Liitosreaktiot (yhden monimutkaisen aineen muodostuminen useista yksinkertaisista tai monimutkaisista aineista) A + B \u003d AB

Hajoamisreaktiot (yhden monimutkaisen aineen hajoaminen useiksi yksinkertaisiksi tai monimutkaisiksi aineiksi) AB \u003d A + B

Korvausreaktiot (yksinkertaisten ja monimutkaisten aineiden välillä, joissa yksinkertaisen aineen atomit korvaavat yhden monimutkaisen aineen alkuaineen atomit): AB + C \u003d AC + B

Vaihtoreaktiot (kahden monimutkaisen aineen välillä, joissa aineet vaihtavat aineosaan) AB + SD \u003d AD + CB

1. Määritä yhdistereaktion oikea määritelmä:

• A. Useiden aineiden muodostumisen reaktio yhdestä yksinkertaisesta aineesta;

• B. Reaktio, jossa yksi monimutkainen aine muodostuu useista yksinkertaisista tai monimutkaisista aineista.

• B. Reaktio, jossa aineet vaihtavat aineosaan.

2. Määritä substituutioreaktion oikea määritelmä:

• A. Emäksen ja hapon välinen reaktio;

• B. Kahden yksinkertaisen aineen vuorovaikutuksen reaktio;

• B. Aineiden välinen reaktio, jossa yksinkertaisen aineen atomit korvaavat yhden monimutkaisen aineen alkuaineen atomit.

3. Määritä hajoamisreaktion oikea määritelmä:

• A. Reaktio, jossa yhdestä monimutkaisesta aineesta muodostuu useita yksinkertaisia ​​tai monimutkaisia ​​aineita;

• B. Reaktio, jossa aineet vaihtavat aineosaan;

• B. Reaktio happi- ja vetymolekyylien muodostumisen kanssa.

4. Määritä vaihtoreaktion merkit:

• A. Veden muodostuminen;

• B. Vain kaasun muodostus;

• B. Vain sade;

• D. Saostuminen, kaasun muodostuminen tai heikon elektrolyytin muodostuminen.

5. Minkä tyyppisiä reaktioita on happamien oksidien vuorovaikutus emäksisten oksidien kanssa:

• A. Vaihtoreaktio;

• B. Kytkentäreaktio;

• B. Hajoamisreaktio;

• D. Korvausreaktio.

6. Minkä tyyppinen reaktio on suolojen vuorovaikutus happojen tai emästen kanssa:

• A. Substituutioreaktiot;

• B. Hajoamisreaktiot;

• B. Vaihtoreaktiot;

• D. Kytkentäreaktiot.

• 7. Aineita, joiden kaavat ovat KNO3 FeCl2, Na2SO4, kutsutaan:

• A) suolat B) perusteet; B) hapot D) oksidit.

• 8 . Aineita, joiden kaavat ovat HNO3, HCl, H2SO4, kutsutaan:

• 9 . Aineita, joiden kaavat ovat KOH, Fe(OH)2, NaOH, kutsutaan:

• A) suolat B) hapot; B) perusteet D) oksidit. 10 . Aineita, joiden kaavat ovat NO2, Fe2O3, Na2O, kutsutaan:

• A) suolat B) hapot; B) perusteet D) oksidit.

• 11 . Määritä metallit, jotka muodostavat alkaleja:

• Cu, Fe, Na, K, Zn, Li.

Vastaukset:

• Na, K, Li.

Monet prosessit, joita ilman on mahdotonta kuvitella elämäämme (kuten hengitys, ruoansulatus, fotosynteesi ja vastaavat), liittyvät orgaanisten (ja epäorgaanisten) yhdisteiden erilaisiin kemiallisiin reaktioihin. Katsotaanpa niiden päätyyppejä ja tarkastellaan tarkemmin prosessia, jota kutsutaan yhdistämiseksi (liite).

Mitä kutsutaan kemialliseksi reaktioksi

Ensinnäkin on syytä antaa yleinen määritelmä tälle ilmiölle. Tarkasteltavalla lauseella tarkoitetaan erilaisia ​​monimutkaisia ​​aineiden reaktioita, joiden seurauksena muodostuu alkuperäisistä poikkeavia tuotteita. Tähän prosessiin osallistuvia aineita kutsutaan "reagensseiksi".

