以木炭还原氧化铜探究固相反应机理及反应条件 木炭还原氧化铜
时间：2019-02-07 03:23:45 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号:1005-6629(2009)08-0048-02 中图分类号:G633.8文献标识码:C 木炭还原氧化铜实验是中学化学教材中固相反应的典型代表之一,该实验因成功率低而被广泛讨论,如反应物的质量比、反应物研和程度、反应温度甚至试管大小都影响该实验的效果[1]。狭义地讲,固相反应(Solid state reaction)是固体与固体之间发生化学反应生成新的固体产物的过程,如燃烧石灰石、氯酸钾分解等。本文从狭义的概念来讨论固相反应。
1固相反应的微观模型
固相反应机理较气相或液相反应复杂,通常包括以下基本步骤[2]:①吸附和解吸;②界面上原子间反应;③在界面上或内部形成新物相的核;④物质通过界面输送。在各步中,往往有某一个反应步骤进行得比较慢,整个反应的反应速度就受这一步反应所控制,叫做控速步骤。固体粉末反应大部分是扩散控制的反应。
Jander(杨德尔)首先提出了固体粉末反应的扩散模型[3]。他对反应体系做了一些简化处理,设想反应物A是半径为r的球形颗粒,其分散在连续的反应物B的介质中,并假定在A微粒的表面上产生厚度为x的产物层(AB),如图1所示。因此物质的传递输送是沿着A与B的接触点进行相互扩散。产物层AB形成后反应要继续进行,就必须有B通过产物层扩散到A-AB的界面才能与A反应生成AB。其中通过产物层的扩散速度最慢,决定着整个反应的速度。而晶体结构缺少对称性或结构具有缺陷的地方容易成为初始反应的核心。
综上,从固相反应微观机理分析可知,反应物的晶体结构、粒度、比表面积、反应温度是影响固相反应的主要因素。正如在木炭还原氧化铜实验中发现,木炭和氧化铜的干燥程度、研和程度、质量比、堆积形态、加热灯具等均对反应进程和反应速度产生作用。
2固相反应的热力学研究
热力学通过考虑反应的自由能变化来判定该反应能否发生,即ΔG 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
