Verbindungsreaktionen (Bildung einer komplexen Substanz aus mehreren einfachen oder komplexen Substanzen) A + B \u003d AB

Zersetzungsreaktionen (Zersetzung einer komplexen Substanz in mehrere einfache oder komplexe Substanzen) AB \u003d A + B

Substitutionsreaktionen (zwischen einfachen und komplexen Substanzen, bei denen die Atome einer einfachen Substanz die Atome eines der Elemente in einer komplexen Substanz ersetzen): AB + C \u003d AC + B

Austauschreaktionen (zwischen zwei komplexen Substanzen, bei denen Substanzen ihre Bestandteile austauschen) AB + SD \u003d AD + CB

1. Geben Sie die korrekte Definition einer zusammengesetzten Reaktion an:

• A. Die Reaktion der Bildung mehrerer Substanzen aus einer einfachen Substanz;

• B. Eine Reaktion, bei der aus mehreren einfachen oder komplexen Stoffen ein komplexer Stoff entsteht.

• B. Eine Reaktion, bei der Stoffe ihre Bestandteile austauschen.

2. Geben Sie die korrekte Definition einer Substitutionsreaktion an:

• A. Reaktion zwischen Base und Säure;

• B. Die Reaktion der Wechselwirkung zweier einfacher Substanzen;

• B. Eine Reaktion zwischen Substanzen, bei der die Atome einer einfachen Substanz die Atome eines der Elemente in einer komplexen Substanz ersetzen.

3. Geben Sie die korrekte Definition der Zersetzungsreaktion an:

• A. Eine Reaktion, bei der mehrere einfache oder komplexe Substanzen aus einer komplexen Substanz gebildet werden;

• B. Eine Reaktion, bei der Stoffe ihre Bestandteile austauschen;

• B. Reaktion unter Bildung von Sauerstoff- und Wasserstoffmolekülen.

4. Geben Sie die Vorzeichen der Austauschreaktion an:

• A. Bildung von Wasser;

• B. Nur Gasbildung;

• B. Nur Niederschlag;

• D. Niederschlag, Gasbildung oder Bildung eines schwachen Elektrolyten.

5. Welche Art von Reaktionen ist die Wechselwirkung von sauren Oxiden mit basischen Oxiden:

• A. Austauschreaktion;

• B. Verbindungsreaktion;

• B. Zersetzungsreaktion;

• D. Substitutionsreaktion.

6. Welche Art von Reaktion ist die Wechselwirkung von Salzen mit Säuren oder Basen:

• A. Substitutionsreaktionen;

• B. Zersetzungsreaktionen;

• B. Austauschreaktionen;

• D. Verbindungsreaktionen.

• 7. Substanzen, deren Formeln KNO3 FeCl2, Na2SO4 sind, heißen:

• A) Salze B) Gründe; B) Säuren D) Oxide.

• 8 . Substanzen, deren Formeln HNO3, HCl, H2SO4 sind, heißen:

• 9 . Substanzen mit den Formeln KOH, Fe(OH)2, NaOH heißen:

• A) Salze B) Säuren; B) Gründe D) Oxide. 10 . Substanzen, deren Formeln NO2, Fe2O3, Na2O sind, heißen:

• A) Salze B) Säuren; B) Gründe D) Oxide.

• 11 . Geben Sie die Metalle an, die Alkalien bilden:

• Cu, Fe, Na, K, Zn, Li.

Antworten:

• Na, K, Li.

Viele Prozesse, die aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken sind (wie Atmung, Verdauung, Photosynthese und dergleichen), sind mit verschiedenen chemischen Reaktionen organischer (und anorganischer) Verbindungen verbunden. Schauen wir uns ihre Haupttypen an und gehen wir näher auf den Prozess ein, der als Verbindung (Anhang) bezeichnet wird.