Kirjallisesti orgaanisten yhdisteiden (ja epäorgaanisten) kemiallinen reaktio kirjoitetaan erityisillä yhtälöillä. Ulkoisesti ne ovat vähän kuin matemaattisia esimerkkejä lisäyksestä. Kuitenkin yhtäläisyysmerkin ("=") sijasta käytetään nuolia ("→" tai "⇆"). Lisäksi yhtälön oikealla puolella voi joskus olla enemmän aineita kuin vasemmalla. Kaikki ennen nuolta on aineita ennen reaktion alkua (kaavan vasen puoli). Kaikki sen jälkeinen (oikea puoli) on tapahtuneen kemiallisen prosessin seurauksena muodostuneita yhdisteitä.

Esimerkkinä kemiallisesta yhtälöstä voimme tarkastella veden muuttumista vedyksi ja hapeksi sähkövirran vaikutuksesta: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. Vesi on ensimmäinen lähtöaine, ja happi ja vety ovat tuotteita.

Toisena, mutta monimutkaisempina esimerkkinä yhdisteiden kemiallisesta reaktiosta voidaan pitää ilmiötä, joka on tuttu jokaiselle ainakin kerran makeisia leiponeelle kotiäidille. Puhumme ruokasoodan sammuttamisesta pöytäetikalla. Meneillään olevaa toimintaa kuvataan seuraavalla yhtälöllä: NaHCO 3 +2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. Siitä on selvää, että natriumbikarbonaatin ja etikan vuorovaikutuksessa etikkahapon natriumsuola muodostuu happoa, vettä ja hiilidioksidia.

Luonteeltaan se on fyysisen ja ydinvoiman välissä.

Toisin kuin edelliset, kemiallisiin reaktioihin osallistuvat yhdisteet voivat muuttaa koostumustaan. Eli yhden aineen atomeista voidaan muodostaa useita muita, kuten yllä olevassa veden hajoamisen yhtälössä.

Toisin kuin ydinreaktiot, kemialliset reaktiot eivät vaikuta vuorovaikutuksessa olevien aineiden atomien ytimiin.

Mitkä ovat kemiallisten prosessien tyypit

Yhdisteiden reaktioiden jakautuminen tyypin mukaan tapahtuu eri kriteerien mukaan:

• Käännettävyys / peruuttamattomuus.
• Katalysoivien aineiden ja prosessien läsnäolo/puuttuminen.
• Absorptiolla / lämmön vapautumisella (endotermiset / eksotermiset reaktiot).
• Vaiheiden lukumäärän mukaan: homogeeninen / heterogeeninen ja kaksi hybridilajiketta.
• Muuttamalla vuorovaikutuksessa olevien aineiden hapetusasteita.

Epäorgaanisen kemian kemiallisten prosessien tyypit vuorovaikutusmenetelmän mukaan

Tämä kriteeri on erityinen. Sen avulla erotetaan neljän tyyppisiä reaktioita: yhdistäminen, substituutio, hajoaminen (halkaisu) ja vaihto.

Jokaisen niistä nimi vastaa kuvaamaa prosessia. Toisin sanoen ne yhdistetään, substituutiossa ne muuttuvat toisiksi ryhmiksi, yhden reagenssin hajoamisessa muodostuu useita, ja vaihdossa reaktion osallistujat vaihtavat atomeja keskenään.

Prosessityypit orgaanisen kemian vuorovaikutusmenetelmän mukaan

Suuresta monimutkaisuudesta huolimatta orgaanisten yhdisteiden reaktiot tapahtuvat samalla periaatteella kuin epäorgaaniset. Niillä on kuitenkin hieman erilaiset nimet.

Joten yhdistelmä- ja hajoamisreaktioita kutsutaan "lisäykseksi" sekä "katkaisuksi" (eliminaatioksi) ja suoraan orgaaniseksi hajoamiseksi (tässä kemian osassa on kahta tyyppiä halkaisuprosesseja).

Muita orgaanisten yhdisteiden reaktioita ovat substituutio (nimi ei muutu), uudelleenjärjestely (vaihto) ja redox-prosessit. Huolimatta niiden esiintymismekanismien samankaltaisuudesta, orgaanisessa aineessa ne ovat monitahoisempia.

Yhdisteen kemiallinen reaktio

Kun otetaan huomioon erilaiset prosessit, joihin aineet osallistuvat orgaanisessa ja epäorgaanisessa kemiassa, on syytä tarkastella yhdistettä tarkemmin.

Tämä reaktio eroaa kaikista muista siinä, että riippumatta reagenssien lukumäärästä sen alussa, ne kaikki yhdistyvät lopulta yhdeksi.

