Contoh reaksi eksoterm dalam kimia anorganik. Klasifikasi reaksi kimia

Selama reaksi kimia, beberapa ikatan terputus dan ikatan lainnya terbentuk. Reaksi kimia secara konvensional dibagi menjadi organik dan anorganik. Reaksi organik dianggap sebagai reaksi di mana setidaknya salah satu reaktan adalah senyawa organik yang mengubah struktur molekulnya selama reaksi. Perbedaan antara reaksi organik dan anorganik adalah bahwa, sebagai suatu peraturan, molekul berpartisipasi di dalamnya. Laju reaksi tersebut rendah, dan hasil produk biasanya hanya 50-80%. Untuk meningkatkan laju reaksi, digunakan katalis, suhu atau tekanan dinaikkan. Selanjutnya, perhatikan jenis-jenis reaksi kimia dalam kimia organik.

Klasifikasi menurut sifat transformasi kimia

  • Reaksi substitusi
  • Reaksi penambahan
  • Reaksi isomerisasi dan penataan ulang
  • Reaksi oksidasi
  • Reaksi penguraian

Reaksi substitusi

Selama reaksi substitusi, satu atom atau kelompok atom dalam molekul awal digantikan oleh atom atau kelompok atom lain, membentuk molekul baru. Sebagai aturan, reaksi tersebut adalah karakteristik dari hidrokarbon jenuh dan aromatik, misalnya:

Reaksi penambahan

Dalam reaksi adisi, satu molekul senyawa baru terbentuk dari dua atau lebih molekul zat. Reaksi seperti itu adalah karakteristik dari senyawa tak jenuh. Ada reaksi hidrogenasi (reduksi), halogenasi, hidrohalogenasi, hidrasi, polimerisasi, dll .:

  1. hidrogenasi– adisi molekul hidrogen:

Reaksi eliminasi (pembelahan)

Sebagai hasil dari reaksi pembelahan, molekul organik kehilangan atom atau kelompok atom, dan zat baru terbentuk yang mengandung satu atau lebih ikatan rangkap. Reaksi eliminasi termasuk reaksi dehidrogenasi, dehidrasi, dehidrohalogenasi dll.:

Reaksi isomerisasi dan penataan ulang

Selama reaksi tersebut, penataan ulang intramolekul terjadi, yaitu. transisi atom atau gugus atom dari satu bagian molekul ke bagian lain tanpa mengubah rumus molekul zat yang ikut dalam reaksi, misalnya:

Reaksi oksidasi

Sebagai hasil dari paparan reagen pengoksidasi, tingkat oksidasi karbon dalam atom, molekul, atau ion organik meningkat karena sumbangan elektron, akibatnya senyawa baru terbentuk:

Reaksi kondensasi dan polikondensasi

Mereka terdiri dari interaksi beberapa (dua atau lebih) senyawa organik dengan pembentukan ikatan C-C baru dan senyawa dengan berat molekul rendah:

Polikondensasi adalah pembentukan molekul polimer dari monomer yang mengandung gugus fungsi dengan pelepasan senyawa dengan berat molekul rendah. Berbeda dengan reaksi polimerisasi yang menghasilkan polimer yang memiliki komposisi yang mirip dengan monomernya, sebagai akibat dari reaksi polikondensasi, komposisi polimer yang terbentuk berbeda dengan monomernya:

Reaksi penguraian

Ini adalah proses pemisahan senyawa organik kompleks menjadi zat yang kurang kompleks atau sederhana:

C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20

Klasifikasi reaksi kimia berdasarkan mekanisme

Terjadinya reaksi dengan pemutusan ikatan kovalen dalam senyawa organik dimungkinkan oleh dua mekanisme (yaitu, jalur menuju pemutusan ikatan lama dan pembentukan yang baru) - heterolitik (ionik) dan homolitik (radikal).

