Химическая термодинамика. Можно ли получить бензол по реакции: 6СО2 (г) + 15Н2 (г) = С6Н6 (г) + 12 Н2О(г)?

Добрый день! Давайте разберем этот вопрос.

В данном случае нам предложено рассмотреть реакцию:

6CO2 (г) + 15H2 (г) = C6H6 (г) + 12H2O (г)

Реакция указана в состоянии газов, что означает, что все вещества находятся в газообразном состоянии. Также нам дано задание определить, можно ли получить бензол в результате этой реакции.

Для начала, давайте взглянем на химическую формулу бензола (C6H6). Она показывает, что в молекуле бензола содержится 6 атомов углерода и 6 атомов водорода. Теперь проведем анализ реакции:

1. В начале реакции у нас есть 6 молекул CO2. Углерод в молекуле CO2 имеет окислительное состояние +4. Если умножить окислительное состояние углерода на количество углеродных атомов, то получим 6 * +4 = +24.

2. Теперь посмотрим на 15 молекул H2. Водород в молекуле H2 имеет окислительное состояние равное 0. Умножим окислительное состояние на количество водородных атомов - 15 * 0 = 0.

3. Итого, сумма окислительных состояний углерода и водорода в исходных соединениях равна +24 + 0 = +24.

4. Теперь взглянем на молекулу бензола (C6H6). Здесь каждый углерод имеет окислительное состояние равное -1, так как есть внутренняя синфоническая связь в бензоле. Умножим окислительное состояние на количество углеродных атомов - 6 * (-1) = -6.

5. В обратной стороне реакции имеется 12 молекул воды (H2O). Окислительное состояние водорода равно +1, а окислительное состояние кислорода равно -2. Умножим окислительное состояние на количество атомов веществ - (2 * 12) + (1 * 12) = -24 + 12 = -12.

6. Итого, сумма окислительных состояний углерода и водорода в продукте реакции равна -6 - 12 = -18.

У нас есть разница в окислительных состояниях между исходными соединениями (+24) и продуктом (-18). Это означает, что данная реакция не является возможной с точки зрения химической термодинамики.

Таким образом, на основании данного анализа, рассматриваемая реакция не может привести к образованию бензола (C6H6) в результате данной реакции.

Надеюсь, данное пошаговое объяснение помогло вам понять, почему невозможно получить бензол именно этой реакцией. Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать!