เคมีเสียง. ปฏิกิริยาเคมีเสียงของเกลือเบอร์ทอลเล็ตและขนมหวาน

คำนิยาม

ปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของสารซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและ (หรือ) โครงสร้างเกิดขึ้น

บ่อยครั้งที่ปฏิกิริยาเคมีเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการในการแปลงสารตั้งต้น (รีเอเจนต์) ให้เป็นสารสุดท้าย (ผลิตภัณฑ์)

ปฏิกริยาเคมีเขียนโดยใช้สมการทางเคมีที่มีสูตรของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ตามกฎการอนุรักษ์มวล จำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการทางเคมีจะเท่ากัน โดยทั่วไป สูตรของสารตั้งต้นจะเขียนไว้ทางด้านซ้ายของสมการ และสูตรของผลิตภัณฑ์จะเขียนไว้ทางด้านขวา ความเท่าเทียมกันของจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการทำได้โดยการใส่สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์จำนวนเต็มไว้หน้าสูตรของสาร

สมการทางเคมีอาจมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะของปฏิกิริยา เช่น อุณหภูมิ ความดัน การแผ่รังสี ฯลฯ ซึ่งระบุด้วยสัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้องด้านบน (หรือ "ด้านล่าง") เครื่องหมายเท่ากับ

ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดสามารถจัดกลุ่มได้หลายประเภทซึ่งมีลักษณะเฉพาะบางประการ

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามจำนวนและองค์ประกอบของสารตั้งต้นและผลลัพธ์

ตามการจำแนกประเภทนี้ ปฏิกิริยาเคมีแบ่งออกเป็นปฏิกิริยาการเชื่อมต่อ การสลายตัว การทดแทน และการแลกเปลี่ยน

ผลที่ตามมา ปฏิกิริยาผสมจากสารสองชนิดขึ้นไป (เชิงซ้อนหรือเชิงเดี่ยว) ทำให้เกิดสารใหม่ขึ้นมาหนึ่งชนิด ใน ปริทัศน์สมการของปฏิกิริยาเคมีดังกล่าวจะมีลักษณะดังนี้:

ตัวอย่างเช่น:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

ดังนั้น 3 + H 2 O = H 2 ดังนั้น 4

2Mg + O 2 = 2MgO

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

ปฏิกิริยาของสารประกอบโดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นแบบคายความร้อน กล่าวคือ ดำเนินการปล่อยความร้อนต่อไป หากสารเชิงเดี่ยวมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา ปฏิกิริยาดังกล่าวมักเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ (ORR) เช่น เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของธาตุ เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดได้อย่างชัดเจนว่าปฏิกิริยาของสารประกอบระหว่างสารเชิงซ้อนจะถูกจัดประเภทเป็น ORR หรือไม่

ปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดสารใหม่หลายชนิด (เชิงซ้อนหรือเชิงเดี่ยว) จากสารเชิงซ้อนชนิดเดียวจัดเป็น ปฏิกิริยาการสลายตัว. โดยทั่วไปสมการของปฏิกิริยาเคมีของการสลายตัวจะมีลักษณะดังนี้:

ตัวอย่างเช่น:

แคลเซียมคาร์บอเนต 3 แคลเซียมคาร์บอเนต + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

ลูกบาศ์ก(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

เอช 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)

ปฏิกิริยาการสลายตัวส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน (1,4,5) อาจสลายตัวเนื่องจากการสัมผัส กระแสไฟฟ้า(2). การสลายตัวของผลึกไฮเดรต กรด เบสและเกลือของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจน (1, 3, 4, 5, 7) เกิดขึ้นโดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบเช่น ปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับ ODD ปฏิกิริยาการสลายตัวของ ORR รวมถึงการสลายตัวของออกไซด์ กรด และเกลือที่เกิดจากองค์ประกอบในสถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้น (6)

ปฏิกิริยาการสลายตัวก็เกิดขึ้นเช่นกัน เคมีอินทรีย์แต่ภายใต้ชื่ออื่น - การแคร็ก (8), การดีไฮโดรจีเนชัน (9):

ค 18 ชม. 38 = ค 9 ชม. 18 + ค 9 ชม. 20 (8)

ค 4 ชม. 10 = ค 4 ชม. 6 + 2 ชม. 2 (9)

