Reaksiyonlarda bileşikler oluşturulabilir. Genel Kimyaya Giriş. B. Basit bir maddenin atomlarının karmaşık bir maddede bulunan elementlerden birinin atomlarının yerini aldığı maddeler arasındaki reaksiyon

1. Bileşiğin reaksiyonları. DI Mendeleev, bir bileşiği iki maddeden birinin oluştuğu bir reaksiyon olarak tanımladı. Böylece, nispeten basit bir bileşimin birkaç reaksiyona giren maddesinden bir bileşiğin reaksiyonlarında, daha karmaşık bir bileşime sahip bir madde elde edilir.

Bir + B + C = D

Bileşik reaksiyonlar, havada basit maddelerin (kükürt, fosfor, karbon) yanmasını içerir. Örneğin, havada karbon yanar C + O2 \u003d CO2 (tabii ki bu reaksiyon kademeli olarak ilerler, ilk olarak karbon monoksit CO oluşur). Kural olarak, bu reaksiyonlara ısı salınımı eşlik eder, yani. daha kararlı ve daha az enerji açısından zengin bileşiklerin oluşumuna yol açar - ekzotermiktir.

Basit maddelerin kombinasyonunun reaksiyonları her zaman bir redoks niteliğindedir. Karmaşık maddeler arasında meydana gelen bileşik reaksiyonlar, değerliği değiştirmeden gerçekleşebilir.

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

bu nedenle redoks sayısına da aittir

2FеСl2 + Сl2 \u003d 2FеСl3.

2. Ayrışma reaksiyonları. Mendeleev'e göre kimyasal ayrışma reaksiyonları, “kombinasyonun zıttı durumları, yani bir maddenin iki veya genel olarak belirli sayıda maddeyi - daha fazla sayıda - verdiği durumları oluşturur.

Ayrışma reaksiyonları, bir karmaşık maddeden birkaç bileşiğin oluşmasına yol açar

A \u003d B + C + D

Karmaşık bir maddenin bozunma ürünleri hem basit hem de karmaşık maddeler olabilir. Ayrışma reaksiyonunun bir örneği, tebeşir (veya sıcaklığın etkisi altında kireçtaşının) ayrışmasının kimyasal reaksiyonudur: CaCO3 \u003d CaO + CO2. Ayrışma reaksiyonu genellikle ısıtma gerektirir. Bu tür işlemler endotermiktir, yani. ısı absorpsiyonlu akış. Değerlik durumlarını değiştirmeden ilerleyen ayrışma reaksiyonlarından, kristal hidratların, bazların, asitlerin ve oksijen içeren asitlerin tuzlarının ayrışması not edilmelidir.

CuSO4 5H2O \u003d CuSO4 + 5H2O,

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H20,

H2SiO3 \u003d SiO2 + H2O.

Bir redoks karakterinin ayrışma reaksiyonları, yüksek oksidasyon durumlarında elementler tarafından oluşturulan oksitlerin, asitlerin ve tuzların ayrışmasını içerir.

2SO3 \u003d 2SO2 + O2,

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

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

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

Redoks ayrışma reaksiyonları özellikle nitrik asit tuzları için karakteristiktir.

Organik kimyadaki ayrışma reaksiyonları, inorganik kimyadaki ayrışma reaksiyonlarının aksine, kendine has özelliklere sahiptir. Sonuç olarak, çoğu zaman birden fazla bağ veya döngü oluştuğundan, birleştirme işleminin tersi olarak düşünülebilirler.

Organik kimyada bozunma reaksiyonlarına denir çatlama

C18H38 \u003d C9H18 + C9H20

veya dehidrojenasyon C4H10 \u003d C4H6 + 2H2.

Diğer iki tip reaksiyonda, reaktiflerin sayısı ürün sayısına eşittir.

3. İkame reaksiyonları. Ayırt edici özelliği, basit bir maddenin karmaşık bir madde ile etkileşimidir. Bu tür reaksiyonlar organik kimyada da mevcuttur. Bununla birlikte, organik maddede "ikame" kavramı, inorganik kimyadan daha geniştir. Başlangıç \u200b\u200bmaddesinin molekülünde herhangi bir atom veya fonksiyonel grup başka bir atom veya grupla değiştirilirse, bunlar aynı zamanda ikame reaksiyonlarıdır, ancak inorganik kimya açısından süreç bir değişim reaksiyonu gibi görünür.

İkame reaksiyonlarında, genellikle basit bir madde karmaşık bir madde ile etkileşime girerek başka bir basit madde ve başka bir kompleks oluşturur A + BC \u003d AB + C

Örneğin, bir çelik çiviyi bir bakır sülfat çözeltisine düşürdüğümüzde, demir sülfat (tuzundan demir yer değiştirmiş bakır) Fe + CuSO4 \u003d FeSO4 + Cu elde ederiz.

