Page 22 - 6578

У загальному вигляді реакцію відновлення оксиду металу
воднем можна подати у вигляді рівняння:

МеО + Н 2 → Ме + Н 2О. (4.3)

Реакція проходить у сторону відновлення, коли при даній
температурі і тиску вивільнюється енергія, тобто зміна ізобарно-
ізотермічного потенціалу (Z) має від’ємну величину. Якщо процес
відбувається через утворення ряду проміжних сполук, то
сформульована вище умова відноситься до останньої стадії
відновлення, тобто до останньої реакції, за якою метал може
знаходитися при визначених умовах в рівновазі з оксидом, з якого
він безпосередньо утворюється. Для цієї реакції константа
рівноваги (К р) пов'язана зі зміною ізобарно-ізотермічного
потенціалу рівнянням:

Z = - RТ lnК р (4.4)

або, якщо реагенти не знаходяться в стандартному стані, то:

Z = RТ lnК р + RТ lnC (4.5)

де С - відношення добутку концентрацій продуктів реакції і
вихідних реагентів у заданому стані.
Повнота й інтенсивність проходження реакції відновлення
залежить, з одного боку, від хімічної спорідненості відновника і з
другого - металу, що відновлюється, до кисню. Спорідненість
елементів в даній сполуці оцінюється величиною зміни ізобарно-
ізотермічного потенціалу Z, якою супроводжується утворення
хімічної сполуки з елементів. Слід відзначити, що величина Z, а
отже, і спорідненість металу до кисню змінюється зі зміною
температури.
Водень, як відновник, застосовується для відновлення металів,
які мають відносно невеликою спорідненістю з киснем (при
утворенні нижчих оксидів з вивільненням Z < 70 ккал. на г/моль
О 2). Це такі метали як мідь, залізо, нікель, кобальт, вольфрам,
молібден, реній.
При участі у реакції газоподібних речовин розвиток і напрям
реакції також визначається константою рівноваги реакції, яка
представляється відношенням парціальних тисків газоподібних
реагентів:

20