Im Verlauf chemischer Reaktionen werden einige Bindungen aufgebrochen und andere Bindungen gebildet. Chemische Reaktionen werden üblicherweise in organische und anorganische Reaktionen unterteilt. Als organische Reaktionen gelten Reaktionen, bei denen mindestens einer der Reaktanden eine organische Verbindung ist, die während der Reaktion ihre Molekülstruktur ändert. Der Unterschied zwischen organischen und anorganischen Reaktionen besteht darin, dass an ihnen in der Regel Moleküle beteiligt sind. Die Geschwindigkeit solcher Reaktionen ist gering, und die Produktausbeute beträgt gewöhnlich nur 50-80 %. Zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit werden Katalysatoren eingesetzt, die Temperatur oder der Druck erhöht. Betrachten Sie als Nächstes die Arten chemischer Reaktionen in der organischen Chemie.

Einteilung nach Art der chemischen Umwandlungen

• Substitutionsreaktionen
• Additionsreaktionen
• Isomerisierungsreaktion und Umlagerung
• Oxidationsreaktionen
• Zersetzungsreaktionen

Substitutionsreaktionen

Bei Substitutionsreaktionen wird ein Atom oder eine Gruppe von Atomen im ursprünglichen Molekül durch andere Atome oder Atomgruppen ersetzt, wodurch ein neues Molekül entsteht. Solche Reaktionen sind in der Regel charakteristisch für gesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel:

Additionsreaktionen

Bei Additionsreaktionen entsteht aus zwei oder mehr Stoffmolekülen ein Molekül einer neuen Verbindung. Solche Reaktionen sind charakteristisch für ungesättigte Verbindungen. Es gibt Reaktionen der Hydrierung (Reduktion), Halogenierung, Hydrohalogenierung, Hydratation, Polymerisation usw.:

1. Hydrierung– Addition eines Wasserstoffmoleküls:

Eliminierungsreaktion (Spaltung)

Durch Spaltungsreaktionen verlieren organische Moleküle Atome oder Atomgruppen, und es entsteht ein neuer Stoff, der eine oder mehrere Mehrfachbindungen enthält. Eliminationsreaktionen schließen Reaktionen ein Dehydrierung, Austrocknung, Dehydrohalogenierung usw.:

Isomerisierungsreaktionen und Umlagerungen

Im Verlauf solcher Reaktionen kommt es zu intramolekularen Umlagerungen, d.h. der Übergang von Atomen oder Atomgruppen von einem Teil des Moleküls zu einem anderen, ohne die Summenformel des an der Reaktion beteiligten Stoffes zu ändern, zum Beispiel:

Oxidationsreaktionen

Infolge der Einwirkung eines Oxidationsmittels erhöht sich der Oxidationsgrad von Kohlenstoff in einem organischen Atom, Molekül oder Ion aufgrund der Abgabe von Elektronen, wodurch eine neue Verbindung gebildet wird:

Kondensations- und Polykondensationsreaktionen

Sie bestehen in der Wechselwirkung mehrerer (zwei oder mehr) organischer Verbindungen unter Bildung neuer C-C-Bindungen und einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht:

Polykondensation ist die Bildung eines Polymermoleküls aus Monomeren, die funktionelle Gruppen enthalten, unter Freisetzung einer niedermolekularen Verbindung. Im Gegensatz zur Polymerisationsreaktion, die zu einem Polymer mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie das Monomer führt, unterscheidet sich die Zusammensetzung des gebildeten Polymers infolge von Polykondensationsreaktionen von seinem Monomer:

Zersetzungsreaktionen

Dies ist der Prozess der Aufspaltung einer komplexen organischen Verbindung in weniger komplexe oder einfache Substanzen:

C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20

Klassifizierung chemischer Reaktionen nach Mechanismen

Das Auftreten von Reaktionen mit dem Aufbrechen kovalenter Bindungen in organischen Verbindungen ist durch zwei Mechanismen möglich (dh der Weg, der zum Aufbrechen der alten Bindung und zur Bildung einer neuen führt) - heterolytisch (ionisch) und homolytisch (radikalisch).

Heterolytischer (ionischer) Mechanismus

Bei nach dem heterolytischen Mechanismus ablaufenden Reaktionen werden intermediär Teilchen vom ionischen Typ mit einem geladenen Kohlenstoffatom gebildet. Teilchen, die eine positive Ladung tragen, werden Carbokationen genannt, und eine negative Ladung wird als Carbanionen bezeichnet. In diesem Fall gibt es keinen Bruch im gemeinsamen Elektronenpaar, sondern seinen Übergang zu einem der Atome unter Bildung eines Ions:

Stark polare, z. B. H–O, C–O, und leicht polarisierbare, z. B. C–Br, C–I-Bindungen, neigen zur heterolytischen Spaltung.

Reaktionen, die nach dem heterolytischen Mechanismus ablaufen, werden unterteilt in nukleophil und elektrophil Reaktionen. Ein Reagenz, das ein Elektronenpaar zur Bildung einer Bindung aufweist, wird als Nucleophil oder Elektronendonator bezeichnet. Beispielsweise HO-, RO-, Cl-, RCOO-, CN-, R-, NH 2 , H 2 O, NH 3 , C 2 H 5 OH, Alkene, Arene.

Ein Reagenz, das eine ungefüllte Elektronenhülle hat und in der Lage ist, bei der Bildung einer neuen Bindung ein Elektronenpaar zu binden.Die folgenden Kationen werden als elektrophile Reagenzien bezeichnet: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3 , BF 3, R-Cl, R 2 C=O

Nucleophile Substitutionsreaktionen

Charakteristisch für Alkyl- und Arylhalogenide:

Nucleophile Additionsreaktionen

Elektrophile Substitutionsreaktionen

Elektrophile Additionsreaktionen

Homolytisch (Radikalmechanismus)

Bei nach dem homolytischen (radikalischen) Mechanismus ablaufenden Reaktionen wird in der ersten Stufe die kovalente Bindung unter Bildung von Radikalen aufgebrochen. Außerdem wirkt das gebildete freie Radikal als angreifendes Reagens. Die Bindungsspaltung durch einen radikalischen Mechanismus ist charakteristisch für unpolare oder niedrigpolare kovalente Bindungen (C–C, N–N, C–H).

