Концепцията за химически реакции и тяхната класификация
A + B = AB едно съединение, формирано от няколко прости или сложни вещества
AB = A + B От комплекс веществото, произведено няколко прости или сложни вещества
A + BC = AC + B атом прост вещество замества един от атомите на комплекс
AB + CD = АД + ЦБ сложни вещества обменят техните съставни части
1. Реакциите на съединения. Менделеев определено съединение като реакция ", в която две вещества се появява един. По този начин, когато съединение от няколко реакции на реагентите относително прост състав получава едно вещество, по-сложен състав,
Чрез взаимодействие на съединение с горивни процеси включват прости вещества (сяра, фосфор, въглерод) във въздуха. Например, изгаряния въглеродни във въздуха C + O2 = CO2 (разбира тази реакция се извършва постепенно, първо се образува въглероден монооксид CO). Обикновено тези реакции са придружени от топлинна енергия, т.е. доведе до образуването на по-стабилни и по-малко богати на енергия съединения - са екзотермична.
Взаимодействие на съединение прости вещества винаги са редокс характер. съединение реакции между сложни вещества могат да възникнат както непроменен валентност
СаСО3 + СО2 + H2O = Са (HCO3) 2
и да бъде сред най-окислително-редукционни
2FeSl2 + Cl 2 = 2FeSl3.
2. Реакциите на разлагане. Химическите реакции на разлагане, съгласно Менделеев "случаите, обратна връзка, т.е. тези, при които едно вещество, осигурява два или по принцип определен брой вещества - повече от тях.
реакции на разлагане водят до образуването на един повече съединения от комплекс вещество
Продуктите на разграждане на съединение могат да бъдат както прости и сложни вещества. Един пример на реакцията на разлагане може да служи като реакция на химичното разлагане на креда (варовик или при температура): СаСО3 = СаО + СО2. За провеждане на реакцията на разлагане обикновено изисква загряване. Такива процеси - ендотермичен, т.е. продължи с абсорбцията на топлина. От реакциите на разпадане, които се случват без промяна валентни състояния, трябва да се отбележи разпадане кристални, основи, киселини и кисели соли на кислород
CuSO4 5H2O = CuSO4 + 5H2O,
Cu (OH) 2 = CuO + Н 2О,
H2SiO3 = SiO2 + H2O.
Чрез реакции на разграждане на характера на редокси отнася разпадане оксиди, киселини и соли, образувани с елементи в най-високата окислението
4HNO3 = 2H2O + 4NO2O + O2O,
2AgNO3 = 2ag + 2NO2 + O2,
(NH4) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.
Особено характерно реакция редокси разлагане до соли азотна киселина.
реакции на разпадане в органичната химия, за разлика от реакцията на разлагане на неорганична химия, имат специфичност. Те могат да се разглеждат като обратния процес на присъединяване, както се формират или цикли в резултат на често сложни връзки.
Реакцията на разлагане в органичната химия се наричат крекинг
= + S18H38 S9H18 S9H20
или дехидрогениране C4H10 = C4H6 + 2Н2.
В реакциите на другите два вида броя на реагенти, равен на броя на продукти.
3. заместващите реакции. Тяхната отличителна черта - просто вещество взаимодействие с комплекса. Такива реакции са в органичната химия. Обаче, терминът "заместване" на органична материя е по-широка, отколкото в неорганична химия. Ако молекулата на изходното вещество на всеки атом или функционална група са заменени с друг атом или група, тази реакция заместване, също, въпреки че от гледна точка на неорганична химия процес изглежда обмен реакция.
Когато реакцията на заместване обикновено е прост вещество взаимодейства с комплекс образуващ агент и други прости по-сложно, A + BC = AB + C.
Например, понижаване на стомана пирон в разтвор на меден сулфат получи железен сулфат (желязо меден изместен от нейната сол) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.
Тези реакции поразително принадлежат на редокс
2AL + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3,
Zn + 2HCl + Н2 = ZnSl2,
2KVr + Cl2 + Br2 = 2KSl,
2KSlO3 + L2 = 2KlO3 + Cl2.
Примери на реакции на заместване, които не са придружени от промяна в валентни състояния на атомите е изключително редки.
Трябва да се отбележи силика реакция с кислородни киселини соли, които съответстват газообразни или летливи анхидриди
СаСО3 + SiO2 = SaSiO3 + CO2
Са3 (РО4) 2 + ZSiO2 = ZSaSiO3 + Р2О5.