Ezici çoğunluktaki bu reaksiyonlar redoksa aittir.

2Аl + Fe2O3 \u003d 2Fе + Аl2О3,

Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2,

2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br2,

2KLO3 + l2 \u003d 2KlO3 + Cl2.

Atomların değerlik durumlarında bir değişikliğin eşlik etmediği ikame reaksiyonlarının örnekleri son derece azdır.

Silikon dioksitin, gazlı veya uçucu anhidritlere karşılık gelen oksijen içeren asit tuzları ile reaksiyonuna dikkat edilmelidir.

CaCO3 + SiO2 \u003d CaSiO3 + CO2,

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

Bazen bu reaksiyonlar değişim reaksiyonları olarak kabul edilir

CH4 + Cl2 \u003d CH3Cl + HCl.

4. Değişim reaksiyonları (nötralizasyon dahil). Değişim reaksiyonlarına, kurucu parçalarını birbirleriyle değiştiren iki bileşik arasındaki reaksiyonlar denir.

AB + CD \u003d AD + CB

Sulu çözeltilerde çok sayıda oluşur. Kimyasal değişim reaksiyonunun bir örneği, bir asidin bir alkali ile nötrleştirilmesidir.

NaOH + HCl \u003d NaCl + H20.

Burada, reaktiflerde (soldaki maddeler), HCl bileşiğinden gelen hidrojen iyonu, NaOH bileşiğinden gelen sodyum iyonu ile değiştirilir ve su içinde bir sodyum klorür çözeltisi ile sonuçlanır.

Redoks süreçleri ikame reaksiyonları sırasında meydana gelirse, o zaman değişim reaksiyonları her zaman atomların değer durumunu değiştirmeden gerçekleşir. Bu, karmaşık maddeler - oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar arasındaki en yaygın reaksiyon grubudur.

ZnO + Н2SО4 \u003d ZnSО4 + Н2О,

AgNO3 + KBr \u003d AgBr + KNO3,

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

Bu değişim reaksiyonlarının özel bir durumu, nötrleştirme reaksiyonudur.

HCl + KOH \u003d KC1 + H20.

Genellikle, bu reaksiyonlar kimyasal denge yasalarına uyar ve maddelerden en az birinin reaksiyon küresinden gaz halinde, uçucu bir madde, bir çökelti veya zayıf bir şekilde ayrışmış bir bileşik şeklinde (çözeltiler için) çıkarıldığı yönde ilerler.

NaHCO3 + HCl \u003d NaCl + H2O + CO2,

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

CH3COONa + H3PO4 \u003d CH3COOH + NaH2PO4.

Ancak, birçok tepki bu basit şemaya uymuyor. Örneğin, potasyum permanganat (potasyum permanganat) ile sodyum iyodür arasındaki kimyasal reaksiyon bu türlerden herhangi birine atfedilemez. Bu tür reaksiyonlara genellikle redoks reaksiyonları denir, örneğin

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

İnorganik kimyadaki Redoks, tüm ikame reaksiyonlarını ve en az bir basit maddenin dahil olduğu bozunma reaksiyonlarını ve bileşikleri içerir. Daha genel bir versiyonda (organik kimyayı da hesaba katarak), tüm reaksiyonlar basit maddeler içerir. Ve tersine, tüm değişim reaksiyonları, reaktanları ve reaksiyon ürünlerini oluşturan elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden ilerleyen reaksiyonlara aittir.

2. Reaksiyonların faz özelliklerine göre sınıflandırılması

Reaktanların toplanma durumuna bağlı olarak aşağıdaki reaksiyonlar ayırt edilir:

1. Gaz reaksiyonları:

2. Çözeltilerdeki reaksiyonlar:

NaOH (p-p) + HCl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H20 (g).

3. Katılar arasındaki reaksiyonlar:

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

3. Reaksiyonların faz sayısına göre sınıflandırılması

Bir faz, sistemin aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip ve bir arayüzle birbirinden ayrılmış homojen bir dizi parçası olarak anlaşılır.

Hayatımızı hayal etmenin imkansız olduğu birçok süreç (solunum, sindirim, fotosentez vb.), Çeşitli kimyasal reaksiyonlarla ilişkilidir. organik bileşikler (ve inorganik). Ana türlerine bakalım ve bağlantı (bağlantı) adı verilen sürece daha yakından bakalım.

Kimyasal reaksiyon denen şey

Her şeyden önce, bu fenomenin genel bir tanımını vermeye değer. Söz konusu ifade, ilk ürünlerden farklı ürünlerin oluşması sonucunda değişen karmaşıklıktaki maddelerin çeşitli reaksiyonları anlamına gelir. Bu sürece dahil olan maddelere "reaktifler" denir.