Unterscheiden Sie zwischen radikalischen Substitutions- und radikalischen Additionsreaktionen

Radikalische Substitutionsreaktionen

charakteristisch für Alkane

Radikalische Additionsreaktionen

charakteristisch für Alkene und Alkine

Daher haben wir die Haupttypen chemischer Reaktionen in der organischen Chemie betrachtet

Kategorien ,

1) Das erste Zeichen der Klassifizierung ist die Änderung des Oxidationsgrades der Elemente, die die Reagenzien und Produkte bilden.
a) Redox

FeS 2 + 18HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
b) ohne Änderung der Oxidationsstufe

CaO + 2 HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O
Redox sogenannte Reaktionen, die von einer Änderung der Oxidationsstufen der chemischen Elemente begleitet werden, aus denen die Reagenzien bestehen. Redox umfasst in der anorganischen Chemie alle Substitutionsreaktionen sowie solche Zersetzungs- und Verbindungsreaktionen, an denen mindestens ein einfacher Stoff beteiligt ist. Reaktionen, die ablaufen, ohne die Oxidationsstufen der Elemente zu ändern, die die Reaktanten und Reaktionsprodukte bilden, umfassen alle Austauschreaktionen.

2) Chemische Reaktionen werden nach der Art des Prozesses klassifiziert, d. h. nach Anzahl und Zusammensetzung der Reagenzien und Produkte.
-Reaktionen der Verbindung oder des Beitritts Anorganische Chemie.
Um eine Additionsreaktion einzugehen, muss ein organisches Molekül eine Mehrfachbindung (oder einen Zyklus) haben, dieses Molekül wird das Hauptmolekül (Substrat) sein. An der Stelle eines Mehrfachbindungsbruchs oder einer Ringöffnung wird ein einfacheres Molekül (oftmals eine anorganische Substanz, ein Reagenz) angelagert.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

CaO + CO 2 \u003d CaCO 3

Zersetzungsreaktionen.
Zersetzungsreaktionen können als umgekehrte Prozesse zur Verbindung angesehen werden.

C 2 H 5 Br \u003d C 2 H 4 + HBr

Hg (NO 3) 2 \u003d Hg + 2NO 2 + O 2

- Substitutionsreaktionen.
Ihr Unterscheidungsmerkmal ist die Wechselwirkung einer einfachen Substanz mit einer komplexen. Solche Reaktionen gibt es in der organischen Chemie.
Allerdings ist das Konzept der "Substitution" in der organischen Chemie weiter gefasst als in der anorganischen Chemie. Wird ein Atom oder eine funktionelle Gruppe im Molekül des Ausgangsstoffes durch ein anderes Atom oder eine andere Gruppe ersetzt, handelt es sich ebenfalls um Substitutionsreaktionen, obwohl der Vorgang aus Sicht der anorganischen Chemie wie eine Austauschreaktion aussieht.

Zn + CuSO 4 \u003d Cu + ZnSO 4

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
– Austausch (einschließlich Neutralisation).

CaO + 2 HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O

KCl + AgNO 3 = AgCl¯ + KNO 3

3) Wenn möglich, fließen Sie in die entgegengesetzte Richtung - reversibel und irreversibel.

4) Nach Art des Bindungsbruchs - homolytisch (gleicher Bruch, jedes Atom erhält 1 Elektron) und heterolytisch (ungleicher Bruch - man erhält ein Elektronenpaar)

5) Durch thermische Wirkung
exotherm (Wärmeerzeugung) und endotherm (Wärmeabsorption). Kupplungsreaktionen sind im Allgemeinen exotherme Reaktionen und Zersetzungsreaktionen sind endotherm. Eine seltene Ausnahme ist die Reaktion von Stickstoff mit Sauerstoff - endotherm:
N2 + O2 → 2NO - Q

6) Nach Phase
a) Homogen (homogene Substanzen, in einer Phase, z. B. g-d, Reaktionen in Lösungen)
b) Heterogen (Mrs., G-TV, W-TV, Reaktionen zwischen nicht mischbaren Flüssigkeiten)

7) Über die Verwendung eines Katalysators. Ein Katalysator ist eine Substanz, die eine chemische Reaktion beschleunigt.
a) katalytisch (einschließlich enzymatisch) - sie kommen praktisch nicht ohne die Verwendung eines Katalysators aus.
b) nicht katalytisch.

Die Einteilung chemischer Reaktionen in der anorganischen und organischen Chemie erfolgt anhand verschiedener Einteilungsmerkmale, deren Einzelheiten in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.

irreversibel sind Reaktionen, die nur in Vorwärtsrichtung ablaufen, wodurch Produkte entstehen, die nicht miteinander wechselwirken. Irreversibel sind chemische Reaktionen, bei denen leicht dissoziierte Verbindungen entstehen, bei denen viel Energie freigesetzt wird, sowie solche, bei denen die Endprodukte die Reaktionssphäre gasförmig oder als Niederschlag verlassen, zum Beispiel:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2 NaBr

reversibel sogenannte chemische Reaktionen, die bei einer bestimmten Temperatur gleichzeitig in zwei entgegengesetzten Richtungen mit angemessener Geschwindigkeit ablaufen. Beim Schreiben der Gleichungen solcher Reaktionen wird das Gleichheitszeichen durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile ersetzt. Das einfachste Beispiel einer reversiblen Reaktion ist die Synthese von Ammoniak durch die Wechselwirkung von Stickstoff und Wasserstoff:

N2 + 3H2 ↔2NH3

Je nach Art des chemischen Bindungsbruchs im Ausgangsmolekül werden homolytische und heterolytische Reaktionen unterschieden.

homolytisch sogenannte Reaktionen, bei denen durch Aufbrechen von Bindungen Teilchen gebildet werden, die ein ungepaartes Elektron haben - freie Radikale.

Heterolytisch sogenannte Reaktionen, die durch die Bildung von ionischen Partikeln ablaufen - Kationen und Anionen.