Понякога тези реакции, считани за реакция на обмен
CH4 + Cl 2 + HCl = SN3Sl.
4. обменни реакции (включително неутрализация). обменни реакции наречени реакция между две съединения, които се разменят между техните съставни
Голям брой от тях се провежда във водни разтвори. Пример за реакция на химически обмен е неутрализирането на киселината с алкален
Тук реагентите (вещества оставя да престои) водороден йон от съединение HCl обменя с натриеви йони от съединението NaOH, с разтвор на сол във вода.
Ако реакции на заместване протичат редокс процеси, реакцията обмен винаги се случи без промяна на валентности на атомите. Това е най-разпространената група на сложни реакции между вещества - оксиди, основи, киселини и соли
От ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
AgNO3 + KBr = AgVr + KNO3,
SrSl3 ZNaON + = Cr (ОН) 3 + ZNaSl.
Особен случай на тези обменни реакции - неутрализация
HCl + КОН = калиев хлорид + H2O.
Обикновено тези реакции са обект на законите на химично равновесие и потока в тази посока, където поне едно от веществата, отведена от зоната за реакция, както е газообразен, летливи вещества или утаяване malodissotsiiruyuschego (за решения) Съединение
NaHCO 3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ↑,
Са (HCO3) 2 + Са (ОН) 2 ↓ + = 2SaSO3 2H2O,
SN3SOONa + Н3РО4 + CH3COOH = NaN2RO4.
Към редокси неорганична химия включва всички заместителни реакции и реакции на разпадане и тези съединения, в които играта на най-малко един прост вещество. В по-генерализирана изпълнение (вече предвид и органичната химия), всички реакции, включващи прости вещества. Напротив, реакциите протичат без да се променя степента на окисление на елементите, съставляващи реагентите и реакционните продукти включват всички реакционната обмен.
В зависимост от състоянието на обединяване на реагентите са следните реакции:
1. реакции газ:
2. Реакциите в разтвори:
NaOH (воден) + HCI (р-р) = NaCl (р-р) + H2O (д).
3. реакции между твърди вещества:
СаО (твърдо вещество) + SiO2 (твърдо вещество) = SaSiO3 (TV).
3. Класификация на реакции в зависимост от броя на фазите
При фаза се разбере набор от еднородни части на системата със същите физични и химични свойства и са разделени един от друг чрез интерфейса.
Всички различни реакции, от тази гледна точка може да бъде разделен на две класи.
1. Хомогенен (еднофазна) реакция. Те включват реакции, проявяващи се в газова фаза, и различни реакции в разтвори.
2. хетерогенен (многофазни) реакция. Те включват реакции, в които реагентите и реакционните продукти са в различни фази. Например:
СО2 (г) + NaOH (р-р) = NaHCO 3 (р-р),
СО2 (г) + СаО (твърдо вещество) = SaSO3 (TV),
Na2SO4 (вод) + VaSl3 (р-р) = VaSO4 (TV) ↓ + 2NaSl (р-р),
Са (HCO3) 2 (вод) + H2SO4 (вод) = СО 2 (г) ↑ + H2O (ж) + SaSO4 (TV) ↓.
1. Реакционната протолитично
Чрез протолитично реакции включват химични процеси, същността на което се състои в пренос на протон от един до други реагенти.
В основата на тази класификация е протолитично теория на киселини и основи, според който киселина е всяко вещество протон даряване и база - вещество, способно на свързване протон, например
CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O +
kislotaI osnovanieI osnovanieII kislotaII,
NH3 + H2O = NH4 + + ОН-
osnovanieI kislotaII kislotaII osnovanieII.
Чрез протолитично реакции включват хидролиза и неутрализация реакции.
2. реакции Redox.
Те включват реакции, в които реагентите обменят електрони, променяйки окисляване състояние на атома на елементите, принадлежащи на реагентите. Например:
Zn + 2Н + → Zn2 + + Н2 ↑,
FeS2 + 8HNO3 (конц) = Fe (NO3) 3 + 5NO ↑ + 2H2SO4 + 2H2O.
3. Реакционната Ligandnoobmennye
Това включва реакцията, при която настъпва прехвърлянето на електронна двойка за образуване на ковалентна връзка на механизъм донор-акцептор. Например:
Cu (NO3) 2 + 4NH3 = [Cu (NH3) 4] (NO3) 2,
Al (ОН) 3 + NaOH = [NaAl (OH) 4].