Yazılı olarak, organik bileşiklerin (ve inorganik) kimyasal reaksiyonu özel denklemler kullanılarak yazılmıştır. Dıştan bakıldığında, matematiksel toplama örnekleri gibidirler. Ancak, eşittir işareti ("\u003d") yerine oklar ("→" veya "⇆") kullanılır. Ek olarak, bazen denklemin sağ tarafında sol tarafa göre daha fazla madde olabilir. Okun önündeki her şey, reaksiyonun başlamasından önceki maddedir (formülün sol tarafı). Ondan sonraki her şey (sağ tarafta), meydana gelen kimyasal işlemin bir sonucu olarak oluşan bileşiklerdir.

Kimyasal bir denklem örneği olarak, bir elektrik akımının etkisi altında hidrojen ve oksijen için suyu düşünebiliriz: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Su başlangıç \u200b\u200breaktifidir ve oksijen ve hidrojen ürünlerdir.

Bileşiklerin kimyasal reaksiyonunun başka, ancak zaten daha karmaşık bir örneği olarak, en az bir kez tatlı pişiren her ev hanımına aşina olan bir fenomeni düşünebiliriz. Bu, kabartma tozu sirke ile söndürmekle ilgili. Oluşan etki aşağıdaki denklem kullanılarak gösterilmektedir: NaHCO 3 + 2 CH3 COOH → 2CH3 COONa + CO 2 + H20 Sodyum bikarbonat ve sirkenin etkileşiminin asetik asit, su ve karbon dioksitin sodyum tuzunu oluşturduğu açıktır.

Doğası gereği, fiziksel ve nükleer arasında bir ara yer kaplar.

İlkinden farklı olarak, kimyasal reaksiyonlarda yer alan bileşikler, bileşimlerini değiştirebilirler. Yani, yukarıdaki suyun ayrışması denkleminde olduğu gibi, bir maddenin atomlarından birkaç tane daha oluşturulabilir.

Nükleer reaksiyonlardan farklı olarak, kimyasal reaksiyonlar, etkileşen maddelerin atom çekirdeğini etkilemez.

Kimyasal işlem türleri nelerdir

Bileşiklerin reaksiyonlarının türlere göre dağılımı farklı kriterlere göre gerçekleşir:

• Tersinirlik / tersinmezlik.
• Katalitik maddelerin ve işlemlerin varlığı / yokluğu.
• Isının emilmesi / salınmasıyla (endotermik / ekzotermik reaksiyonlar).
• Faz sayısına göre: homojen / heterojen ve iki hibrit çeşit.
• Etkileşen maddelerin oksidasyon durumlarını değiştirerek.

Etkileşim yolundaki kimyasal işlem türleri

Bu kriter özeldir. Yardımı ile dört tür reaksiyon ayırt edilir: bileşik, ikame, ayrışma (bölünme) ve değişim.

Her birinin adı, açıkladığı sürece karşılık gelir. Yani, ikamede birleşirler, diğer gruplara dönüşürler, ayrışırlar, bir reaktiften birçoğu oluşur ve karşılığında, reaksiyondaki katılımcılar atomları birbirleriyle değiştirirler.

Organik kimyada etkileşim yöntemine göre işlem türleri

Büyük karmaşıklığa rağmen, organik bileşiklerin reaksiyonları inorganiklerle aynı prensibi izler. Ancak, biraz farklı isimleri vardır.

Bu nedenle, bileşik ve ayrışma reaksiyonlarına "ekleme", "eleme" (eleme) ve doğrudan organik ayrışma adı verilir (kimyanın bu bölümünde iki tür ayrışma işlemi vardır).

Organik bileşiklerin diğer reaksiyonları ikame (isim değişmez), yeniden düzenleme (değişim) ve redoks işlemleridir. Kurslarının mekanizmalarının benzerliğine rağmen, organiklerde daha çok yönlüdürler.

Bir bileşiğin kimyasal reaksiyonu

Maddelerin organik ve inorganik kimyada girdiği çeşitli işlem türlerini göz önünde bulundurarak, bileşik üzerinde daha ayrıntılı olarak durmaya değer.

Bu reaksiyon, başlangıçtaki reaktiflerin sayısına bakılmaksızın, sonunda hepsi bir araya gelmeleri bakımından diğerlerinden farklıdır.

Örnek olarak, kireç söndürme işlemini hatırlayabiliriz: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Bu durumda, kalsiyum oksit (sönmemiş kireç) bileşiğinin hidrojen oksit (su) ile reaksiyonu meydana gelir. Sonuç, kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç) ve sıcak buhardır. Bu arada, bu, bu sürecin gerçekten ekzotermik olduğu anlamına gelir.