ที่ ปฏิกิริยาการทดแทนสารเชิงเดี่ยวมีปฏิกิริยากับสารเชิงซ้อน เกิดเป็นสารเชิงเดี่ยวใหม่และสารเชิงซ้อนใหม่ โดยทั่วไป สมการของปฏิกิริยาการทดแทนสารเคมีจะมีลักษณะดังนี้:

ตัวอย่างเช่น:

2อัล + เฟ 2 โอ 3 = 2เฟ + อัล 2 โอ 3 (1)

สังกะสี + 2HCl = สังกะสี 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)

2КlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

ปฏิกิริยาทดแทนส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ (1 – 4, 7) ตัวอย่างของปฏิกิริยาการสลายตัวซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันเกิดขึ้นมีน้อย (5, 6)

ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างสารเชิงซ้อนซึ่งพวกมันแลกเปลี่ยนส่วนที่เป็นส่วนประกอบ โดยทั่วไปคำนี้ใช้สำหรับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับไอออนที่พบใน สารละลายที่เป็นน้ำ. โดยทั่วไป สมการของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนทางเคมีจะมีลักษณะดังนี้:

AB + ซีดี = โฆษณา + CB

ตัวอย่างเช่น:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไม่ใช่รีดอกซ์ กรณีพิเศษของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนเหล่านี้คือปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง (ปฏิกิริยาของกรดกับด่าง) (2) ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนดำเนินไปในทิศทางที่สารอย่างน้อยหนึ่งชนิดถูกกำจัดออกจากทรงกลมปฏิกิริยาในรูปของสารที่เป็นก๊าซ (3) ตะกอน (4, 5) หรือสารประกอบที่แยกตัวได้ไม่ดี ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นน้ำ (1, 2 ).

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามการเปลี่ยนแปลงของสถานะออกซิเดชัน

ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ (1, 2) และปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นโดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน (3, 4)

2มก. + คาร์บอนไดออกไซด์ 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (ตัวรีดิวซ์)

C 4+ + 4e = C 0 (ตัวออกซิไดซ์)

เฟS 2 + 8HNO 3 (conc) = เฟ(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (ตัวรีดิวซ์)

N 5+ +3e = N 2+ (ตัวออกซิไดซ์)

AgNO 3 +HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามผลความร้อน

ขึ้นอยู่กับว่าความร้อน (พลังงาน) ถูกปล่อยออกมาหรือดูดซับในระหว่างการทำปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดจะถูกแบ่งตามอัตภาพเป็นคายความร้อน (1, 2) และดูดความร้อน (3) ตามลำดับ ปริมาณความร้อน (พลังงาน) ที่ปล่อยออกมาหรือถูกดูดซับระหว่างปฏิกิริยาเรียกว่าผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยา หากสมการระบุปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือถูกดูดซับ สมการดังกล่าวจะเรียกว่าเทอร์โมเคมี

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46.2 กิโลจูล (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602.5 กิโลจูล (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90.4 กิโลจูล (3)

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามทิศทางของปฏิกิริยา

ขึ้นอยู่กับทิศทางของปฏิกิริยา จะมีความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ย้อนกลับได้ (กระบวนการทางเคมีซึ่งผลิตภัณฑ์สามารถทำปฏิกิริยากันภายใต้สภาวะเดียวกันกับที่ได้รับมาเพื่อสร้างเป็นสารตั้งต้น) และไม่สามารถย้อนกลับได้ (กระบวนการทางเคมีซึ่งผลิตภัณฑ์ไม่ สามารถทำปฏิกิริยากันเป็นสารตั้งต้นได้) )

สำหรับปฏิกิริยาผันกลับได้ สมการในรูปแบบทั่วไปมักจะเขียนได้ดังนี้

เอ + บี ↔ เอบี

ตัวอย่างเช่น:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ได้แก่ ปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2

ค 6 ชม. 12 โอ 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

หลักฐานของการเปลี่ยนแปลงไม่ได้ของปฏิกิริยาอาจเป็นการปล่อยสารที่เป็นก๊าซ ตะกอน หรือสารประกอบที่แยกตัวได้ไม่ดี ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นน้ำ เป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีตามการมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยา

จากมุมมองนี้ ปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาและไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยาจะแตกต่างกัน

ตัวเร่งปฏิกิริยาคือสารที่เร่งปฏิกิริยาเคมีให้เร็วขึ้น ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยาเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาบางอย่างไม่สามารถเกิดขึ้นได้เลยหากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (ตัวเร่งปฏิกิริยา MnO 2)

