Соединенија може да се формираат во реакции. Вовед во општа хемија. Б. Реакција помеѓу супстанциите во кои атомите на едноставна супстанција ги заменуваат атомите на еден од елементите во сложената материја

1. Реакции на соединението. Д.И. Менделеев го дефинираше соединението како реакција „во која се јавува една од двете супстанции. Значи, во реакциите на соединението од неколку реагирачки супстанции со релативно едноставен состав, се добива една супстанција од посложена композиција

А. + Б. + В. = Д

Сложените реакции вклучуваат согорување на едноставни супстанции (сулфур, фосфор, јаглерод) во воздухот. На пример, согорувањето на јаглерод во воздухот C + O2 \u003d CO2 (се разбира, оваа реакција продолжува постепено, прво се формира јаглерод моноксид CO). Како по правило, овие реакции се придружени со ослободување на топлина, т.е. доведуваат до формирање на постабилни и помалку енергетски соединенија - се егзотермични.

Реакциите на соединението на едноставни супстанции секогаш имаат редокс-карактер. Сложените реакции што се случуваат помеѓу сложените супстанции може да се појават како без промена на валентноста

CaCO3 + CO2 + H2O \u003d Ca (HCO3) 2

така, исто така, се однесуваат на бројот на редокс

2FеСl2 + Сl2 \u003d 2FеСl3.

2. Реакции на распаѓање. Реакциите на хемиско распаѓање, според Менделеев, „се случаи спротивни на комбинацијата, односно оние во кои една супстанција дава две, или, генерално, даден број на супстанции - поголем број од нив.

Реакциите на распаѓање доведуваат до формирање на неколку соединенија од една сложена супстанција

A \u003d B + C + D

Производите на распаѓање на комплексна супстанција можат да бидат и едноставни и комплексни супстанции. Пример за реакција на распаѓање е хемиската реакција на распаѓање на креда (или варовник под влијание на температура): CaCO3 \u003d CaO + CO2. Реакцијата на распаѓање обично бара загревање. Таквите процеси се ендотермични, т.е. проток со апсорпција на топлина. Од реакциите на распаѓање кои се одвиваат без промена на состојбите на валентност, треба да се забележи распаѓање на кристалните хидрати, бази, киселини и соли на киселини што содржат кислород

CuSO4 5H2O \u003d CuSO4 + 5H2O,

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2O,

H2SiO3 \u003d SiO2 + H2O.

Реакциите на распаѓање со редокс карактер вклучуваат распаѓање на оксиди, киселини и соли формирани од елементи во повисоки состојби на оксидација

2SO3 \u003d 2SO2 + O2,

4HNO3 \u003d 2H2O + 4NO2O + O2O,

2AgNO3 \u003d 2Ag + 2NO2 + O2,

(NH4) 2Cr2O7 \u003d Cr2O3 + N2 + 4H2O.

Реакциите на распаѓање на Редокс се особено карактеристични за солите на азотна киселина.

Реакциите на распаѓање во органската хемија, за разлика од реакциите на распаѓање во неорганската хемија, имаат свои специфики. Тие можат да се сметаат како обратни процеси на спојување, бидејќи како резултат, најчесто се формираат повеќе врски или циклуси.

Реакциите на распаѓање во органската хемија се нарекуваат напукнување

C18H38 \u003d C9H18 + C9H20

или дехидрогенација C4H10 \u003d C4H6 + 2H2.

Во другите два вида реакции, бројот на реагенси е еднаков на бројот на производи.

3. Реакции на замена. Нивната карактеристична карактеристика е интеракцијата на едноставна супстанција со комплексна. Вакви реакции постојат и во органската хемија. Сепак, концептот на „замена“ во органската материја е поширок отколку во неорганската хемија. Ако во молекулата на почетната супстанција кој било атом или функционална група се замени со друг атом или група, ова се исто така реакции на супституција, иако од гледна точка на неорганска хемија, процесот изгледа како реакција на размена.

Во реакциите на замена, обично едноставна супстанција комуницира со комплексна, формирајќи друга едноставна супстанција и друга комплексна A + BC \u003d AB + C

На пример, фрлајќи челичен клинец во раствор на бакар сулфат, добиваме железен сулфат (железо раселен бакар од неговата сол) Fe + CuSO4 \u003d FeSO4 + Cu.

