1. Mga reaksyon ng tambalan. Tinukoy ng DI Mendeleev ang isang compound bilang isang reaksyon "kung saan nangyayari ang isa sa dalawang sangkap. Kaya, sa mga reaksyon ng isang tambalan mula sa maraming mga reaksyon ng mga sangkap ng medyo simpleng komposisyon, ang isang sangkap ng isang mas kumplikadong komposisyon ay nakuha

A + B + C = D

Kasama sa mga compound na reaksyon ang pagkasunog ng mga simpleng sangkap (asupre, posporus, carbon) sa hangin. Halimbawa, ang carbon burn sa hangin C + O2 \u003d CO2 (siyempre, ang reaksyon na ito ay nagpapatuloy nang unti-unti, nabuo ang unang carbon monoxide CO). Bilang isang patakaran, ang mga reaksyong ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng init, i.e. humantong sa pagbuo ng mas matatag at mas kaunting mga compound na mayaman sa enerhiya - ay exothermic.

Ang mga reaksyon ng kumbinasyon ng mga simpleng sangkap ay palaging isang kalakal na redox. Ang mga compound na reaksyon na nagaganap sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap ay maaaring mangyari nang hindi binabago ang valence

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

kaya ring sumangguni sa bilang ng redox

2FеСl2 + Сl2 \u003d 2FеСl3.

2. Mga reaksyon ng agnas. Ang mga reaksyon ng agnas na agnas, ayon kay Mendeleev, "ay ang mga kaso na kabaligtaran ng kumbinasyon, iyon ay, ang mga kung saan ang isang sangkap ay nagbibigay ng dalawa, o, sa pangkalahatan, isang naibigay na bilang ng mga sangkap - isang mas malaking bilang ng mga ito.

Ang mga reaksyon ng agnas ay humantong sa pagbuo ng maraming mga compound mula sa isang kumplikadong sangkap

A \u003d B + C + D

Ang mga produkto ng agnas ng isang kumplikadong sangkap ay maaaring parehong simple at kumplikadong sangkap. Ang isang halimbawa ng reaksyon ng agnas ay ang reaksyon ng kemikal ng agnas ng tisa (o apog sa ilalim ng impluwensya ng temperatura): CaCO3 \u003d CaO + CO2. Ang reaksyon ng agnas ay karaniwang nangangailangan ng pag-init. Ang ganitong mga proseso ay endothermic, i.e. daloy na may pagsipsip ng init. Sa mga reaksyon ng agnas na nagpapatuloy nang hindi binabago ang mga estado ng valence, ang agnas ng crystalline hydrates, base, acid, at asing-gamot na naglalaman ng oxygen ay dapat pansinin

CuSO4 5H2O \u003d CuSO4 + 5H2O,

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2O,

H2SiO3 \u003d SiO2 + H2O.

Ang mga reaksyon ng agnas ng isang redox character ay kasama ang agnas ng mga oxides, acid at asing-gamot na nabuo ng mga elemento sa mas mataas na estado ng oksihenasyon

2SO3 \u003d 2SO2 + O2,

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

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

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

Ang mga reaksyon ng agnas ng redox ay lalo na katangian para sa mga nitric acid asing-gamot.

Ang mga reaksyon ng agnas sa organikong kimika, kaibahan sa mga reaksyon ng agnas sa hindi organikong kimika, ay may sariling mga detalye. Maaari silang isaalang-alang bilang reverse proseso ng pagsali, dahil bilang isang resulta, maraming mga bono o siklo ang madalas na nabuo.

Ang mga reaksyon ng agnas sa organikong kimika ay tinatawag pag-crack

C18H38 \u003d C9H18 + C9H20

o pag-aalis ng tubig C4H10 \u003d C4H6 + 2H2.

Sa iba pang dalawang uri ng mga reaksyon, ang bilang ng mga reagents ay katumbas ng bilang ng mga produkto.

3. Mga reaksyon sa pagpapalit. Ang kanilang nakikilala tampok ay ang pakikipag-ugnay ng isang simpleng sangkap na may isang kumplikadong. Ang ganitong mga reaksyon ay mayroon ding organikong kimika. Gayunpaman, ang konsepto ng "pagpapalit" sa organikong bagay ay mas malawak kaysa sa inorganikong kimika. Kung sa molekula ng panimulang sangkap ang anumang atom o functional na grupo ay mapalitan ng isa pang atom o grupo, ito rin ay mga reaksyon ng pagpapalit, bagaman mula sa punto ng pananaw ng hindi organikong kimika, ang proseso ay mukhang isang reaksyon ng palitan.

Sa mga reaksyon ng pagpapalit, kadalasang isang simpleng sangkap ay nakikipag-ugnay sa isang kumplikado, na bumubuo ng isa pang simpleng sangkap at isa pang kumplikado Isang + BC \u003d AB + C

Halimbawa, ang pag-drop ng isang bakal na bakal sa isang solusyon ng tanso na sulpate, nakakakuha kami ng iron sulfate (iron na inilipat na tanso mula sa asin nito) Fe + CuSO4 \u003d FeSO4 + Cu.

Ang mga reaksyon na ito sa labis na karamihan ay kabilang sa redox

2Аl + Fe2O3 \u003d 2Fе + Аl2О3,

Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2,

2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br2,

2KSlO3 + l2 \u003d 2KlO3 + Сl2.

Ang mga halimbawa ng mga reaksyon ng pagpapalit na hindi sinamahan ng pagbabago sa mga estado ng valence ng mga atoms ay napakakaunti.