บ่อยครั้งที่ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาตัวใดตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยานี้ (ปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ):

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O โดยที่ Me คือโลหะ

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ก๊าซมีเทนเบากว่าอากาศ โฟมจึงลอยขึ้นไปบนเพดานได้ง่าย การเผาไหม้ที่สดใสของส่วนประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติไม่ควรทำให้ใครแปลกใจ - เช่นเดียวกันอาจกล่าวได้เกี่ยวกับไฮโดรคาร์บอนเบา ๆ

ที่มา: วิทยาศาสตร์ใน GIF

2. ปฏิกิริยาออกซิเดชันของลูมินอลและโพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (III)

นี่คือตัวอย่างของเคมีเรืองแสง: ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของลูมินอล จะมองเห็นได้ชัดเจน ด้วยสายตาของมนุษย์เรืองแสง เกลือเลือดแดงทำหน้าที่ที่นี่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา - อย่างไรก็ตามเฮโมโกลบินสามารถเล่นบทบาทเดียวกันได้ซึ่งเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่อธิบายไว้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอาชญวิทยาเพื่อตรวจจับร่องรอยของเลือด

ที่มา: การแสดงวิทยาศาสตร์ของศาสตราจารย์นิโคลัส

3. ลูกโป่งที่เต็มไปด้วยสารปรอท (ปฏิกิริยาเมื่อกระทบพื้น)

ปรอทเป็นโลหะชนิดเดียวที่ยังคงเป็นของเหลวภายใต้สภาวะปกติ ทำให้สามารถเทลงในบอลลูนได้ อย่างไรก็ตาม สารปรอทนั้นหนักมากจนแม้แต่ลูกบอลที่ตกลงมาจากที่สูงเพียงเล็กน้อยก็สามารถฉีกมันเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้

ที่มา: ไม่มีลูกอีกต่อไป

4. การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโพแทสเซียมไอโอไดด์

ในกรณีที่ไม่มีสิ่งเจือปนสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในน้ำค่อนข้างเสถียร แต่ทันทีที่เติมโพแทสเซียมไอโอไดด์ลงไปการสลายตัวของโมเลกุลเหล่านี้จะเริ่มขึ้นทันที มันมาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนโมเลกุลซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของโฟมต่างๆได้อย่างสมบูรณ์แบบ

ที่มา: Fishki.net

5. เหล็ก + คอปเปอร์ซัลเฟต

หนึ่งในปฏิกิริยาแรกๆ ที่ศึกษาในหลักสูตรเคมีของรัสเซีย: จากการทดแทน โลหะ (เหล็ก) ที่มีฤทธิ์มากกว่าจะละลายและเข้าสู่สารละลาย ในขณะที่โลหะที่มีฤทธิ์น้อยกว่า (ทองแดง) จะตกตะกอนในรูปของสะเก็ดสี อย่างที่คุณอาจคาดเดาได้ว่าแอนิเมชั่นนั้นมีความเร่งตามเวลาอย่างมาก

ที่มา: Trinixy

6. ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโพแทสเซียมไอโอไดด์

อีกตัวอย่างหนึ่งของปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (หรือที่เรียกว่าเปอร์ออกไซด์) เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา ให้ความสนใจกับขวดผงซักฟอกที่วางอยู่บนโต๊ะ: สิ่งนี้ช่วยให้ไส้กรอกสบู่ตกลงบนโต๊ะปรากฏขึ้น

ที่มา: Trinixy

7. การเผาไหม้ลิเธียม

ลิเธียมเป็นหนึ่งในโลหะอัลคาไล ซึ่งถือว่ามีฤทธิ์มากที่สุดในบรรดาโลหะอื่นๆ ทั้งหมด มันไม่ได้เผาไหม้รุนแรงเท่ากับโซเดียมและโพแทสเซียมในพี่น้อง แต่ก็เห็นได้ง่ายว่ากระบวนการนี้ยังเร็วมาก

ที่มา: Trinixy

8. การคายน้ำของน้ำตาลในกรดซัลฟิวริก

ปฏิกิริยาที่ง่ายมากและมีประสิทธิภาพมาก: กรดซัลฟิวริกดึงน้ำออกจากโมเลกุลซูโครส และเปลี่ยนให้เป็นอะตอมคาร์บอน (เพียงแค่ถ่านหิน) น้ำที่เป็นแก๊สปล่อยถ่านหินให้เกิดฟอง ทำให้เรามองเห็นเสาสีดำที่ดูน่ากลัว

ที่มา: Fishki.net

9. แก้วควอทซ์

ซึ่งแตกต่างจากกระจกหน้าต่างมาตรฐานควอตซ์มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า: มันจะไม่ "ไหล" บนเตาแก๊สทั่วไป นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมหลอดควอทซ์จึงถูกบัดกรีบนหัวเผาออกซิเจนซึ่งมีปริมาณมากกว่า อุณหภูมิสูงเปลวไฟ.

