Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Reazione del gas d'acqua

leggevo su it.scienza.fisica
che "il gas di citta' di quei tempi [circa 50 anni fa, a Roma, ndp] era
(credo) il cosiddetto 'gas d'acqua', ossia una miscela di H2 e CO"
E mi è venuta una domanda con variazione negativa di energia libera (è 
sorta spontanea, direbbe Lubrano).
La reazione del gas d'acqua è:
    CO + H2 -> H2O + C
ed avviene in questa direzione per 'basse' temperature.
(per inciso, a me queste basse temperature verrebbero sotto i 600°C, è 
corretto?).
Ma la domanda è: che fine faceva il carbonio nelle cucine degli anni 
50? Si legava nuovamente all'ossigeno per formare biossido di carbonio? 
O si depositava sotto forma di "nero" sotto le pentole?
saluti,
Peltio
che ricorda, da bambino, un "cambio del tipo di gas" ma non sa dire 
quale fosse il gas di città usato prima del metano, a Milano, una 
trentina d'anni fa.
-- 
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 depositava sotto forma di "nero" sotto le pentole ?
azz, ho capito ora cosa volevi dire ... forse pensavi a dei 
"vapori di carbonio" stabili a temperature e pressioni ordinarie 
? Mizzeca. Difficile da erogare quella roba.
In realtà i vapori di carbonio (in assenza di altri gas) a bassa 
pressione si possono creare operando su grafite sotto vuoto, 
bombardata con laser o archi elettrici ad alto voltaggio, e 
brinano sopra qualsiasi superficie solida che non sia ad 
altissima temperatura depositando sottili strati di diamante (la 
tecnica è chiamata physical vapour deposition). In altre 
condizioni il carbonio vapore è irrealizzabile. Peraltro neppure 
tutto il vapore è costituito da atomi singoli, ad es. la 
semplice sublimazione della grafite sopra i 4000° sotto vuoto 
inizialmente forma miniaggregati "C3" di struttura si pensa
:C=C=C:, poi FORSE (questo non lo ricordo bene) "C2", che 
potrebbe essere un dicarbino, stato peraltro assai fortemente 
legato e quindi molto più stabile entalpicamente degli atomi 
singoli, e solo dopo C monoatomico. Non sono sicuro di quale 
specie o miscela di specie gassose sia in effetti implicata 
nella deposizione di carbonio su superfici, né se la 
composizione del vapore in questo senso influisce sulla 
cristallinità degli strati depositati. Vagamente mi par di 
ricordare che è bene che i vapori di carbonio siano molto 
diluiti in modo che la crescita sia lenta e ci sia il tempo per 
ristrutturazioni del reticolo. Ok ... questa diramazione non 
c'entrava una fava con la domanda, ma mi è venuta in mente 
dall'ipotesi che ci fosse CARBONIO gassoso nel gas di città !
ciao
Soviet_Mario


 O si depositava sotto forma di "nero" sotto le pentole?
Perché dovrebbe esserci carbonio? La combustione del gas d'acqua dą CO2 
+ H2O.
-- 
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Saluti, VITRIOL

 poco, CO2). Quindi tutto veniva bruciato a CO2
Ah, ecco. Quindi quando si accendeva il fornello, "prima" il gas 
idrogeno e il monossido reagivano dando acqua e carbonio, e "poi" il 
carbonio reagiva con l'ossigeno dando CO2?
Questa era la domanda.
Mi rendo conto di aver chiamato "reazione del gas d'acqua" la reazione 
opposta, ora.
Taglio la digressione sui vapori di carbonio che è comunque 
interessante a sè, grazie.
saluti,
Peltio
[1] Generalmente su pezzi di carta che perdo.
-- 
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pagina 
http://physicsweb.org/bestof/
 (Comunicato a cura della LIPSISC)