Eine sogenannte chemische Reaktion

Zunächst einmal lohnt es sich, dieses Phänomen allgemein zu definieren. Der betrachtete Ausdruck bezieht sich auf verschiedene Reaktionen von Substanzen unterschiedlicher Komplexität, wodurch andere als die ursprünglichen Produkte gebildet werden. Die an diesem Prozess beteiligten Substanzen werden als "Reagenzien" bezeichnet.

Beim Schreiben wird die chemische Reaktion von organischen Verbindungen (und anorganischen) unter Verwendung spezieller Gleichungen geschrieben. Äußerlich sind sie ein bisschen wie mathematische Additionsbeispiele. Anstelle eines Gleichheitszeichens ("=") werden jedoch Pfeile ("→" oder "⇆") verwendet. Außerdem können auf der rechten Seite der Gleichung manchmal mehr Stoffe stehen als auf der linken. Alles vor dem Pfeil sind die Substanzen vor Beginn der Reaktion (linke Seite der Formel). Alles danach (rechte Seite) sind die Verbindungen, die als Ergebnis des stattgefundenen chemischen Prozesses gebildet wurden.

Als Beispiel für eine chemische Gleichung können wir Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms betrachten: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Wasser ist der anfängliche Reaktant, und Sauerstoff und Wasserstoff sind die Produkte.

Als weiteres, aber bereits komplexeres Beispiel für eine chemische Reaktion von Verbindungen können wir ein Phänomen betrachten, das jeder Hausfrau bekannt ist, die mindestens einmal Süßigkeiten gebacken hat. Wir sprechen davon, Backpulver mit Tafelessig zu löschen. Die laufende Wirkung wird anhand der folgenden Gleichung veranschaulicht: NaHCO 3 +2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. Daraus geht hervor, dass im Prozess der Wechselwirkung von Natriumbicarbonat und Essig Natriumsalz von Essigsäure entsteht Säure, Wasser und Kohlendioxid entstehen.

Es nimmt naturgemäß eine Zwischenstellung zwischen physikalisch und nuklear ein.

Im Gegensatz zu ersteren können an chemischen Reaktionen beteiligte Verbindungen ihre Zusammensetzung ändern. Das heißt, aus den Atomen eines Stoffes können mehrere andere gebildet werden, wie in der obigen Gleichung für die Zersetzung von Wasser.

Im Gegensatz zu Kernreaktionen wirken sich chemische Reaktionen nicht auf die Atomkerne der wechselwirkenden Substanzen aus.

Welche Arten von chemischen Prozessen gibt es?

Die Verteilung der Reaktionen von Verbindungen nach Typ erfolgt nach unterschiedlichen Kriterien:

• Reversibilität / Irreversibilität.
• Vorhandensein/Fehlen von katalysierenden Stoffen und Prozessen.
• Durch Aufnahme / Abgabe von Wärme (endotherme / exotherme Reaktionen).
• Nach der Anzahl der Phasen: homogen / heterogen und zwei Hybridsorten.
• Durch Änderung der Oxidationsstufen der interagierenden Substanzen.

Arten chemischer Prozesse in der anorganischen Chemie nach der Wechselwirkungsmethode

Dieses Kriterium ist besonders. Mit seiner Hilfe werden vier Arten von Reaktionen unterschieden: Verbindung, Substitution, Zersetzung (Spaltung) und Austausch.

Der Name jedes von ihnen entspricht dem Prozess, den es beschreibt. Das heißt, sie werden kombiniert, bei der Substitution wechseln sie zu anderen Gruppen, bei der Zersetzung eines Reagens werden mehrere gebildet und beim Austausch tauschen die Reaktionsteilnehmer Atome untereinander aus.

Arten von Prozessen nach der Wechselwirkungsmethode in der organischen Chemie

Trotz der großen Komplexität laufen die Reaktionen organischer Verbindungen nach dem gleichen Prinzip ab wie anorganische. Allerdings haben sie etwas andere Namen.

Daher werden die Reaktionen der Kombination und Zersetzung als „Addition“ bezeichnet, ebenso wie „Spaltung“ (Eliminierung) und direkt organische Zersetzung (in diesem Abschnitt der Chemie gibt es zwei Arten von Spaltungsprozessen).