Dapat pansinin ang reaksyon ng silikon dioxide na may mga asing-gamot na naglalaman ng oxygen, na tumutugma sa mga gas o mabagsik na anhydride

CaCO3 + SiO2 \u003d CaSiO3 + CO2,

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

Minsan ang mga reaksyon na ito ay isinasaalang-alang bilang mga reaksyon ng palitan

CH4 + Cl2 \u003d CH3Cl + HCl.

4. Mga reaksyon ng palitan (kasama ang neutralisasyon). Ang mga reaksyon ng palitan ay tinatawag na mga reaksyon sa pagitan ng dalawang compound na nagpapalitan ng kanilang mga bahagi ng bumubuo sa bawat isa

AB + CD \u003d AD + CB

Ang isang malaking bilang ng mga ito ay nangyayari sa isang may tubig na solusyon. Ang isang halimbawa ng reaksyon ng palitan ng kemikal ay ang pag-neutralize ng isang acid na may isang alkali

NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O.

Dito, sa mga reagents (sangkap sa kaliwa), ang hydrogen ion mula sa HCl compound ay ipinagpalit ng sodium ion mula sa compound ng NaOH, na nagreresulta sa isang solusyon ng sodium klorido sa tubig.

Kung ang mga proseso ng redox ay nangyayari sa panahon ng mga reaksyon ng pagpapalit, kung gayon ang mga reaksyon ng palitan ay laging nangyayari nang hindi binabago ang estado ng valence ng mga atom. Ito ang pinakakaraniwang pangkat ng mga reaksyon sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap - mga oxide, base, acid at asing-gamot

ZnO + Н2SО4 \u003d ZnSО4 + Н2О,

AgNO3 + KBr \u003d AgBr + KNO3,

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

Ang isang espesyal na kaso ng mga reaksyon ng palitan na ito ay mga reaksyon sa neutralisasyon.

HCl + KOH \u003d KCl + H2O.

Karaniwan, ang mga reaksyong ito ay sumusunod sa mga batas ng balanse ng kemikal at nagpapatuloy sa direksyon kung saan hindi bababa sa isa sa mga sangkap ay tinanggal mula sa reaksyong reaksyon sa anyo ng isang gaseous, pabagu-bago na sangkap, isang pag-uumpisa o isang tambalan na hindi nagkakasundo (para sa mga solusyon)

NaHCO3 + HCl \u003d NaCl + H2O + CO2,

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

CH3COONa + H3PO4 \u003d CH3COOH + NaH2PO4.

Gayunpaman, maraming mga reaksyon ay hindi umaangkop sa simpleng pamamaraan na ito. Halimbawa, ang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng potassium permanganate (potassium permanganate) at sodium iodide ay hindi maiugnay sa alinman sa mga ganitong uri. Ang ganitong mga reaksyon ay karaniwang tinatawag na mga reaksyon ng redox, halimbawa

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

Ang Redox sa hindi organikong kimika ay may kasamang lahat ng mga reaksyon ng pagpapalit at ang mga reaksyon ng agnas at mga compound na kung saan ay hindi bababa sa isang simpleng sangkap ay kasangkot. Sa isang mas pangkalahatang bersyon (isinasaalang-alang din ang organikong kimika), ang lahat ng mga reaksyon ay nagsasangkot ng mga simpleng sangkap. At, sa kabaligtaran, ang lahat ng mga reaksyon ng palitan ay nabibilang sa mga reaksyon na nagpapatuloy nang hindi binabago ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento na bumubuo sa mga reakto at mga produktong reaksyon.

2. Pag-uuri ng mga reaksyon sa pamamagitan ng mga katangian ng phase

Depende sa estado ng pagsasama-sama ng mga reaksyon na sangkap, ang mga sumusunod na reaksyon ay nakikilala:

1. Mga reaksyon ng gas:

2. Mga reaksyon sa mga solusyon:

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

3. Mga reaksyon sa pagitan ng mga solido:

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

3. Pag-uuri ng mga reaksyon sa pamamagitan ng bilang ng mga phase

Ang phase ay nauunawaan bilang isang hanay ng mga homogenous na bahagi ng isang system na may magkaparehong pisikal at kemikal na mga katangian at pinaghiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng isang interface.

Maraming mga proseso, kung wala ito imposibleng isipin ang ating buhay (tulad ng paghinga, pantunaw, fotosintesis at katulad nito), ay nauugnay sa iba't ibang mga reaksyon ng kemikal ng mga organikong compound (at walang tulay). Tingnan natin ang kanilang mga pangunahing uri at manirahan nang mas detalyado sa proseso na tinatawag na koneksyon (kalakip).

Ang tinatawag na reaksiyong kemikal

Una sa lahat, ito ay nagkakahalaga ng pagbibigay ng isang pangkalahatang kahulugan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang parirala na isinasaalang-alang ay nangangahulugang iba't ibang mga reaksyon ng mga sangkap ng iba't ibang pagiging kumplikado, bilang isang resulta kung saan naiiba sa mga paunang produkto ay nabuo. Ang mga sangkap na kasangkot sa prosesong ito ay tinatawag na "reagents".