Esimerkkinä voidaan muistaa kalkin sammutusprosessi: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. Tässä tapauksessa tapahtuu kalsiumoksidin (poltetun kalkin) yhdistelmän reaktio vetyoksidin (veden) kanssa. Tämän seurauksena muodostuu kalsiumhydroksidia (sammutettua kalkkia) ja vapautuu lämmintä höyryä. Muuten, tämä tarkoittaa, että tämä prosessi on todella eksoterminen.

Yhdistelmäreaktioyhtälö

Kaavamaisesti tarkasteltava prosessi voidaan kuvata seuraavasti: A+BV → ABC. Tässä kaavassa ABV on äskettäin muodostettu A - yksinkertainen reagenssi ja BV - monimutkaisen yhdisteen muunnos.

On syytä huomata, että tämä kaava on ominaista myös lisäys- ja yhdistämisprosessille.

Esimerkkejä tarkasteltavasta reaktiosta ovat natriumoksidin ja hiilidioksidin (NaO 2 + CO 2 (t 450-550 °C) → Na 2 CO 3) vuorovaikutus sekä rikkioksidin vuorovaikutus hapen kanssa (2SO 2 + O 2 → 2SO 3).

Useat monimutkaiset yhdisteet pystyvät myös reagoimaan toistensa kanssa: AB + VG → ABVG. Esimerkiksi kaikki sama natriumoksidi ja vetyoksidi: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

Reaktio-olosuhteet epäorgaanisissa yhdisteissä

Kuten edellisestä yhtälöstä käy ilmi, tarkasteltavana olevaan vuorovaikutukseen voivat tulla aineet, joiden monimutkaisuusaste vaihtelee.

Tässä tapauksessa yksinkertaisille epäorgaanista alkuperää oleville reagensseille yhdisteen (A + B → AB) redox-reaktiot ovat mahdollisia.

Esimerkkinä voidaan tarkastella kolmiarvoisen aineen saamisprosessia, jota varten kloorin ja ferumin (raudan) välillä suoritetaan yhdistereaktio: 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

Jos puhumme monimutkaisten epäorgaanisten aineiden (AB + VG → ABVG) vuorovaikutuksesta, niissä voi tapahtua prosesseja, jotka vaikuttavat ja eivät vaikuta niiden valenssiin.

Esimerkkinä tästä kannattaa harkita esimerkkiä kalsiumbikarbonaatin muodostumisesta hiilidioksidista, vetyoksidista (vedestä) ja valkoisesta elintarvikeväristä E170 (kalsiumkarbonaatti): CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO) 3) 2. Tässä tapauksessa sillä on klassinen kytkentäreaktio. Toteutuksen aikana reagenssien valenssi ei muutu.

Hieman täydellisempi (kuin ensimmäinen) kemiallinen yhtälö 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 on esimerkki redox-prosessista yksinkertaisten ja monimutkaisten epäorgaanisten reagenssien: kaasun (kloori) ja suolan (rautakloridi) vuorovaikutuksessa.

Additioreaktioiden tyypit orgaanisessa kemiassa

Kuten neljännessä kappaleessa jo mainittiin, orgaanista alkuperää olevissa aineissa kyseistä reaktiota kutsutaan "lisäykseksi". Yleensä siihen osallistuvat monimutkaiset aineet, joissa on kaksois- (tai kolmoissidos).

Esimerkiksi dibromin ja eteenin välinen reaktio, joka johtaa 1,2-dibromietaanin muodostumiseen: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (C2H4Br2) BrCH 2 - CH 2 Br. Muuten, samanlaiset merkit ja miinus ("=" ja "-") tässä yhtälössä osoittavat sidoksia monimutkaisen aineen atomien välillä. Tämä on ominaisuus orgaanisten aineiden kaavojen kirjoittamisessa.

Riippuen siitä, mitkä yhdisteet toimivat reagensseina, tarkasteltavana olevasta lisäysprosessista erotetaan useita eri muotoja:

• Hydraus (vetymolekyylejä H lisätään moninkertaista sidosta pitkin).
• Hydrohalogenointi (lisätään vetyhalogenidia).
• Halogenointi (halogeenien Br2, Cl2 ja vastaavien lisäys).
• Polymerointi (suuren molekyylipainon omaavien aineiden muodostuminen useista pienimolekyylipainoisista yhdisteistä).

Esimerkkejä additioreaktioista (yhdisteet)

Kun on lueteltu tarkasteltavan prosessin lajikkeet, kannattaa käytännössä oppia joitain esimerkkejä yhdistereaktiosta.

