Вопросы и ответы

EG54>>> 2) Зачем тогда в карамельке окись железа, если она уже окислена?
Б.г.>> взаимодействуя с горючим (сорбитом, сахаром) и продуктами его неполного сгорания (углерод, угарный газ) оксид железа восстанавливается до степени окисления II,
EG54> Спасибо. Теперь чуть понятнее.

Нет. Оксид железа просто дает атом трехвалентного железа, которое просто находясь рядом с молекулой нитрата, снижает энергию связей в этой молекуле, что снижает энергию активации в реакциях при разложении натрата. А это приводит к ускорению реакций горения с нитратами и не только.

Восстанавливаться оксиду железа совсем не зачем, точнее это может быть, но это ничего не даст, скорее будет только хуже, так как двухвалентный оксид железа уже хуже катализирует процесс.

А с точки зрения именно катализа, нужен только атом трехвалентного железа, а не его оксид. Оксид - только носитель для атома железа, а катализом обладают любые его трехвалентные соединения.

SashaMaks> А с точки зрения именно катализа, нужен только атом трехвалентного железа, а не его оксид. Оксид - только носитель для атома железа, а катализом обладают любые его трехвалентные соединения.

О, интересно стало.
А хлорид FeCl3 и сульфат Fe2(SO4)3 трехвалентного железа тоже обладают катализом?

Mihail66> А хлорид FeCl3 и сульфат Fe2(SO4)3 трехвалентного железа тоже обладают катализом?

Да, но с ними карамельное топливо получается сильно гигроскопичным и может даже не застыть полностью.

Самый лучший носитель для железа - это ферроцен, но он дорогой и не сильно лучше работает, чем оксид.

SashaMaks> Самый лучший носитель для железа - это ферроцен, но он дорогой и не сильно лучше работает, чем оксид.

И ферроцен довольно токсичен.

Я думаю что, где-то я опубликовал документ, но католического эффекта прусского голубого очень похож на ферроцен, но без токсичности. Однако никогда не пробовал.

pinko> католического эффекта прусского голубого

Где на бытовом уровне есть эта синька?(Чтобы не дорого, но сердито )
Случайно синька, которой женщины подсинивали воду при полоскании белого белья не оно?
Синяя гуашь, синяя краска для штампов и т.д. ?

SashaMaks> Самый лучший носитель для железа - это ферроцен, но он дорогой и не сильно лучше работает, чем оксид.

Из ферроценов я пробовал только берлинскую лазурь (синька она или нет я не знаю, но ею можно запросто все вокруг в синий цвет испоганить), и она карамель вообще не разгоняет. А вот с аммонийными окислителями хорошо взаимодействует.

Есть несколько химических веществ с общим названием "Берлинская лазурь" или "Милори" - надо искать гексациноферрат железа.

Возможные источники - Берлинская лазурь — Википедия

Я покупил его в магазине Mr.Magu.

pinko> Я покупил его в магазине Mr.Magu.
У меня от туда-же.

N.a.> Образующийся феррат калия как окислитель гораздо более активен (надо меньше энергии для его разложения). Отсюда и ускорение горения.

Есть наглядный факт подтверждения того, что феррат более активен, чем нитрат?
Впрочем не важно, феррат, если и образуется, то только на конечной стадии горения, т.е. уже в газовой фазе, от куда он уже никак не может повлиять на реакции разложения исходных компонентов топлива. А чтобы вообще как то на них повлиять из газово-пламенного слоя, необходимо увеличивать тепловой поток к поверхности топлива. При неизменном давлении, чтобы увеличить скорость горения до двух раз, тепловой поток придётся увеличить раза в 4 при показателе в 0,5! Т.е. согласно твоей теории теплотворность топлива должна возрасти до 4 раз на ровном месте!

SashaMaks> Нет. Оксид железа просто дает атом трехвалентного железа, которое просто находясь рядом с молекулой нитрата,
А как "атом" трёхвалентного железа может "находиться рядом с молекулой нитрата", если и нитрат, и окись железа - твёрдые вещества?

SashaMaks> снижает энергию связей в этой молекуле, что снижает энергию активации в реакциях при разложении натрата.