Sa pagsulat, ang reaksyon ng kemikal ng mga organikong compound (at hindi organikong) ay nakasulat gamit ang dalubhasang mga equation. Sa panlabas, ang mga ito ay tulad ng mga halimbawa ng karagdagan sa matematika. Gayunpaman, sa halip na pantay na pag-sign ("\u003d"), ang mga arrow ("→" o "⇆") ay ginagamit. Bilang karagdagan, kung minsan ay maaaring magkaroon ng higit pang mga sangkap sa kanang bahagi ng equation kaysa sa kaliwa. Ang lahat bago ang arrow ay isang sangkap bago ang pagsisimula ng reaksyon (kaliwang bahagi ng formula). Lahat ng bagay pagkatapos nito (kanang bahagi) ay mga compound na nabuo bilang isang resulta ng proseso ng kemikal na nangyari.

Bilang isang halimbawa ng isang equation ng kemikal, maaari nating isaalang-alang ang tubig para sa hydrogen at oxygen sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Ang tubig ang panimulang reagent, at ang oxygen at hydrogen ay mga produkto.

Tulad ng isa pa, ngunit mayroon nang mas kumplikadong halimbawa ng reaksyon ng kemikal ng mga compound, maaari nating isaalang-alang ang isang kababalaghan na pamilyar sa bawat maybahay na naghurno ng mga sweets ng hindi bababa sa isang beses. Tungkol ito sa pagsusubo ng baking soda na may suka. Ang nagaganap na pagkilos ay isinalarawan gamit ang sumusunod na equation: NaHCO 3 + 2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. Mula dito malinaw na sa proseso ng pakikipag-ugnay ng sodium bikarbonate at suka ng sodium salt ng acetic acid, tubig at carbon dioxide ay nabuo.

Sa pamamagitan ng likas na katangian, nasasakop nito ang isang intermediate na lugar sa pagitan ng pisikal at nuklear.

Hindi tulad ng dati, ang mga compound na kasangkot sa mga reaksiyong kemikal ay may kakayahang baguhin ang kanilang komposisyon. Iyon ay, maraming iba pa ay maaaring mabuo mula sa mga atomo ng isang sangkap, tulad ng sa itaas na equation para sa agnas ng tubig.

Hindi tulad ng mga reaksyong nukleyar, ang mga reaksyon ng kemikal ay hindi nakakaapekto sa nuclei ng mga atomo ng mga nakikipag-ugnay na sangkap.

Ano ang mga uri ng mga proseso ng kemikal

Ang pamamahagi ng mga reaksyon ng mga compound sa pamamagitan ng uri ay nangyayari ayon sa iba't ibang pamantayan:

  • Reversibility / irreversibility.
  • Ang pagkakaroon / kawalan ng mga catalytic na sangkap at proseso.
  • Sa pamamagitan ng pagsipsip / pagpapakawala ng init (endothermic / exothermic reaksyon).
  • Sa pamamagitan ng bilang ng mga phases: homogenous / heterogenous at dalawang hybrid varieties.
  • Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga estado ng oksihenasyon ng mga nakikipag-ugnay na sangkap.

Mga uri ng mga proseso ng kemikal sa paraan ng pakikipag-ugnay

Ang criterion na ito ay espesyal. Sa tulong nito, ang apat na uri ng reaksyon ay nakikilala: tambalan, pagpapalit, pagkabulok (cleavage) at pagpapalitan.

Ang pangalan ng bawat isa sa kanila ay tumutugma sa proseso na inilalarawan nito. Iyon ay, nagkakaisa sila, bilang kapalit, nagbabago sila sa ibang mga grupo, sa pagkabulok, marami ang nabuo mula sa isang reagent, at kapalit, ang mga kalahok sa mga reaksyon ng palitan ng reaksyon sa bawat isa.

Mga uri ng mga proseso sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay sa organikong kimika

Sa kabila ng mahusay na pagiging kumplikado, ang mga reaksyon ng mga organikong compound ay sumusunod sa parehong prinsipyo tulad ng mga di-organikong mga. Gayunpaman, mayroon silang bahagyang magkakaibang mga pangalan.

Kaya, ang mga reaksyon ng tambalan at agnas ay tinatawag na "karagdagan", pati na rin ang "pag-aalis" (pag-aalis) at direktang organikong agnas (sa bahaging ito ng kimika mayroong dalawang uri ng mga proseso ng agnas).

Ang iba pang mga reaksyon ng mga organikong compound ay ang pagpapalit (ang pangalan ay hindi nagbabago), muling pagsasaayos (palitan), at mga proseso ng redox. Sa kabila ng pagkakapareho ng mga mekanismo ng kanilang kurso, sa mga organiko mas maraming multifaceted sila.

Kemikal na reaksyon ng isang tambalan

Ang pagkakaroon ng isinasaalang-alang ang iba't ibang mga uri ng mga proseso kung saan ang mga sangkap ay pumapasok sa organic at hindi organikong kimika, ito ay nagkakahalaga ng tirahan nang mas detalyado sa compound.

Ang reaksyon na ito ay naiiba sa lahat ng iba pa, anuman ang bilang ng mga reagents sa simula nito, sa huli lahat sila ay pinagsama.

Bilang isang halimbawa, maaalala natin ang proseso ng pag-slide ng dayap: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Sa kasong ito, ang reaksyon ng compound ng calcium oxide (quicklime) na may hydrogen oxide (tubig) ay nangyayari. Ang resulta ay ang calcium hydroxide (slaked dayap) at mainit na singaw. Sa pamamagitan ng paraan, nangangahulugan ito na ang prosesong ito ay talagang exothermic.