Hydrauksen esimerkkinä voidaan kiinnittää huomiota yhtälöön propeenin vuorovaikutukselle vedyn kanssa, jonka seurauksena propaania ilmaantuu: (C 3 H 6) CH 3 -CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3H 8) CH3-CH2-CH3.

Orgaanisessa kemiassa kloorivetyhapon ja eteenin välillä voi tapahtua yhdiste (lisäys)reaktio, jolloin muodostuu kloorietaania: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 -Cl (C 2 H 5 Cl). Esitetty yhtälö on esimerkki hydrohalogenoinnista.

Mitä tulee halogenointiin, se voidaan havainnollistaa dikloorin ja eteenin välisellä reaktiolla, joka johtaa 1,2-dikloorietaanin muodostumiseen: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + Cl 2 → (C2H4Cl2) ClCH 2 -CH 2 Cl .

Orgaanisen kemian ansiosta muodostuu monia hyödyllisiä aineita. Etyleenimolekyylien yhdistämisreaktio (kiinnittyminen) radikaalipolymeroinnin initiaattorin kanssa ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta on vahvistus tälle: n CH 2 \u003d CH 2 (R- ja UV-valo) → (-CH 2 -CH 2 -) n . Tällä tavalla muodostunut aine tunnetaan hyvin jokaiselle henkilölle polyeteenin nimellä.

Tästä materiaalista valmistetaan erilaisia ​​pakkauksia, pusseja, astioita, putkia, eristemateriaaleja ja paljon muuta. Tämän aineen ominaisuus on sen kierrätysmahdollisuus. Polyeteenin suosio johtuu siitä, että se ei hajoa, minkä vuoksi ympäristönsuojelijat suhtautuvat siihen kielteisesti. Viime vuosina on kuitenkin löydetty tapa hävittää polyeteenituotteet turvallisesti. Tätä varten materiaali käsitellään typpihapolla (HNO 3). Sen jälkeen tietyntyyppiset bakteerit pystyvät hajottamaan tämän aineen turvallisiksi komponenteiksi.

Yhteyden (lisäyksen) reaktiolla on tärkeä rooli luonnossa ja ihmisen elämässä. Lisäksi tiedemiehet käyttävät sitä usein laboratorioissa uusien aineiden syntetisoimiseen erilaisia ​​tärkeitä tutkimuksia varten.

MÄÄRITELMÄ

Kemiallinen reaktio kutsutaan aineiden muutokseksi, jossa niiden koostumus ja (tai) rakenne muuttuvat.

Useimmiten kemialliset reaktiot ymmärretään prosessiksi, jossa alkuperäiset aineet (reagenssit) muuttuvat lopullisiksi aineiksi (tuotteiksi).

Kemialliset reaktiot kirjoitetaan kemiallisilla yhtälöillä, jotka sisältävät lähtöaineiden ja reaktiotuotteiden kaavat. Massan säilymislain mukaan kemiallisen yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella kunkin alkuaineen atomien lukumäärä on sama. Yleensä lähtöaineiden kaavat kirjoitetaan yhtälön vasemmalle puolelle ja tulojen kaavat oikealle. Yhtälön vasemman ja oikean osan kunkin alkuaineen atomien lukumäärän yhtäläisyys saavutetaan sijoittamalla stökiömetriset kokonaisluvut aineiden kaavojen eteen.

Kemialliset yhtälöt voivat sisältää lisätietoa reaktion ominaisuuksista: lämpötilasta, paineesta, säteilystä jne., joka on osoitettu vastaavalla symbolilla yhtäläisyysmerkin yläpuolella (tai "alla").

Kaikki kemialliset reaktiot voidaan ryhmitellä useisiin luokkiin, joilla on tietyt ominaisuudet.

Kemiallisten reaktioiden luokitus lähtö- ja tuloksena olevien aineiden lukumäärän ja koostumuksen mukaan

Tämän luokituksen mukaan kemialliset reaktiot jaetaan yhdistelmä-, hajoamis-, substituutio-, vaihtoreaktioihin.