А почему для этого нужен обязательно "атом" (на самом деле, ион) металла с переменной валентностью?
Почему кальций, стронций, алюминий, и т.д., не катализируют эти реакции?

SashaMaks> Есть наглядный факт подтверждения того, что феррат более активен, чем нитрат?
SashaMaks> Впрочем не важно, феррат, если и образуется, то только на конечной стадии горения, т.е. уже в газовой фазе, от куда он уже никак не может повлиять на реакции разложения исходных компонентов топлива.

Феррат даже менее устойчив чем перманганат. Температура разложения феррата 120С, у перманганата 240С.
Феррат окисляет органику при н.у. При 100С окисляет даже воду (отнимает электроны у кислорода О(-2) превращая его в О2).

В начальной стадии в расплаве. Вся суть катализа в образовании промежуточного вещества с меньшей энергией активации.

Б.г.> А как "атом" трёхвалентного железа может "находиться рядом с молекулой нитрата", если и нитрат, и окись железа - твёрдые вещества?

Для этого нужно их измельчить и перемешать вместе, соответственно чем мельче, тем лучше.

Б.г.> А почему для этого нужен обязательно "атом" (на самом деле, ион) металла с переменной валентностью?

Ты спрашиваешь или знаешь? Если знаешь, что ион, то где первоисточник этих знаний???

Б.г.> Почему кальций, стронций, алюминий, и т.д., не катализируют эти реакции?

Любой атом, находящийся рядом с другим атомом или любая молекула, находящаяся рядом с другой молекулой, оказывают друг на друга влияние в той или иной степени. Это может приводить как повышению напряжения в межатомных связях (катализ) так и к их ослаблению (ингибирование).

Железо не единственный катализатор и не единственный ингибитор и не только для нитратов.

N.a.> В начальной стадии в расплаве. Вся суть катализа в образовании промежуточного вещества с меньшей энергией активации.

Только у тебя это вещество образуется уже слишком поздно.

А вся суть в катализе - это создание напряжений в межатомных связях или уменьшение их полей перекрытия в электронных облаках. Всё это приводит к уменьшению необходимой кинетической энергии для разрыва этих связей.

Вот пример работы атома железа в качестве катализа реакции при получении аммиака:

Всем:
В топливах с ПХА окись железа катализирует разложение органической связки. А не ПХА.
Ну, в некоторых случаях, по крайней мере.
Так что спорить о механизме катализа в топливах можно много и сильно!!!

Xan> В топливах с ПХА окись железа катализирует разложение органической связки. А не ПХА.

Откуда эта информация?

SashaMaks> Откуда эта информация?

Из какой-то книжки. Не помню точно.
Ссылки на все книжки, какие у меня есть, я когда-то давал.
В общем, катализаторы и ингибиторы действуют и на окислитель, и на горючее.

Xan> Из какой-то книжки. Не помню точно.

Я бы тоже почитал...

Xan> В общем, катализаторы и ингибиторы действуют и на окислитель, и на горючее.

Ну..., как бы..., двумя сообщениями выше:
"Любой атом, находящийся рядом с другим атомом или любая молекула, находящаяся рядом с другой молекулой, оказывают друг на друга влияние..." (Вопросы и ответы [SashaMaks#01.10.18 13:46])

Я пока опираюсь на свои опытные данные относительно применения Fe2O3 в натриевой карамели, где повышение эффективности данного катализатора достигалось за счёт повышения степени смешивания его именно с нитратом натрия. Но это не сложно определить опытным путём, на что больше влияет данное вещество в реакциях горения в том числе и для случая с ПХА...

Б.г.>> А как "атом" трёхвалентного железа может "находиться рядом с молекулой нитрата", если и нитрат, и окись железа - твёрдые вещества?
SashaMaks> Для этого нужно их измельчить и перемешать вместе, соответственно чем мельче, тем лучше.

Как ты их ни измельчай, размеры частиц селитры (10^-4 метра) и даже частиц окиси железа (10^-6 метра) несопоставимо больше межатомных расстояний (10^-10 метра)

Б.г.>> А почему для этого нужен обязательно "атом" (на самом деле, ион) металла с переменной валентностью?
SashaMaks> Ты спрашиваешь или знаешь?