Radikale(Ketten-) chemische Reaktionen unter Beteiligung von Radikalen werden beispielsweise genannt:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Ionisch sogenannte chemische Reaktionen, die unter Beteiligung von Ionen ablaufen, zum Beispiel:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

Elektrophil bezieht sich auf heterolytische Reaktionen organischer Verbindungen mit Elektrophilen – Teilchen, die eine ganze oder teilweise positive Ladung tragen. Sie werden beispielsweise in Reaktionen der elektrophilen Substitution und der elektrophilen Addition unterteilt:

C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

H 2 C \u003d CH 2 + Br 2 → BrCH 2 -CH 2 Br

Nucleophil bezieht sich auf heterolytische Reaktionen organischer Verbindungen mit Nucleophilen – Teilchen, die eine ganzzahlige oder gebrochene negative Ladung tragen. Sie werden beispielsweise in nukleophile Substitutions- und nukleophile Additionsreaktionen unterteilt:

CH 3 Br + NaOH → CH 3 OH + NaBr

CH 3 C (O) H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH (OC 2 H 5) 2 + H 2 O
exotherm sind chemische Reaktionen, die Wärme freisetzen. Das Symbol für die Änderung der Enthalpie (Wärmeinhalt) ist ΔH, und der thermische Effekt der Reaktion ist Q. Für exotherme Reaktionen ist Q > 0 und ΔH< 0.

endothermisch sogenannte chemische Reaktionen, die unter Aufnahme von Wärme ablaufen. Für endotherme Reaktionen Q< 0, а ΔH > 0.

homogen Reaktionen, die in einem homogenen Medium ablaufen, werden als bezeichnet.

heterogen bezeichnet Reaktionen, die in einem inhomogenen Medium an der Kontaktfläche der reagierenden Stoffe in unterschiedlichen Phasen, z. B. fest und gasförmig, flüssig und gasförmig, in zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, ablaufen.

Katalytische Reaktionen laufen nur in Gegenwart eines Katalysators ab. Nichtkatalytische Reaktionen laufen in Abwesenheit eines Katalysators ab.

Die Klassifizierung organischer Reaktionen ist in der Tabelle angegeben:

Lektion 2

Einteilung chemischer Reaktionen in der anorganischen Chemie

Chemische Reaktionen werden nach verschiedenen Kriterien klassifiziert.

Je nach Anzahl der Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte

Zersetzung - eine Reaktion, bei der zwei oder mehr einfache oder komplexe Substanzen aus einer Verbindung entstehen

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Verbindung- eine Reaktion, bei der zwei oder mehr einfache oder komplexe Substanzen zu einem weiteren Komplex geformt werden

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

Auswechslung- eine Reaktion zwischen einfachen und komplexen Substanzen, bei der die Atome einer einfachen Substanz durch Atome eines der Elemente in einer komplexen Substanz ersetzt werden.

Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2

Austausch eine Reaktion, bei der zwei Verbindungen ihre Bestandteile austauschen

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Eine der Austauschreaktionen Neutralisation Es ist eine Reaktion zwischen einer Säure und einer Base, die Salz und Wasser erzeugt.

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

Durch thermische Wirkung

Reaktionen, die Wärme freisetzen, werden genannt exotherme Reaktionen.

C + O 2 → CO 2 + Q

2) Reaktionen, die unter Wärmeaufnahme ablaufen, werden genannt endotherme Reaktionen.

N2 + O2 → 2NO – Q

Auf der Grundlage der Reversibilität

reversibel Reaktionen, die unter gleichen Bedingungen in zwei einander entgegengesetzten Richtungen ablaufen.

Reaktionen, die nur in eine Richtung ablaufen und mit der vollständigen Umwandlung der Ausgangsstoffe in die endgültigen enden, werden als Reaktionen bezeichnet irreversibel in diesem Fall sollte ein Gas, ein Niederschlag oder eine schwach dissoziierende Substanz, Wasser, freigesetzt werden.

BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2 HCl

Na 2 CO 3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO 2 + H 2 O

Redoxreaktionen- Reaktionen, die bei einer Änderung des Oxidationsgrades auftreten.

Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Und Reaktionen, die ohne Änderung der Oxidationsstufe ablaufen.

HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O

5.Homogen Reaktionen, wenn Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte im gleichen Aggregatzustand vorliegen. Und heterogen Reaktionen, wenn die Reaktionsprodukte und die Ausgangsstoffe in unterschiedlichen Aggregatszuständen vorliegen.

Beispiel: Ammoniaksynthese.

Redoxreaktionen.

Es gibt zwei Prozesse:

Oxidation- Dies ist die Rückkehr von Elektronen, wodurch der Oxidationsgrad zunimmt. Ein Atom ist ein Molekül oder Ion, das ein Elektron abgibt Reduktionsmittel.

Mg 0 - 2e → Mg +2

Wiederherstellung - Durch das Hinzufügen von Elektronen nimmt der Oxidationsgrad ab. Atom Ein Molekül oder Ion, das ein Elektron aufnimmt, wird genannt Oxidationsmittel.

S 0 +2e → S –2

O 2 0 +4e → 2O –2

Bei Redoxreaktionen muss die Regel eingehalten werden elektronische Balance(Die Anzahl der gebundenen Elektronen sollte gleich der Anzahl der gegebenen sein, es sollten keine freien Elektronen vorhanden sein). Außerdem ist darauf zu achten atomares Gleichgewicht(Die Anzahl der gleichen Atome auf der linken Seite sollte gleich der Anzahl der Atome auf der rechten Seite sein)

Die Schreibregel für Redoxreaktionen.

Schreiben Sie eine Reaktionsgleichung

Stellen Sie den Oxidationszustand ein

Finden Sie Elemente, deren Oxidationszustand sich ändert

Schreiben Sie sie paarweise auf.

