Reaksiyalarda aralashmalar hosil bo'lishi mumkin. Umumiy kimyo faniga kirish. B. oddiy moddaning atomlari murakkab moddadagi elementlardan birining atomlarini almashtiradigan moddalar orasidagi reaktsiya

1. Murakkabning reaktsiyalari. DI Mendeleyev birikmani reaksiya deb ta'riflagan bo'lib, unda «ikkita moddadan biri sodir bo'ladi. Shunday qilib, nisbatan sodda tarkibdagi bir nechta reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birikma reaktsiyalarida murakkabroq tarkibdagi bitta modda olinadi

A + B + C = D.

Murakkab reaktsiyalar tarkibiga oddiy moddalarning (oltingugurt, fosfor, uglerod) havodagi yonishi kiradi. Masalan, havodagi uglerod yonadi C + O2 \u003d CO2 (albatta, bu reaksiya asta-sekin davom etadi, birinchi uglerod oksidi CO hosil bo'ladi). Qoida tariqasida, bu reaktsiyalar issiqlik chiqishi bilan birga keladi, ya'ni. barqarorroq va kam energiyaga boy birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi - ekzotermikdir.

Oddiy moddalarni biriktirish reaktsiyalari doimo oksidlanish-qaytarilish xususiyatiga ega. Murakkab moddalar o'rtasida yuzaga keladigan aralash reaktsiyalar valentlikni o'zgartirmasdan sodir bo'lishi mumkin

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

shuning uchun oksidlanish-qaytarilish soniga ham tegishli

2FeSl2 + Sl2 \u003d 2Fesl3.

2. Parchalanish reaktsiyalari. Kimyoviy parchalanish reaktsiyalari, Mendeleyevning fikriga ko'ra, "kombinatsiyaga qarama-qarshi bo'lgan holatlarni tashkil etadi, ya'ni bitta modda ikkita, yoki umuman ma'lum miqdordagi moddalarni - ularning ko'pini beradigan holatlarni tashkil qiladi.

Parchalanish reaktsiyalari bitta murakkab moddadan bir nechta birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi

A \u003d B + C + D

Murakkab moddaning parchalanish mahsulotlari ham oddiy, ham murakkab moddalar bo'lishi mumkin. Parchalanish reaktsiyasiga misol qilib bo'r (yoki harorat ta'sirida ohaktosh) ning parchalanishining kimyoviy reaktsiyasi keltirilgan: CaCO3 \u003d CaO + CO2. Parchalanish reaktsiyasi odatda isitishni talab qiladi. Bunday jarayonlar endotermik, ya'ni. issiqlik yutish bilan oqim. Valentlik holatini o'zgartirmasdan davom etadigan parchalanish reaksiyalarining tarkibida kislorodli kislotalarning kristalli hidratlari, asoslari, kislotalari va tuzlarining parchalanishini ta'kidlash lozim.

CuSO4 5H2O \u003d CuSO4 + 5H2O,

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2O,

H2SiO3 \u003d SiO2 + H2O.

Oksidlanish-qaytarilish xarakteridagi parchalanish reaksiyalariga oksidlanish darajasi yuqori bo'lgan elementlar hosil qilgan oksidlar, kislotalar va tuzlarning parchalanishi kiradi.

2SO3 \u003d 2SO2 + O2,

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

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

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

Oksidlanish-qaytarilish dekompozitsiyasi reaktsiyalari ayniqsa nitrat kislota tuzlari uchun xarakterlidir.

Organik kimyoda parchalanish reaktsiyalari, anorganik kimyo parchalanish reaktsiyalaridan farqli o'laroq, o'ziga xos xususiyatlarga ega. Ularni qo'shilishning teskari jarayonlari deb hisoblash mumkin, chunki natijada ko'p bog'lanishlar yoki tsikllar ko'pincha hosil bo'ladi.

Organik kimyoda parchalanish reaktsiyalari deyiladi yorilish

C18H38 \u003d C9H18 + C9H20

yoki degidrogenatsiya C4H10 \u003d C4H6 + 2H2.

Qolgan ikki turdagi reaktsiyalarda reaktivlar soni mahsulot soniga teng.

3. O'zaro almashtirish reaktsiyalari. Ularning ajralib turadigan xususiyati oddiy moddaning murakkab bilan o'zaro ta'siri. Bunday reaktsiyalar organik kimyoda ham mavjud. Biroq, organik moddalardagi "almashtirish" tushunchasi anorganik kimyoga qaraganda kengroq. Agar boshlang'ich moddaning molekulasida biron bir atom yoki funktsional guruh boshqa atom yoki guruh bilan almashtirilsa, bu ham o'rnini bosuvchi reaktsiyalar, garchi noorganik kimyo nuqtai nazaridan bu jarayon almashinish reaktsiyasiga o'xshaydi.

Almashtirish reaktsiyalarida odatda oddiy modda murakkab moddalar bilan ta'sir o'tkazib, boshqa oddiy moddalarni va boshqa komplekslarni hosil qiladi A + BC \u003d AB + C

Masalan, mis sulfat eritmasiga po'lat mixni tushirib, biz temir sulfat (temir uning o'rnidan siljigan mis) Fe + CuSO4 \u003d FeSO4 + Cu ni olamiz.

