ

ВОЗ

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Автор

• Фромм, Л. В.

Создатель

• Комиссия по атомной энергии США

Издатель

• Комиссия по атомной энергии США

  
  Место публикации:
  

  Ок-Ридж, Теннесси

Предоставлено

Библиотеки ЕНТ Отдел государственных документов

Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.

О |

Просмотреть этого партнера

Свяжитесь с нами

Исправления и проблемы
Вопросы

Что

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.
Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.

Титулы

• 
  Основное название:
  

  Разложение воды при высоких температурах и давлениях при реакторном облучении

• 
  Добавлен заголовок:
  

  Отчет Комиссии по атомной энергии AECD-3996

• 
  Название серии:
  

  Отчеты Комиссии по атомной энергии

Описание

Частичный реферат: «Исследование диссоциации воды при высокой температуре и давлении при облучении было предпринято Отделом силовых установок Ок-Риджской национальной лаборатории с целью определить степень важности явления по отношению к конструкция высокотемпературного энергетического реактора с водяным охлаждением Теория и прошлые эксперименты показывают, что результирующая стационарная диссоциация определяется скоростями реакций диссоциации и рекомбинации в заданных условиях, при этом скорость диссоциации по существу является функцией потока и рекомбинации скорость существенно зависит от температуры» (стр. 3).

Физическое описание

23 стр. : больной. ; 26 см.

Предметы

Тематические рубрики Библиотеки Конгресса

• Вода — Влияние радиации на.
• Водоохлаждаемые реакторы.

Язык

• Английский

Тип вещи

• Отчет

Идентификатор

Уникальные идентификационные номера для этого отчета в электронной библиотеке или других системах.

• ОСЛК :

  70221983

• Отчет № :

  АЭКД-3996

• Номер гранта :

  W-7405-eng-26

• Ключ архивного ресурса :
  ковчег:/67531/metadc100808

Коллекции

Этот отчет является частью следующего сборника связанных материалов.

Архив технических отчетов и библиотека изображений

Эта подборка материалов из Архива технических отчетов и библиотеки изображений (TRAIL) включает труднодоступные отчеты, опубликованные различными государственными учреждениями. Технические публикации содержат отчеты, изображения и технические описания исследований, выполненных для правительственных учреждений США. Темы варьируются от добычи полезных ископаемых, опреснения и радиации до более широких исследований в области физики, биологии и химии. Некоторые отчеты включают карты, раскладки, чертежи и другие материалы большого размера.

О |

Просмотрите эту коллекцию

Каковы мои обязанности при использовании этого отчета?

Цифровые файлы

• 25

  файлы изображений

  доступны в нескольких размерах

• 1

  файл

  (. pdf)

• API метаданных:
  описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Дата создания

• 16 сентября 1949 г.

Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ

• 24 февраля 2016 г., 16:27

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Вчера:
0

Последние 30 дней:
1

Всего использовано:
245

Дополнительная статистика

Взаимодействие с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

Поиск внутри

Поиск

Начать чтение

PDF-версия также доступна для скачивания.

• Все форматы

Цитаты, права, повторное использование

• Ссылаясь на этот отчет

• Обязанности использования

• Лицензирование и разрешения

• Связывание и встраивание

• Копии и репродукции

Международная структура совместимости изображений

Мы поддерживаем IIIF Презентация API

Распечатать/поделиться

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Архивный ресурсный ключ (ARK)

• ERC Запись:
  /ark:/67531/metadc100808/?
• Заявление о стойкости:
  /ark:/67531/metadc100808/??

Международная структура совместимости изображений (IIIF)

• IIIF Манифест:
  /ковчег:/67531/metadc100808/манифест/

Форматы метаданных

• UNTL Формат:
  /ark:/67531/metadc100808/metadata. untl.xml
• DC РДФ:
  /ark:/67531/metadc100808/metadata.dc.rdf
• DC XML:
  /ark:/67531/metadc100808/metadata.dc.xml
• OAI_DC :
  /oai/?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=info:ark/67531/metadc100808
• МЕТС :
  /ark:/67531/metadc100808/metadata. mets.xml
• Документ OpenSearch:
  /ark:/67531/metadc100808/opensearch.xml

Изображений

• Миниатюра:
  /ark:/67531/metadc100808/миниатюра/
• Маленькое изображение:
  /ковчег:/67531/metadc100808/маленький/

URL-адреса

• В текст:
  /ark:/67531/metadc100808/urls.