Tuloksena yhdistereaktiot kahdesta tai useammasta (monimutkaisesta tai yksinkertaisesta) aineesta muodostuu yksi uusi aine. Yleensä tällaisen kemiallisen reaktion yhtälö näyttää tältä:

Esimerkiksi:

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

Yhdistelmäreaktiot ovat useimmissa tapauksissa eksotermisiä, ts. virtaa lämmön vapautuessa. Jos reaktiossa on mukana yksinkertaisia ​​aineita, niin tällaiset reaktiot ovat useimmiten redox-reaktiota (ORD), ts. esiintyy alkuaineiden hapetustilojen muuttuessa. On mahdotonta sanoa yksiselitteisesti, voidaanko yhdisteen reaktio monimutkaisten aineiden välillä katsoa OVR:n ansioksi.

Reaktiot, joissa yhdestä monimutkaisesta aineesta muodostuu useita muita uusia aineita (monimutkaisia ​​tai yksinkertaisia), luokitellaan hajoamisreaktiot. Yleisesti ottaen kemiallisen hajoamisreaktion yhtälö näyttää tältä:

Esimerkiksi:

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)

Useimmat hajoamisreaktiot etenevät kuumentamalla (1,4,5). Hajoaminen sähkövirran vaikutuksesta on mahdollista (2). Happipitoisten happojen (1, 3, 4, 5, 7) kiteisten hydraattien, happojen, emästen ja suolojen hajoaminen etenee muuttamatta alkuaineiden hapetusasteita, ts. nämä reaktiot eivät koske OVR:ää. OVR-hajoamisreaktioihin kuuluu korkeammissa hapetusasteissa olevien alkuaineiden muodostamien oksidien, happojen ja suolojen hajoaminen (6).

Hajoamisreaktioita löytyy myös orgaanisesta kemiasta, mutta muilla nimillä - krakkaus (8), dehydraus (9):

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

C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2 H 2 (9)

klo korvausreaktiot yksinkertainen aine on vuorovaikutuksessa monimutkaisen aineen kanssa muodostaen uuden yksinkertaisen ja uuden monimutkaisen aineen. Yleisesti ottaen kemiallisen substituutioreaktion yhtälö näyttää tältä:

Esimerkiksi:

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

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H2 (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)

Substituutioreaktiot ovat enimmäkseen redox-reaktioita (1 - 4, 7). Esimerkkejä hajoamisreaktioista, joissa hapetusasteet eivät muutu, on vähän (5, 6).

Vaihda reaktioita kutsutaan monimutkaisten aineiden välillä tapahtuvia reaktioita, joissa ne vaihtavat aineosaan. Yleensä tätä termiä käytetään reaktioihin, joissa on mukana ioneja vesiliuoksessa. Yleensä kemiallisen vaihtoreaktion yhtälö näyttää tältä:

AB + CD = AD + CB

Esimerkiksi:

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 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

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

Vaihtoreaktiot eivät ole redox-reaktioita. Näiden vaihtoreaktioiden erikoistapaus ovat neutralointireaktiot (happojen ja alkalien vuorovaikutusreaktiot) (2). Vaihtoreaktiot etenevät suuntaan, jossa ainakin yksi aineista poistuu reaktiopallosta kaasumaisen aineen (3), sakan (4, 5) tai vähän dissosioituvan yhdisteen, useimmiten veden (1, 2).

Kemiallisten reaktioiden luokitus hapetustilojen muutosten mukaan

Reaktanttien ja reaktiotuotteiden muodostavien alkuaineiden hapetusasteiden muutoksesta riippuen kaikki kemialliset reaktiot jaetaan redox- (1, 2) ja hapetusastetta muuttamatta tapahtuviin (3, 4).

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

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (pelkistävä aine)

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

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

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

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

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

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

Kemiallisten reaktioiden luokittelu lämpövaikutuksen mukaan

Riippuen siitä, vapautuuko tai absorboituuko lämpöä (energiaa) reaktion aikana, kaikki kemialliset reaktiot jaetaan ehdollisesti vastaavasti ekso- (1, 2) ja endotermisiin (3). Reaktion aikana vapautuvaa tai absorboitunutta lämpöä (energiaa) kutsutaan reaktion lämmöksi. Jos yhtälö osoittaa vapautuneen tai absorboidun lämmön määrän, niin tällaisia ​​yhtälöitä kutsutaan termokemiallisiksi.

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)

Kemiallisten reaktioiden luokitus reaktion suunnan mukaan

Reaktion suunnan mukaan on reversiibelit (kemialliset prosessit, joiden tuotteet pystyvät reagoimaan keskenään samoissa olosuhteissa, joissa ne saadaan, jolloin muodostuu lähtöaineita) ja irreversiibelit (kemialliset prosessit, joiden tuotteet eivät pysty reagoimaan keskenään muodostaen lähtöaineita ).