Aksariyat ko'pchilikdagi bu reaktsiyalar oksidlanish-qaytarilishga tegishli

2Al + Fe2O3 \u003d 2Fe + Al2O3,

Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2,

2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br2,

2KSlO3 + l2 \u003d 2KlO3 + Sl2.

Atomlarning valentlik holatlarining o'zgarishi bilan birga bo'lmagan almashtirish reaktsiyalariga misollar juda kam.

Kremniy dioksidning gazli yoki uchuvchan angidridlarga mos keladigan kislorodli kislotalarning tuzlari bilan reaktsiyasini ta'kidlash kerak.

CaCO3 + SiO2 \u003d CaSiO3 + CO2,

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

Ba'zan bu reaktsiyalar almashinish reaktsiyalari sifatida qaraladi

CH4 + Cl2 \u003d CH3Cl + HCl.

4. Almashinish reaktsiyalari (shu jumladan, zararsizlantirish). Almashinish reaktsiyalari, ularning tarkibiy qismlarini bir-biri bilan almashtiradigan ikkita birikma orasidagi reaktsiyalar deyiladi

AB + CD \u003d AD + CB

Ularning katta qismi suvli eritmalarda uchraydi. Kislotani gidroksidi bilan neytrallashtirish kimyoviy almashinish reaktsiyasiga misoldir

NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O.

Bu erda reaktivlarda (chapdagi moddalar) HCl birikmasidan vodorod ioni NaOH birikmasidan natriy ioni bilan almashtiriladi va natijada natriy xloridning suvdagi eritmasi hosil bo'ladi.

Agar o'rnini bosuvchi reaktsiyalar paytida oksidlanish-qaytarilish jarayonlari sodir bo'lsa, u holda almashinish reaktsiyalari doimo atomlarning valentlik holatini o'zgartirmasdan sodir bo'ladi. Bu murakkab moddalar - oksidlar, asoslar, kislotalar va tuzlar orasidagi eng keng tarqalgan reaktsiyalar guruhidir

ZnO + N2SO4 \u003d ZnSO4 + N2O,

AgNO3 + KBr \u003d AgBr + KNO3,

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

Ushbu almashinish reaktsiyalarining alohida hodisasi neytrallash reaktsiyasidir.

HCl + KOH \u003d KCl + H2O.

Odatda bu reaksiyalar kimyoviy muvozanat qonunlariga bo'ysunadi va moddalarning hech bo'lmaganda bittasi reaksiya doirasidan gazsimon, uchuvchi moddalar, cho'kma yoki yomon dissotsiatsiyalangan birikma shaklida chiqariladigan yo'nalishda davom etadi (eritmalar uchun)

NaHCO3 + HCl \u003d NaCl + H2O + CO2,

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

CH3COONa + H3PO4 \u003d CH3COOH + NaH2PO4.

Biroq, ko'plab reaktsiyalar ushbu oddiy sxemaga to'g'ri kelmaydi. Masalan, kaliy permanganat (kaliy permanganat) va natriy yodid o'rtasidagi kimyoviy reaktsiyani ushbu turlarning hech biriga bog'lash mumkin emas. Bunday reaktsiyalar odatda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari deyiladi

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

Anorganik kimyo tarkibidagi oksidlanish-qaytarilish barcha almashtirish reaktsiyalarini va parchalanish reaksiyalarini va unda kamida bitta oddiy moddalar ishtirok etadigan birikmalarni o'z ichiga oladi. Ko'proq umumlashtirilgan versiyada (organik kimyoni ham hisobga olgan holda) barcha reaktsiyalar oddiy moddalarni o'z ichiga oladi. Va, aksincha, barcha almashinish reaktsiyalari reaktiv moddalar va reaksiya mahsulotlarini hosil qiluvchi elementlarning oksidlanish darajalarini o'zgartirmasdan davom etadigan reaktsiyalarga tegishli.

2. Reaksiyalarni fazaviy xususiyatlari bo'yicha tasniflash

Ta'sir etuvchi moddalarning agregatsiya holatiga qarab quyidagi reaktsiyalar ajratiladi:

1. Gaz reaktsiyalari:

2. Eritmalardagi reaktsiyalar:

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

3. Qattiq moddalar orasidagi reaktsiyalar:

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

3. Fazalar soni bo'yicha reaktsiyalar tasnifi

Faza deganda sistemaning bir xil fizik va kimyoviy xossalariga ega bo'lgan va bir-biridan interfeys bilan ajratilgan bir hil qismlarining to'plami tushuniladi.

Bizning hayotimizni tasavvur qilishning iloji bo'lmagan ko'plab jarayonlar (masalan, nafas olish, ovqat hazm qilish, fotosintez va shu kabi) turli xil kimyoviy reaktsiyalar bilan bog'liq. organik birikmalar (va noorganik). Keling, ularning asosiy turlarini ko'rib chiqamiz va ulanish (ulanish) deb nomlangan jarayonni batafsil ko'rib chiqamiz.

Kimyoviy reaktsiya deb nimaga aytiladi

Avvalo, ushbu hodisaga umumiy ta'rif berishga arziydi. Ko'rib chiqilayotgan ibora murakkabligi har xil bo'lgan moddalarning turli xil reaktsiyalarini anglatadi, buning natijasida dastlabki mahsulotlardan farqli o'laroq hosil bo'ladi. Ushbu jarayonda ishtirok etadigan moddalar "reaktivlar" deb nomlanadi.