ที่มา: การวิจัยระดับโลก

10. ฟลูออเรสซีน

ในสารละลายที่เป็นน้ำ เมื่อสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต สีย้อมสีเขียวจะเปล่งแสงออกมาในช่วงที่มองเห็นได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเรืองแสง

ที่มา: ทอยซอย

11. ฟ้าผ่าในกระบอกสูบ

ปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนซัลไฟด์กับไนโตรเจนออกไซด์ (I) ไม่เพียงมาพร้อมกับแสงสีขาวสว่างชวนให้นึกถึงลูกบอลสายฟ้าเท่านั้น แต่ยังมีลักษณะเสียงตลกด้วยซึ่งทำให้ได้รับชื่อยอดนิยม - "สุนัขเห่า" บางครั้ง พวกเขาพยายามที่จะส่งสารนี้ออกไปเป็นโลหะมีค่า

คำนำ
การแนะนำ
§ 1. วิชาเคมีเสียง
§ 2. เรียงความเกี่ยวกับการพัฒนาเคมีเสียง
§ 3. วิธีการทดลองเคมีเสียง
บทที่ 1 สนามเสียงและ โพรงอากาศล้ำเสียง
§ 4. สนามเสียงและปริมาณที่แสดงลักษณะเฉพาะ (แนวคิดพื้นฐาน)
§ 5. โพรงเสียงในของเหลว
§ 6. นิวเคลียสของโพรงอากาศในของเหลว
§ 7. การเต้นและการล่มสลายของฟองอากาศคาวิเทชั่น
§ 8. พลวัตของการพัฒนาภูมิภาคคาวิเทชั่น
บทที่ 2 การศึกษาเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับปฏิกิริยาโซโนเคมีและการเรืองแสงของแสง
§ 9. อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีต่อปฏิกิริยาเคมีเสียงและการเรืองแสงของแสง
§ 10. การเรืองแสงร่วมในของเหลวต่างๆ
§ 11. กระบวนการทางกายภาพที่นำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาเคมีเสียงและการเรืองแสงของแสง
§ 12. การศึกษาสเปกตรัมของการเรืองแสงร่วม
§ 13. กระบวนการประถมศึกษาและมัธยมศึกษาในฟองอากาศคาวิเทชัน
§ 14. การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีล้ำเสียง
§ 15. เกี่ยวกับกลไกอิทธิพลของก๊าซและการเกิดปฏิกิริยาเคมีเสียง
§ 16. สนามเสียงที่ความเข้มต่ำ
§ 17. สนามเสียงความถี่ต่ำ
บทที่ 3 พลังงานของปฏิกิริยาเคมีเสียงและกระบวนการเคมีกายภาพที่เกิดจากโพรงอากาศ
§ 18. วิธีหลักในการแปลงพลังงานของการสั่นสะเทือนทางเสียง
§ 19. ผลผลิตเคมีอะคูสติกของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (ผลผลิตพลังงาน)
§ 20. อัตราผลตอบแทนทางเคมีอะคูสติกเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์แยกน้ำอัลตราโซนิก
§ 21. ผลผลิตพลังงานของการเรืองแสงในถั่วเหลือง
§ 22. การขึ้นอยู่กับความเร็วของปฏิกิริยาเคมีเสียงกับความเข้มของอุลตร้า คลื่นเสียง
§ 23. การพึ่งพาความเร็วของกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่เกิดจากการเกิดโพรงอากาศกับความเข้มของคลื่นอัลตราโซนิก
§ 24. กฎหมายเชิงปริมาณทั่วไป
§ 25. เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานที่ส่งออกจากปฏิกิริยาเคมีเสียงและการเรืองแสงด้วยแสง
บทที่ 4 จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีล้ำเสียง
§ 26. สถานะคงที่สำหรับความเข้มข้นของอนุมูลเฉลี่ยตลอดระยะเวลาการสั่นและปริมาตร (การประมาณครั้งแรก)
§ 27. การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของอนุมูลเฉลี่ยต่อปริมาตร (การประมาณที่สอง)
§ 28. แบบจำลองการแพร่กระจายของคาวิเทชันของการกระจายตัวของอนุมูลเชิงพื้นที่และชั่วคราว (การประมาณที่สาม)
§ 29 สถานที่ของพลังงานคลื่นอัลตราโซนิกท่ามกลางวิธีการทางกายภาพอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลต่อสสาร
§ 30. คุณสมบัติของการแพร่กระจายความร้อนจากฟองอากาศคาวิเทชั่น
บทที่ 5 เคมีเสียงของน้ำและสารละลายที่เป็นน้ำ
§ 31. คุณสมบัติหลักของผลการทดลองที่ได้รับ
§ 32. โซโนไลซิสของสารละลายกรดคลอโรอะซิติก เกี่ยวกับการเกิดขึ้นของอิเล็กตรอนไฮเดรตในสนามคลื่นอัลตราโซนิก
§ 33. ออกซิเดชันของเหล็ก (II) ซัลเฟตในสนามคลื่นอัลตราโซนิก
§ 34. การลดซีเรียม (IV) ซัลเฟตในสนามคลื่นอัลตราโซนิก
§ 35. การสังเคราะห์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระหว่างการโซโนไลซิสของน้ำและสารละลายในรูปแบบน้ำ
§ 36. การคำนวณค่าเอาต์พุตเคมี - อะคูสติกเริ่มต้น
§ 37. ปฏิกิริยาเคมีเสียงในน้ำและสารละลายในน้ำในบรรยากาศไนโตรเจน
§ 38 การเริ่มต้นโดยคลื่นอัลตราโซนิคของปฏิกิริยาลูกโซ่ของสเตอริโอไอโซเมอไรเซชันของกรดเอทิลีน-1,2-ไดคาร์บอกซิลิกและเอสเทอร์
บทสรุป. แนวโน้มการใช้คลื่นอัลตราโซนิกในด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการแพทย์
วรรณกรรม
ดัชนีหัวเรื่อง