Compound na equation ng reaksyon

Ang proseso sa pagsasaalang-alang ay maaaring mailarawan sa eskematiko tulad ng sumusunod: A + BV → ABC. Sa pormula na ito, ang ABC ay isang bagong nabuo na A - isang simpleng reagent, at ang BV ay isang variant ng isang kumplikadong tambalan.

Dapat pansinin na ang formula na ito ay pangkaraniwan din para sa proseso ng pagsali at pagsali.

Ang mga halimbawa ng reaksyon na isinasaalang-alang ay ang pakikipag-ugnay ng sodium oxide at carbon dioxide (NaO 2 + CO 2 (t 450-550 ° C) → Na 2 CO 3), pati na rin ang asupre oxide na may oxygen (2SO 2 + O 2 → 2SO 3).

Gayundin, maraming mga kumplikadong compound ay may kakayahang umepekto sa bawat isa: AB + VG → ABVG. Halimbawa, ang parehong sodium oxide at hydrogen oxide: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

Ang mga kondisyon ng reaksyon sa mga di-organikong compound

Tulad ng ipinakita sa nakaraang equation, ang mga sangkap ng iba't ibang antas ng pagiging kumplikado ay maaaring makapasok sa pakikipag-ugnayan sa ilalim ng pagsasaalang-alang.

Sa kasong ito, para sa mga simpleng reagents na hindi pinagmulan, ang mga reaksyon ng redox ng compound ay posible (A + B → AB).

Bilang halimbawa, maaari nating isaalang-alang ang proseso ng pagkuha ng trivalent.Dahil dito, ang isang reaksyon sa tambalan ay isinasagawa sa pagitan ng klorin at ferum (iron): 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

Kung pinag-uusapan natin ang pakikipag-ugnay ng mga kumplikadong mga organikong sangkap (AB + VG → ABVG), ang mga proseso sa mga ito ay naganap, kapwa nakakaapekto at hindi nakakaapekto sa kanilang valence.

Bilang isang paglalarawan nito, sulit na isasaalang-alang ang halimbawa ng pagbuo ng calcium bikarbonate mula sa carbon dioxide, hydrogen oxide (tubig) at puting pangkulay ng pagkain E170 (calcium carbonate): CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2. Sa kasong ito, mayroon ito ang lugar ay ang klasikong reaksyon ng koneksyon. Sa panahon ng pagpapatupad nito, ang valence ng mga reagents ay hindi nagbabago.

Ang isang bahagyang mas perpekto (kaysa sa una) na equation ng kemikal 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 ay isang halimbawa ng isang proseso ng redox sa pakikipag-ugnay ng isang simple at kumplikadong mga organikong reagents: gas (klorin) at asin (ferric chloride).

Mga uri ng mga reaksyon ng karagdagan sa organikong kimika

Tulad ng nabanggit na sa ika-apat na talata, sa mga sangkap ng organikong pinagmulan, ang itinuturing na reaksyon ay tinatawag na "karagdagan". Bilang isang patakaran, ang mga kumplikadong sangkap na may isang dobleng (o triple) na bono ay nakikilahok dito.

Halimbawa, ang reaksyon sa pagitan ng dibromium at ethylene na humahantong sa pagbuo ng 1,2-dibromoethane: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (C₂H₄Br₂) BrCH 2 - CH 2 Br. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga palatandaan na katulad ng katumbas at minus ("\u003d" at "-"), sa ekwasyong ito ay nagpapakita ng mga koneksyon sa pagitan ng mga atomo ng isang kumplikadong sangkap. Ito ay isang tampok ng pagrekord ng mga formula ng mga organikong sangkap.

Depende sa alin sa mga compound na kumikilos bilang mga reagents, mayroong maraming mga uri ng isinasaalang-alang na karagdagan na proseso:

  • Ang hydrogenation (mga molekulang hydrogen H ay idinagdag sa maraming mga bono).
  • Ang hydrohalogenation (hydrogen halide ay idinagdag).
  • Halogenation (pagdaragdag ng mga halogens Br 2, Cl 2 at iba pa).
  • Polymerization (ang pagbuo ng mataas na molekular na mga sangkap ng timbang mula sa maraming mababang mga compound ng timbang sa molekular).

Mga halimbawa ng reaksyon ng karagdagan (koneksyon)

Matapos mailista ang mga uri ng proseso na isinasaalang-alang, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral sa pagsasanay ng ilang mga halimbawa ng reaksyon ng tambalang

Bilang isang paglalarawan ng hydrogenation, ang isang tao ay maaaring makakuha ng pansin sa pagkakapantay-pantay ng pakikipag-ugnayan ng propene na may hydrogen, bilang isang resulta ng paglitaw ng propane: (C 3 H 6) CH 3 —CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 -CH 2 —CH 3.

Sa organikong kimika, ang isang reaksyon sa compound (karagdagan) ay maaaring mangyari sa pagitan ng hydrochloric acid (hindi organikong sangkap) at etilena upang mabuo ang chloroethane: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 -Cl (C 2 H 5 Cl ). Ang equation na ipinakita ay isang halimbawa ng hydrohalogenation.

Tulad ng para sa halogenation, maaari itong mailarawan sa pamamagitan ng reaksyon sa pagitan ng dichlorine at ethylene, na humahantong sa pagbuo ng 1,2-dichloroethane: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → (C₂H₄Cl₂) ClCH 2 -CH 2 Cl.

