ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРЕНИИ И ВЗРЫВЕ
1.1. ХИМИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГОРЕНИЯ
Горение является основным процессом на пожаре. Пожар начинается с возникновения горения и заканчивается его прекращением. Что лежит
в основе процесса горения, какими характерными особенностями оно обладает?
По-видимому, самым общим определением процесса горения может
быть следующее. Горение – это сложный физико-химический процесс, в
основе которого лежит быстрая химическая реакция, протекающая с выделением большого количества тепла и света.
Какие же химические реакции лежат в основе процесса горения?
Самыми рас реакциями горения являются реакции взаимодействия веществ с кислородом. Например, при горении водорода происходит реакция
Н2 + 0,5 О2 → Н2О
при горении метана –
СН4 + 2 О2 → СО2 + 2 Н2О
при горении ацетона –
С3Н6О + 4 О2 → 3 СО2 + 3 Н2О
Эти реакции относят к классу реакций окисления. Окислителем в
этих реакциях является кислород, а окисляемое в реакции горения вещество называют горючим. Горючими веществами в приведенных примерах
являются водород, метан, ацетон.
Реакции горения протекают при высоких температурах (Т > 1000 К),
поэтому они происходят быстро и до конца (т. е. до полного окисления
горючего вещества). При горении в основном образуются продукты полного окисления: для углерода – это СО2, для водорода – Н2О, для серы –
SО2 и т. д.
При невысоких температурах (Т ≈ 500–700 К) между горючим веществом и кислородом может происходить медленная реакция – окисление.
Например, метан окисляется до метилового спирта (СН3ОН), который в
дальнейшем может окисляться до альдегида (СН2О), а альдегид до муравьиной кислоты (НСООН). Все эти реакции экзотермические (происходят с
выделением тепла). Однако скорость выделения тепла в такой реагирующей
7
смеси недостаточна для поддержания температуры реакции (500–700 К).
Поэтому для того, чтобы в такой системе происходило окисление, реагирующую смесь необходимо подогревать, т. е. сообщать ей дополнительное
количество тепла. Если этого не сделать, то температура реагирующей
смеси вследствие теплопотерь понизится до температуры окружающей
среды (∼300 К) и реакция окисления прекратится. Если же эту систему
(смесь метана с кислородом) нагреть до очень высокой температуры
(>1000 К), то в ней возникнет качественно другая реакция окисления – реакция горения, которая протекает с большой скоростью, окисление идет
сразу до конца (образуются продукты полного окисления), поэтому выделяется максимальное количество тепла, и скорость тепловыделения обеспечивает поддержание в системе высокой температуры. В этом случае реакционную смесь больше подогревать не нужно, собственного тепла достаточно для нагревания этой системы до температуры, при которой происходит химическая реакция горения.
Таким образом, реакция горения, однажды возникнув, в дальнейшем сама себя поддерживать. Именно это является отличительной особенностью реакций горения. Пламя, являющееся зоной химических реакций
горения, будет существовать до тех пор, пока обеспечивается поступление в
эту зону свежих порций горючего и окислителя. С этим связана и пламени самопроизвольно рас по горючей смеси.
Горение веществ может происходить не только при их взаимодействии с кислородом, но и при взаимодействии с другими окислителями,
такими, как хлор, фтор, окислы азота.
Например, водород и многие углеводороды хорошо горят в атмосфере хлора. При горении водорода происходит реакция образования хлористого водорода:
Н2 + Cl2 → 2 HСl
Горение в хлоре сопровождается меньшим тепловыделением и происходит с меньшей скоростью, чем в кислороде.
Реже, но встречается и такое горение, при котором имеет место превращение только одного вещества. Примером тому может служить взрывное разложение ацетилена:
СН ≡ СН → 2 С (сажа) + Н2
К такому же типу реакций можно отнести горение пороха и некоторых твердых ракетных топлив.
Специалистам, работающим в области пожарной безопасности, приходится в основном иметь дело с горением в атмосфере воздуха, где окис
Объяснение:
элементарные частицы, атом, молекула — всё это объекты микромира, не наблюдаемого нами. в нём действуют иные законы, чем в макромире, объекты которого мы можем наблюдать или непосредственно, или с приборов (микроскоп, телескоп и т. поэтому, обсуждая далее строение электронных оболочек атомов, будем понимать, что мы создаём своё представление (модель), которое в значительной степени соответствует современным , хотя и не является абсолютно таким же, как у учёного-. наша модель .
электроны, двигаясь вокруг ядра атома, образуют в совокупности его электронную оболочку. число электронов в оболочке атома равно, как вы уже знаете, числу протонов в ядре атома, ему соответствует порядковый, или атомный, номер элемента в таблице д. и. менделеева. так, электронная оболочка атома водорода состоит из одного электрона, хлора — из семнадцати, золота — из семидесяти девяти.
как же движутся электроны? хаотически, подобно мошкам вокруг горящей лампочки? или же в каком-то определённом порядке? оказывается, именно в определённом порядке.
электроны в атоме различаются своей энергией. как показывают опыты, одни из них притягиваются к ядру сильнее, другие — слабее. главная причина этого заключается в разном удалении электронов от ядра атома. чем ближе электроны к ядру, тем они прочнее связаны с ним и их труднее вырвать из электронной оболочки, а вот чем дальше они от ядер, тем легче их оторвать. очевидно, что по мере удаления от ядра атома запас энергии электрона (е) увеличивается (рис. 38).
электроны, движущиеся вблизи ядра, как бы загораживают
максимальное (наибольшее) число электронов, находящихся на энергетическом уровне, можно определить по формуле: 2n2, где n — номер уровня. следовательно, первый энергетический уровень заполнен при наличии на нём двух электронов (2 × 12 = 2); второй — при наличии восьми электронов (2 × 22= 8); третий — восемнадцати (2 × з2 = 18) и т. д. в курсе 8—9 классов мы будем рассматривать элементы только первых трёх периодов, поэтому с завершённым третьим энергетическим уровнем у атомов мы не встретимся.
число электронов на внешнем энергетическом уровне электронной оболочки атома для элементов главных подгрупп равно номеру группы.
теперь мы можем составить схемы строения электронных оболочек атомов, руководствуясь планом:
а) определим общее число электронов на оболочке по порядковому номеру элемента; б) определим число заполняемых электронами энергетических уровней в электронной оболочке по номеру периода; в) определим число электронов на каждом энергетическом уровне (на 1-м — не больше двух; на 2-м — не больше восьми, на внешнем уровне число электронов равно свою в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.
1. изобразите схемы строения электронной оболочки атомов: а)