เคมีเสียง

เคมีเสียง (โซโนเคมี)- สาขาวิชาเคมีที่ศึกษาปฏิสัมพันธ์ของคลื่นเสียงที่ทรงพลังและผลกระทบทางเคมีและเคมีกายภาพที่เกิดขึ้น เคมีเสียงศึกษาจลนพลศาสตร์และกลไกของปฏิกิริยาเคมีของเสียงที่เกิดขึ้นในปริมาตรของสนามเสียง สาขาเคมีเสียงยังรวมถึงกระบวนการทางกายภาพและเคมีบางอย่างในสนามเสียง เช่น การเรืองแสงด้วยแสง การกระจายตัวของสารภายใต้อิทธิพลของเสียง อิมัลซิฟิเคชั่น และกระบวนการทางเคมีคอลลอยด์อื่นๆ

โซโนเคมีมุ่งเน้นไปที่การศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนทางเสียง - ปฏิกิริยาโซโนเคมี

ตามกฎแล้วจะมีการศึกษากระบวนการเคมีเสียงในช่วงอัลตราโซนิก (ตั้งแต่ 20 kHz ถึงหลาย MHz) การสั่นสะเทือนของเสียงในช่วงกิโลเฮิรตซ์และช่วงอินฟราซาวด์มีการศึกษาน้อยกว่ามาก

เคมีเสียงศึกษากระบวนการของการเกิดโพรงอากาศ

ประวัติความเป็นมาของโซโนเคมี

อิทธิพลของคลื่นเสียงที่มีต่อกระบวนการทางเคมีถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2470 โดยริชาร์ดและลูมิสซึ่งค้นพบว่าภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์โพแทสเซียมไอโอไดด์จะสลายตัวในสารละลายในน้ำพร้อมกับปล่อยไอโอดีน ต่อมาพบปฏิกิริยาโซโนเคมีต่อไปนี้:

• ความไม่สมส่วนของไนโตรเจนในน้ำให้เป็นแอมโมเนียและกรดไนตรัส
• การสลายตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ของแป้งและเจลาตินให้เป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กลง
• สเตอริโอไอโซเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ของกรดมาลิกไปเป็นกรดฟูมาริก
• การก่อตัวของอนุมูลระหว่างปฏิกิริยาของน้ำกับคาร์บอนเตตราคลอไรด์
• การลดขนาดและโอลิโกเมอไรเซชันของสารประกอบออร์กาโนซิลิคอนและออร์กาโนติน