Maraming mga nutrisyon ang nabuo sa pamamagitan ng organikong kimika. Ang reaksyon ng koneksyon (karagdagan) ng mga molekula ng etilena na may isang radikal na nagsisimula ng polymerization sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation ay isang kumpirmasyon tungkol dito: n CH 2 \u003d CH 2 (R at UV light) → (-CH 2 -CH 2 -) n. Ang sangkap na nabuo sa paraang ito ay kilala ng lahat sa ilalim ng pangalan ng polyethylene.

Ang iba't ibang mga uri ng packaging, bag, pinggan, tubo, insulating sangkap at marami pa ay ginawa mula sa materyal na ito. Ang isang tampok ng sangkap na ito ay ang posibilidad ng pag-recycle nito. Ang polyethylene ay may utang sa katanyagan na hindi ito mabulok, na ang dahilan kung bakit ang negatibong mga sangkatauhan ay may negatibong saloobin dito. Gayunpaman, sa mga nakaraang taon, isang paraan ay natagpuan upang ligtas na itapon ang mga produktong polyethylene. Para sa mga ito, ang materyal ay ginagamot sa nitric acid (HNO 3). Pagkatapos nito, ang ilang mga uri ng bakterya ay magagawang mabulok ang sangkap na ito sa mga ligtas na sangkap.

Ang koneksyon (karagdagan) reaksyon ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa kalikasan at buhay ng tao. Bilang karagdagan, madalas itong ginagamit ng mga siyentipiko sa mga laboratoryo upang synthesize ang mga bagong sangkap para sa iba't ibang mahalagang pananaliksik.

DEFINISYON

Reaksyon ng kemikal na tinatawag na pagbabagong-anyo ng mga sangkap kung saan may pagbabago sa kanilang komposisyon at (o) istraktura.

Kadalasan, ang mga reaksyon ng kemikal ay nauunawaan bilang proseso ng pag-convert ng mga paunang sangkap (reagents) sa panghuling sangkap (mga produkto).

Ang mga reaksyon ng kemikal ay nakasulat gamit ang mga equation ng kemikal na naglalaman ng mga formula ng mga nagsisimula na materyales at mga produkto ng reaksyon. Ayon sa batas ng pag-iingat ng masa, ang bilang ng mga atoms ng bawat elemento sa kaliwa at kanang panig ng equation ng kemikal ay pareho. Karaniwan, ang mga pormula ng mga nagsisimula na materyales ay nakasulat sa kaliwang bahagi ng equation, at ang mga formula para sa mga produkto ay nasa kanan. Ang pagkakapantay-pantay ng bilang ng mga atoms ng bawat elemento sa kaliwa at kanang panig ng ekwasyon ay nakamit sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga coefficient ng integer stoichiometric sa harap ng mga pormula ng mga sangkap.

Ang mga equation ng kemikal ay maaaring maglaman ng karagdagang impormasyon tungkol sa mga tampok ng reaksyon: temperatura, presyon, radiation, atbp, na ipinahiwatig ng naaangkop na simbolo sa itaas (o "sa ibaba") ng pantay na pag-sign.

Ang lahat ng mga reaksyon ng kemikal ay maaaring maipangkat sa maraming mga klase, na may ilang mga katangian.

Pag-uuri ng mga reaksyon ng kemikal sa pamamagitan ng bilang at komposisyon ng mga nagsisimula at nabuo na mga sangkap

Ayon sa pag-uuri na ito, ang mga reaksyon ng kemikal ay nahahati sa mga reaksyon ng pagsasama, pagkabulok, pagpapalit, pagpapalit.

Ang resulta tambalang reaksyon mula sa dalawa o higit pa (kumplikado o simple) na mga sangkap, nabuo ang isang bagong sangkap. Sa pangkalahatan, ang equation para sa tulad ng isang reaksiyong kemikal ay magiging ganito:

Halimbawa:

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

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

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2FеСl 2 + Сl 2 \u003d 2FеСl 3

Ang mga reaksyon ng tambalang nasa karamihan ng mga kaso exothermic, i.e. magpatuloy sa paglabas ng init. Kung ang mga simpleng sangkap ay kasangkot sa reaksyon, kung gayon ang mga naturang reaksyon ay madalas na redox reaksyon (ORR), i.e. magpatuloy sa isang pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento. Imposibleng sabihin na hindi patas kung ang reaksyon ng isang tambalang pagitan ng mga kumplikadong sangkap ay kabilang sa OVR.

Ang mga reaksyon bilang isang resulta kung saan maraming iba pang mga bagong sangkap (kumplikado o simple) ay nabuo mula sa isang kumplikadong sangkap ay tinutukoy bilang mga reaksyon ng agnas... Sa pangkalahatan, ang equation para sa reaksyon ng agnas ng kemikal ay magiging ganito:

Halimbawa:

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)

Karamihan sa mga reaksyon ng agnas ay nangyayari sa pag-init (1,4,5). Ang agnas sa pamamagitan ng electric kasalukuyang posible (2). Ang agnas ng crystalline hydrates, acid, base at asin ng mga acid na naglalaman ng oxygen (1, 3, 4, 5, 7) na nalalabas nang hindi binabago ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento, i.e. ang mga reaksyon na ito ay hindi kabilang sa OVR. Ang mga reaksyon ng agnas ay kinabibilangan ng agnas ng mga oxides, acid, at asing-gamot na nabuo ng mga elemento sa mas mataas na mga estado ng oksihenasyon (6).