Finden Sie ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel

Schreiben Sie den Vorgang der Oxidation oder Reduktion auf

Gleichen Sie die Elektronen mit der elektronischen Gleichgewichtsregel aus (finden Sie den IC), indem Sie die Koeffizienten platzieren

Schreiben Sie eine zusammenfassende Gleichung

Setzen Sie die Koeffizienten in die chemische Reaktionsgleichung ein

KClO 3 → KClO 4 + KCl; N2 + H2 → NH3; H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O; Al + O 2 \u003d Al 2 O 3;

Cu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O; KClO 3 → KCl + O 2; P + N 2 O \u003d N 2 + P 2 O 5;

NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + NO

. Die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Abhängigkeit der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen von der Konzentration, Temperatur und Art der Reaktionspartner.

Chemische Reaktionen laufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ab. Die Wissenschaft befasst sich mit der Untersuchung der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion sowie der Identifizierung ihrer Abhängigkeit von den Prozessbedingungen - chemische Kinetik.

υ einer homogenen Reaktion wird durch die Änderung der Stoffmenge pro Volumeneinheit bestimmt:

υ \u003d Δ n / Δt ∙ V

wobei Δ n die Änderung der Molzahl einer der Substanzen ist (meistens das Ausgangsprodukt, kann aber auch das Reaktionsprodukt sein), (mol);

V - Gas- oder Lösungsvolumen (l)

Da Δ n / V = ​​​​ΔC (Konzentrationsänderung), dann

υ \u003d Δ C / Δt (mol / l ∙ s)

υ einer heterogenen Reaktion wird durch die Änderung der Menge eines Stoffes pro Zeiteinheit pro Einheit der Kontaktfläche der Stoffe bestimmt.

υ \u003d Δ n / Δt ∙ S

wobei Δ n die Änderung der Menge eines Stoffes (Reagens oder Produkts) ist (Mol);

Δt ist das Zeitintervall (s, min);

S - Kontaktfläche von Stoffen (cm 2, m 2)

Warum sind die Geschwindigkeiten verschiedener Reaktionen nicht gleich?

Damit eine chemische Reaktion in Gang kommt, müssen die Moleküle der Reaktanten kollidieren. Aber nicht jede Kollision führt zu einer chemischen Reaktion. Damit eine Kollision zu einer chemischen Reaktion führt, müssen die Moleküle eine ausreichend hohe Energie besitzen. Teilchen, die miteinander kollidieren, um eine chemische Reaktion einzugehen, werden als bezeichnet aktiv. Sie haben einen Energieüberschuss im Vergleich zur durchschnittlichen Energie der meisten Teilchen – die Aktivierungsenergie E Gesetz . Es gibt viel weniger aktive Teilchen in einer Substanz als bei einer durchschnittlichen Energie, daher muss dem System, um viele Reaktionen zu starten, etwas Energie gegeben werden (Lichtblitz, Erwärmung, mechanischer Schock).

Energiebarriere (Wert E Gesetz) verschiedener Reaktionen unterschiedlich ist, je niedriger sie ist, desto einfacher und schneller läuft die Reaktion ab.

2. Faktoren, die υ beeinflussen(Anzahl der Teilchenkollisionen und deren Effizienz).

1) Die Art der Reaktanten: ihre Zusammensetzung, Struktur => Aktivierungsenergie

▪ desto weniger E Gesetz, je mehr υ;

2) Temperatur: bei t für alle 10 0 C, υ 2-4 mal (van't Hoff-Regel).

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

Aufgabe 1. Die Geschwindigkeit einer bestimmten Reaktion bei 0 0 C ist 1 mol/l ∙ h, der Temperaturkoeffizient der Reaktion ist 3. Wie schnell wird diese Reaktion bei 30 0 C sein?

υ 2 \u003d υ 1 ∙ γ Δt / 10

υ 2 \u003d 1 ∙ 3 30-0 / 10 \u003d 3 3 \u003d 27 mol / l ∙ h

3) Konzentration: je mehr, desto häufiger treten Kollisionen und υ auf. Bei konstanter Temperatur gilt für die Reaktion mA + nB = C nach dem Massenwirkungsgesetz:

υ \u003d k ∙ С EIN m ∙ C B n

wobei k die Geschwindigkeitskonstante ist;

С – Konzentration (mol/l)

Gesetz der wirkenden Massen:

Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist proportional zum Produkt der Konzentrationen der Reaktanten, die in Potenzen gleich ihren Koeffizienten in der Reaktionsgleichung genommen werden.

Aufgabe 2. Die Reaktion verläuft nach der Gleichung A + 2B → C. Wie oft und wie ändert sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer 3-fachen Erhöhung der Konzentration von Stoff B?

Lösung: υ = k ∙ C A m ∙ C B n

υ \u003d k ∙ C EIN ∙ C B 2

υ 1 = k ∙ ein ∙ in 2

υ 2 \u003d k ∙ ein ∙ 3 in 2

υ 1 / υ 2 \u003d ein ∙ in 2 / ein ∙ 9 in 2 \u003d 1/9

Antwort: um das 9-fache erhöhen

Bei gasförmigen Stoffen hängt die Reaktionsgeschwindigkeit vom Druck ab

Je mehr Druck, desto höher die Geschwindigkeit.

4) Katalysatoren Substanzen, die den Mechanismus einer Reaktion verändern E Gesetz => υ .

▪ Katalysatoren bleiben am Ende der Reaktion unverändert

▪ Enzyme sind biologische Katalysatoren, Proteine ​​von Natur aus.

▪ Inhibitoren – Substanzen, die ↓ υ

1. Im Laufe der Reaktion wird die Konzentration der Reagenzien:

1) steigt

2) ändert sich nicht

3) sinkt

4) weiß nicht

2. Wenn die Reaktion fortschreitet, die Konzentration der Produkte:

1) steigt

2) ändert sich nicht

3) nimmt ab

4) weiß nicht

3. Bei einer homogenen Reaktion A + B → ... bei gleichzeitiger Erhöhung der molaren Konzentration der Ausgangsstoffe um das 3-fache erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit:

1) 2 mal

2) 3 mal

4) 9 mal

4. Die Reaktionsgeschwindigkeit H 2 + J 2 → 2HJ sinkt um das 16-fache bei gleichzeitiger Abnahme der molaren Konzentrationen der Reagenzien:

1) 2 mal

2) 4 Mal

5. Die Reaktionsgeschwindigkeit von CO 2 + H 2 → CO + H 2 O steigt mit einer Erhöhung der molaren Konzentrationen um das 3-fache (CO 2) und das 2-fache (H 2) an:

1) 2 mal

2) 3 mal

4) 6 mal

6. Die Reaktionsgeschwindigkeit C (T) + O 2 → CO 2 mit V-const und einer Erhöhung der Reagenzienmenge um das 4-fache steigt:

1) 4 Mal

4) 32 Mal

10. Die Reaktionsgeschwindigkeit A + B → ... steigt mit:

1) Verringerung der Konzentration von A

2) eine Erhöhung der Konzentration von B

3) Kühlung

4) Druckminderung

7. Die Reaktionsgeschwindigkeit von Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ist höher bei Verwendung von:

1) Eisenpulver, keine Späne

2) Eisenspäne, kein Pulver

3) konzentrierte H 2 SO 4, nicht verdünnte H 2 SO 4

4) weiß nicht

8. Die Reaktionsgeschwindigkeit 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 ist höher, wenn Sie verwenden:

1) 3 % H 2 O 2 -Lösung und Katalysator

2) 30 % H 2 O 2 -Lösung und Katalysator

3) 3 % H 2 O 2 -Lösung (ohne Katalysator)

4) 30 % H 2 O 2 -Lösung (ohne Katalysator)

chemisches Gleichgewicht. Faktoren, die das Verschiebungsgleichgewicht beeinflussen. Das Prinzip von Le Chatelier.

Chemische Reaktionen lassen sich nach ihrer Richtung einteilen

▪ irreversible Reaktionen nur in eine Richtung ablaufen (Ionenaustauschreaktionen mit , ↓, MDS, Verbrennung und einigen anderen.)

Zum Beispiel AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3

▪ Reversible Reaktionen fließen unter gleichen Bedingungen in entgegengesetzte Richtungen (↔).

Zum Beispiel N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

Der Zustand einer reversiblen Reaktion, in dem υ → = υ ← genannt chemisch Gleichgewicht.

Damit die Reaktion in der chemischen Industrie möglichst vollständig ablaufen kann, ist es notwendig, das Gleichgewicht hin zum Produkt zu verschieben. Um festzustellen, wie der eine oder andere Faktor das Gleichgewicht im System verändert, verwenden Sie Das Prinzip von Le Chatelier(1844):

Prinzip von Le Chatelier: Wird auf ein System im Gleichgewicht ein äußerer Einfluss ausgeübt (Änderung von t, p, C), dann verschiebt sich das Gleichgewicht in die Richtung, die diesen Einfluss abschwächt.

Das Gleichgewicht verschiebt sich:

1) bei C reagieren →,

bei C prod ← ;

2) bei p (für Gase) - in Richtung abnehmenden Volumens,

bei ↓ p - in Richtung zunehmender V;

Wenn die Reaktion abläuft, ohne die Anzahl der Moleküle gasförmiger Substanzen zu ändern, beeinflusst der Druck das Gleichgewicht in diesem System nicht.

3) bei t - in Richtung der endothermen Reaktion (- Q),

bei ↓ t - in Richtung der exothermen Reaktion (+ Q).

Aufgabe 3. Wie müssen Stoffkonzentration, Druck und Temperatur eines homogenen Systems PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 – Q verändert werden, um das Gleichgewicht in Richtung PCl 5 -Zersetzung zu verschieben (→)

↓ C (PCl 3) und C (Cl 2)

Aufgabe 4. Wie man das chemische Gleichgewicht der Reaktion 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q verschiebt

a) eine Temperaturerhöhung;

b) Druckerhöhung

1. Die Methode, die das Gleichgewicht der Reaktion 2CuO (T) + CO Cu 2 O (T) + CO 2 nach rechts verschiebt (→) ist:

1) Erhöhung der Kohlenmonoxidkonzentration

2) Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration

3) Abnahme der Konzentration von flachem Oxid (I)

4) Abnahme der Konzentration von Kupferoxid (II)

2. Bei einer homogenen Reaktion 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O verschiebt sich mit zunehmendem Druck das Gleichgewicht:

2) Rechts

3) bewegt sich nicht

4) weiß nicht

8. Beim Erhitzen das Gleichgewicht der Reaktion N 2 + O 2 2NO - Q:

1) nach rechts bewegen

2) nach links bewegen

3) bewegt sich nicht

4) weiß nicht

9. Beim Abkühlen das Gleichgewicht der Reaktion H 2 + S H 2 S + Q:

1) nach links bewegen

2) nach rechts bewegen

3) bewegt sich nicht

4) weiß nicht

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4. Die Einteilung chemischer Reaktionen in der anorganischen und organischen Chemie erfolgt anhand verschiedener Einteilungsmerkmale, deren Einzelheiten in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.

   Durch Änderung der Oxidationsstufe von Elementen

   Das erste Zeichen der Klassifizierung ist die Veränderung des Oxidationsgrades der Elemente, die die Reaktanten und Produkte bilden.
   a) Redox
   b) ohne Änderung der Oxidationsstufe
   Redox sogenannte Reaktionen, die von einer Änderung der Oxidationsstufen der chemischen Elemente begleitet werden, aus denen die Reagenzien bestehen. Redox umfasst in der anorganischen Chemie alle Substitutionsreaktionen sowie solche Zersetzungs- und Verbindungsreaktionen, an denen mindestens ein einfacher Stoff beteiligt ist. Reaktionen, die ablaufen, ohne die Oxidationsstufen der Elemente zu ändern, die die Reaktanten und Reaktionsprodukte bilden, umfassen alle Austauschreaktionen.

   

   Je nach Anzahl und Zusammensetzung der Reagenzien und Produkte

   Chemische Reaktionen werden nach der Art des Prozesses eingeteilt, d. h. nach Anzahl und Zusammensetzung der Reaktanten und Produkte.

   Verbindungsreaktionen chemische Reaktionen genannt, wodurch komplexe Moleküle aus mehreren einfacheren erhalten werden, zum Beispiel:
   4Li + O 2 = 2Li 2 O

   Zersetzungsreaktionen sogenannte chemische Reaktionen, durch die einfache Moleküle aus komplexeren erhalten werden, zum Beispiel:
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

   Zersetzungsreaktionen können als umgekehrte Prozesse zur Verbindung angesehen werden.