Я точно знаю, что металлы с переменной валентностью катализируют, а те, у которых, кроме валентности 0 (свободный металл) возможна только какая-нибудь одна валентность - не катализируют.

SashaMaks> Если знаешь, что ион, то где первоисточник этих знаний???

Курс по химии для студентов МФТИ. Успешно сданный мной в 1984 году.

Б.г.>> Почему кальций, стронций, алюминий, и т.д., не катализируют эти реакции?
SashaMaks> Любой атом, находящийся рядом с другим атомом или любая молекула, находящаяся рядом с другой молекулой, оказывают друг на друга влияние в той или иной степени.

Да, вопрос в величине степени, потому что для переходных металлов она гораздо больше, чем для членов 1, 2 и 3 групп. Скажем, в триллион раз.

SashaMaks> Это может приводить как повышению напряжения в межатомных связях (катализ) так и к их ослаблению (ингибирование).
SashaMaks> Железо не единственный катализатор и не единственный ингибитор и не только для нитратов.

Приведи пример катализа какой-нибудь окислительно-восстановительной реакции каким-нибудь металлом из первых трёх групп "длинного" варианта таблицы Менделеева.
А то вот медь - отличный катализатор, но она в "побочной" подгруппе, поэтому проявляет степени окисления 1 и 2. Серебро отличный катализатор некоторых реакций, но там тоже 1 и 2.
Цинк - металл, у которого известна только степень окисления 2, он катализирует некоторые реакции, но только в органической химии, где степень окисления не меняется, а происходит перегруппировка атомов в молекуле.

SashaMaks> Я пока опираюсь на свои опытные данные относительно применения Fe2O3 в натриевой карамели, где повышение эффективности данного катализатора достигалось за счёт повышения степени смешивания его именно с нитратом натрия.

Это, между прочим, ошибка эксперимента. Или экспериментатора...

SashaMaks> Но это не сложно определить опытным путём, на что больше влияет данное вещество в реакциях горения в том числе и для случая с ПХА...

Предлагаю опытным путём определить, что ты ошибаешься.

В школьном учебнике неорганической химии предлагалось посыпать кубик рафинада табачным пеплом, тогда он загорается от спички, а без катализатора - не загорается.

Если немного модифицировать опыт, взяв не рафинад, а сахарную пудру, насыпать чайную ложку такой конической горкой, то чистая она от спички тоже не зажигается, а, если припудрить её сверху окисью железа с хорошей каталитической активностью, то отлично зажигается. Какой нитрат при этом?

Б.г.> Как ты их ни измельчай, размеры частиц селитры (10^-4 метра) и даже частиц окиси железа (10^-6 метра) несопоставимо больше межатомных расстояний (10^-10 метра)

Так важен не размер частиц, а расстояние между ними для того, чтобы что-то с чем-то было рядом. Размер частиц определяет общую площадь и число зон контактов между частицами. Чем мельче, тем больше площадь соприкосновения.

SashaMaks>> Если знаешь, что ион, то где первоисточник этих знаний???
Б.г.> Курс по химии для студентов МФТИ. Успешно сданный мной в 1984 году.

Можно ответить более конкретно, если курс был сдан "успешно"?
Так, чтобы можно было почитать что-то и посмотреть что-то, не тобой напечатанное...

Б.г.> Да, вопрос в величине степени, потому что для переходных металлов она гораздо больше, чем для членов 1, 2 и 3 групп. Скажем, в триллион раз.

Да нет там никакой разницы в "триллион раз" см. рис. (узнаешь от куда рис?)

Б.г.> Приведи пример катализа какой-нибудь окислительно-восстановительной реакции каким-нибудь металлом из первых трёх групп "длинного" варианта таблицы Менделеева.

Ты споришь сам с собой.
Твой изначальный пример относительно катализа оксида железа неприменим к другим его соединениям, так как там нет: "оксид железа восстанавливается до степени окисления II, и, сразу взаимодействуя с нитратом (и нитритом, что важно!) отнимает у него кислород".
Хлорид железа 3 ещё лучше катализирует и что?

Б.г.> Это, между прочим, ошибка эксперимента. Или экспериментатора...

Горючее не менялось, статистика уже идёт на несколько десятков. Результат воспроизводится.