 H2O.
Ok, quindi - se non ho sbagliato a copiarla a suo tempo, quella che ho 
scritto è forse solo una reazione parziale che serve per il calcolo 
della variazione di energia libera.
saluti,
Peltio
-- 
Ma cosa studieranno mai al MIT? Scopri e scarica il materiale di 
centinaia di corsi universitari dal sito Opencourseware del 
Massachussets Institute of Technology: 
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 della variazione di energia libera.
Considera che la produzione del gas d'acqua si fa a 1000 °C, proprio per 
spostare la reazione verso CO e H2. Però si opera in assenza di aria, 
quindi la combustione non può avvenire.
Al limite si alterna con la produzione di gas d'aria, in modo da avere 
una combustione parziale che fornisce il calore per la produzione del 
gas d'acqua.
Quando tu bruci il gas all'atmosfera allora hai una combustione completa 
perché sei in eccesso di ossigeno, e non è che la reazione di 
gassificazione torna indietro


 [1] Generalmente su pezzi di carta che perdo.
Ovvio :-) Pure io
ciao
Soviet_Mario

 Ovvio :-) Pure io
Ora questa discussione me la appunto da qualche parte... :-)
saluti,
Peltio
-- 
Ti sei chiesto a cosa diamine può servire la statistica? Qualche 
risposta la trovi su 
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 Considera che 
Avevo preso la vacca per le balle (vedi la mia risposta a Soviet)
saluti,
Peltio
-- 
Ti sei chiesto a cosa diamine puň servire la statistica? Qualche 
risposta la trovi su 
http://www.intuitor.com/statistics/
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 corretto?).
In aggiunto a quello che hanno già scritto Sovit Mario e Vitriol:
deltaG = deltaH -TdeltaS
considerata la reazione:
H2O + C <--> CO + H2
questa, da sinistra verso dx ha: deltaH positivo (endotermica) e
deltaS positivo. A temperatura ambiente deltaG è positivo, quindi la
reazione non è spontanea. A temperature sufficientemente elevate,
sopra i 1000°C (ma non lo so di preciso) il termine TdeltaS diventa
superiore a deltaH, perciò deltaG è negativo, e la reazione avviene
con resa apprezzabile.
Tu quindi, giustamente, avevi dedotto: se a basse T la reazione da sx
a dx non è spontanea, lo è quella da dx a sx, ovvero, a T ambiente, CO
e H2 (gas d'acqua) dovrebbero reagire spontaneamente formando H2O e C.
Il problema è che ciò non avviene per motivi cinetici, e non
termodinamici.
Spero che ti consoli il fatto che non eri totalmente fuori strada.

 Spero che ti consoli il fatto che non eri totalmente fuori strada.
Grazie, un po' mi consola. :-)
Grazie di nuovo a tutti per le delucidazioni.
saluti,
Peltio


 apprezzabile.
Mi pare che occorra qualche precisazione.
1) Bisogna sapere che Delta S > 0. Il che e' vero, credo,
essenzialmente perche' il C a sinistra e' in fase solida.
2) Occorre anche tener conto della variazione di Delta H (e Delta S)
con T.
In linea di principio queste variazioni potrebbero compensare il
vantaggio entropico; non succedera', ma non mi sembra ovvio.
 
-- 
Elio Fabri


I dati riguardanti deltaS, deltaH e deltaG non pensavo che fossero
scontati, io li ho cercati su delle tabelle. Non volevo mostrare che
si può stabilire intuitivamente che quella reazione ha deltaG positivo
a temperatura ambiente, volevo solo mostrare come, sapendo già che
deltaS, deltaH e deltaG sono positivi a temperatura ambiente, si possa
dedurre che aumentando la temperatura, deltaG diminuisce e si può
calcolare a quale T si ha deltaG = 0 ovvero la reazione comincia ad
essere spontanea.
Per quanto riguarda le variazioni con T delle varie grandezze citate,
è vero che bisognerebbe sapere anche questo, ma di solito, almeno in
Chimica Generale, si fa l'approssimazione che siano costanti perchè
quasi sempre risulta che non variano in maniera notevole. Se mi
sbaglio, fammelo sapere.
Ciao.

 ...
D'accordo su tutto. Ma dal basso delle mie rudimentali conoscenze di
chimica le cose sono meno evidenti...
Inoltre mi premeva l'aspetto didattico: cercare di capire che cosa
c'e' sotto, non dare per scontate le cose ;-)
 
-- 
Elio Fabri