   Substitutionsreaktionen werden chemische Reaktionen genannt, bei denen ein Atom oder eine Atomgruppe in einem Molekül eines Stoffes durch ein anderes Atom oder eine Atomgruppe ersetzt wird, zum Beispiel:
   Fe + 2 HCl \u003d FeCl 2 + H 2 

   Ihr Unterscheidungsmerkmal ist die Wechselwirkung einer einfachen Substanz mit einer komplexen. Solche Reaktionen gibt es in der organischen Chemie.
   Allerdings ist das Konzept der "Substitution" in der organischen Chemie weiter gefasst als in der anorganischen Chemie. Wird ein Atom oder eine funktionelle Gruppe im Molekül des Ausgangsstoffes durch ein anderes Atom oder eine andere Gruppe ersetzt, handelt es sich ebenfalls um Substitutionsreaktionen, obwohl der Vorgang aus Sicht der anorganischen Chemie wie eine Austauschreaktion aussieht.
   - Austausch (einschließlich Neutralisation).
   Austauschreaktionen nennen chemische Reaktionen, die ohne Änderung der Oxidationsstufen der Elemente ablaufen und zum Austausch der Bestandteile der Reagenzien führen, zum Beispiel:
   AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

   

   Laufen Sie wenn möglich in die entgegengesetzte Richtung.

   Wenn möglich, gehen Sie in die entgegengesetzte Richtung vor - reversibel und irreversibel.

   reversibel sogenannte chemische Reaktionen, die bei einer bestimmten Temperatur gleichzeitig in zwei entgegengesetzten Richtungen mit angemessener Geschwindigkeit ablaufen. Beim Schreiben der Gleichungen solcher Reaktionen wird das Gleichheitszeichen durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile ersetzt. Das einfachste Beispiel einer reversiblen Reaktion ist die Synthese von Ammoniak durch die Wechselwirkung von Stickstoff und Wasserstoff:

   N2 + 3H2 ↔2NH3

   irreversibel sind Reaktionen, die nur in Vorwärtsrichtung ablaufen, wodurch Produkte entstehen, die nicht miteinander wechselwirken. Irreversibel sind chemische Reaktionen, bei denen leicht dissoziierte Verbindungen entstehen, bei denen viel Energie freigesetzt wird, sowie solche, bei denen die Endprodukte die Reaktionssphäre gasförmig oder als Niederschlag verlassen, zum Beispiel:

   HCl + NaOH = NaCl + H2O

   2Ca + O 2 \u003d 2CaO

   BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2 NaBr

   

   Durch thermische Wirkung

   exotherm sind chemische Reaktionen, die Wärme freisetzen. Das Symbol für die Änderung der Enthalpie (Wärmeinhalt) ist ΔH, und der thermische Effekt der Reaktion ist Q. Für exotherme Reaktionen ist Q > 0 und ΔH< 0.

   endothermisch sogenannte chemische Reaktionen, die unter Aufnahme von Wärme ablaufen. Für endotherme Reaktionen Q< 0, а ΔH > 0.

   Kupplungsreaktionen sind im Allgemeinen exotherme Reaktionen und Zersetzungsreaktionen sind endotherm. Eine seltene Ausnahme ist die Reaktion von Stickstoff mit Sauerstoff - endotherm:
   N2 + O2 → 2NO - Q

   

   Nach Phase

   homogen sogenannte Reaktionen, die in einem homogenen Medium auftreten (homogene Substanzen, in einer Phase, z. B. g-g, Reaktionen in Lösungen).

   heterogen bezeichnet Reaktionen, die in einem inhomogenen Medium an der Kontaktfläche der reagierenden Stoffe in unterschiedlichen Phasen, z. B. fest und gasförmig, flüssig und gasförmig, in zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, ablaufen.

   Durch die Verwendung eines Katalysators

   Ein Katalysator ist eine Substanz, die eine chemische Reaktion beschleunigt.

   katalytische Reaktionen nur in Gegenwart eines Katalysators (einschließlich enzymatischer) ablaufen.

   Nichtkatalytische Reaktionen in Abwesenheit eines Katalysators laufen.

   Nach Art des Bruchs

   Je nach Art des chemischen Bindungsbruchs im Ausgangsmolekül werden homolytische und heterolytische Reaktionen unterschieden.

   homolytisch sogenannte Reaktionen, bei denen durch Aufbrechen von Bindungen Teilchen gebildet werden, die ein ungepaartes Elektron haben - freie Radikale.

   Heterolytisch sogenannte Reaktionen, die durch die Bildung von ionischen Partikeln ablaufen - Kationen und Anionen.

   • homolytisch (gleiche Lücke, jedes Atom erhält 1 Elektron)
   • heterolytisch (ungleiche Lücke - man bekommt ein Elektronenpaar)

   Radikale(Ketten-) chemische Reaktionen unter Beteiligung von Radikalen werden beispielsweise genannt:

   CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

   Ionisch sogenannte chemische Reaktionen, die unter Beteiligung von Ionen ablaufen, zum Beispiel:

   KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

   Elektrophil bezieht sich auf heterolytische Reaktionen organischer Verbindungen mit Elektrophilen – Teilchen, die eine ganze oder teilweise positive Ladung tragen. Sie werden beispielsweise in Reaktionen der elektrophilen Substitution und der elektrophilen Addition unterteilt:

   C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

   H 2 C \u003d CH 2 + Br 2 → BrCH 2 -CH 2 Br

   Nucleophil bezieht sich auf heterolytische Reaktionen organischer Verbindungen mit Nucleophilen – Teilchen, die eine ganzzahlige oder gebrochene negative Ladung tragen. Sie werden beispielsweise in nukleophile Substitutions- und nukleophile Additionsreaktionen unterteilt:

   CH 3 Br + NaOH → CH 3 OH + NaBr

   CH 3 C (O) H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH (OC 2 H 5) 2 + H 2 O

   Klassifizierung organischer Reaktionen

   Die Klassifizierung organischer Reaktionen ist in der Tabelle angegeben:

   

   Die chemischen Eigenschaften von Stoffen zeigen sich in einer Vielzahl chemischer Reaktionen.