Yozma ravishda organik birikmalarning kimyoviy reaktsiyasi (va noorganik) ixtisoslashtirilgan tenglamalar yordamida yoziladi. Tashqi tomondan, ular biroz matematik qo'shimcha misollariga o'xshaydi. Biroq, tenglik belgisi ("\u003d") o'rniga o'qlar ("→" yoki "⇆") ishlatiladi. Bundan tashqari, ba'zida tenglamaning o'ng tomonida chapdan ko'ra ko'proq moddalar bo'lishi mumkin. Okdan oldin hamma narsa reaksiya boshlanishidan oldin moddadir (formulaning chap tomoni). Undan keyingi hamma narsa (o'ng tomon) sodir bo'lgan kimyoviy jarayon natijasida hosil bo'lgan birikmalardir.

Kimyoviy tenglamaga misol sifatida elektr toki ta'sirida vodorod va kislorod uchun suvni ko'rib chiqishimiz mumkin: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Suv boshlang'ich reaktiv, kislorod va vodorod esa mahsulotdir.

Boshqa, ammo aralashmalarning kimyoviy reaktsiyasining yanada murakkab namunasi sifatida, biz kamida bir marta shirinlik pishirgan har bir uy bekasiga tanish bo'lgan hodisani ko'rib chiqamiz. Bu sodali suvni sirka bilan so'ndirish haqida. Vujudga keladigan harakatlar quyidagi tenglama yordamida tasvirlangan: NaHCO 3 + 2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. Bundan ko'rinib turibdiki, natriy gidrokarbonat va sirka o'zaro ta'sirida sirka kislotasi, suv va karbonat angidrid natriy tuzi hosil bo'ladi.

O'zining tabiatiga ko'ra, u jismoniy va yadroviy o'rtasida oraliq o'rinni egallaydi.

Birinchisidan farqli o'laroq, kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etadigan birikmalar ularning tarkibini o'zgartirishga qodir. Ya'ni, suvning parchalanishi uchun yuqoridagi tenglamada bo'lgani kabi, bitta moddaning atomlaridan yana bir nechtasini hosil qilish mumkin.

Yadro reaktsiyalaridan farqli o'laroq, kimyoviy reaktsiyalar o'zaro ta'sir qiluvchi moddalar atomlarining yadrolariga ta'sir qilmaydi.

Kimyoviy jarayonlarning turlari qanday?

Turli xil birikmalar reaktsiyalarining tarqalishi turli mezonlarga muvofiq amalga oshiriladi:

• Qaytaruvchanlik / qaytarilmaslik.
• Katalitik moddalar va jarayonlarning mavjudligi / yo'qligi.
• Issiqlikni yutish / chiqarish bilan (endotermik / ekzotermik reaktsiyalar).
• Fazalar soni bo'yicha: bir hil / heterojen va ikkita gibrid navlar.
• O'zaro ta'sir qiluvchi moddalarning oksidlanish darajalarini o'zgartirib.

O'zaro ta'sir o'tkazish usulidagi kimyoviy jarayonlarning turlari

Ushbu mezon alohida. Uning yordami bilan to'rt xil reaktsiyalar ajratiladi: birikma, almashtirish, parchalanish (bo'linish) va almashinish.

Ularning har birining nomi u tasvirlaydigan jarayonga mos keladi. Ya'ni, ular birlashadilar, o'rnini bosganda, ular boshqa guruhlarga o'tadilar, parchalanishda bir nechta bir reaktivdan hosil bo'ladi va evaziga reaktsiya ishtirokchilari o'zaro atomlarni almashadilar.

Organik kimyoda o'zaro ta'sir qilish usuli bilan jarayonlarning turlari

Katta murakkablikka qaramay, organik birikmalarning reaktsiyalari noorganik moddalar bilan bir xil printsipga amal qiladi. Biroq, ularning nomlari biroz boshqacha.

Shunday qilib, birikma va parchalanish reaktsiyalari "qo'shilish", shuningdek "yo'q qilish" (yo'q qilish) va to'g'ridan-to'g'ri organik parchalanish deb nomlanadi (kimyoning ushbu bo'limida parchalanish jarayonlarining ikki turi mavjud).

Organik birikmalarning boshqa reaktsiyalari - bu almashtirish (nom o'zgarmaydi), qayta tuzilish (almashinish) va oksidlanish-qaytarilish jarayonlari. Kurs mexanizmlarining o'xshashligiga qaramay, organik moddalarda ular ko'p qirrali.

Murakkabning kimyoviy reaktsiyasi

Organik va noorganik kimyoga moddalar kiradigan turli xil jarayonlarni ko'rib chiqib, birikma haqida batafsilroq to'xtalib o'tishga arziydi.

Ushbu reaktsiya boshqalaridan farq qiladi, chunki uning boshida qancha reagentlar bo'lishidan qat'i nazar, oxir-oqibat ularning barchasi bitta bo'lib birlashadi.