Bileşik reaksiyon denklemi

İncelenen süreç şematik olarak şu şekilde tasvir edilebilir: A + BV → ABC. Bu formülde ABC, yeni oluşturulmuş bir A'dır - basit bir reaktiftir ve BV, karmaşık bir bileşiğin bir varyantıdır.

Bu formülün, birleştirme ve birleştirme süreci için de tipik olduğu unutulmamalıdır.

Dikkate alınan reaksiyonun örnekleri, sodyum oksit ve karbon dioksitin (NaO 2 + C02 (t 450-550 ° C) → Na 2 CO 3) ve ayrıca sülfür oksidin oksijenle (2SO 2 + O 2 → 2SO 3) etkileşimidir.

Ayrıca, birkaç karmaşık bileşik birbiriyle reaksiyona girebilir: AB + VG → ABVG. Örneğin, aynı sodyum oksit ve hidrojen oksit: Na02 + H20 → 2NaOH.

İnorganik bileşiklerde reaksiyon koşulları

Önceki denklemde gösterildiği gibi, çeşitli karmaşıklık derecelerine sahip maddeler, söz konusu etkileşime girebilir.

Bu durumda, inorganik kökenli basit reaktifler için bileşiğin redoks reaksiyonları mümkündür (A + B → AB).

Örnek olarak, üç değerlikli elde etme sürecini düşünebiliriz Bunun için klor ile ferum (demir) arasında bir bileşik reaksiyonu yapılır: 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl3.

Karmaşık inorganik maddelerin (AB + VG → ABVG) etkileşiminden bahsediyorsak, içlerindeki süreçler hem değerliklerini etkileyen hem de etkilemeyen gerçekleşebilir.

Bunun bir örneği olarak, karbondioksit, hidrojen oksit (su) ve beyaz gıda boyası E170 (kalsiyum karbonat) 'dan kalsiyum bikarbonat oluşumu örneği dikkate alınmaya değerdir: CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2. Bu durumda, yer klasik bir bağlantı tepkisidir. Uygulanması sırasında reaktiflerin değeri değişmez.

Biraz daha mükemmel (ilkinden) kimyasal denklem 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3, basit ve karmaşık inorganik reaktiflerin etkileşime girdiği bir redoks işleminin bir örneğidir: gaz (klor) ve tuz (demir klorür).

Organik kimyada ilave reaksiyon türleri

Dördüncü paragrafta daha önce bahsedildiği gibi, organik kökenli maddelerde dikkate alınan reaksiyona "ekleme" denir. Kural olarak, çift (veya üçlü) bağa sahip karmaşık maddeler buna katılır.

Örneğin, dibrom ve etilen arasındaki reaksiyon 1,2-dibromoetan oluşumuna yol açar: (C2H4) CH2 \u003d CH2 + Br2 → (C₂H₄Br₂) BrCH2 - CH2Br. Bu arada, eşittir ve eksi ("\u003d" ve "-") gibi işaretler, bu denklemde karmaşık bir maddenin atomları arasındaki bağlantıları gösterir. Bu, organik maddelerin formüllerini kaydetmenin bir özelliğidir.

Hangi bileşiklerin reaktif olarak hareket ettiğine bağlı olarak, dikkate alınan ekleme işleminin birkaç çeşidi vardır:

• Hidrojenasyon (hidrojen H molekülleri çoklu bağlarda eklenir).
• Hidrohalojenleme (hidrojen halojenür eklenir).
• Halojenleme (halojen Br2, Cl2 ve benzerlerinin eklenmesi).
• Polimerizasyon (düşük moleküler ağırlıklı birkaç bileşikten yüksek moleküler ağırlıklı maddelerin oluşumu).

Ekleme reaksiyonunun örnekleri (bağlantı)

İncelenen sürecin çeşitlerini listeledikten sonra, pratikte bileşik reaksiyonun bazı örneklerini öğrenmeye değer.

Hidrojenasyonun bir örneği olarak, propenin hidrojen ile etkileşiminin denklemine dikkat çekilebilir, bunun sonucunda propan ortaya çıkacaktır: (C 3 H6) CH 3 —CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 —CH2 — CH 3.

Organik kimyada, hidroklorik asit (inorganik madde) ve etilen arasında kloroetan oluşumu ile bir bileşik (ekleme) reaksiyonu meydana gelebilir: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 —Cl (C 2 H 5 Cl ). Sunulan denklem bir hidrohalojenasyon örneğidir.

Halojenleşme ile ilgili olarak, 1,2-dikloroetan oluşumuna yol açan diklor ve etilen arasındaki reaksiyonla gösterilebilir: (C2H4) CH2 \u003d CH2 + Cl2 → (C₂H₄Cl₂) ClCH2 -CH2Cl.