Овие реакции во огромното мнозинство припаѓаат на редокс

2Аl + Fe2O3 \u003d 2Fе + Аl2О3,

Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2,

2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br2,

2KLO3 + l2 \u003d 2KlO3 + Cl2.

Примери за реакции на супституција кои не се придружени со промена на валентните состојби на атомите се исклучително малку.

Треба да се забележи реакцијата на силициум диоксид со соли на киселини што содржат кислород, кои одговараат на гасовити или испарливи анхидриди

CaCO3 + SiO2 \u003d CaSiO3 + CO2,

Ca3 (PO4) 2 + 3SiO2 \u003d 3CaSiO3 + P2O5.

Понекогаш овие реакции се сметаат како реакции на размена

CH4 + Cl2 \u003d CH3Cl + HCl.

4. Реакции на размена (вклучително и неутрализација). Реакциите на размена се нарекуваат реакции помеѓу две соединенија кои ги разменуваат нивните составни делови едни со други

AB + CD \u003d AD + CB

Голем број од нив се јавуваат во водни раствори. Пример за реакција на хемиска размена е неутрализирање на киселина со алкали

NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O.

Тука, во реагенсите (супстанции лево), водородниот јон од соединението на HCl се разменува со натриум јонот од соединението NaOH, што резултира со раствор на натриум хлорид во вода.

Ако процесите на редокс се појават за време на реакциите на замена, тогаш реакциите на размена секогаш се јавуваат без промена на состојбата на валентност на атомите. Ова е најчестата група на реакции помеѓу комплексни супстанции - оксиди, бази, киселини и соли

ZnO + Н2SО4 \u003d ZnSО4 + Н2О,

AgNO3 + KBr \u003d AgBr + KNO3,

CrCl3 + 3NaOH \u003d Cr (OH) 3 + 3NaCl.

Посебен случај на овие реакции на размена е реакцијата на неутрализација

HCl + KOH \u003d KCl + H2O.

Обично, овие реакции се придржуваат кон законите на хемиска рамнотежа и се одвиваат во насока каде што барем една од супстанциите е отстранета од сферата на реакција во форма на гасна, испарлива супстанца, талог или соединение кое е слабо дисоцирано (за раствори)

NaHCO3 + HCl \u003d NaCl + H2O + CO2,

Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 \u003d 2CaCO3 ↓ + 2H2O,

CH3COONa + H3PO4 \u003d CH3COOH + NaH2PO4.

Сепак, многу реакции не се вклопуваат во оваа едноставна шема. На пример, хемиската реакција помеѓу калиум перманганат (калиум перманганат) и натриум јодид не може да се припише на кој било од овие типови. Ваквите реакции обично се нарекуваат редокс реакции, на пример

2KMnO4 + 10NaI + 8H2SO4 \u003d 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 5I2 + 8H2O.

Редокс во неорганската хемија ги вклучува сите реакции на супституција и оние реакции на распаѓање и соединенија во кои е вклучена барем една едноставна супстанција. Во поопшта верзија (земајќи ја предвид и органската хемија), сите реакции вклучуваат едноставни супстанции. И, обратно, сите реакции на размена припаѓаат на реакциите што продолжуваат без промена на состојбите на оксидација на елементите што ги формираат реактантите и продуктите на реакцијата.

2. Класификација на реакции според фазни карактеристики

Во зависност од состојбата на агрегација на супстанциите што реагираат, се разликуваат следниве реакции:

1. Реакции на гас:

2. Реакции во решенија:

NaOH (p-p) + HCl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H2O (g).

3. Реакции помеѓу цврсти материи:

CaO (тв) + SiO2 (тв) \u003d CaSiO3 (тв).

3. Класификација на реакциите според бројот на фази

Фазата се подразбира како збир на хомогени делови на систем со идентични физички и хемиски својства и одделени едни од други со интерфејс.