Masalan, ohakni o'chirish jarayonini eslashimiz mumkin: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Bunday holda kaltsiy oksidi (ohak) birikmasining vodorod oksidi (suv) bilan reaktsiyasi sodir bo'ladi. Natijada kaltsiy gidroksidi (söndürülmüş ohak) va iliq bug 'bo'ladi. Aytgancha, bu shuni anglatadiki, bu jarayon haqiqatan ham ekzotermikdir.

Murakkab reaktsiya tenglamasi

Ko'rib chiqilayotgan jarayonni quyidagicha sxematik tasvirlash mumkin: A + BV → ABC. Ushbu formulada ABC yangi hosil bo'lgan A - oddiy reaktiv, BV esa murakkab birikmaning variantidir.

Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu formula qo'shilish va qo'shilish jarayoni uchun ham xosdir.

Ko'rib chiqilayotgan reaktsiyaga misollar natriy oksidi va karbonat angidrid (NaO 2 + CO 2 (t 450-550 ° C) → Na 2 CO 3), shuningdek oltingugurt oksidi bilan kislorod (2SO 2 + O 2 → 2SO 3) ning o'zaro ta'siri.

Shuningdek, bir nechta murakkab birikmalar bir-biri bilan reaksiyaga kirishishga qodir: AB + VG → ABVG. Masalan, xuddi shu natriy oksidi va vodorod oksidi: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

Anorganik birikmalardagi reaktsiya shartlari

Oldingi tenglamada ko'rsatilgandek, har xil murakkablik darajasidagi moddalar ko'rib chiqilayotgan o'zaro ta'sirga kirishga qodir.

Bunday holda, noorganik kelib chiqadigan oddiy reagentlar uchun birikmaning oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari mumkin (A + B → AB).

Masalan, uch valentli olish jarayonini ko'rib chiqishimiz mumkin, buning uchun xlor va ferum (temir) o'rtasida birikma reaktsiyasi amalga oshiriladi: 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

Agar biz murakkab anorganik moddalarning o'zaro ta'siri (AB + VG → ABVG) haqida gapiradigan bo'lsak, ulardagi jarayonlar ularning valentligiga ta'sir qiladigan ham, ta'sir qilmaydigan ham bo'lishi mumkin.

Bunga misol sifatida karbonat angidrid, vodorod oksidi (suv) va oq rangli E170 (kaltsiy karbonat) rangidan kaltsiy gidrokarbonat hosil bo'lishining misolini ko'rib chiqishga arziydi: CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2. Bu holda u joy - bu ulanishning klassik reaktsiyasi. Uni amalga oshirish jarayonida reaktivlarning valentligi o'zgarmaydi.

Bir oz mukammal (birinchi) kimyoviy tenglama 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 oddiy va murakkab noorganik reagentlar: gaz (xlor) va tuz (temir xlorid) o'zaro ta'sirida oksidlanish-qaytarilish jarayonining misoli.

Organik kimyoda qo'shilish reaktsiyalarining turlari

To'rtinchi xatboshida aytib o'tilganidek, organik kelib chiqadigan moddalarda ko'rib chiqilayotgan reaktsiya "qo'shilish" deb nomlanadi. Qoida tariqasida, unda er-xotin (yoki uch) bog'langan murakkab moddalar ishtirok etadi.

Masalan, dibromium va etilen o'rtasidagi reaktsiya 1,2-dibromoetan hosil bo'lishiga olib keladi: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (CHHBr₂) BrCH 2 - CH 2 Br. Aytgancha, teng va minusga o'xshash belgilar ("\u003d" va "-"), bu tenglamada murakkab moddaning atomlari orasidagi bog'lanishlar ko'rsatilgan. Bu organik moddalarning formulalarini qayd etish xususiyati.

Birlashmalarning qaysi biri reaktiv sifatida ishlashiga qarab, ko'rib chiqiladigan qo'shilish jarayonining bir nechta navlari mavjud:

• Gidrogenlash (ko'p miqdordagi bog'lanishda vodorod H molekulalari qo'shiladi).
• Gidrohalogenatsiya (vodorodli galogenid qo'shiladi).
• Galogenlash (Br 2, Cl 2 va shunga o'xshash galogenlarning qo'shilishi).
• Polimerizatsiya (bir nechta past molekulyar birikmalardan yuqori molekulyar og'irlikdagi moddalar hosil bo'lishi).

Qo'shish reaktsiyasi misollari (ulanish)

Ko'rib chiqilayotgan jarayon navlarini sanab o'tgandan so'ng, aralash reaktsiyaning ba'zi misollarini amalda o'rganishga arziydi.

Gidrogenlashning tasviri sifatida propenning vodorod bilan o'zaro ta'sirining tenglamasiga e'tiborni qaratishi mumkin, natijada propan paydo bo'ladi: (C 3 H 6) CH 3 —CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 -CH 2 -CH 3.

Organik kimyoda xloretan hosil bo'lishi bilan xlorid kislota (noorganik moddalar) va etilen o'rtasida birikma (qo'shilish) reaktsiyasi paydo bo'lishi mumkin: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 —Cl (C 2 H 5 Cl ). Taqdim etilgan tenglama gidrogalogenatsiyaga misoldir.