Andere Reaktionen organischer Verbindungen sind Substitution (der Name ändert sich nicht), Umlagerung (Austausch) und Redoxprozesse. Trotz der Ähnlichkeit der Mechanismen ihres Auftretens sind sie in organischer Materie vielfältiger.

Chemische Reaktion der Verbindung

Nachdem wir die verschiedenen Arten von Prozessen betrachtet haben, die Substanzen in der organischen und anorganischen Chemie eingehen, lohnt es sich, näher auf die Verbindung einzugehen.

Diese Reaktion unterscheidet sich von allen anderen dadurch, dass sich, unabhängig von der Anzahl der Reagenzien zu Beginn, am Ende alle zu einem verbinden.

Als Beispiel können wir uns an den Prozess des Löschens von Kalk erinnern: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. In diesem Fall tritt die Reaktion der Kombination von Calciumoxid (Branntkalk) mit Wasserstoffoxid (Wasser) auf. Als Ergebnis wird Calciumhydroxid (gelöschter Kalk) gebildet und warmer Dampf wird freigesetzt. Das bedeutet übrigens, dass dieser Prozess wirklich exotherm ist.

Zusammengesetzte Reaktionsgleichung

Schematisch lässt sich der betrachtete Prozess wie folgt darstellen: A+BV → ABC. In dieser Formel ist ABV das neu gebildete A - ein einfaches Reagenz und BV - eine Variante einer komplexen Verbindung.

Es ist erwähnenswert, dass diese Formel auch für den Vorgang des Hinzufügens und Verbindens charakteristisch ist.

Beispiele für die betrachtete Reaktion sind die Wechselwirkung von Natriumoxid und Kohlendioxid (NaO 2 + CO 2 (t 450–550 ° C) → Na 2 CO 3) sowie Schwefeloxid mit Sauerstoff (2SO 2 + O 2 → 2SO 3).

Auch mehrere Komplexverbindungen können miteinander reagieren: AB + VG → ABVG. Zum Beispiel alle gleich Natriumoxid und Wasserstoffoxid: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

Reaktionsbedingungen in anorganischen Verbindungen

Wie in der vorherigen Gleichung gezeigt wurde, können Substanzen unterschiedlicher Komplexität in die betrachtete Wechselwirkung eintreten.

Dabei sind für einfache Reagenzien anorganischer Herkunft Redoxreaktionen der Verbindung (A + B → AB) möglich.

Als Beispiel können wir den Prozess der Gewinnung eines Dreiwerts betrachten: Dazu wird eine Verbindungsreaktion zwischen Chlor und Ferum (Eisen) durchgeführt: 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

Wenn wir über die Wechselwirkung komplexer anorganischer Substanzen sprechen (AB + VG → ABVG), können in ihnen Prozesse auftreten, die ihre Wertigkeit beeinflussen und nicht beeinflussen.

Zur Veranschaulichung sei das Beispiel der Bildung von Calciumbicarbonat aus Kohlendioxid, Wasserstoffoxid (Wasser) und weißer Lebensmittelfarbe E170 (Calciumcarbonat) betrachtet: CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2 In diesem Fall findet eine klassische Kupplungsreaktion statt. Während seiner Durchführung ändert sich die Wertigkeit der Reagenzien nicht.

Eine etwas perfektere (als die erste) chemische Gleichung 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 ist ein Beispiel für einen Redoxprozess bei der Wechselwirkung einfacher und komplexer anorganischer Reagenzien: Gas (Chlor) und Salz (Eisenchlorid).

Arten von Additionsreaktionen in der organischen Chemie

Wie bereits im vierten Absatz erwähnt, wird die betreffende Reaktion bei Stoffen organischen Ursprungs als "Addition" bezeichnet. Daran sind in der Regel komplexe Substanzen mit einer Doppel- (oder Dreifach-) Bindung beteiligt.