การจำแนกประเภทของปฏิกิริยาเคมีเสียง

ขึ้นอยู่กับกลไกของประถมศึกษาและมัธยมศึกษา กระบวนการเบื้องต้นปฏิกิริยาเคมีเสียงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. ปฏิกิริยารีดอกซ์ในน้ำที่เกิดขึ้นในช่วงของเหลวระหว่างสารละลายและผลิตภัณฑ์ของการแยกโมเลกุลของน้ำด้วยอัลตราโซนิกที่เกิดขึ้นในฟองอากาศคาวิเทชั่นและส่งผ่านเข้าไปในสารละลาย (กลไกการออกฤทธิ์ของอัลตราซาวนด์เป็นทางอ้อมและในหลาย ๆ ด้านก็คล้ายกับ การแผ่รังสีของระบบน้ำ)
2. ปฏิกิริยาภายในฟองระหว่างก๊าซละลายกับสารที่มีความดันไอสูง (เช่น การสังเคราะห์ไนโตรเจนออกไซด์เมื่อสัมผัสกับอัลตราซาวนด์ในน้ำที่อากาศละลาย) กลไกของปฏิกิริยาเหล่านี้คล้ายคลึงกับการแผ่รังสีในสถานะแก๊สหลายประการ
3. ปฏิกิริยาลูกโซ่ในสารละลายไม่ได้เริ่มต้นจากผลิตภัณฑ์ที่รุนแรงจากการแยกน้ำ แต่โดยสารอื่นที่แตกตัวในฟองอากาศคาวิเทชัน (ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันของกรดมาลิกไปเป็นกรดฟูมาริก ซึ่งเริ่มต้นโดยโบรมีนหรืออัลคิลโบรไมด์)
4. ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่น การทำลายโมเลกุลโพลีเมอร์และการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันที่เริ่มต้นจากปฏิกิริยานั้น)
5. การเริ่มต้นของการระเบิดด้วยอัลตราซาวนด์ในวัตถุระเบิดที่เป็นของเหลวหรือของแข็ง (เช่น ไอโอดีนไนไตรด์ เตตราไนโตรมีเทน ไตรไนโตรโทลูอีน)
6. ปฏิกิริยาเคมีเสียงในระบบที่ไม่ใช่น้ำ ปฏิกิริยาบางส่วนเหล่านี้ได้แก่: ไพโรไลซิสและออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว, ออกซิเดชันของอะลิฟาติกอัลดีไฮด์และแอลกอฮอล์, ความแตกแยกและไดเมอไรเซชันของอัลคิลเฮไลด์, ปฏิกิริยาของอนุพันธ์ของฮาโลเจนกับโลหะ (ปฏิกิริยา Wurtz), อัลคิเลชันของสารประกอบอะโรมาติก, การเตรียมไทโอเอไมด์และไทโอคาร์บาเมต, การสังเคราะห์ ของสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก ปฏิกิริยาอุลมานน์ ปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชั่น ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนฮาโลเจน การเตรียมและปฏิกิริยาของสารประกอบเพอร์ฟลูออโรอัลคิล การสังเคราะห์คาร์บีน การสังเคราะห์ไนไตรล์ เป็นต้น

วิธีเคมีเสียง

วิธีการต่อไปนี้ใช้เพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีเสียง:

• เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกผกผันและเอฟเฟกต์สนามแม่เหล็กเพื่อสร้างการสั่นสะเทือนของเสียงความถี่สูงในของเหลว
• เคมีวิเคราะห์สำหรับการศึกษาผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาโซโนเคมี

วรรณกรรม

• มาร์กูลิส ม.อ.พื้นฐานของเคมีเสียง ปฏิกิริยาเคมีในสนามเสียง - ม.: มัธยมปลาย, 2527. - 272 น. - 300 เล่ม

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "เคมีเสียง" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

คำนามจำนวนคำพ้องความหมาย: 2 sonochemistry (3) เคมี (43) ASIS พจนานุกรมคำพ้องความหมาย วี.เอ็น. ทริชิน. 2013… พจนานุกรมคำพ้อง

- "ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเคมีเชิงฟิสิกส์ที่แท้จริง" ต้นฉบับโดย M.V. Lomonosov 1752 เคมีฟิสิกส์ หมวดเคมี ... Wikipedia