Galogenatsiyaga kelsak, uni 1,2-dikloroetan hosil bo'lishiga olib keladigan diklorin va etilen o'rtasidagi reaktsiya orqali ko'rsatish mumkin: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → (CHH₄Cl₂) ClCH 2 -CH 2 Cl.

Organik kimyo orqali ko'plab oziq moddalar hosil bo'ladi. Etilen molekulalarining ultrabinafsha nurlanish ta'sirida polimerlanishning radikal tashabbuskori bilan ulanishi (qo'shilishi) reaktsiyasi buning tasdig'idir: n CH 2 \u003d CH 2 (R va UV nurlari) → (-CH 2 -CH 2 -) n. Shu tarzda hosil bo'lgan modda har kimga polietilen nomi bilan yaxshi ma'lum.

Ushbu materialdan turli xil qadoqlash turlari, sumkalar, idishlar, quvurlar, izolyatsiya qiluvchi moddalar va boshqa ko'p narsalar ishlab chiqariladi. Ushbu moddaning xususiyati uni qayta ishlash imkoniyatidir. Polietilen o'zining mashhurligi tufayli u parchalanmaydi, shuning uchun ekologlar unga nisbatan salbiy munosabatda bo'lishadi. Biroq, ichida so'nggi yillarda polietilen mahsulotlarini xavfsiz tarzda yo'q qilish usuli topildi. Buning uchun material azot kislotasi bilan ishlanadi (HNO 3). Shundan so'ng, ba'zi turdagi bakteriyalar ushbu moddani xavfsiz tarkibiy qismlarga ajratishga qodir.

Ulanish (qo'shilish) reaktsiyasi o'ynaydi muhim rol tabiatda va inson hayotida. Bundan tashqari, u ko'pincha laboratoriyalarda olimlar tomonidan turli xil muhim tadqiqotlar uchun yangi moddalarni sintez qilish uchun ishlatiladi.

TA'RIFI

Kimyoviy reaktsiya ularning tarkibi va (yoki) tuzilishida o'zgarishlar yuz beradigan moddalarning o'zgarishi deb ataladi.

Ko'pincha kimyoviy reaktsiyalar deganda dastlabki moddalarni (reaktivlarni) oxirgi moddalarga (mahsulotlarga) aylantirish jarayoni tushuniladi.

Kimyoviy reaktsiyalar boshlang'ich materiallar va reaktsiya mahsulotlarining formulalarini o'z ichiga olgan kimyoviy tenglamalar yordamida yoziladi. Massaning saqlanish qonuniga binoan kimyoviy tenglamaning chap va o'ng tomonlaridagi har bir element atomlarining soni bir xil. Odatda, boshlang'ich materiallarning formulalari tenglamaning chap tomonida, mahsulotlarning formulalari esa o'ng tomonda yoziladi. Tenglamaning chap va o'ng tomonlaridagi har bir element atomlari sonining tengligiga moddalar formulalari oldida butun sonli stokiometrik koeffitsientlarni joylashtirish orqali erishiladi.

Kimyoviy tenglamalar reaktsiyaning xususiyatlari to'g'risida qo'shimcha ma'lumotlarni o'z ichiga olishi mumkin: harorat, bosim, nurlanish va boshqalar, bu yuqoridagi mos belgi (yoki "pastda") bilan teng belgisi bilan ko'rsatilgan.

Barcha kimyoviy reaktsiyalarni ma'lum xususiyatlarga ega bo'lgan bir necha sinflarga birlashtirish mumkin.

Boshlang'ich va hosil bo'lgan moddalar soni va tarkibi bo'yicha kimyoviy reaktsiyalarning tasnifi

Ushbu tasnifga ko'ra kimyoviy reaktsiyalar kombinatsiya, parchalanish, almashtirish, almashinish reaktsiyalariga bo'linadi.

Natijada aralash reaktsiyalar ikki yoki undan ortiq (murakkab yoki oddiy) moddalardan bitta yangi modda hosil bo'ladi. Umuman olganda, bunday kimyoviy reaktsiya uchun tenglama quyidagicha bo'ladi:

Masalan:

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.

2FeSl 2 + Sl 2 \u003d 2Fesl 3

Murakkab reaktsiyalari aksariyat hollarda ekzotermik, ya'ni. issiqlikni chiqarish bilan davom eting. Agar reaktsiyaga oddiy moddalar jalb qilingan bo'lsa, unda bunday reaktsiyalar ko'pincha oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari (ORR), ya'ni. elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishi bilan davom eting. Murakkab moddalar orasidagi birikmaning reaktsiyasi OVR ga tegishli yoki yo'qligini aniq aytish mumkin emas.

Natijada bitta murakkab moddadan yana bir qancha yangi moddalar (murakkab yoki oddiy) hosil bo'ladigan reaktsiyalarga aytiladi parchalanish reaktsiyalari... Umuman aytganda, kimyoviy parchalanish tenglamasi quyidagicha bo'ladi:

Masalan:

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)

Parchalanish reaktsiyalarining aksariyati qizdirilganda sodir bo'ladi (1,4,5). Elektr toki bilan parchalanish mumkin (2). Kislorodli kislotalarning (1, 3, 4, 5, 7) kristalli gidratlari, kislotalari, asoslari va tuzlarining parchalanishi elementlarning oksidlanish darajalarini o'zgartirmasdan davom etadi, ya'ni. bu reaktsiyalar OVR ga tegishli emas. Parchalanish reaksiyalariga oksidlanish darajasi yuqori bo'lgan elementlar hosil qilgan oksidlar, kislotalar va tuzlarning parchalanishi kiradi (6).