Многу процеси, без кои е невозможно да се замисли нашиот живот (како што се дишење, варење, фотосинтеза и слично), се поврзани со разни хемиски реакции органски соединенија (и неоргански). Да ги разгледаме нивните главни типови и подетално да се задржиме на процесот наречен врска (прилог).

Она што се нарекува хемиска реакција

Пред сè, вреди да се даде општа дефиниција за овој феномен. Разгледаната фраза значи различни реакции на супстанции со различна сложеност, како резултат на што се формираат различни производи од почетните производи. Супстанциите вклучени во овој процес се нарекуваат "реагенси".

Во писмена форма, хемиската реакција на органски соединенија (и неоргански) е напишана со употреба на специјализирани равенки. Однадвор, тие се малку како примери за математички додатоци. Сепак, наместо знакот за еднаквост ("\u003d"), се користат стрели ("→" или "⇆"). Покрај тоа, понекогаш може да има повеќе супстанции од десната страна на равенката отколку од левата страна. Сè што е пред стрелката е супстанца пред почетокот на реакцијата (лева страна на формулата). Сè што е по него (десната страна) се соединенија формирани како резултат на хемискиот процес што се случил.

Како пример на хемиска равенка, можеме да ја разгледаме водата за водород и кислород под дејство на електрична струја: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Водата е почетен реагенс, а кислородот и водородот се производи.

Како друг, но веќе посложен пример за хемиска реакција на соединенија, можеме да го разгледаме феноменот познат на секоја домаќинка која печела слатки барем еднаш. Станува збор за гаснење на сода бикарбона со оцет. Акцијата што се јавува е илустрирана со користење на следната равенка: NaHCO 3 + 2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. Од тоа е јасно дека интеракцијата на натриум бикарбонат и оцет ја формира натриумовата сол на оцетна киселина, вода и јаглерод диоксид.

По својата природа, зазема средно место помеѓу физичкото и нуклеарното.

За разлика од претходните, соединенијата вклучени во хемиски реакции се способни да го променат нивниот состав. Тоа е, неколку други можат да се формираат од атомите на една супстанција, како во горната равенка за распаѓање на водата.

За разлика од нуклеарните реакции, хемиските реакции не влијаат на атомските јадра на интеракционите супстанции.

Кои се видовите на хемиски процеси

Распределбата на реакциите на соединенијата по тип се јавува според различни критериуми:

• Реверзибилност / неповратност.
• Присуство / отсуство на каталитички супстанции и процеси.
• Со апсорпција / ослободување на топлина (ендотермички / егзотермични реакции).
• Според бројот на фази: хомогена / хетерогена и две хибридни сорти.
• Со промена на состојбите на оксидација на интеракционите супстанции.

Видови хемиски процеси во начинот на интеракција

Овој критериум е посебен. Со негова помош се разликуваат четири типа на реакции: соединение, замена, распаѓање (разделување) и размена.

Името на секој од нив одговара на процесот што го опишува. Тоа е, тие се обединуваат, во замена, се менуваат во други групи, во распаѓање, неколку се формираат од еден реагенс, а во замена, учесниците во реакцијата разменуваат атоми едни со други.

Видови процеси со метод на интеракција во органската хемија

И покрај големата сложеност, реакциите на органските соединенија го следат истиот принцип како и неорганските. Сепак, тие имаат малку поинакви имиња.

Значи, реакциите на соединението и распаѓањето се нарекуваат „додавање“, како и „елиминација“ (елиминација) и директно органско распаѓање (во овој дел од хемијата има два вида процеси на распаѓање).

Други реакции на органски соединенија се супституција (името не се менува), преуредување (размена) и редокс процеси. И покрај сличноста на механизмите на нивниот тек, кај органските организми тие се повеќеслојни.

Хемиска реакција на соединение

Откако ги разгледавме различните видови процеси во кои влегуваат супстанциите во органската и неорганската хемија, вреди да се разгледаме подетално на соединението.

Оваа реакција се разликува од сите други по тоа што, без оглед на бројот на реагенси на нејзиниот почеток, на крајот сите тие се комбинираат во едно.