Ang mga reaksyon ng agnas ay matatagpuan din sa organikong kimika, ngunit sa ilalim ng iba pang mga pangalan - pag-crack (8), dehydrogenation (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)

Kailan reaksyon ng pagpapalit ang isang simpleng sangkap ay nakikipag-ugnay sa isang kumplikadong sangkap, na bumubuo ng isang bagong simple at bagong kumplikadong sangkap. Sa pangkalahatang mga term, ang equation para sa kemikal na reaksyon ng pagpapalit ay magiging ganito:

Halimbawa:

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 + 2r 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)

Ang mga reaksyon ng pagpapalit ay kadalasang mga reaksyon ng redox (1 - 4, 7). Ang mga halimbawa ng mga reaksyon ng agnas kung saan walang pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon ay kakaunti (5, 6).

Mga reaksyon ng Exchange tawagan ang mga reaksyon na nagaganap sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap, kung saan ipinapalit nila ang kanilang mga bahagi ng nasasakupan. Karaniwan ang salitang ito ay ginagamit para sa mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga ions sa may tubig na solusyon. Sa pangkalahatan, ang katumbas ng reaksyon ng palitan ng kemikal ay magiging ganito:

AB + CD \u003d AD + CB

Halimbawa:

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)

Ang mga metabolic reaksyon ay hindi redox. Ang isang espesyal na kaso ng mga reaksyon ng palitan na ito ay mga reaksiyon sa neutralisasyon (reaksyon ng pakikipag-ugnay ng mga acid na may alkalis) (2). Ang mga reaksyon ng Exchange ay nagpapatuloy sa direksyon kung saan hindi bababa sa isa sa mga sangkap ang tinanggal mula sa reaksyon ng globo sa anyo ng isang gas na sangkap (3), isang pag-uunlad (4, 5), o isang mababang-dissociating compound, madalas na tubig (1, 2).

Pag-uuri ng mga reaksyon ng kemikal sa pamamagitan ng mga pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon

Nakasalalay sa pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento na bumubuo sa mga reaksyon at mga produkto ng reaksyon, ang lahat ng mga reaksyon ng kemikal ay nahahati sa redox (1, 2) at magpatuloy nang walang pagbabago sa estado ng oksihenasyon (3, 4).

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

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (pagbabawas ng ahente)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (oxidizing agent)

FeS 2 + 8HNO 3 (conc) \u003d Fe (HINDI 3) 3 + 5NO + 2H 2 KAYA 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (pagbabawas ng ahente)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (ahente ng oxidizing)

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

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

Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal sa pamamagitan ng thermal effect

Depende sa kung ang init (enerhiya) ay pinakawalan o nasisipsip sa panahon ng reaksyon, ang lahat ng mga reaksyon ng kemikal ay magkakasamang nahahati sa exo - (1, 2) at endothermic (3), ayon sa pagkakabanggit. Ang dami ng init (enerhiya) na pinakawalan o nasisipsip sa panahon ng reaksyon ay tinatawag na heat effect ng reaksyon. Kung ang equation ay nagpapahiwatig ng dami ng pinakawalan o hinihigop na init, kung gayon ang mga naturang equation ay tinatawag na thermochemical.

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)

Pag-uuri ng mga reaksyon ng kemikal ayon sa direksyon ng reaksyon

Sa direksyon ng reaksyon, mababaligtad (mga proseso ng kemikal na ang mga produkto ay magagawang tumugon sa bawat isa sa ilalim ng parehong mga kondisyon kung saan nakuha ito, kasama ang pagbuo ng mga paunang sangkap) at hindi mababalik (mga proseso ng kemikal na ang mga produkto ay hindi magagawang tumugon sa bawat isa sa pagbuo ng mga paunang sangkap ).

Para sa reversible reaksyon, ang equation ay karaniwang isinulat tulad ng sumusunod:

A + B ↔ AB

Halimbawa:

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

Ang mga halimbawa ng hindi maibabalik na mga reaksyon ay kasama ang mga sumusunod na reaksyon:

2KSlO 3 → 2KSl + 3O 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Ang katibayan ng hindi maibabalik na reaksyon ay ang pagpapakawala ng isang gas na sangkap, isang pag-uunlad o isang mababang-magkakaugnay na tambalan, madalas na tubig, bilang mga produkto ng reaksyon.

Pag-uuri ng mga reaksyon ng kemikal sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang katalista

Mula sa puntong ito, ang mga katalista at hindi catalytic reaksyon ay nakikilala.

Ang isang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang reaksyon ng kemikal. Ang mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga catalyst ay tinatawag na catalytic. Ang ilang mga reaksyon ay karaniwang imposible nang walang pagkakaroon ng isang katalista:

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

Kadalasan, ang isa sa mga produkto ng reaksyon ay nagsisilbing isang katalista na nagpapabilis sa reaksyon na ito (autocatalytic reaksyon):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, kung saan ang Akin ay isang metal.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Reaksyon ng kemikal - Ito ang "pagbabagong-anyo" ng isa o higit pang mga sangkap sa isa pang sangkap, na may ibang istraktura at komposisyon ng kemikal. Ang nagresultang sangkap o sangkap ay tinatawag na "mga produkto ng reaksyon". Sa panahon ng mga reaksyong kemikal, ang mga nuclei at elektron ay bumubuo ng mga bagong compound (muling ipinamahagi), ngunit ang kanilang numero ay hindi nagbabago at ang isotopic na komposisyon ng mga elemento ng kemikal ay nananatiling pareho.