Organik kimya yoluyla birçok besin oluşur. Etilen moleküllerinin, ultraviyole radyasyonun etkisi altında radikal bir polimerizasyon başlatıcısı ile bağlantısının (eklenmesi) reaksiyonu, bunun bir teyididir: n CH2 \u003d CH2 (R ve UV ışığı) → (-CH2-CH2 -) n. Bu şekilde oluşan madde polietilen adı altında herkes tarafından iyi bilinmektedir.

Bu malzemeden çeşitli ambalaj türleri, torbalar, tabaklar, borular, yalıtım malzemeleri ve çok daha fazlası yapılır. Bu maddenin bir özelliği, geri dönüşüm olasılığıdır. Polietilen, popülaritesini çürümemesine borçludur, bu yüzden çevrecilerin ona karşı olumsuz bir tavrı vardır. Ancak son yıllar polietilen ürünlerin güvenli bir şekilde atılması için bir yöntem bulundu. Bunun için malzeme nitrik asit (HNO 3) ile muamele edilir. Bundan sonra, belirli bakteri türleri bu maddeyi güvenli bileşenlere ayırabilir.

Bağlantı (toplama) reaksiyonu oynar önemli rol doğada ve insan hayatında. Ek olarak, laboratuarlarda bilim adamları tarafından çeşitli önemli araştırmalar için yeni maddeler sentezlemek için sıklıkla kullanılır.

TANIM

Kimyasal reaksiyon bileşiminde ve (veya) yapısında değişiklik olan maddelerin dönüşümü olarak adlandırılır.

Çoğu zaman, kimyasal reaksiyonlar, ilk maddeleri (reaktifler) nihai maddelere (ürünler) dönüştürme süreci olarak anlaşılır.

Kimyasal reaksiyonlar, başlangıç \u200b\u200bmateryallerinin formüllerini ve reaksiyon ürünlerini içeren kimyasal denklemler kullanılarak yazılır. Kütlenin korunumu yasasına göre, kimyasal denklemin sol ve sağ tarafındaki her bir elementin atom sayısı aynıdır. Genellikle, başlangıç \u200b\u200bmateryallerinin formülleri denklemin sol tarafına yazılır ve ürünler için formüller sağ taraftadır. Denklemin sol ve sağ tarafındaki her bir elementin atom sayısının eşitliği, madde formüllerinin önüne tamsayı stokiyometrik katsayılar düzenlenerek elde edilir.

Kimyasal denklemler, reaksiyonun özellikleri hakkında ek bilgiler içerebilir: sıcaklık, basınç, radyasyon, vb. Eşittir işaretinin üstünde (veya "altında") karşılık gelen sembolle gösterilir.

Tüm kimyasal reaksiyonlar, belirli özelliklere sahip birkaç sınıfa ayrılabilir.

Kimyasal reaksiyonların başlangıç \u200b\u200bve oluşan maddelerin sayısına ve bileşimine göre sınıflandırılması

Bu sınıflandırmaya göre, kimyasal reaksiyonlar kombinasyon, ayrışma, ikame, değişim reaksiyonlarına bölünmüştür.

Sonuç olarak bileşik reaksiyonlar iki veya daha fazla (karmaşık veya basit) maddeden bir yeni madde oluşur. Genel anlamda, böyle bir kimyasal reaksiyonun denklemi şöyle görünecektir:

Örneğin:

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

Bileşiğin reaksiyonları çoğu durumda ekzotermiktir, yani ısı yayma işlemine devam edin. Reaksiyonda basit maddeler yer alıyorsa, bu tür reaksiyonlar çoğunlukla redoks reaksiyonlarıdır (ORR), yani. elementlerin oksidasyon durumlarında bir değişiklik ile devam edin. Karmaşık maddeler arasındaki bir bileşiğin reaksiyonunun OVR'ye ait olup olmadığını kesin olarak söylemek imkansızdır.

Bir karmaşık maddeden birkaç başka yeni maddenin (karmaşık veya basit) oluşmasıyla sonuçlanan reaksiyonlara atıfta bulunulur. ayrışma reaksiyonları... Genel anlamda, kimyasal ayrışma denklemi şöyle görünecektir:

Örneğin:

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 + H20 (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 Cr20 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

Ayrışma reaksiyonlarının çoğu ısıtmada meydana gelir (1,4,5). Elektrik akımı ile ayrışma mümkündür (2). Kristalin hidratların, asitlerin, bazların ve oksijen içeren asitlerin (1, 3, 4, 5, 7) tuzlarının ayrışması, elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden ilerler; bu reaksiyonlar OVR'ye ait değildir. Ayrışma reaksiyonları, yüksek oksidasyon durumlarında elementler tarafından oluşturulan oksitlerin, asitlerin ve tuzların ayrışmasını içerir (6).

Ayrışma reaksiyonları organik kimyada da bulunur, ancak diğer isimler altında - çatlama (8), dehidrojenasyon (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)

Ne zaman ikame reaksiyonları basit bir madde, karmaşık bir maddeyle etkileşime girerek yeni, basit ve yeni bir karmaşık madde oluşturur. Genel anlamda kimyasal ikame denklemi şöyle görünecektir:

Örneğin:

2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fе + A1 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)

İkame reaksiyonları çoğunlukla redoks reaksiyonlarıdır (1 - 4, 7). Oksidasyon durumlarında değişiklik olmayan ayrışma reaksiyonlarının örnekleri azdır (5, 6).

Değişim reaksiyonları Bileşen parçalarını değiştirdikleri karmaşık maddeler arasında meydana gelen reaksiyonları adlandırın. Genellikle bu terim, sulu çözeltide iyonları içeren reaksiyonlar için kullanılır. Genel olarak, kimyasal değişim reaksiyonunun denklemi şöyle görünecektir:

AB + CD \u003d AD + CB

Örneğin:

CuO + 2HCl \u003d CuCl2 + H20 (1)

NaOH + HCl \u003d NaCl + H20 (2)

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H20 + CO 2 (3)

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

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

Metabolik reaksiyonlar redoks değildir. Bu değişim reaksiyonlarının özel bir durumu, nötrleştirme reaksiyonlarıdır (asitlerin alkalilerle etkileşim reaksiyonları) (2). Değişim reaksiyonları, maddelerden en az birinin reaksiyon küresinden gaz halinde bir madde (3), bir çökelti (4, 5) veya düşük ayrışan bir bileşik, çoğunlukla su (1, 2) şeklinde çıkarıldığı yönde ilerler.

Kimyasal reaksiyonların oksidasyon durumlarındaki değişikliklerle sınıflandırılması

Reaktifleri ve reaksiyon ürünlerini oluşturan elementlerin oksidasyon durumlarındaki değişime bağlı olarak, tüm kimyasal reaksiyonlar redoks (1, 2) olarak alt gruplara ayrılır ve oksidasyon durumunda (3, 4) bir değişiklik olmaksızın devam eder.

2Mg + C02 \u003d 2MgO + C (1)

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (indirgeyici madde)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (oksitleyici ajan)

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

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (indirgeyici)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (oksitleyici ajan)

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

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

Kimyasal reaksiyonların termal etki ile sınıflandırılması

Reaksiyon sırasında ısının (enerjinin) salınmasına veya emilmesine bağlı olarak, tüm kimyasal reaksiyonlar geleneksel olarak sırasıyla ekso - (1, 2) ve endotermik (3) olarak ayrılır. Reaksiyon sırasında açığa çıkan veya absorbe edilen ısı (enerji) miktarına reaksiyonun ısı etkisi denir. Denklem, salınan veya emilen ısı miktarını gösteriyorsa, bu tür denklemlere termokimyasal denir.

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)

Reaksiyonun yönüne göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması

Tepkime yönünde tersine çevrilebilir (ürünleri elde edildikleri aynı koşullar altında birbirleriyle tepkimeye girebilen kimyasal işlemler, başlangıç \u200b\u200bmaddelerinin oluşumu ile) ve geri döndürülemez (ürünleri başlangıç \u200b\u200bmaddelerinin oluşumu ile birbirleriyle tepkimeye giremeyen kimyasal işlemler ).

Tersinir reaksiyonlar için, genel formdaki denklem genellikle şu şekilde yazılır:

A + B ↔ AB

Örneğin:

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

Geri döndürülemez reaksiyonların örnekleri aşağıdaki reaksiyonları içerir:

2KSlO 3 → 2KSl + 3O 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Reaksiyonun geri çevrilemezliğinin kanıtı, reaksiyon ürünleri olarak gaz halindeki bir maddenin, bir çökeltinin veya düşük ayrışan bir bileşiğin, çoğunlukla su olabilmesidir.

Bir katalizör varlığına göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması

Bu açıdan, katalitik ve katalitik olmayan reaksiyonlar ayırt edilir.

Katalizör, kimyasal bir reaksiyonu hızlandıran bir maddedir. Katalizörleri içeren reaksiyonlara katalitik denir. Bir katalizör olmadan bazı reaksiyonlar genellikle imkansızdır:

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

Genellikle reaksiyon ürünlerinden biri, bu reaksiyonu hızlandıran bir katalizör görevi görür (otokatalitik reaksiyonlar):

MeO + 2HF \u003d MeF2 + H 2 O, burada Me bir metaldir.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Kimyasal reaksiyon - Bu, bir veya daha fazla maddenin farklı yapı ve kimyasal bileşime sahip başka bir maddeye "dönüşümü" dür. Ortaya çıkan madde veya maddeler "reaksiyon ürünleri" olarak adlandırılır. Kimyasal reaksiyonlar sırasında, çekirdekler ve elektronlar yeni bileşikler oluşturur (yeniden dağıtılır), ancak sayıları değişmez ve kimyasal elementlerin izotopik bileşimi aynı kalır.