Parchalanish reaktsiyalari organik kimyoda ham uchraydi, ammo boshqa nomlar bilan yorilish (8), degidrogenlanish (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)

Qachon almashtirish reaktsiyalari oddiy modda murakkab moddalar bilan ta'sir o'tkazib, yangi sodda va yangi murakkab moddalarni hosil qiladi. Umuman olganda, kimyoviy almashtirish tenglamasi quyidagicha bo'ladi:

Masalan:

2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3 (1)

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

2KVr + Sl 2 \u003d 2KSl + Vr 2 (3)

2KSlO 3 + l 2 \u003d 2KlO 3 + Sl 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)

SN 4 + Sl 2 \u003d SN 3 Sl + NSl (7)

Almashtirish reaktsiyalari asosan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari (1 - 4, 7). Oksidlanish darajalarida o'zgarish bo'lmagan parchalanish reaktsiyalariga misollar kam (5, 6).

Almashinish reaktsiyalari murakkab moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalarni chaqiring, ular tarkibida ular tarkibiy qismlarini almashadilar. Odatda bu atama ionli suvli eritmadagi reaktsiyalar uchun ishlatiladi. Umuman olganda, kimyoviy almashinish reaktsiyasi tenglamasi quyidagicha bo'ladi:

AB + CD \u003d AD + CB

Masalan:

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)

AgNO 3 + KVr \u003d AgVr ↓ + KNO 3 (4)

SrSl 3 + ZNaON \u003d Sr (ON) 3 ↓ + ZNaSl (5)

Metabolik reaktsiyalar oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari emas. Ushbu almashinish reaktsiyalarining maxsus hodisasi neytrallash reaktsiyasidir (kislotalarning ishqorlar bilan o'zaro ta'siri reaktsiyalari) (2). Almashinish reaktsiyalari moddalarning hech bo'lmaganda bittasi reaksiya doirasidan gazsimon moddalar (3), cho'kma (4, 5) yoki kam dissotsilanuvchi birikma, ko'pincha suv (1, 2) shaklida olib tashlangan yo'nalishda davom etadi.

Oksidlanish darajalarining o'zgarishi bo'yicha kimyoviy reaktsiyalarning tasnifi

Reaktivlar va reaksiya mahsulotlarini tashkil etuvchi elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishiga qarab, barcha kimyoviy reaktsiyalar oksidlanish-qaytarilish (1, 2) ga bo'linadi va oksidlanish darajasi o'zgarmasdan davom etadi (3, 4).

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

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (kamaytiruvchi vosita)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (oksidlovchi vosita)

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+ (kamaytiruvchi vosita)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (oksidlovchi)

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

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

Issiqlik effekti bo'yicha kimyoviy reaktsiyalarning tasnifi

Issiqlik (energiya) reaksiya paytida ajralib chiqadimi yoki so'rilib ketishiga qarab, barcha kimyoviy reaktsiyalar shartli ravishda ekzo - (1, 2) va endotermik (3) ga bo'linadi. Reaksiya davomida ajralib chiqadigan yoki yutilgan issiqlik (energiya) miqdori reaktsiyaning issiqlik effekti deb ataladi. Agar tenglama chiqarilgan yoki so'rilgan issiqlik miqdorini ko'rsatadigan bo'lsa, unda bunday tenglamalar termokimyoviy deb ataladi.

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 + 466 kJ (1)

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

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

Reaksiya yo'nalishi bo'yicha kimyoviy reaktsiyalarning tasnifi

Reaksiya yo'nalishi bo'yicha qaytariladigan (mahsulotlari bir xil sharoitda, dastlabki moddalar hosil bo'lishi bilan bir-biri bilan reaksiyaga kirishishga qodir bo'lgan kimyoviy jarayonlar) va qaytarilmas (mahsulotlari bir-biri bilan reaksiyaga kirisha olmaydigan kimyoviy jarayonlar, dastlabki moddalar hosil bo'lishi bilan) ).

Qayta tiklanadigan reaktsiyalar uchun odatda umumiy shaklda tenglama quyidagicha yoziladi:

A + B ↔ AB

Masalan:

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

Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiyalarning misollariga quyidagi reaktsiyalar kiradi:

2KSlO 3 → 2KSl + 3O 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Reaksiya qaytarilmasligining isboti sifatida gaz moddasi, cho'kma yoki kam dissotsilanuvchi birikma, ko'pincha suv reaksiya mahsuloti sifatida chiqishi mumkin.

Katalizator borligi bo'yicha kimyoviy reaktsiyalarning tasnifi

Shu nuqtai nazardan, katalitik va katalitik bo'lmagan reaktsiyalar ajratiladi.

Katalizator bu kimyoviy reaktsiyani tezlashtiradigan moddadir. Katalizatorlar ishtirokidagi reaktsiyalar katalitik deb ataladi. Ba'zi reaksiyalar katalizator ishtirokisiz umuman mumkin emas:

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

Ko'pincha reaktsiya mahsulotlaridan biri bu reaktsiyani tezlashtiradigan katalizator bo'lib xizmat qiladi (avtokatalitik reaktsiyalar):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, bu erda Men metallman.