Ang lahat ng mga reaksyon ng kemikal ay nahahati sa simple at kumplikado.

Sa pamamagitan ng bilang at komposisyon ng mga nagsisimula at nakuha na mga sangkap, ang mga simpleng reaksyon ng kemikal ay maaaring nahahati sa maraming pangunahing uri.

Ang mga reaksyon ng agnas ay mga reaksyon kung saan maraming iba pang mga sangkap ay nakuha mula sa isang kumplikadong sangkap. Kasabay nito, ang mga nabuo na sangkap ay maaaring pareho simple at kumplikado. Bilang isang patakaran, ang kurso ng isang reaksiyong agnas ng kemikal ay nangangailangan ng pagpainit (ito ay isang proseso ng endothermic, pagsipsip ng init).

Halimbawa, kapag ang malachite powder ay pinainit, tatlong bagong sangkap ang nabuo: tanso oxide, tubig at carbon dioxide:

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

malachite → tanso oxide + tubig + carbon dioxide

Kung ang mga reaksyon ng agnas ay naganap sa likas na katangian, kung gayon ang lahat ng mga masalimuot na sangkap na maaaring mabulok ay mabulok at hindi na maisasakatuparan ang mga sintomas ng kemikal. Ngunit may iba pang mga reaksyon din.

Sa mga reaksyon ng isang tambalan mula sa maraming simple o kumplikadong sangkap, nakuha ang isang kumplikadong sangkap. Ito ay lumiliko na ang mga reaksyon ng tambalan ay kabaligtaran ng mga reaksyon ng agnas.

Halimbawa, kapag ang tanso ay pinainit sa hangin, ito ay natatakpan ng isang itim na patong. Ang Copper ay na-convert sa tanso oxide:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

tanso + oxygen → tanso oxide

Ang mga reaksiyong kemikal sa pagitan ng mga simple at kumplikadong sangkap kung saan ang mga atom na bumubuo ng isang simpleng sangkap ay pinapalitan ang mga atomo ng isa sa mga elemento ng isang kumplikadong sangkap ay tinatawag na mga reaksyon ng pagpapalit.

Halimbawa, kung ang isang bakal na bakal ay nalubog sa isang solusyon ng tanso na klorido (CuCl 2), ito (ang kuko) ay nagsisimula na sakop ng tanso na inilabas sa ibabaw nito. At sa pagtatapos ng reaksyon, ang solusyon ay nagiging berde mula sa asul: sa halip na tanso na klorido, naglalaman ito ngayon ng ferric chloride:

Fe + CuCl 2 \u003d Cu + FeCl 2

Iron + tanso klorido → tanso + ferric klorido

Ang mga tanso na tanso sa tanso na klorido ay pinalitan ng mga atom na bakal.

Ang isang reaksyon ng palitan ay isang reaksyon kung saan ipinapalit ng dalawang kumplikadong sangkap ang kanilang mga bahagi ng nasasakupan. Kadalasan, ang mga naturang reaksyon ay naganap sa may tubig na solusyon.

Sa mga reaksyon ng mga metal oxides na may mga acid, dalawang kumplikadong sangkap - isang oxide at isang acid - palitan ang kanilang mga nasasakupan: oxygen atoms - para sa mga residue ng acid, at mga hydrogen atoms - para sa mga metal atoms.

Halimbawa, kung ang tanso oxide (CuO) ay pinagsama sa sulfuric acid H 2 SO 4 at pinainit, ang isang solusyon ay nakuha mula sa kung saan ang tanso na sulfate ay maaaring ihiwalay:

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

tanso oxide + sulpuriko acid → tanso sulpate + tubig

site ng blog, na may buo o bahagyang pagkopya ng materyal, kinakailangan ang isang link sa mapagkukunan.


Sa panahon ng mga reaksyon ng kemikal, ang iba ay nakuha mula sa ilang mga sangkap (hindi malito sa mga reaksyon ng nuklear, kung saan ang isang elemento ng kemikal ay na-convert sa isa pa).

Ang anumang reaksiyong kemikal ay inilarawan ng isang equation ng kemikal:

Mga Reagente → Mga Produkto ng Reaksyon

Ang arrow ay nagpapahiwatig ng direksyon ng reaksyon.

Halimbawa:

Sa reaksyon na ito, ang mitein (CH 4) ay tumugon sa oxygen (O 2), na nagreresulta sa pagbuo ng carbon dioxide (CO 2) at tubig (H 2 O), o sa halip, singaw ng tubig. Ito ang nangyayari sa iyong kusina kapag sinindihan mo ang iyong gas burner. Ang equation ay dapat basahin tulad nito: ang isang molekula ng gasolina ng mitein ay tumutugon sa dalawang molekula ng gas na oxygen, na nagreresulta sa isang molekula ng carbon dioxide at dalawang molekula ng tubig (singaw ng tubig).

Ang mga numero sa harap ng mga sangkap ng isang reaksyon ng kemikal ay tinatawag koepisyent ng reaksyon.

Ang mga reaksiyong kemikal ay endothermic (na may pagsipsip ng enerhiya) at exothermic (sa paglabas ng enerhiya). Ang pagkasunog ng mitein ay isang karaniwang halimbawa ng isang eksotermikong reaksyon.

Mayroong maraming mga uri ng reaksyon ng kemikal. Ang pinaka-karaniwang:

  • tambalang reaksyon;
  • mga reaksyon ng agnas;
  • iisang reaksyon ng pagpapalit;
  • dobleng reaksyon ng pagpapalit;
  • reaksyon ng oksihenasyon;
  • reaksyon ng redox.