Zum Beispiel die Reaktion zwischen Dibrom und Ethylen, die zur Bildung von 1,2-Dibromethan führt: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (C₂H₄Br₂) BrCH 2 - CH 2 Br. Übrigens zeigen ähnliche Zeichen wie Gleichheit und Minus ("=" und "-") in dieser Gleichung die Bindungen zwischen den Atomen einer komplexen Substanz. Dies ist ein Merkmal beim Schreiben von Formeln organischer Substanzen.

Je nachdem, welche der Verbindungen als Reagenzien fungieren, werden mehrere Varianten des betrachteten Additionsverfahrens unterschieden:

• Hydrierung (Wasserstoffmoleküle H werden entlang der Mehrfachbindung angelagert).
• Hydrohalogenierung (Halogenwasserstoff wird zugegeben).
• Halogenierung (Anlagerung von Halogenen Br 2 , Cl 2 und dergleichen).
• Polymerisation (Bildung aus mehreren niedermolekularen Verbindungen von Stoffen mit hohem Molekulargewicht).

Beispiele für Additionsreaktionen (Verbindungen)

Nach der Aufzählung der Varianten des betrachteten Verfahrens lohnt es sich, einige Beispiele der zusammengesetzten Reaktion in der Praxis zu lernen.

Zur Veranschaulichung der Hydrierung kann man auf die Gleichung für die Wechselwirkung von Propen mit Wasserstoff achten, wodurch Propan erscheint: (C 3 H 6) CH 3 -CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 -CH 2 -CH 3 .

In der organischen Chemie kann eine Verbindungs-(Additions-)Reaktion zwischen Salzsäure und Ethylen auftreten, um Chlorethan zu bilden: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 -Cl (C 2 H 5 Cl). Die dargestellte Gleichung ist ein Beispiel für eine Hydrohalogenierung.

Die Halogenierung kann durch die Reaktion zwischen Dichlor und Ethylen veranschaulicht werden, die zur Bildung von 1,2-Dichlorethan führt: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + Cl 2 → (C₂H₄Cl₂) ClCH 2 -CH 2 Cl .

Viele nützliche Substanzen werden aufgrund der organischen Chemie gebildet. Die Reaktion der Verbindung (Anlagerung) von Ethylenmolekülen mit einem radikalischen Polymerisationsinitiator unter dem Einfluss von Ultraviolett ist eine Bestätigung dafür: n CH 2 \u003d CH 2 (R und UV-Licht) → (-CH 2 -CH 2 -) n . Der dabei entstehende Stoff ist jedem unter dem Namen Polyäthylen bekannt.

Aus diesem Material werden verschiedenste Verpackungen, Tüten, Schalen, Rohre, Isoliermaterialien und vieles mehr hergestellt. Ein Merkmal dieses Stoffes ist die Möglichkeit seines Recyclings. Polyethylen verdankt seine Popularität der Tatsache, dass es sich nicht zersetzt, weshalb ihm Umweltschützer ablehnend gegenüberstehen. In den letzten Jahren wurde jedoch ein Weg gefunden, Polyethylenprodukte sicher zu entsorgen. Dazu wird das Material mit Salpetersäure (HNO 3) behandelt. Danach sind bestimmte Bakterienarten in der Lage, diesen Stoff in unbedenkliche Bestandteile zu zersetzen.

Die Reaktion der Verbindung (Addition) spielt eine wichtige Rolle in der Natur und im menschlichen Leben. Darüber hinaus wird es häufig von Wissenschaftlern in Labors verwendet, um neue Substanzen für verschiedene wichtige Studien zu synthetisieren.

DEFINITION

Chemische Reaktion bezeichnet die Umwandlung von Stoffen, bei der sich ihre Zusammensetzung und (oder) Struktur ändert.

Unter chemischen Reaktionen wird meist der Prozess der Umwandlung von Ausgangsstoffen (Reagenzien) in Endstoffe (Produkte) verstanden.