Muammoni hal qilishning misollari

O'RNAK 1

Kimyoviy reaktsiya - Bu bir yoki bir nechta moddalarni boshqa tuzilishga va kimyoviy tarkibga ega bo'lgan boshqa moddaga "aylantirish". Natijada paydo bo'lgan modda yoki moddalar "reaktsiya mahsulotlari" deb nomlanadi. Kimyoviy reaktsiyalar paytida yadrolar va elektronlar yangi birikmalar hosil qiladi (qayta taqsimlanadi), ammo ularning soni o'zgarmaydi va kimyoviy elementlarning izotopik tarkibi bir xil bo'ladi.

Barcha kimyoviy reaktsiyalar oddiy va murakkab bo'linadi.

Boshlang'ich va olingan moddalarning soni va tarkibi bo'yicha oddiy kimyoviy reaktsiyalarni bir necha asosiy turlarga bo'lish mumkin.

Parchalanish reaktsiyalari - bu bitta murakkab moddadan bir nechta boshqa moddalar olinadigan reaktsiyalar. Shu bilan birga, hosil bo'lgan moddalar oddiy va murakkab bo'lishi mumkin. Qoida tariqasida kimyoviy parchalanish reaktsiyasi jarayoni isitishni talab qiladi (bu endotermik jarayon, issiqlikni yutish).

Masalan, malaxit kukuni qizdirilganda uchta yangi moddalar hosil bo'ladi: mis oksidi, suv va karbonat angidrid:

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

malaxit → mis oksidi + suv + karbonat angidrid

Agar tabiatda faqat parchalanish reaktsiyalari sodir bo'lgan bo'lsa, unda parchalanishi mumkin bo'lgan barcha murakkab moddalar parchalanadi va kimyoviy hodisalar endi amalga oshmay qoladi. Ammo boshqa reaktsiyalar ham mavjud.

Murakkab reaksiyalar jarayonida bir nechta oddiy yoki murakkab moddalardan bitta murakkab modda olinadi. Ma'lum bo'lishicha, aralash reaksiyalar parchalanish reaksiyalariga qarama-qarshi.

Masalan, misni havoda qizdirganda, u qora qoplama bilan qoplanadi. Mis mis oksidiga aylanadi:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO

mis + kislorod → mis oksidi

Oddiy moddalarni tashkil etuvchi atomlar murakkab moddaning bir elementining atomlarini almashtiradigan oddiy va murakkab moddalar orasidagi kimyoviy reaktsiyalar o'rnini bosuvchi reaktsiyalar deyiladi.

Masalan, temir mixni mis xlorid eritmasiga (CuCl 2) botirilsa, u (mix) uning yuzasida chiqarilgan mis bilan qoplana boshlaydi. Reaksiya tugagach, eritma ko'kdan yashil rangga aylanadi: mis xlorid o'rniga endi temir xlorid bo'ladi:

Fe + CuCl 2 \u003d Cu + FeCl 2

Temir + mis xlorid → mis + temir xlorid

Mis xlorididagi mis atomlari temir atomlari bilan almashtiriladi.

Almashinish reaktsiyasi - bu ikki murakkab moddalar tarkibiy qismlarini almashtiradigan reaktsiya. Ko'pincha bunday reaktsiyalar suvli eritmalarda sodir bo'ladi.

Metall oksidlarning kislotalar bilan reaktsiyalarida ikkita murakkab moddalar - oksid va kislota - ularning tarkibiy qismlari almashinadi: kislorod atomlari - kislota qoldiqlariga, vodorod atomlari - metall atomlariga.

Masalan, mis oksidi (CuO) sulfat kislota H 2 SO 4 bilan birlashtirilib qizdirilsa, mis sulfatni ajratib olish mumkin bo'lgan eritma olinadi:

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

mis oksidi + sulfat kislota → mis sulfat + suv

blog. sayt, materialning to'liq yoki qisman nusxasi bilan, manbaga havola kerak.

Kimyoviy reaktsiyalar paytida boshqalari ba'zi moddalardan olinadi (yadro reaktsiyalari bilan aralashmaslik kerak, qaysi biri) kimyoviy element boshqasiga aylanadi).

Har qanday kimyoviy reaktsiya kimyoviy tenglama bilan tavsiflanadi:

Reaktivlar → Reaksiya mahsulotlari

Ok reaksiya yo'nalishini bildiradi.

Masalan:

Ushbu reaktsiyada metan (CH 4) kislorod (O 2) bilan reaksiyaga kirishadi, natijada karbonat angidrid (CO 2) va suv (H 2 O), aniqrog'i suv bug'i hosil bo'ladi. Gaz pechini yoqsangiz, oshxonangizda shunday bo'ladi. Tenglama quyidagicha o'qilishi kerak: metan gazining bir molekulasi kislorod gazining ikki molekulasi bilan reaksiyaga kirishadi, natijada bitta molekula karbonat angidrid va ikkita molekula suv (suv bug'i) hosil bo'ladi.

Kimyoviy reaksiya tarkibiy qismlari oldidagi raqamlar deyiladi reaktsiya koeffitsientlari.