Како пример, можеме да се потсетиме на процесот на гасење вар: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Во овој случај, се јавува реакција на соединението на калциум оксид (жива вар) со водород оксид (вода). Резултатот е калциум хидроксид (гасена вар) и топла пареа. Патем, ова значи дека овој процес е навистина егзотермен.

Равенка на сложената реакција

Процесот што се разгледува може шематски да се прикаже како што следува: A + BV → ABC. Во оваа формула, ABC е новоформиран А - едноставен реагенс, а БВ е варијанта на сложено соединение.

Треба да се напомене дека оваа формула е типична и за процесот на приклучување и придружување.

Примери на разгледуваната реакција е интеракцијата на натриум оксид и јаглерод диоксид (NaO 2 + CO 2 (t 450-550 ° C) → Na 2 CO 3), како и сулфур оксид со кислород (2SO 2 + O 2 → 2SO 3).

Исто така, неколку комплексни соединенија се способни да реагираат едни со други: AB + VG → ABVG. На пример, истиот натриум оксид и водород оксид: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

Услови на реакција во неоргански соединенија

Како што е прикажано во претходната равенка, супстанциите со различен степен на сложеност можат да влезат во разгледуваната интеракција.

Во овој случај, за едноставни реагенси од неорганско потекло, можни се реакции на редокс, соединение (A + B → AB).

Како пример, можеме да го разгледаме процесот на добивање на тривалентни.За ова, се спроведува сложена реакција помеѓу хлорот и ферумот (железо): 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

Ако зборуваме за интеракција на комплексни неоргански супстанции (AB + VG → ABVG), процесите во нив може да се појават, и да влијаат и да не влијаат на нивната валентност.

Како илустрација за ова, вреди да се разгледа примерот за формирање на калциум бикарбонат од јаглерод диоксид, водород оксид (вода) и бела боја на храна E170 (калциум карбонат): CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2. Во овој случај, има местото е класична реакција на врска. За време на неговото спроведување, валентноста на реагенсите не се менува.

Нешто посовршена (од првата) хемиска равенка 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 е пример за процес на редокс, кога едноставни и сложени неоргански реагенси комуницираат: гас (хлор) и сол (железен хлорид).

Видови на реакции на додавање во органската хемија

Како што веќе беше споменато во четвртиот став, во супстанции од органско потекло, разгледуваната реакција се нарекува „додавање“. Како по правило, во него учествуваат сложени супстанции со двојна (или тројна) врска.

На пример, реакцијата помеѓу дибромиум и етилен, што доведува до формирање на 1,2-дибромоетан: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (C₂H₄Br₂) BrCH 2 - CH 2 Br. Патем, знаци слични на еднакви и минус ("\u003d" и "-"), во оваа равенка ги покажуваат врските помеѓу атомите на комплексната материја. Ова е одлика на снимање на формулите на органски материи.

Во зависност од тоа кое од соединенијата делува како реагенси, постојат неколку варијанти на разгледуваниот процес на додавање:

• Хидрогенација (водород H молекули се додаваат на повеќе врски).
• Хидрохалогенација (се додава хидроген халид).
• Халогенација (додавање на халогени Br 2, Cl 2 и слично).
• Полимеризација (формирање на супстанции со висока молекуларна тежина од неколку соединенија со мала молекуларна тежина).

Примери за реакција на додавање (врска)

Откако ќе ги наброите сортите на процесот што се разгледува, вреди да се научат практично неколку примери на сложената реакција.

Како илустрација на хидрогенација, може да се сврти внимание на равенката на интеракцијата на пропенот со водородот, како резултат на што ќе се појави пропанот: (C 3 H 6) CH 3 —CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 —CH 2 —CH 3

Во органска хемија, реакцијата на соединение (додаток) може да се појави помеѓу хлороводородна киселина (неорганска супстанција) и етилен со формирање на хлороетан: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 —Cl (C 2 H 5 Cl ) Презентираната равенка е пример за хидрохалогенација.

Што се однесува до халогенацијата, таа може да се илустрира со реакција помеѓу дихлор и етилен, што доведува до формирање на 1,2-дихлороетан: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → (C₂H₄Cl₂) ClCH 2 -CH 2 Cl.