คำนี้มีความหมายอื่น ดู เคมี (ความหมาย) เคมี (จากภาษาอาหรับ کيمياء‎ สันนิษฐานว่ามาจากคำภาษาอียิปต์ km.t (สีดำ) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อของอียิปต์ เชอร์โนเซม และตะกั่ว "ดำ" เช่นกัน... ... Wikipedia

ข้อเท็จจริงที่น่าเหลือเชื่อ

วัสดุโมเลกุลในตัวเรา ชีวิตประจำวันคาดเดาได้มากจนเรามักจะลืมไปว่าสิ่งมหัศจรรย์ที่อาจเกิดขึ้นกับองค์ประกอบพื้นฐานคืออะไร

แม้แต่ภายในร่างกายของเรา ปฏิกิริยาเคมีอันน่าอัศจรรย์มากมายก็เกิดขึ้น

ต่อไปนี้เป็นปฏิกิริยาทางเคมีและกายภาพที่น่าสนุกและน่าประทับใจในรูปแบบ GIF ที่จะทำให้คุณนึกถึงชั้นเรียนเคมีของคุณ

ปฏิกริยาเคมี

1. "งูของฟาโรห์" - การสลายตัวของไทโอไซยาเนตปรอท

การเผาไหม้ของไทโอไซยาเนตของปรอททำให้เกิดการสลายตัวออกเป็นสามชนิด สารเคมี. สารเคมีทั้งสามชนิดนี้แตกตัวออกเป็นสารอีกสามชนิด ทำให้เกิด "งู" ขนาดมหึมาออกมา

2. การแข่งขันที่ลุกไหม้

หัวไม้ขีดประกอบด้วยฟอสฟอรัสแดง ซัลเฟอร์ และเกลือเบอร์โทไลท์ ความร้อนที่เกิดจากฟอสฟอรัสจะสลายเกลือเบอร์โทไลต์และปล่อยออกซิเจนออกมาในกระบวนการ ออกซิเจนรวมกับกำมะถันทำให้เกิดเปลวไฟอายุสั้นที่เราใช้ในการจุดเทียน เป็นต้น

3. ไฟ + ไฮโดรเจน

ก๊าซไฮโดรเจนเบากว่าอากาศและสามารถจุดติดไฟได้ด้วยเปลวไฟหรือประกายไฟ ส่งผลให้เกิดการระเบิดที่รุนแรง นี่คือเหตุผลว่าทำไมในปัจจุบันจึงมีการใช้ฮีเลียมมากกว่าไฮโดรเจนในการเติมลูกโป่ง

4.ปรอท+อะลูมิเนียม

สารปรอทแทรกซึม ชั้นป้องกันออกไซด์ (สนิม) ของอะลูมิเนียม ทำให้สนิมเร็วขึ้นมาก

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี

5.พิษงู+เลือด

พิษของงูพิษหยดหนึ่งหยดลงในจานเพาะเชื้อเลือด ทำให้มันขดตัวเป็นก้อนของแข็งหนา นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในร่างกายของเราเมื่อเราถูกงูพิษกัด

6. สารละลายเหล็ก + คอปเปอร์ซัลเฟต

เหล็กเข้ามาแทนที่ทองแดงในสารละลาย โดยเปลี่ยนรูป คอปเปอร์ซัลเฟตในเหล็กซัลเฟต ทองแดงบริสุทธิ์จะถูกรวบรวมไว้บนเหล็ก

7. การจุดระเบิดของถังแก๊ส

8.เม็ดคลอรีน+รับบิ้งแอลกอฮอล์ในขวดปิด

ปฏิกิริยานี้นำไปสู่แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นและจบลงด้วยการแตกของภาชนะ

9. การเกิดพอลิเมอไรเซชันของ p-nitroaniline

บน gifka กรดซัลฟิวริกเข้มข้นสองสามหยดจะถูกเติมลงใน p-nitroaniline หรือ 4-nitroaniline ครึ่งช้อนชา

10. เลือดในไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

เอนไซม์ในเลือดที่เรียกว่าคาตาเลสจะเปลี่ยนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นน้ำและก๊าซออกซิเจน ทำให้เกิดฟองฟองออกซิเจน

การทดลองทางเคมี

11. แกลเลียมในน้ำร้อน

แกลเลียมซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีจุดหลอมเหลว 29.4 องศาเซลเซียส ซึ่งหมายความว่ามันจะละลายในมือคุณ

