Краткий курс пиротехники - страница 10
8 + 3 + 5 = 16 мол.
Следовательно, из 1 кг пороха выделится:
л газов;
здесь 1282 – сумма молекулярных весов компонентов пороха в соответствующих количествах.
Но в результате реакции, кроме газообразных продуктов, образовались и твердые продукты K>2CO>3, K>2SO>4 и K>2S с количеством молекул в каждом по уравнению (1). Следовательно, вес K>2CO>3 будет равен его молекулярному весу, а веса K>2SO>4 и K>2S будут равны их молекулярным весам, умноженным на число граммолекул, т.е. на 2. Итак,
вес K>2CO>3 = 138 г;
вес 2 K>2SO>4 = 2 * 174 = 348 г;
вес 2 K>2S = 110 г.
Следовательно, вес всех твердых веществ 596 г.
Чтобы вычислить количество твердых веществ, получаемое на 1 кг пороха, делим полученный вес на 1282.
Получим:
кг твердых продуктов.
§ 9. ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ГОРЕНИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВОВ
Химические реакции можно разделить на реакции, которые протекают с выделением тепла, и на реакции, которые протекают с поглощением его. Реакции первого типа называются э к з о т е р м и ч е с к и м и , а второго типа – э н д о т е р м и ч е с к и м и .
Горение пиротехнических составов является экзотермической реакцией.
Образование веществ также происходит в результате либо экзо- либо эндотермических реакции. Выделение при реакции тепла обычно обозначают + Q и поглощение тепла – Q.
Уравнение экзотермической реакции разложения хлората калия можно представить в следующем виде :
KCIO>3 >>KCI + 3 O + Q,
где Q =11,9 кал.
При соединении некоторых элементов в сложные химические вещества также происходит выделение или поглощение тепла. Для каждого соединения теплота образования ровна теплоте его разложения, но знаки у этих теплот взаимно противоположны. Следовательно, если при образовании воды в жидком виде из атомов водорода и кислорода выделяется Q кал тепла, то для разложения воды на водород и кислород надо затратить тоже Q кал. Сказанное можно условно выразить следующими реакциями:
Реакция эндотермическая, идущая с поглощением теплоты (закон Лавуазье и Лапласа)
Н>2О 2 Н + О – 68,4 кал.
В некоторых случаях одно вещество можно получить различными путями. Изменяя условия, в которых протекает реакция, можно в один прием получать конечные ее продукты, либо, останавливаясь на промежуточных продуктах, дойти до тех же конечных. При этом теплота образования (или разложения) химического соединения будет одной и той же, независимо от того, произошло ли последовательных реакции (закон Гесса). При образовании 1 граммолекулы угольного ангидрида из 1 атома углерода и 2 атомов кислорода выделяется 94,5 кал, т.е.
2О + С СО>2 + 94,5 кал.
При последовательном образовании угольного ангидрида, сначала получая окись углерода из 1 атома углерода и 1 атома кислорода, а затем присоединяя 1 атом кислорода к 1 молекуле окиси углерода, получим сумму теплот образования, также равную + 94,5 кал.
Сказанное выражается уравнениями:
2О + С СО>2 + 94,5 кал. (1)
О + С СО + 26,2 кал. (2)
СО + О СО>2 + 68,3 кал. (3)
Общая сумма теплот образования СО>2 во втором случае 26,2 + 68,3 = 94,5 кал.
Теплота образования одного вещества изменяется в зависимости от того, в каком агрегатном состоянии оно получается.
На основании разобранных выше законов термохимии (учение о теплоте, сопровождающей химические реакции) можно теоретически определить количество тепла, выделившегося при горении или при разложении веществ.
Теплота образования очень многих различных соединений определена и указана в специальных термохимических таблицах.
Теплота горения (или теплота разложения) может быть определена по уравнению:
Q>гор = Q>2 – Q>1,
Где Q>гор - количество калорий тепла, выделившегося в результате реакции горения;