Основные химические реакции и их тепловые эффекты

Реакция	Тепловой эффект, калории/моль
Si + O2 = SiO2	+ 204 000
Si + 2FeO = 2Fe + SiO2	+ 75 000
Fe + ½ O2 = FeO	+ 64 430
Mn + FeO = MnO + Fe	+ 32 000
C+ ½ O2 = CO	+ 29 040
2Cr + 3FeO = Cr2O3 + 3Fe	+ 79 500
2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe	+ 32 190
3FeO + P2O5 = (FeO)3 P2O5	+ 52 360
4CaO + (FeO)3 P2O5 = (CaO)4 P2O5 + 3FeO	+ 108 340
3CaO + P2O5 = Ca2P2O8	+ 159 500
FeS + Mn = MnS + Fe	+ 26 450
FeS + MnO = MnS + FeO	− 5 840
CaO + 3C = CaC2 + CO	− 108 000
3FeO + 2 Al = Al2O3 + 3Fe	+ 200 410
2Cr + 3/2O2 = Cr2O3	+ 273 000
3CaO + Al2O3 = Ca3Al2O6	+ 20 700
C + FeO = Fe + CO	− 35 460
SiO2 + 2C = Si + 2CO	− 147 910
Mn + 1/2O2 = MnO	+ 96720
SiO2 + 2 Mn = Si + 2MnO	− 14 410
2CaO + SiO2 = Ca2SiO4	+ 34 270
CaO + SiO2 = CaSiO3	+ 17 900
3CaO + SiO2 = Ca3SiO5	+ 28 700
3CaO + Al2O3 + 2SiO2 = Ca3Al2Si2O10	+ 38 700
2FeO + SiO2 = Fe2SiO4	+ 11 300
MnO + SiO2 = MnSiO3	+ 6 500
2MgO + SiO2 = Mg2SiO4	+ 33 000
3MgO + P2O5 = Mg3P2O8	+ 114 900

Все химические реакции делятся на обратимые и необратимые. Обратимыми называются реакции, протекающие одновременно в двух направлениях, т.е. при которых продукты реакции, взаимодействуя друг с другом, образуют исходные вещества. Взаимодействие исходных веществ называется прямой реакцией, а взаимодействие образующихся веществ — обратимой реакцией. Примером обратимой реакции может быть реакция окисления марганца в конвертерной ванне, которая выражается уравнением:

(FеO) + [Мn] ↔ (МnО) + [Fе]*.

* Стрелки в уравнении указывают направление прямой и обратной реакций.

* В металлургии принято концентрации, веществ, растворенных в металле писать в квадратных скобках, растворенные в шлаке – в круглых, газообразные продукты реакции – в фигурных.

Обратимые реакции никогда не доходят до полного израсходования любого из реагирующих веществ. Они заканчиваются установлением химического равновесия, которое представляет собой равенство скоростей прямой и обратной реакций. Химическая реакция, находящаяся в равновесии, характеризуется определенными температурами, давлением и концентрацией необходимых веществ и продуктов реакции.

Необратимыми называются такие реакции, при которых исходные вещества практически полностью превращаются в продукты реакции. Условием необратимых реакций является необходимость удаления продуктов реакции. Окисление углерода в конвертерной ванне является необратимой реакцией, так как образующийся монооксид углерода сразу же удаляется из ванны:

(FеО) + [С] = [Fе] +{CO}.

• Скорость химической реакции – это количество вещества, прореагировавшего в единицу времени.

• Закон сохранения материи – сумма масс всех веществ, полученных в результате реакции, всегда равна сумме масс веществ, израсходованных на данную реакцию.

• Закон постоянства состава — всякое химическое соединение имеет определенный постоянный состав, который зависит только от природы элементов, его образующих, и не зависит от способа его получения.

Например, пентаоксид фосфора может быть получен двумя способами: