Все же решил,рассмотреть с тепловой точки зрения процессы порчи реагентов щелочью
соплями
1) LiH+H2O=LiOH+H2^-155кдж
2) Li3N+3H20=3LiOH+NH3^-630кдж
процессы идут быстро,насколько знаю
2LiOH=Li2O+H2O-137кдж
ТЕПЛОЕМКОСТИ
Н2=-14кдж/кгК=28дж/мольК, NH3=1,2кдж/кгК=20,4дж/мольК, LiOH=50дж/мольК(тепл плав=21кдж/моль)
В уравнении
1) общая теплоемкость продукта на выходе=50+28=78дж/мольК,т.е при выделении 155000дж,получим нагрев до 925С(температура испарения LiOH),затем будут энергозатраты на расплавление 1моля LiOH,78*425+21000=54,15кдж,останется еще155-54,15=100,85кдж,которые пойдут или на разложение Lioh,до оксида,либо на дальнейший разогрев,или рассеяние с переходом в кинетическую энергию газов
В уравнении
2) общая теплоемкость продукта=3*50+20,4=170,4дж/к,для нагрева продукта до 925гр,затратится 625*170,4=106,5кдж,еще 21*3=63 на испарение,остается еще =630-106,5-63=460,5кдж,которой хватит и на разложение гидроксида до оксид с выпадением его в твердом виде, но при разложении гидроксида еще и выделится водяной пар,который можить испортить следующую порцию реагента(гидрида или нитрида),но пар будет при температуре ,не менее 1000С, и скорее всего должен разложиться на кислород и водород . И к тому же пара выделится вдвое меньше,чем было изначально,т.е даже если до бесконечности считать ряд 1+1/2+1/4+…=2,т.е даже в этом случае окислится,не более двух молей нитрида на 3 моля водяного пара,или не более 2 молей гидрида,на один моль пара.
В расчетах,для простоты пренебрег увеличением теплоемкости с ростом температуры,ниже попробуем посчитать точнее.
Если довести содержание водяного пара в газах до 0,2г на куб,что примерно 0,2%,то что бы испортить(в оксид,но не щелочь ) весь реагент,необходимо 100/0,2%=500циклов
Почему не взорвется,в отличии от взаимодействия с жидкой водой? Плотность пара,если грубо разделить молярную массу,на молярный объем,без учета теплового расширения,что еще больше ее уменьшит=18гр/22,4л=0,8гр/л,что в 1240 раз меньше плотности жидкой воды,т.е плотность выделяющейся энергии,в еденице объема,как минимум в 1240 раз меньше. А взрыв происходит именно от большого выделения энергии в еденице физического объема. Т.е надо беречь реагент именно от жидкой воды. Поэтому просто на воздухе,по-моему, не взрывается
Более точный расчет:
Поскольку температура прямо пропорцианальна средней скорости молекул-атомов,а внутрення-тепловая энергия=сумме кинетических энергий атомов,которая пропорциональна квадрату скорости атомов,значит внутренняя энергия пропорцианальна квадрату температуры,значит необходимый теплорасход на нагрев(охлаждение),пропорционален разности квадратов температур=t1^2-t2^2=(t1-t2)*(t1+t2),в случае небольшого изменения температуры t1+t2~2*t1.
Итак если табличное значение теплоемкости разделить на 2*298=596,температуру,при которой дана данная теплоемкость,получим теплоемкость по разности квадратов температур. А если еще умножим на сумму начальной и конечной температур процесса, получим коэффициент для разности температур.
И тогда расход теплоты по ур-ю
1) Нагрев до 925С израсходует=78*425*(925+500)/596=79,26кдж,плавления гидроксида+21кдж,итого=21+79,26=100,26кдж,в остатке=155-100,25=54,75кдж, пойдет на парообразование и разложение гидрокиси
2) Нагрев до 925С израсходует=170,4*625*(300+925)/596=219кдж, и плавление+63,итого =219+63=282,остаток энергии=630-282=348кдж,пойдет на парообразование и разложение гидрокиси
Т.е в обоих случаях произойдет испарение,или разложение гидрокиси,и щелочь не станет препятствовать контакту газов с твердым реагентом,или опять не прав