Kimyoviy reaktsiyalar endotermik (energiya yutish bilan) va ekzotermik (energiya chiqishi bilan). Metanning yonishi ekzotermik reaktsiyaning odatiy namunasidir.

Kimyoviy reaktsiyalarning bir necha turlari mavjud. Eng keng tarqalgan:

• aralash reaktsiyalar;
• parchalanish reaktsiyalari;
• bitta almashtirish reaktsiyalari;
• ikkilamchi almashtirish reaktsiyalari;
• oksidlanish reaktsiyalari;
• oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari.

Murakkab reaktsiyalar

Murakkab reaktsiyalarda kamida ikkita element bitta mahsulotni hosil qiladi:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t) - osh tuzining hosil bo'lishi.

Murakkab reaktsiyalarining muhim nuansiga e'tibor qaratish lozim: reaksiya sharoitiga yoki reaksiya tarkibiga kiradigan reagentlar nisbatiga qarab, turli xil mahsulotlar paydo bo'lishi mumkin. Masalan, ko'mirning normal yonishi sharoitida karbonat angidrid olinadi:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Agar kislorod miqdori etarli bo'lmasa, o'lik uglerod oksidi hosil bo'ladi:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Parchalanish reaktsiyalari

Ushbu reaktsiyalar, xuddi go'yo, birikmaning reaktsiyalariga ziddir. Parchalanish reaktsiyasi natijasida modda ikkita (3, 4 ...) oddiyroq elementlarga (birikmalar) ajraladi:

• 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g) - suvning parchalanishi
• 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g) - vodorod peroksidning parchalanishi

Yagona almashtirish reaktsiyalari

Yagona almashtirish reaktsiyalari natijasida, faolroq element birikmadagi kamroq faolni almashtiradi:

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

Mis sulfat eritmasidagi sink unchalik faol bo'lmagan misni siqib chiqaradi, natijada sink sulfat eritmasi hosil bo'ladi.

Faollikni oshirish orqali metallarning faollik darajasi:

• Eng faollari gidroksidi va gidroksidi er metallari

Yuqoridagi reaktsiyaning ionli tenglamasi quyidagicha bo'ladi:

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

Ionli bog'lanish CuSO 4, suvda eritilganda, mis kationiga (zaryad 2+) va sulfat anionga (zaryad 2-) aylanadi. Almashtirish reaktsiyasi natijasida sink kationi hosil bo'ladi (mis kationi bilan bir xil zaryadga ega: 2-). E'tibor bering, sulfat anioni tenglamaning ikkala tomonida ham mavjud, shuning uchun uni matematikaning barcha qoidalari bilan qisqartirish mumkin. Natijada biz ion-molekulyar tenglamani olamiz:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Ikki marta almashtirish reaktsiyalari

Ikki marta almashtirish reaktsiyalarida ikkita elektron almashtiriladi. Bunday reaktsiyalar ham deyiladi almashinish reaktsiyalari... Bunday reaktsiyalar quyidagi shakllanish bilan eritmada sodir bo'ladi.

• erimaydigan qattiq (yog'ingarchilik reaktsiyasi);
• suv (neytrallash reaktsiyasi).

Yog'ingarchilik reaktsiyalari

Kumush nitrat (tuz) eritmasini natriy xlorid eritmasi bilan aralashtirishda kumush xlorid hosil bo'ladi:

Molekulyar tenglama: KCl (p-p) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

Ion tenglamasi: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Molekulyar ion tenglamasi: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Agar birikma eruvchan bo'lsa, u eritmada ionli bo'ladi. Agar birikma erimaydigan bo'lsa, unda qattiq narsa hosil bo'ladi.

Neytrallash reaktsiyalari

Bu kislotalar va asoslarning o'zaro ta'sirlanish reaktsiyalari, natijada suv molekulalari hosil bo'ladi.

Masalan, sulfat kislota eritmasi va natriy gidroksid (lye) eritmasini aralashtirish reaktsiyasi:

Molekulyar tenglama: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (g)

Ion tenglamasi: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (g)

Molekulyar ion tenglamasi: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) yoki H + + OH - → H 2 O (l)

Oksidlanish reaktsiyalari

Bu moddalarning havodagi gazli kislorod bilan o'zaro ta'sirlanish reaktsiyalari, unda odatda issiqlik va yorug'lik shaklida katta miqdordagi energiya chiqariladi. Odatda oksidlanish reaktsiyasi yonishdir. Ushbu sahifaning boshida metanning kislorod bilan o'zaro ta'sirining reaktsiyasi mavjud:

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

Metan uglevodorodlarga (uglerod va vodorod birikmalari) tegishlidir. Uglevodorod kislorod bilan reaksiyaga kirishganda juda ko'p issiqlik energiyasi ajralib chiqadi.

Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari

Bu reaktivlar atomlari orasida elektronlar almashinuvi sodir bo'ladigan reaktsiyalar. Yuqorida muhokama qilingan reaktsiyalar, shuningdek, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - aralash reaksiya
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidlanish reaktsiyasi
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - bitta almashtirish reaktsiyasi

Tenglamalarni elektron muvozanat usuli va yarim reaksiya usuli bilan echishning ko'plab misollari bilan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari bo'limda tasvirlangan