   Umwandlungen von Stoffen, begleitet von einer Änderung ihrer Zusammensetzung und (oder) Struktur, werden genannt chemische Reaktionen. Häufig findet sich folgende Definition: chemische Reaktion Der Prozess der Umwandlung von Ausgangsstoffen (Reagenzien) in Endstoffe (Produkte) wird genannt.

   Chemische Reaktionen werden unter Verwendung chemischer Gleichungen und Schemata geschrieben, die die Formeln der Ausgangsmaterialien und Reaktionsprodukte enthalten. In chemischen Gleichungen ist im Gegensatz zu Schemata die Anzahl der Atome jedes Elements auf der linken und rechten Seite gleich, was das Massenerhaltungsgesetz widerspiegelt.

   Auf der linken Seite der Gleichung stehen die Formeln der Ausgangsstoffe (Reagenzien), auf der rechten Seite die durch eine chemische Reaktion erhaltenen Stoffe (Reaktionsprodukte, Endstoffe). Das Gleichheitszeichen, das die linke und rechte Seite verbindet, zeigt an, dass die Gesamtzahl der Atome der an der Reaktion beteiligten Substanzen konstant bleibt. Dies wird erreicht, indem den Formeln ganzzahlige stöchiometrische Koeffizienten vorangestellt werden, die die Mengenverhältnisse zwischen den Edukten und Reaktionsprodukten zeigen.

   Chemische Gleichungen können zusätzliche Informationen über die Merkmale der Reaktion enthalten. Wenn eine chemische Reaktion unter dem Einfluss äußerer Einflüsse (Temperatur, Druck, Strahlung etc.) abläuft, wird dies durch das entsprechende Symbol, meist über (oder „unter“) dem Gleichheitszeichen, gekennzeichnet.

   Eine große Anzahl chemischer Reaktionen kann in mehrere Reaktionstypen eingeteilt werden, die durch wohldefinierte Merkmale gekennzeichnet sind.

   Als Klassifikationsmerkmale Folgendes kann ausgewählt werden:

   1. Anzahl und Zusammensetzung der Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte.

   2. Aggregatzustand von Edukten und Reaktionsprodukten.

   3. Die Anzahl der Phasen, in denen sich die Reaktionsteilnehmer befinden.

   4. Die Art der übertragenen Teilchen.

   5. Die Möglichkeit, dass die Reaktion in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung abläuft.

   6. Das Vorzeichen des thermischen Effekts trennt alle Reaktionen in: exotherm Reaktionen, die mit dem Exo-Effekt ablaufen - die Freisetzung von Energie in Form von Wärme (Q> 0, ∆H<0):

   C + O 2 \u003d CO 2 + Q

   und endothermisch Reaktionen, die mit dem Endo-Effekt ablaufen - die Aufnahme von Energie in Form von Wärme (Q<0, ∆H >0):

   N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q.

   Solche Reaktionen sind thermochemisch.

   Lassen Sie uns jede der Reaktionsarten genauer betrachten.

   Einteilung nach Anzahl und Zusammensetzung der Reagenzien und Endstoffe

   1. Verbindungsreaktionen

   Bei den Reaktionen einer Verbindung aus mehreren reagierenden Stoffen relativ einfacher Zusammensetzung wird ein Stoff komplexerer Zusammensetzung erhalten:

   In der Regel gehen diese Reaktionen mit Wärmefreisetzung einher, d.h. zur Bildung stabilerer und weniger energiereicher Verbindungen führen.

   Die Reaktionen der Kombination einfacher Substanzen sind immer Redox-Natur. Zwischen komplexen Stoffen auftretende Verbindungsreaktionen können sowohl ohne Wertigkeitsänderung auftreten:

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

   und als Redox klassifiziert werden:

   2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

   2. Zersetzungsreaktionen

   Zersetzungsreaktionen führen zur Bildung mehrerer Verbindungen aus einem komplexen Stoff:

   A = B + C + D.

   Die Zersetzungsprodukte einer komplexen Substanz können sowohl einfache als auch komplexe Substanzen sein.

   Von den Zersetzungsreaktionen, die ohne Änderung der Wertigkeitszustände ablaufen, ist die Zersetzung von kristallinen Hydraten, Basen, Säuren und Salzen sauerstoffhaltiger Säuren zu beachten:

   	zu
   4HNO 3	=	2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

   2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2,
   (NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

   Besonders charakteristisch sind die Redoxreaktionen der Zersetzung für Salze der Salpetersäure.

   Zersetzungsreaktionen in der organischen Chemie werden als Cracken bezeichnet:

   C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20,

   oder Dehydrierung

   C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2.

   3. Substitutionsreaktionen

   Bei Substitutionsreaktionen wechselwirkt normalerweise eine einfache Substanz mit einer komplexen und bildet eine andere einfache Substanz und eine andere komplexe:

   A + BC = AB + C.

   Diese Reaktionen gehören in der überwiegenden Mehrheit zu Redoxreaktionen:

   2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3,

   Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,

   2KBr + Cl 2 \u003d 2KCl + Br 2,

   2KSlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Cl 2.

   Beispiele für Substitutionsreaktionen, die nicht mit einer Änderung der Wertigkeitszustände von Atomen einhergehen, sind äußerst wenige. Zu beachten ist die Reaktion von Siliziumdioxid mit Salzen sauerstoffhaltiger Säuren, die gasförmigen oder flüchtigen Anhydriden entsprechen:

   CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2,

   Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 \u003d ZCaSiO 3 + P 2 O 5,

   Manchmal werden diese Reaktionen als Austauschreaktionen betrachtet:

   CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.

   4. Austauschreaktionen

   Austauschreaktionen Reaktionen zwischen zwei Verbindungen, die ihre Bestandteile austauschen, nennt man:

   AB + CD = AD + CB.