12. การเปลี่ยนเบต้าดีบุกเป็นการปรับเปลี่ยนอัลฟ่าอย่างช้าๆ

ที่อุณหภูมิเย็น beta allotrope ของดีบุก (เงิน โลหะ) จะเปลี่ยนเป็น alpha allotrope (สีเทา แป้ง) ตามธรรมชาติ

13. โซเดียมโพลีอะคริเลต + น้ำ

โซเดียมโพลีอะคริเลต ซึ่งเป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่ใช้ในผ้าอ้อมเด็ก ทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำในการดูดซับความชื้น เมื่อผสมกับน้ำ สารประกอบจะกลายเป็นเจลแข็ง และน้ำจะไม่เป็นของเหลวอีกต่อไปและไม่สามารถเทออกได้

14. ก๊าซเรดอน 220 ถูกฉีดเข้าไปในห้องหมอก

เส้นรูปตัว V เกิดจากอนุภาคอัลฟาสองตัว (นิวเคลียสฮีเลียม-4) ซึ่งปล่อยออกมาเมื่อเรดอนสลายตัวเป็นพอโลเนียมแล้วจึงตะกั่ว

การทดลองทางเคมีที่บ้าน

15.ลูกบอลไฮโดรเจลและน้ำหลากสี

ใน ในกรณีนี้การแพร่กระจายทำงาน ไฮโดรเจลเป็นเม็ดโพลีเมอร์ที่ดูดซับน้ำได้ดีมาก

16. อะซิโตน + โฟมโพลีสไตรีน

โฟมประกอบด้วยโฟมโพลีสไตรีนซึ่งเมื่อละลายในอะซิโตน จะปล่อยอากาศเข้าไปในโฟม ทำให้ดูเหมือนคุณกำลังละลาย จำนวนมากวัสดุในปริมาณของเหลวเล็กน้อย

17. น้ำแข็งแห้ง + น้ำยาล้างจาน

น้ำแข็งแห้งที่วางอยู่ในน้ำจะสร้างเมฆ และน้ำยาล้างจานในน้ำจะดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำในรูปของฟอง

18. หยดผงซักฟอกเติมลงในนมพร้อมสีผสมอาหาร

นมส่วนใหญ่เป็นน้ำ แต่ก็มีวิตามิน แร่ธาตุ โปรตีน และหยดไขมันเล็กๆ ที่แขวนลอยอยู่ในสารละลาย

น้ำยาล้างจานจะทำให้พันธะเคมีที่ยึดโปรตีนและไขมันในสารละลายอ่อนลง โมเลกุลของไขมันเกิดความสับสนเนื่องจากโมเลกุลของสบู่พุ่งไปรอบๆ เพื่อรวมเข้ากับโมเลกุลของไขมันจนกระทั่งสารละลายผสมกันอย่างเท่าเทียมกัน

19. “ยาสีฟันช้าง”

ยีสต์และ น้ำอุ่นเทลงในภาชนะด้วย ผงซักฟอก, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และสีผสมอาหาร ยีสต์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการปล่อยออกซิเจนจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทำให้เกิดฟองจำนวนมาก ผลที่ได้คือปฏิกิริยาคายความร้อน โดยเกิดฟองและการปล่อยความร้อน

การทดลองทางเคมี (วิดีโอ)

20. หลอดไฟดับ

ไส้หลอดทังสเตนแตก ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ส่งผลให้ไส้หลอดเรืองแสง

21. ของเหลวเฟอร์โรแมกเนติกในขวดแก้ว

ของไหลเฟอร์โรแมกเนติกเป็นของไหลที่มีแม่เหล็กสูงเมื่อมี สนามแม่เหล็ก. มันถูกใช้ในฮาร์ดไดรฟ์และวิศวกรรมเครื่องกล

ของเหลวเฟอร์โรแมกเนติกอีกชนิดหนึ่ง

22. ไอโอดีน + อลูมิเนียม

ออกซิเดชันของอะลูมิเนียมที่แบ่งตัวละเอียดเกิดขึ้นในน้ำ ทำให้เกิดไอสีม่วงเข้ม

23. รูบิเดียม + น้ำ

รูบิเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรวดเร็วจนเกิดเป็นรูบิเดียมไฮดรอกไซด์และก๊าซไฮโดรเจน ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเร็วมากจนถ้าทำในภาชนะแก้ว มันก็อาจแตกได้