Chemische Reaktionen werden unter Verwendung chemischer Gleichungen geschrieben, die die Formeln der Ausgangsmaterialien und Reaktionsprodukte enthalten. Nach dem Massenerhaltungssatz ist die Anzahl der Atome jedes Elements auf der linken und rechten Seite der chemischen Gleichung gleich. Üblicherweise stehen die Formeln der Ausgangsstoffe auf der linken Seite der Gleichung und die Formeln der Produkte auf der rechten Seite. Die Gleichheit der Anzahl der Atome jedes Elements im linken und rechten Teil der Gleichung wird erreicht, indem den Stoffformeln ganzzahlige stöchiometrische Koeffizienten vorangestellt werden.

Chemische Gleichungen können zusätzliche Informationen über die Merkmale der Reaktion enthalten: Temperatur, Druck, Strahlung usw., was durch das entsprechende Symbol über (oder "unter") dem Gleichheitszeichen angezeigt wird.

Alle chemischen Reaktionen lassen sich in mehrere Klassen einteilen, die bestimmte Eigenschaften aufweisen.

Einteilung chemischer Reaktionen nach Anzahl und Zusammensetzung der Ausgangs- und Folgestoffe

Gemäß dieser Einteilung werden chemische Reaktionen in Kombinations-, Zersetzungs-, Substitutions-, Austauschreaktionen unterteilt.

Ergebend zusammengesetzte Reaktionen aus zwei oder mehr (komplexen oder einfachen) Stoffen entsteht ein neuer Stoff. Im Allgemeinen sieht die Gleichung für eine solche chemische Reaktion so aus:

Zum Beispiel:

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.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Kombinationsreaktionen sind in den meisten Fällen exotherm, d.h. fließen unter Wärmeabgabe. Wenn an der Reaktion einfache Substanzen beteiligt sind, dann sind solche Reaktionen meistens Redox (ORD), d.h. treten bei einer Änderung der Oxidationsstufen der Elemente auf. Ob die Reaktion einer Verbindung zwischen komplexen Substanzen auf OVR zurückzuführen ist, lässt sich nicht eindeutig sagen.

Reaktionen, bei denen mehrere andere neue Substanzen (komplex oder einfach) aus einer komplexen Substanz gebildet werden, werden klassifiziert als Zersetzungsreaktionen. Im Allgemeinen sieht die Gleichung für eine chemische Zersetzungsreaktion so aus:

Zum Beispiel:

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 + 4 H 2 O (7)

Die meisten Zersetzungsreaktionen laufen unter Erhitzen ab (1,4,5). Zersetzung durch elektrischen Strom ist möglich (2). Die Zersetzung von kristallinen Hydraten, Säuren, Basen und Salzen sauerstoffhaltiger Säuren (1, 3, 4, 5, 7) verläuft ohne Änderung der Oxidationsstufen der Elemente, d.h. diese Reaktionen gelten nicht für OVR. OVR-Zersetzungsreaktionen umfassen die Zersetzung von Oxiden, Säuren und Salzen, die von Elementen in höheren Oxidationsstufen gebildet werden (6).

Zersetzungsreaktionen finden sich auch in der organischen Chemie, jedoch unter anderen Namen - Cracken (8), Dehydrierung (9):

C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C4H10 \u003d C4H6 + 2H2 (9)

Beim Substitutionsreaktionen eine einfache Substanz interagiert mit einer komplexen und bildet eine neue einfache und eine neue komplexe Substanz. Im Allgemeinen sieht die Gleichung für eine chemische Substitutionsreaktion wie folgt aus:

Zum Beispiel:

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

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 \u003d 2KCl + Br 2 (3)

2KSlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Cl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 = ZCaSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

Substitutionsreaktionen sind meist Redoxreaktionen (1 - 4, 7). Beispiele für Zersetzungsreaktionen, bei denen es zu keiner Änderung der Oxidationsstufen kommt, gibt es nur wenige (5, 6).