Tüm kimyasal reaksiyonlar basit ve karmaşık olarak ayrılır.

Başlangıç \u200b\u200bve elde edilen maddelerin sayısı ve bileşimine göre, basit kimyasal reaksiyonlar birkaç ana türe ayrılabilir.

Ayrışma reaksiyonları, birçok başka maddenin tek bir karmaşık maddeden elde edildiği reaksiyonlardır. Aynı zamanda, oluşan maddeler hem basit hem de karmaşık olabilir. Kural olarak, bir kimyasal ayrışma reaksiyonunun seyri ısıtmayı gerektirir (bu, endotermik bir işlemdir, ısı absorpsiyonudur).

Örneğin, malakit tozu ısıtıldığında, üç yeni madde oluşur: bakır oksit, su ve karbondioksit:

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

malakit → bakır oksit + su + karbondioksit

Doğada sadece ayrışma reaksiyonları gerçekleşmiş olsaydı, o zaman ayrışabilen tüm karmaşık maddeler ayrışacak ve kimyasal olaylar artık gerçekleşemezdi. Ancak başka tepkiler de var.

Bileşik reaksiyonlar sırasında, birkaç basit veya karmaşık maddeden bir karmaşık madde elde edilir. Bileşik reaksiyonların ayrışma reaksiyonlarının tersi olduğu ortaya çıktı.

Örneğin bakır havada ısıtıldığında siyah bir kaplama ile kaplanır. Bakır, bakır okside dönüştürülür:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

bakır + oksijen → bakır oksit

Basit bir maddeyi oluşturan atomların, karmaşık bir maddenin elementlerinden birinin atomlarının yerini aldığı basit ve karmaşık maddeler arasındaki kimyasal reaksiyonlara ikame reaksiyonları denir.

Örneğin, bir demir çivi bir bakır klorür (CuCl2) çözeltisine batırılırsa, yüzeyinden salınan bakırla (çivi) örtülmeye başlar. Reaksiyonun sonunda, çözelti maviden yeşilimsi olur: bakır klorür yerine artık demir klorür içerir:

Fe + CuCl2 \u003d Cu + FeCl2

Demir + bakır klorür → bakır + demir klorür

Bakır klorürdeki bakır atomlarının yerini demir atomları alır.

Bir değişim reaksiyonu, iki karmaşık maddenin kurucu parçalarını değiştirdiği bir reaksiyondur. Çoğu zaman, bu tür reaksiyonlar sulu çözeltilerde gerçekleşir.

Metal oksitlerin asitlerle reaksiyonlarında, iki karmaşık madde - oksit ve asit - bileşenlerini değiştirir: oksijen atomları - asit kalıntıları için ve hidrojen atomları - metal atomları için.

Örneğin, bakır oksit (CuO) sülfürik asit H 2 SO 4 ile birleştirilir ve ısıtılırsa, bakır sülfatın izole edilebileceği bir çözelti elde edilir:

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

bakır oksit + sülfürik asit → bakır sülfat + su

blog sitesi, materyalin tamamen veya kısmen kopyalanmasıyla birlikte kaynağa bir bağlantı gereklidir.

Bazı maddelerden kimyasal reaksiyonlar sırasında diğerleri elde edilir (nükleer reaksiyonlarla karıştırılmamalıdır, kimyasal element diğerine dönüşür).

Herhangi bir kimyasal reaksiyon, kimyasal bir denklemle tanımlanır:

Reaktifler → Reaksiyon Ürünleri

Ok, reaksiyonun yönünü gösterir.

Örneğin:

Bu reaksiyonda, metan (CH4) oksijen (O 2) ile reaksiyona girerek karbon dioksit (CO 2) ve su (H20) veya daha çok su buharı oluşumuna neden olur. Gaz brülörünüzü yaktığınızda mutfağınızda olan budur. Denklem şu şekilde okunmalıdır: bir metan gazı molekülü iki oksijen gazı molekülü ile reaksiyona girerek bir molekül karbondioksit ve iki molekül su (su buharı) ile sonuçlanır.

Kimyasal bir reaksiyonun bileşenlerinin önündeki sayılara denir reaksiyon katsayıları.

Kimyasal reaksiyonlar endotermik (enerji soğurmalı) ve ekzotermik (enerji salınımı ile). Metanın yanması, ekzotermik reaksiyonun tipik bir örneğidir.