Compound reaksyon

Sa mga reaksyon ng tambalan, hindi bababa sa dalawang elemento ang bumubuo sa isang produkto:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t) - ang pagbuo ng talahanayan ng asin.

Ang pansin ay dapat bayaran sa mahahalagang nuance ng mga reaksyon ng tambalan: depende sa mga kondisyon ng reaksyon o ang mga proporsyon ng mga reaksyong pumapasok sa reaksyon, ang iba't ibang mga produkto ay maaaring magresulta. Halimbawa, sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagkasunog ng karbon, ang carbon dioxide ay nakuha:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Kung ang dami ng oxygen ay hindi sapat, pagkatapos ay nakamamatay ang carbon monoxide:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Mga reaksyon ng agnas

Ang mga reaksyong ito ay, tulad ng dati, mahalagang kabaligtaran sa mga reaksyon ng tambalan. Bilang resulta ng reaksyon ng agnas, ang sangkap ay nabulok sa dalawa (3, 4 ...) mas simple na mga elemento (compound):

  • 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g) - agnas ng tubig
  • 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g) - agnas ng hydrogen peroxide

Mga reaksyon ng kapalit

Bilang isang resulta ng isang solong reaksyon ng pagpapalit, ang mas aktibong elemento ay pumalit sa hindi gaanong aktibo sa compound:

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

Ang sink sa solusyon ng tanso sulpate ay inilipat ang hindi gaanong aktibong tanso, na nagreresulta sa isang solusyon ng sink sulpate.

Ang antas ng aktibidad ng mga metal sa pamamagitan ng pagtaas ng aktibidad:

  • Ang pinaka-aktibo ay alkali at alkalina na metal na metal

Ang ionic equation ng reaksyon sa itaas ay:

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

Ang ionic bond CuSO 4, kapag natunaw sa tubig, nabulok sa isang cation ng tanso (singil 2+) at isang sulfate anion (singilin 2-). Bilang isang resulta ng reaksyon ng pagpapalit, isang zation cation ay nabuo (na may parehong singil tulad ng tanso na sipi: 2-). Tandaan na ang sulfate anion ay naroroon sa magkabilang panig ng equation, kaya maaari itong maikli ng lahat ng mga patakaran ng matematika. Bilang isang resulta, nakakakuha kami ng equation ng ion-molekular:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Mga reaksyon ng dobleng pagpapalit

Sa dobleng reaksyon ng pagpapalit, dalawang elektron ang papalitan. Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag din mga reaksyon ng palitan... Ang ganitong mga reaksyon ay naganap sa solusyon sa pagbuo ng:

  • hindi malulutas solid (reaksyon sa pag-ulan);
  • tubig (reaksyon ng neutralisasyon).

Mga reaksyon ng pag-aalis

Kapag naghahalo ng isang solusyon ng pilak nitrayt (asin) na may solusyon ng sodium chloride, nabuo ang pilak na klorido:

Katumbas ng Molekular: KCl (p-p) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

Pagkakatulad ng Ionic: K + + Cl - + Ag + + HINDI 3 - → AgCl (t) + K + + HINDI 3 -

Molekular na ion equation: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Kung ang compound ay natutunaw, magiging ionic ito sa solusyon. Kung ang tambalan ay hindi matutunaw, mapapabagsak na bumubuo ng isang solid.

Mga reaksyon sa Neutralisasyon

Ito ang mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga acid at base, bilang isang resulta kung saan nabuo ang mga molekula ng tubig.

Halimbawa, ang reaksyon ng paghahalo ng isang solusyon ng sulfuric acid at isang solusyon ng sodium hydroxide (lye):

Katumbas ng Molekular: H 2 KAYA 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 KAYA 4 (p-p) + 2H 2 O (g)

Pagkakatulad ng Ionic: 2H + + KAYA 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + KAYA 4 2- + 2H 2 O (g)

Molekular ionic equation: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) o H + + OH - → H 2 O (l)

Mga reaksyon ng oksihenasyon

Ito ay mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng mga sangkap na may gas na oxygen sa hangin, kung saan, bilang isang panuntunan, isang malaking halaga ng enerhiya ang pinakawalan sa anyo ng init at ilaw. Ang isang karaniwang reaksyon ng oksihenasyon ay pagkasunog. Sa pinakadulo simula ng pahinang ito, ang reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng mitein na may oxygen ay ibinigay:

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

Ang Methane ay tumutukoy sa hydrocarbons (mga compound ng carbon at hydrogen). Kapag ang isang hydrocarbon ay tumugon sa oxygen, maraming thermal energy ang pinakawalan.

Mga reaksyon ng Redox

Ito ang mga reaksyon kung saan mayroong pagpapalitan ng mga electron sa pagitan ng mga atomo ng mga reaktor. Ang mga reaksyon na isinasaalang-alang sa itaas ay din ang mga reaksyon ng redox:

  • 2Na + Cl 2 → 2NaCl - reaksyon ng tambalang
  • CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - reaksyon ng oksihenasyon
  • Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - reaksyon ng kapalit

Ang mga reaksyon ng redox na may isang malaking bilang ng mga halimbawa ng paglutas ng mga equation sa pamamagitan ng elektronikong pamamaraan ng balanse at ang paraan ng kalahating reaksyon ay inilarawan sa seksyon


Isara