Austauschreaktionen bezeichnet die Reaktionen, die zwischen komplexen Substanzen auftreten, bei denen sie ihre Bestandteile austauschen. Normalerweise wird dieser Begriff für Reaktionen verwendet, an denen Ionen in wässriger Lösung beteiligt sind. Im Allgemeinen sieht die Gleichung für eine chemische Austauschreaktion wie folgt aus:

AB + CD = AD + CB

Zum Beispiel:

CuO + 2 HCl \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 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 ↓ + ZNaCl (5)

Austauschreaktionen sind keine Redoxreaktionen. Ein Sonderfall dieser Austauschreaktionen sind Neutralisationsreaktionen (Wechselwirkungsreaktionen von Säuren mit Laugen) (2). Austauschreaktionen verlaufen in der Richtung, dass mindestens einer der Stoffe in Form eines gasförmigen Stoffes (3), eines Niederschlags (4, 5) oder einer schwer dissoziierenden Verbindung, meist Wasser (1, 2), aus der Reaktionssphäre entfernt wird ).

Klassifizierung chemischer Reaktionen nach Änderungen der Oxidationsstufen

Abhängig von der Änderung der Oxidationsstufen der Elemente, aus denen die Edukte und Reaktionsprodukte bestehen, werden alle chemischen Reaktionen in Redox (1, 2) und solche ohne Änderung der Oxidationsstufe (3, 4) unterteilt.

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

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (Reduktionsmittel)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (Oxidationsmittel)

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

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

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

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

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

Klassifizierung chemischer Reaktionen nach thermischer Wirkung

Je nachdem, ob bei der Reaktion Wärme (Energie) freigesetzt oder aufgenommen wird, werden alle chemischen Reaktionen bedingt in exo- (1, 2) bzw. endotherme (3) unterteilt. Die bei einer Reaktion freigesetzte oder aufgenommene Wärmemenge (Energie) wird als Reaktionswärme bezeichnet. Wenn die Gleichung die Menge der freigesetzten oder absorbierten Wärme angibt, werden solche Gleichungen als thermochemisch bezeichnet.

N2 + 3H2 = 2NH3 +46,2 kJ (1)

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

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

Einteilung chemischer Reaktionen nach der Richtung der Reaktion

Je nach Reaktionsrichtung gibt es reversible (chemische Prozesse, deren Produkte unter den gleichen Bedingungen, unter denen sie entstehen, unter Bildung von Ausgangsstoffen miteinander reagieren können) und irreversible (chemische Prozesse, die deren Produkte nicht unter Bildung von Ausgangsstoffen miteinander reagieren können ).

Für reversible Reaktionen wird die Gleichung in allgemeiner Form normalerweise wie folgt geschrieben:

A + B ↔ AB

Zum Beispiel:

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

Beispiele für irreversible Reaktionen sind die folgenden Reaktionen:

2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2

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

Als Beweis für die Irreversibilität der Reaktion können die Reaktionsprodukte einer gasförmigen Substanz, eines Niederschlags oder einer schwer dissoziierenden Verbindung, meistens Wasser, dienen.

Klassifizierung chemischer Reaktionen durch Anwesenheit eines Katalysators

Unter diesem Gesichtspunkt werden katalytische und nichtkatalytische Reaktionen unterschieden.

Ein Katalysator ist eine Substanz, die eine chemische Reaktion beschleunigt. Reaktionen, an denen Katalysatoren beteiligt sind, werden als katalytisch bezeichnet. Einige Reaktionen sind im Allgemeinen ohne die Anwesenheit eines Katalysators unmöglich:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 -Katalysator)

Oft dient eines der Reaktionsprodukte als Katalysator, der diese Reaktion beschleunigt (autokatalytische Reaktionen):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, wobei Me ein Metall ist.

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

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:

		CuSO 4 + 5H 2 O

		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 sind Reaktionen zwischen zwei Verbindungen, die ihre Bestandteile miteinander austauschen:

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 Spezialfall dieser Austauschreaktionen sind 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.