SashaMaks>> Но это не сложно определить опытным путём, на что больше влияет данное вещество в реакциях горения в том числе и для случая с ПХА...
Б.г.> Предлагаю опытным путём определить, что ты ошибаешься.

1. Я не могу ошибаться, так как я ещё ничего не знаю и ничго не утверждаю в данном конкретном случае.
2. Данные эксперименты сейчас стоят на очереди - это ПХА с оксидом железа 3 и оксидом меди 2.
3. Рафинад - не топливо. В твоём примере отсутствует окислитель.
4. Ты споришь сам с собой, я не писал, что с горючкой нет катализа: "Любой атом, находящийся рядом с другим атомом или любая молекула, находящаяся рядом с другой молекулой, оказывают друг на друга влияние в той или иной степени." (Вопросы и ответы [SashaMaks#01.10.18 13:46])
5. Опережая свои опыты: (см. рис.)

П.С. Но мне важно определить количественно разницу катализа оксида железа в карамели и с ПХА.

SashaMaks> Твой изначальный пример относительно катализа оксида железа неприменим к другим его соединениям, так как там нет: "оксид железа восстанавливается до степени окисления II,

Окей, ион железа восстанавливается.

SashaMaks> взаимодействуя с нитратом (и нитритом, что важно!) отнимает у него кислород".
SashaMaks> Хлорид железа 3 ещё лучше катализирует и что?
А то, что, во-первых, хлор тоже взаимодействует и с нитратом, и с нитритом, это не катализ, а параллельно текущая реакция, а, во-вторых, хлорид очень быстро перестаёт быть хлоридом.

При нагревании в атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора:
2FeCl₃= 2FeCl₂+Cl
За счёт того, что трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса, он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами, при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты:

При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа:

Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды.

 

SashaMaks> SashaMaks>> Но это не сложно определить опытным путём, на что больше влияет данное вещество в реакциях горения в том числе и для случая с ПХА...
Б.г.>> Предлагаю опытным путём определить, что ты ошибаешься.
SashaMaks> 3. Рафинад - не топливо. В твоём примере отсутствует окислитель.
А катализ - присутствует, вот в чём прикол-то! И механизм этого катализа никак не может быть похожим на описанный тобою, ибо площадь контакта ничтожна - мы посыпали окисью железа только верхнюю поверхность кучки сахарной пудры.

SashaMaks> 4. Ты споришь сам с собой, я не писал, что с горючкой нет катализа: "Любой атом, находящийся рядом с другим атомом или любая молекула, находящаяся рядом с другой молекулой, оказывают друг на друга влияние в той или иной степени." (Вопросы и ответы [SashaMaks#01.10.18 13:46])

Let me google it for you:

Б.г.> Окей, ион железа восстанавливается.

От куда в оксиде железа 3 возьмётся его ион?

Б.г.> А то, что, во-первых, хлор тоже взаимодействует и с нитратом, и с нитритом, это не катализ, а параллельно текущая реакция,

Можешь её описать, а потом опытным путём доказать, что хлор не ингибитор, а катализатор?

Б.г.> а, во-вторых, хлорид очень быстро перестаёт быть хлоридом.
Б.г.> взаимодействуя с горючим (сорбитом, сахаром) и продуктами его неполного сгорания (углерод, угарный газ) оксид железа восстанавливается до степени окисления II, и, сразу взаимодействуя с нитратом (и нитритом, что важно!) отнимает у него кислород.

Тогда надо сразу использовать соединения железа 2, а не 3. Зачем эта лишняя реакция в топливе??? Очевидно, что отбирать кислород лучше сразу двухвалентными соединениями железа.
Твоя здесь логика противоречива с действительностью.
Я больше верю тому, что написано в учебниках про адсорбцию и координационные связи, в межмолекулярное взаимодействие с электронной плотностью распределения по всей молекуле.

Б.г.> А катализ - присутствует, вот в чём прикол-то!

Твой пример - это не топливо. Это не одно и тоже!

Б.г.> Let me google it for you:
Б.г.> Катализ солями переходных металлов - Справочник химика 21

Очень "интересно", но читать последствия твоего спора с собой мне не интересно.