Ligandnoobmennyh реакции характерна особеност е, че образуването на нови съединения, наречени комплекс, без да се променя степента на окисление.
4. Реакциите на атомно и молекулно обмен.
Към този тип реакция включват много от изследваните в реакции на органичната химия заместване протичат с радикал, електрофилна или нуклеофилна механизъм.
Повикване такива обратими химични процеси, продукти, които са в състояние да реагират един с друг при същите условия, при които те се получават, с образуването на изходните материали.
За обратими реакции на уравнението обикновено се записва, както следва: A + AB.
Два противоположни стрелки показват, че при същите условия като в същото време се преки и обратна реакция, например
CH3COOH + C2H5OH + H2O SN3SOOS2N5.
Наречен необратими химични процеси такива продукти не са в състояние да реагират един с друг за образуване на изходните материали. Примери за реакции могат да бъдат необратими разлагане на калиев хлорат при нагряване
2KSlO3 → 2KSl + SO2 ↑,
или окисление на глюкоза от атмосферен кислород
C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6SO2.
6. Знак на термичен ефект
Star термичен ефект разделя всички реакции: екзотермични реакции, които се извършват с ефекта на екзо - освобождаване на енергия под формата на топлина (Q> 0, # 8710; Н <0):
и ендотермични реакции, проявяващи се с ендо-ефект - абсорбцията на енергия под формата на топлина (Q<0, ∆H>0):
Такива реакции са посочени като термохимична.
Химическа реакция - това е процес на преобразуване на някои други вещества, които са различни от тях в състава и (или) структура. Когато химическите реакции, необходими за промяна на веществата, в която са оформени разкъсване стари и нови връзки между атоми.
Признаци на химични реакции: газ се освобождава, пада утайка, промяна на цвета възниква вещества, отделяни или абсорбира топлина, светлина и други.
Химични реакции са записани с помощта на химически уравнения съдържащи изходни материали с формула и реакционни продукти. Уравнение химическа реакция - представяне на процеса на химически използване символи, химически формули и коефициенти за тях.
Огромен брой химични реакции могат да се групират в няколко вида реакции, които се характеризират с добре определени признаци. В статията се разглежда следната класификация на химичните реакции.
I. Според броя и състава на изходните материали и реакционните продукти:
1) взаимодействие на съединение - реакция, в която две или повече съединения от едно вещество, е оформен на по-сложен състав. Взаимодействие на съединение с прости вещества са винаги редокс реакции. и комплексни вещества могат да участват в реакцията на съединения.
2) реакциите на разпадане - реакции по време на хода на която един от съединение образува две или повече прости съединения. Продуктите на разлагане на изходния материал може да бъде както прости и сложни вещества. реакции на разлагане обикновено се извършва при нагряване и вещества са ендотермични реакции. Тъй като реакцията на съединение на реакцията на разлагане може да се осъществи с или без да се променя степента на окисление на елементите;
3) заместителни реакции - реакция между прости и сложни вещества, които, когато произтичащи атома, заместени с атоми на прост вещество на един от елементите в молекулата на съединението. В резултат на това ново заместителната реакция дава нов прости и сложни вещество. Тези реакции са почти винаги редокс реакция.
4) обменни реакции - реакция между две комплексни вещества, молекулите да споделят техните съставни части. обмен реакция винаги да продължи без електронен трансфер, т. е. не са редоксиреакциите. Реакциите на обмен обикновено се образуват: утайка газ, слаб електролит (вода).
II. Въз основа на промени в степента на окисление
1) Реакциите, които излизат без да се променя степента на окисление - реакцията на неутрализация.
III. В зависимост от присъствието на катализатор
1) некаталитична (присъствие се без катализатор)
2) катализатор (присъствието на катализатор са а)
IV. Въз основа на термичния ефект
1) екзотермичната (с отделяне на топлина)
2) ендотермична (с абсорбция на топлина)
V. Въз основа на обратимост
1) Необратими (поток само в една посока)
2) Обратими (появяващи едновременно в предна и задна)
VI. Въз основа на еднаквост
1) Хомогенна (процедура в хомогенна система)
2) хетерогенен (процедура в хетерогенна система)
Списък на използваната литература
1. OS Gabrielyan Химия. 11: Учебник за образователни институции / O.S.Gabrielyan. - М. Drofa.- 304.