ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ

Наука » Химия

Конструкторы первых космических кораблей и подвод­ных лодок столкнулись с проблемой: как поддерживать на судне или космической станции постоянный состав воздуха, т. е. как избавиться от избытка углекислого га­за и возобновить запас кислорода? Решение было най­дено изящное: надо превратить СО2 в О2­ Это можно сделать, например, с помощью надпероксида калия КО2, который образуется при сгорании калия в кисло­роде. В реакции с СО2 часть кислорода, содержащего­ся в КО2, выделяется в свободном виде, а СО2 связы­вается в карбонат калия: КО2+СО2 ®К2СО32­.

В космической экспедиции на счету каждый грамм груза. Чтобы рассчитать минимально необходимый за­пас надпероксида, нужно установить, в каком соотно­шении реагируют КО2 и СО2. Для этого используем ме­тод электронного баланса.

Окислителем и одновременно восстановителем является кислород в составе надпероксида калия (сте­пень окисления кислорода здесь -1/2). Такие реакции, в которых окислителем и восстановителем выступает один и тот же элемент называют реакциями диспропорционирования. Продукт реакции содержит два атома О0, поэтому полуреакцию окисления лучше всего за­писать в виде: 2О-1/2®О2. Заряд левой части уравне­ния равен -1, заряд правой части 0. Теперь уравнива­ем заряды: 2О-1/2®О2.

Полуреакция восстановления: 2О-1/2®-2. Для того чтобы из заряда -1 получить заряд-4, окислитель должен принять три электрона: 2O-1/2+3е®2O-2.

Чтобы уравнять число отданных и принятых электро­нов, первое уравнение надо умножить на 3:

Складывая две полуреакции, получаем: 8О-1/2 ®2+2O-2. Учитывая расход восьми атомов кисло­рода, надо перед КО2 поставить коэффициент 4: 4КО2+СО2®К2СО3+3О2. Осталось уравнять число атомов К и С. Окончательное уравнение реакции: 4КО2+2СО2 = 2К2СО3+3О2.

С помощью этого уравнения можно вычислить, что для связывания 1 кг (0,51 м3) углекислого газа — а именно столько выдыхает человек за сутки — расходуется 3,2 кгKО2 и при этом выделяется 1,1 кг (0,77 м3) кислорода.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ

 

Жёлтый порошок КО2 при взаимодействии с углекислым газом превращается в белый порошок К2СО3

 



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.