Birkaç tür kimyasal reaksiyon vardır. En genel:

• bileşik reaksiyonlar;
• ayrışma reaksiyonları;
• tek ikame reaksiyonları;
• çift \u200b\u200bikame reaksiyonları;
• oksidasyon reaksiyonları;
• redoks reaksiyonları.

Bileşik reaksiyonlar

Bileşik reaksiyonlarda en az iki element bir ürün oluşturur:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t) - sofra tuzu oluşumu.

Bileşiğin reaksiyonlarının temel nüansına dikkat edilmelidir: reaksiyonun koşullarına veya reaksiyona giren reaktanların oranlarına bağlı olarak farklı ürünler ortaya çıkabilir. Örneğin, kömürün normal yanma koşulları altında, karbondioksit elde edilir:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Oksijen miktarı yetersizse, ölümcül karbon monoksit oluşur:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Ayrışma reaksiyonları

Bu reaksiyonlar, olduğu gibi, esasen bileşiğin reaksiyonlarına zıttır. Ayrışma reaksiyonunun bir sonucu olarak, madde iki (3, 4 ...) daha basit elemente (bileşikler) ayrışır:

• 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g) - suyun ayrışması
• 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g) - hidrojen peroksitin ayrışması

Tek ikame reaksiyonları

Tekli ikame reaksiyonlarının bir sonucu olarak, daha fazla aktif element, bileşikteki daha az aktif olanın yerini alır:

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

Bakır sülfat çözeltisindeki çinko, daha az aktif bakırın yerini alır ve bir çinko sülfat çözeltisi ile sonuçlanır.

Metallerin aktiviteyi artırarak aktivite derecesi:

• En aktif olanlar alkali ve alkali toprak metallerdir

Yukarıdaki reaksiyonun iyonik denklemi şöyle olacaktır:

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

İyonik bağ CuSO 4, suda çözündüğünde, bir bakır katyonu (yük 2+) ve bir sülfat anyonuna (yük 2-) ayrışır. İkame reaksiyonunun bir sonucu olarak, bir çinko katyonu oluşur (bakır katyonu ile aynı yüke sahiptir: 2-). Sülfat anyonunun denklemin her iki tarafında da bulunduğuna dikkat edin, bu nedenle matematiğin tüm kuralları ile kısaltılabilir. Sonuç olarak, iyon-moleküler denklemi elde ederiz:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Çift ikame reaksiyonları

Çift ikame reaksiyonlarında iki elektron değiştirilir. Bu tür reaksiyonlara ayrıca değişim reaksiyonları... Bu tür reaksiyonlar, aşağıdakilerin oluşumu ile çözelti halinde gerçekleşir:

• çözünmeyen katı (çökelme reaksiyonu);
• su (nötrleştirme reaksiyonu).

Çökelme reaksiyonları

Bir gümüş nitrat (tuz) çözeltisini bir sodyum klorür çözeltisi ile karıştırırken, gümüş klorür oluşur:

Moleküler Denklem: KCl (p-p) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

İyonik denklem: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Moleküler iyon denklemi: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Bileşik çözülebilirse, çözelti içinde iyonik olacaktır. Bileşik çözünmez ise, çökelerek bir katı oluşturur.

Nötralizasyon reaksiyonları

Bunlar, su moleküllerinin oluşması sonucu asitlerin ve bazların etkileşim reaksiyonlarıdır.

Örneğin, bir sülfürik asit çözeltisi ile bir sodyum hidroksit (sodalı su) çözeltisinin karıştırılması reaksiyonu:

Moleküler Denklem: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (g)

İyonik denklem: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (g)

Moleküler iyonik denklem: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) veya H + + OH - → H20 (l)

Oksidasyon reaksiyonları

Bunlar, havadaki gaz halindeki oksijen ile maddelerin, kural olarak, ısı ve ışık şeklinde büyük miktarda enerjinin açığa çıktığı reaksiyonlardır. Tipik bir oksidasyon reaksiyonu yanmadır. Bu sayfanın en başında, metanın oksijen ile etkileşiminin reaksiyonu:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H20 (g)

Metan, hidrokarbonları (karbon ve hidrojen bileşikleri) ifade eder. Bir hidrokarbon oksijenle reaksiyona girdiğinde, çok fazla termal enerji açığa çıkar.

Redoks reaksiyonları

Bunlar, reaktanların atomları arasında bir elektron alışverişinin olduğu reaksiyonlardır. Yukarıda ele alınan reaksiyonlar ayrıca redoks reaksiyonlarıdır:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - bileşik reaksiyon
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidasyon reaksiyonu
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - tek ikame reaksiyonu

Elektronik denge yöntemi ve yarı reaksiyon yöntemi ile çok sayıda denklem çözme örneği içeren redoks reaksiyonları bu bölümde açıklanmaktadır.