Reversiibelien reaktioiden kohdalla yhtälö kirjoitetaan yleensä seuraavasti:

A + B ↔ AB

Esimerkiksi:

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

Esimerkkejä peruuttamattomista reaktioista ovat seuraavat reaktiot:

2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Todiste reaktion peruuttamattomuudesta voi toimia kaasumaisen aineen, sakan tai vähän dissosioituvan yhdisteen, useimmiten veden, reaktiotuotteina.

Kemiallisten reaktioiden luokittelu katalyytin läsnäolon perusteella

Tästä näkökulmasta katsottuna erotetaan katalyyttiset ja ei-katalyyttiset reaktiot.

Katalyytti on aine, joka nopeuttaa kemiallista reaktiota. Katalyyttisiä reaktioita kutsutaan katalyyttisiksi. Jotkut reaktiot ovat yleensä mahdottomia ilman katalyytin läsnäoloa:

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

Usein yksi reaktiotuotteista toimii katalyyttinä, joka nopeuttaa tätä reaktiota (autokatalyyttiset reaktiot):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, jossa Me on metalli.

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Yhdisteen reaktioissa useista suhteellisen yksinkertaisen koostumuksen omaavista reagoivista aineista saadaan yksi monimutkaisemman koostumuksen aine:

Yleensä näihin reaktioihin liittyy lämmön vapautumista, ts. johtaa vakaampien ja vähemmän energiaa sisältävien yhdisteiden muodostumiseen.

Yksinkertaisten aineiden yhdistelmän reaktiot ovat aina luonteeltaan redox-reaktioita. Monimutkaisten aineiden välillä tapahtuvat kytkentäreaktiot voivat tapahtua molemmat ilman valenssin muutosta:

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

ja luokitellaan redoksiksi:

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

2. Hajoamisreaktiot

Hajoamisreaktiot johtavat useiden yhdisteiden muodostumiseen yhdestä monimutkaisesta aineesta:

A = B + C + D.

Monimutkaisen aineen hajoamistuotteet voivat olla sekä yksinkertaisia ​​että monimutkaisia ​​aineita.

Hajoamisreaktioista, jotka tapahtuvat muuttamatta valenssitiloja, on huomattava kiteisten hydraattien, emästen, happojen ja happea sisältävien happojen suolojen hajoaminen:

		CuSO 4 + 5H 2O

		2H 2O + 4NO 2O + O 2O.

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

Erityisen tyypillisiä ovat typpihapon suolojen hajoamisreaktiot.

Hajoamisreaktioita orgaanisessa kemiassa kutsutaan krakkaukseksi:

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

tai dehydraus

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

3. Korvausreaktiot

Korvausreaktioissa yksinkertainen aine on yleensä vuorovaikutuksessa monimutkaisen aineen kanssa muodostaen toisen yksinkertaisen aineen ja toisen monimutkaisen:

A + BC = AB + C.

Nämä reaktiot kuuluvat suurimmaksi osaksi redox-reaktioihin:

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

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

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

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

Esimerkkejä substituutioreaktioista, joihin ei liity atomien valenssitilojen muutosta, on erittäin vähän. On huomattava piidioksidin reaktio happea sisältävien happojen suolojen kanssa, jotka vastaavat kaasumaisia ​​tai haihtuvia anhydridejä:

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

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

Joskus näitä reaktioita pidetään vaihtoreaktioina:

CH4 + Cl2 = CH3CI + Hcl.

4. Vaihda reaktioita

Vaihtoreaktiot ovat reaktioita kahden yhdisteen välillä, jotka vaihtavat aineosaan keskenään:

AB + CD = AD + CB.

Jos redox-prosesseja tapahtuu substituutioreaktioiden aikana, vaihtoreaktiot tapahtuvat aina muuttamatta atomien valenssitilaa. Tämä on yleisin reaktioryhmä monimutkaisten aineiden - oksidien, emästen, happojen ja suolojen - välillä:

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

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

CrCl3 + ZNaOH = Cr(OH)3 + ZNaCl.

Näiden vaihtoreaktioiden erikoistapaus ovat neutralointireaktiot:

Hcl + KOH \u003d KCl + H2O.

Yleensä nämä reaktiot noudattavat kemiallisen tasapainon lakeja ja etenevät suuntaan, jossa ainakin yksi aineista poistuu reaktiopallosta kaasumaisen, haihtuvan aineen, sakan tai vähän dissosioituvan (liuoksille) yhdisteen muodossa:

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.