Многу хранливи материи се формираат благодарение на органската хемија. Реакцијата на поврзување (додавање) на етиленски молекули со радикален иницијатор на полимеризација под влијание на ултравиолетово зрачење е потврда за тоа: n CH 2 \u003d CH 2 (R и УВ светлина) → (-CH 2 -CH 2 -) n. Супстанцијата формирана на овој начин е добро позната на сите под името полиетилен.

Различни видови пакување, вреќи, садови, цевки, изолациони материјали и многу повеќе се направени од овој материјал. Карактеристика на оваа супстанца е можноста за нејзино рециклирање. Полиетилен ја должи својата популарност на фактот дека не се распаѓа, поради што екологистите имаат негативен став кон него. Сепак, во последните години пронајден е метод за безбедно отстранување на производи од полиетилен. За ова, материјалот се третира со азотна киселина (HNO 3). После тоа, одредени видови на бактерии се во можност да ја разложат оваа супстанца на безбедни компоненти.

Реакцијата на врска (додавање) игра важна улога во природата и животот на човекот. Покрај тоа, тој често се користи од страна на научници во лаборатории за да се синтетизираат нови супстанции за различни важни истражувања.

ДЕФИНИЦИЈА

Хемиска реакција наречена трансформација на супстанции во кои има промена во нивниот состав и (или) структура.

Најчесто, хемиските реакции се сфаќаат како процес на претворање на почетни материи (реагенси) во завршни материи (производи).

Хемиските реакции се пишуваат со употреба на хемиски равенки што содржат формули на почетни материјали и производи за реакција. Според законот за зачувување на масата, бројот на атоми на секој елемент од левата и десната страна на хемиската равенка е ист. Обично, формулите на почетните материјали се напишани на левата страна од равенката, а формулите за производите се на десната страна. Еднаквоста на бројот на атоми на секој елемент во левата и десната страна на равенката се постигнува со распоредување на цели стехиометриски коефициенти пред формулите на супстанциите.

Хемиските равенки може да содржат дополнителни информации за карактеристиките на реакцијата: температура, притисок, зрачење и сл., Што е означено со соодветниот симбол погоре (или „подолу“) знак на еднаквост.

Сите хемиски реакции може да се групираат во неколку класи, кои имаат одредени карактеристики.

Класификација на хемиски реакции според бројот и составот на почетните и формираните супстанции

Според оваа класификација, хемиските реакции се поделени на реакции на комбинација, распаѓање, замена, размена.

Како резултат сложени реакции од две или повеќе (сложени или едноставни) супстанции се формира една нова супстанција. Општо земено, равенката за таква хемиска реакција ќе изгледа вака:

На пример:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2FеСl 2 + Сl 2 \u003d 2FеСl 3

Реакциите на соединението се во повеќето случаи егзотермни, т.е. продолжи со ослободување на топлина. Ако во реакцијата се вклучени едноставни супстанции, тогаш ваквите реакции се најчесто реакции на редокс (ОРР), т.е. продолжете со промена на состојбите на оксидација на елементите. Невозможно е недвосмислено да се каже дали реакцијата на соединение помеѓу комплексни супстанции припаѓа на OVR.

Се повикуваат реакции како резултат на кои се формираат неколку други нови супстанции (сложени или едноставни) од една сложена супстанција реакции на распаѓање... Во принцип, равенката за хемиско распаѓање ќе изгледа вака:

На пример:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

Повеќето реакции на распаѓање се јавуваат при загревање (1,4,5). Можно е распаѓање со електрична струја (2). Распаѓањето на кристалните хидрати, киселини, бази и соли на киселини кои содржат кислород (1, 3, 4, 5, 7) продолжува без промена на оксидационите состојби на елементите, т.е. овие реакции не припаѓаат на ОВР. Реакциите на распаѓање вклучуваат распаѓање на оксиди, киселини и соли формирани од елементи во повисоки состојби на оксидација (6).