   Kommt es bei Substitutionsreaktionen zu Redoxprozessen, so treten immer Austauschreaktionen auf, ohne den Wertigkeitszustand von Atomen zu ändern. Dies ist die häufigste Gruppe von Reaktionen zwischen komplexen Substanzen - Oxiden, Basen, Säuren und Salzen:

   ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O,

   AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

   CrCl 3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 + ZNaCl.

   Ein Sonderfall dieser Austauschreaktionen ist Neutralisationsreaktionen:

   HCl + KOH \u003d KCl + H 2 O.

   Üblicherweise gehorchen diese Reaktionen den Gesetzen des chemischen Gleichgewichts und verlaufen in der Richtung, in der mindestens einer der Stoffe aus der Reaktionssphäre in Form eines gasförmigen, flüchtigen Stoffes, Niederschlags oder einer Verbindung mit geringer Dissoziation (bei Lösungen) entfernt wird:

   NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2,

   Ca (HCO 3) 2 + Ca (OH) 2 \u003d 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,

   CH 3 COONa + H 3 RO 4 \u003d CH 3 COOH + NaH 2 RO 4.

   5. Übertragungsreaktionen.

   Bei Transferreaktionen geht ein Atom oder eine Gruppe von Atomen von einer Struktureinheit zur anderen über:

   AB + BC \u003d A + B 2 C,

   A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.

   Zum Beispiel:

   2AgCl + SnCl 2 \u003d 2Ag + SnCl 4,

   H 2 O + 2NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3.

   Einteilung der Reaktionen nach Phasenmerkmalen

   Je nach Aggregatzustand der reagierenden Stoffe werden folgende Reaktionen unterschieden:

   1. Gasreaktionen

   H 2 + Cl 2		2HCl.

   2. Reaktionen in Lösungen

   NaOH (p-p) + HCl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H 2 O (l)

   3. Reaktionen zwischen Feststoffen

   	zu
   CaO (tv) + SiO 2 (tv)	=	CaSiO 3 (TV)

   Einteilung der Reaktionen nach der Anzahl der Phasen.

   Unter einer Phase versteht man eine Menge homogener Teile eines Systems mit gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften, die durch eine Grenzfläche voneinander getrennt sind.

   Unter diesem Gesichtspunkt kann die ganze Vielfalt der Reaktionen in zwei Klassen eingeteilt werden:

   1. Homogene (einphasige) Reaktionen. Dazu gehören Reaktionen, die in der Gasphase ablaufen, und eine Reihe von Reaktionen, die in Lösungen ablaufen.

   2. Heterogene (mehrphasige) Reaktionen. Dazu gehören Reaktionen, bei denen die Edukte und Produkte der Reaktion in unterschiedlichen Phasen vorliegen. Zum Beispiel:

   Gas-Flüssigphasen-Reaktionen

   CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO 3 (p-p).

   Gas-Festphasen-Reaktionen

   CO 2 (g) + CaO (tv) \u003d CaCO 3 (tv).

   Flüssig-Festphasen-Reaktionen

   Na 2 SO 4 (Lösung) + BaCl 3 (Lösung) \u003d BaSO 4 (TV) ↓ + 2NaCl (p-p).

   Flüssig-Gas-Festphasen-Reaktionen

   Ca (HCO 3) 2 (Lösung) + H 2 SO 4 (Lösung) \u003d CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (tv) ↓.

   Einteilung der Reaktionen nach Art der mitgeführten Partikel

   1. Protolytische Reaktionen.

   Zu protolytische Reaktionen umfassen chemische Prozesse, deren Kern die Übertragung eines Protons von einem Reaktanten auf einen anderen ist.

   Diese Einteilung basiert auf der protolytischen Theorie der Säuren und Basen, wonach eine Säure jeder Stoff ist, der ein Proton abgibt, und eine Base ein Stoff ist, der ein Proton aufnehmen kann, zum Beispiel:

   Protolytische Reaktionen umfassen Neutralisations- und Hydrolysereaktionen.

   2. Redoxreaktionen.

   Dazu gehören Reaktionen, bei denen die Reaktanten Elektronen austauschen, während sie den Oxidationszustand der Atome der Elemente ändern, aus denen die Reaktanten bestehen. Zum Beispiel:

   Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2 ,

   FeS 2 + 8HNO 3 (Konz) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,

   Die überwiegende Mehrheit der chemischen Reaktionen sind Redoxreaktionen, sie spielen eine äußerst wichtige Rolle.

   3. Ligandenaustauschreaktionen.

   Dazu gehören Reaktionen, bei denen die Übertragung eines Elektronenpaares unter Ausbildung einer kovalenten Bindung nach dem Donor-Akzeptor-Mechanismus erfolgt. Zum Beispiel:

   Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2,

   Fe + 5 CO = ,

   Al(OH) 3 + NaOH = .

   Ein charakteristisches Merkmal von Ligandenaustauschreaktionen ist, dass die Bildung neuer Verbindungen, sogenannter Komplexe, ohne Änderung der Oxidationsstufe erfolgt.

   4. Reaktionen des atommolekularen Austauschs.

   Zu diesem Reaktionstyp gehören viele der in der organischen Chemie untersuchten Substitutionsreaktionen, die nach dem radikalischen, elektrophilen oder nukleophilen Mechanismus ablaufen.

   Reversible und irreversible chemische Reaktionen

   Als reversibel werden solche chemischen Prozesse bezeichnet, deren Produkte unter den gleichen Bedingungen, unter denen sie entstehen, miteinander unter Bildung von Ausgangsstoffen reagieren können.

   Für reversible Reaktionen wird die Gleichung normalerweise wie folgt geschrieben:

   Zwei entgegengesetzt gerichtete Pfeile zeigen an, dass unter den gleichen Bedingungen sowohl Hin- als auch Rückreaktionen gleichzeitig ablaufen, zum Beispiel:

   CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOS 2 H 5 + H 2 O.

   Irreversibel sind solche chemischen Prozesse, deren Produkte nicht unter Bildung von Ausgangsstoffen miteinander reagieren können. Beispiele für irreversible Reaktionen sind die Zersetzung von Bertolet-Salz beim Erhitzen:

   2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,

   oder Oxidation von Glucose mit Luftsauerstoff:

   C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O.