Реакциите на распаѓање се наоѓаат и во органската хемија, но под други имиња - напукнување (8), дехидрогенација (9):

C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2 (9)

Кога реакции на замена едноставна супстанција комуницира со комплексна супстанција, формирајќи нова едноставна и нова комплексна супстанција. Во принцип, равенката за хемиска замена ќе изгледа вака:

На пример:

2Аl + Fe 2 O 3 \u003d 2Fе + Аl 2 О 3 (1)

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 (2)

2КВr + Сl 2 \u003d 2КСl + Вr 2 (3)

2KSlO 3 + l 2 \u003d 2KlO 3 + Сl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3CaSiO 3 + P 2 O 5 (6)

СН 4 + Сl 2 \u003d СН 3 Сl + НСl (7)

Реакциите на замена се претежно реакции на редокс (1 - 4, 7). Примери за реакции на распаѓање во кои нема промена во состојбите на оксидација се малку (5, 6).

Реакции на размена повикајте ги реакциите што се случуваат помеѓу сложените супстанции, во кои тие ги разменуваат нивните составни делови. Обично овој термин се користи за реакции кои вклучуваат јони во воден раствор. Општо, равенката за реакција на хемиска размена ќе изгледа вака:

AB + CD \u003d AD + CB

На пример:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNО 3 + КВr \u003d АgВr ↓ + КNО 3 (4)

СrСl 3 + ЗNаОН \u003d Сr (ОН) 3 ↓ + ЗNаСl (5)

Метаболните реакции не се реакции на редокс. Посебен случај на овие реакции на размена се реакции на неутрализација (реакции на интеракција на киселини со алкалии) (2). Реакциите на размената се одвиваат во насока каде барем една од супстанциите е отстранета од сферата на реакција во форма на гасовита супстанца (3), талог (4, 5) или соединение со мала дисоцијација, најчесто вода (1, 2).

Класификација на хемиски реакции според промените во состојбите на оксидација

Во зависност од промената на состојбите на оксидација на елементите што ги сочинуваат реагенсите и реакционите производи, сите хемиски реакции се поделени на редокс (1, 2) и продолжуваат без промена во состојбата на оксидација (3, 4).

2Mg + CO 2 \u003d 2MgO + C (1)

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (средство за намалување)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (оксидирачки агенс)

FeS 2 + 8HNO 3 (конц) \u003d Fe (NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (агенс за намалување)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (оксидирачки агенс)

AgNO 3 + HCl \u003d AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Класификација на хемиски реакции според термички ефект

Во зависност од тоа дали за време на реакцијата се ослободува или апсорбира топлина (енергија), сите хемиски реакции се поделени на егзо - (1, 2) и ендотермички (3), соодветно. Количината на топлина (енергија) ослободена или апсорбирана за време на реакцијата се нарекува топлински ефект на реакцијата. Ако равенката ја означува количината на ослободена или апсорбирана топлина, тогаш таквите равенки се нарекуваат термохемиски.

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 +46,2 kJ (1)

2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 602,5 kJ (2)

N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 kJ (3)

Класификација на хемиски реакции според правецот на реакцијата

Во насока на реакцијата, реверзибилни (хемиски процеси чии производи се способни да реагираат едни со други под истите услови во кои се добиени, со формирање на почетни материи) и неповратни (хемиски процеси чии производи не се во состојба да реагираат едни со други со формирање на почетни материи )

За реверзибилни реакции, равенката во општа форма обично се пишува на следниов начин:

A + B AB

На пример:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

Примери на неповратни реакции ги вклучуваат следниве реакции:

2KSlO 3 → 2KSl + 3O 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Доказ за неповратната реакција може да биде ослободување на гасовита супстанца, талог или соединение со мала дисоцијација, најчесто вода, како производи за реакција.

Класификација на хемиски реакции со присуство на катализатор

Од оваа гледна точка, се разликуваат каталитички и некаталитички реакции.

Катализатор е супстанца што забрзува хемиска реакција. Реакциите што вклучуваат катализатори се нарекуваат катализатори. Некои реакции се генерално невозможни без присуство на катализатор:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (катализатор MnO 2)

Често, еден од реакционите производи служи како катализатор што ја забрзува оваа реакција (автокаталитички реакции):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, каде Ме е метал.

Примери за решавање на проблеми

ПРИМЕР 1

Хемиска реакција - Ова е „трансформација“ на една или повеќе супстанции во друга супстанција, со различна структура и хемиски состав. Како резултат на супстанцијата или супстанциите се нарекуваат "производи за реакција". За време на хемиските реакции, јадрата и електроните формираат нови соединенија (прераспределени), но нивниот број не се менува и изотопскиот состав на хемиските елементи останува ист.

Сите хемиски реакции се поделени на едноставни и сложени.

Според бројот и составот на почетните и добиените супстанции, едноставните хемиски реакции можат да се поделат на неколку главни типа.

Реакциите на распаѓање се реакции во кои се добиваат неколку други супстанции од една сложена супстанција. Во исто време, формираните супстанции можат да бидат едноставни и комплексни. Како по правило, текот на реакцијата на хемиско распаѓање бара загревање (ова е ендотермички процес, апсорпција на топлина).

На пример, кога малахитниот прав се загрева, се формираат три нови супстанции: бакар оксид, вода и јаглерод диоксид:

Cu 2 CH 2 O 5 \u003d 2CuO + H 2 O + CO 2

малахит → бакар оксид + вода + јаглерод диоксид

Ако во природата се случат само реакции на распаѓање, тогаш сите сложени супстанции што можат да се распаѓаат би се распаѓале и хемиските феномени повеќе не би можеле да се реализираат. Но, има и други реакции.

Во реакциите на соединението од неколку едноставни или сложени супстанции, се добива една комплексна супстанција. Излегува дека сложените реакции се спротивни на реакциите на распаѓање.

На пример, кога бакарот се загрева во воздухот, станува покриен со црна обвивка. Бакарот се претвора во бакар оксид:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

бакар + кислород → бакар оксид

Хемиските реакции помеѓу едноставни и сложени супстанции, во кои атомите што сочинуваат едноставна супстанција ги заменуваат атомите на еден од елементите на сложената супстанција, се нарекуваат реакции на замена.

На пример, ако железен клинец е потопен во раствор од бакар хлорид (CuCl 2), тој (ноктот) почнува да се покрива со бакар ослободен на неговата површина. И до крајот на реакцијата, растворот се претвора во сино во зеленикаво: наместо бакар хлорид, тој сега содржи железен хлорид:

Fe + CuCl 2 \u003d Cu + FeCl 2

Ironелезо + бакар хлорид → бакар + железен хлорид

Атомите на бакар во бакар хлорид се заменуваат со атоми на железо.

Реакција на размена е реакција во која две сложени супстанции ги разменуваат своите составни делови. Најчесто, ваквите реакции се одвиваат во водни раствори.

При реакциите на металните оксиди со киселини, две сложени супстанции - оксид и киселина - ги разменуваат нивните составни делови: атоми на кислород - за остатоци од киселина и атоми на водород - за метални атоми.

На пример, ако бакар оксид (CuO) се комбинира со сулфурна киселина H 2 SO 4 и се загрева, се добива раствор од кој може да се изолира бакар сулфат:

CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O

бакар оксид + сулфурна киселина → бакар сулфат + вода

веб-страница, со целосно или делумно копирање на материјалот, потребна е врска до изворот.

За време на хемиските реакции од некои супстанции, се добиваат други (да не се мешаат со нуклеарните реакции, во кои една хемиски елемент се претвора во друга).

Секоја хемиска реакција е опишана со хемиска равенка:

Реагенси Products Производи за реакција

Стрелката го покажува правецот на реакцијата.

На пример:

При оваа реакција, метанот (CH4) реагира со кислород (O 2), што резултира во формирање на јаглерод диоксид (CO 2) и вода (H 2 O), поточно, водена пареа. Ова се случува во вашата кујна кога ќе го запалите горилникот за гас. Равенката треба да се прочита вака: една молекула на метан гас реагира со две молекули на кислород гас, што резултира во една молекула на јаглерод диоксид и две молекули вода (водена пареа).

Се нарекуваат броевите пред компонентите на хемиската реакција коефициенти на реакција.

Хемиски реакции се ендотермички (со апсорпција на енергија) и егзотермичен (со ослободување на енергија). Согорувањето на метан е типичен пример за егзотермна реакција.

Постојат неколку видови на хемиски реакции. Најчести:

• сложени реакции;
• реакции на распаѓање;
• реакции на единечна замена;
• реакции на двојна замена;
• реакции на оксидација;
• реакции на редокс.

Сложени реакции

Во сложените реакции, најмалку два елементи формираат еден производ:

2Na (t) + Cl 2 (g) N 2NaCl (t) - формирање на сол на сол.

Треба да се обрне внимание на основната нијанса на реакциите на соединението: во зависност од условите на реакцијата или пропорциите на реагенсите што влегуваат во реакцијата, може да се појават различни производи. На пример, во нормални услови на согорување на јаглен, се добива јаглерод диоксид:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Ако количината на кислород е недоволна, тогаш се формира смртоносен јаглерод моноксид:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Реакции на распаѓање

Овие реакции се, како што беше, во суштина спротивни на реакциите на соединението. Како резултат на реакцијата на распаѓање, супстанцијата се распаѓа на два (3, 4 ...) поедноставни елементи (соединенија):

• 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g) - распаѓање на вода
• 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g) - распаѓање на водород пероксид

Реакции со единечна замена

Како резултат на реакции на единечна замена, поактивниот елемент го заменува помалку активниот во соединението:

Zn (t) + CuSO 4 (p-p) n ZnSO 4 (p-p) + Cu (t)

Цинкот во растворот на бакар сулфат го поместува помалку активниот бакар, што резултира во раствор на цинк сулфат.

Степенот на активност на металите со зголемување на активноста:

• Најактивни се алкалните и алкалните метали

Јонската равенка на горенаведената реакција ќе биде:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

Јонската врска CuSO 4, кога ќе се раствори во вода, се распаѓа во бакар катјонски (полнеж 2+) и сулфат анјон (полнење 2-). Како резултат на реакцијата на замена, се формира катјонски цинк (кој има ист полнеж како и бакациониот катјонски: 2-). Имајте на ум дека сулфатниот анјон е присутен во обете страни на равенката, па затоа може да се скрати со сите правила на математиката. Како резултат, ја добиваме јонско-молекуларната равенка:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Реакции на двојна замена

Во реакциите на двојна замена, два електрони се заменуваат. Такви реакции се нарекуваат и реакции на размена... Ваквите реакции се одвиваат во раствор со формирање на:

• нерастворлива цврста (реакција на врнежи);
• вода (реакција на неутрализација).

Реакции на врнежи

При мешање на раствор на сребро нитрат (сол) со раствор на натриум хлорид, се формира сребрен хлорид:

Молекуларна равенка: KCl (p-p) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

Јонска равенка: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Молекуларна јонска равенка: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Ако соединението е растворливо, тоа ќе биде јонски раствор. Ако соединението е нерастворливо, тоа ќе прецидитира формирајќи цврста состојба.

Реакции на неутрализација

Ова се реакции на интеракција помеѓу киселините и базите, како резултат на што се формираат молекули на вода.

На пример, реакција на мешање на раствор на сулфурна киселина и раствор на натриум хидроксид (лига):

Молекуларна равенка: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (g)

Јонска равенка: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (g)

Молекуларно-јонска равенка: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) или H + + OH - → H 2 O (l)

Реакции на оксидација

Ова се реакции на интеракција на супстанциите со гасовит кислород во воздухот, во кои, како по правило, се ослободува голема количина на енергија во форма на топлина и светлина. Типична реакција на оксидација е согорувањето. На самиот почеток на оваа страница е дадена реакцијата на интеракцијата на метанот со кислородот:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Метанот се однесува на јаглеводороди (соединенија на јаглерод и водород). Кога јаглеводородот реагира со кислород, се ослободува многу топлинска енергија.

Редокси реакции

Ова се реакции во кои постои размена на електрони помеѓу атомите на реактантите. Реакциите разгледани погоре се исто така реакции на редокс:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - реакција на соединение
• Реакција на оксидација CH 4 + 2O 2 O CO 2 + 2H 2 O
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - реакција на единечна супституција

Редокс реакциите со голем број примери за решавање на равенки со методот на електронско салдо и методот на полуреакција се опишани во делот