Mekanisme heterolitik (ionik)

Dalam reaksi yang berlangsung menurut mekanisme heterolitik, partikel perantara dari tipe ionik dengan atom karbon bermuatan terbentuk. Partikel yang membawa muatan positif disebut karbokation, dan muatan negatif disebut karbanion. Dalam hal ini, tidak ada pemutusan pada pasangan elektron yang sama, tetapi transisinya ke salah satu atom, dengan pembentukan ion:

Sangat polar, misalnya, H–O, C–O, dan mudah terpolarisasi, misalnya, ikatan C–Br, C–I menunjukkan kecenderungan pembelahan heterolitik.

Reaksi yang berlangsung menurut mekanisme heterolitik dibagi menjadi: nukleofilik dan elektrofilik reaksi. Reagen yang memiliki pasangan elektron untuk membentuk ikatan disebut nukleofilik atau donor elektron. Misalnya HO -, RO -, Cl -, RCOO -, CN -, R -, NH 2, H 2 O, NH 3, C 2 H 5 OH, alkena, arena.

Pereaksi yang memiliki kulit elektron tidak terisi dan mampu mengikat pasangan elektron dalam proses pembentukan ikatan baru Kation berikut disebut pereaksi elektrofilik: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3 , BF 3, R-Cl, R 2 C=O

Reaksi Substitusi Nukleofilik

Karakteristik alkil dan aril halida:

Reaksi adisi nukleofilik

Reaksi substitusi elektrofilik


Reaksi adisi elektrofilik

Homolitik (mekanisme radikal)

Dalam reaksi yang berlangsung menurut mekanisme homolitik (radikal), pada tahap pertama, ikatan kovalen diputus dengan pembentukan radikal. Selanjutnya, radikal bebas yang terbentuk bertindak sebagai reagen penyerang. Pemutusan ikatan oleh mekanisme radikal adalah karakteristik ikatan kovalen non-polar atau polaritas rendah (C–C, N–N, C–H).

Membedakan reaksi substitusi radikal dan reaksi adisi radikal

Reaksi substitusi radikal

ciri-ciri alkana

Reaksi adisi radikal

ciri-ciri alkena dan alkuna

Dengan demikian, kami telah mempertimbangkan jenis utama reaksi kimia dalam kimia organik

Kategori ,

1) Tanda pertama klasifikasi adalah dengan mengubah derajat oksidasi unsur-unsur yang membentuk reagen dan produk.
a) redoks

FeS 2 + 18HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
b) tanpa mengubah keadaan oksidasi

CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O
redoks disebut reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur kimia yang menyusun pereaksi. Reaksi redoks dalam kimia anorganik mencakup semua reaksi substitusi dan reaksi dekomposisi dan senyawa yang melibatkan setidaknya satu zat sederhana. Reaksi yang berlangsung tanpa mengubah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk reaktan dan produk reaksi mencakup semua reaksi pertukaran.

2) Reaksi kimia diklasifikasikan menurut sifat prosesnya, yaitu menurut jumlah dan komposisi reagen dan produk.
-reaksi koneksi atau aksesi dalam kimia organik.
Untuk masuk ke dalam reaksi adisi, molekul organik harus memiliki ikatan ganda (atau siklus), molekul ini akan menjadi yang utama (substrat). Molekul yang lebih sederhana (seringkali berupa zat anorganik, reagen) dilekatkan pada tempat pemutusan ikatan rangkap atau pembukaan cincin.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

CaO + CO 2 \u003d CaCO 3

reaksi dekomposisi.
Reaksi penguraian dapat dipandang sebagai proses yang berbanding terbalik dengan senyawa.

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

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

- reaksi substitusi
Ciri pembeda mereka adalah interaksi zat sederhana dengan zat kompleks. Reaksi seperti itu ada dalam kimia organik.
Namun, konsep "substitusi" dalam organik lebih luas daripada dalam kimia anorganik. Jika ada atom atau gugus fungsi dalam molekul zat asli yang digantikan oleh atom atau gugus lain, ini juga merupakan reaksi substitusi, meskipun dari sudut pandang kimia anorganik, prosesnya terlihat seperti reaksi pertukaran.

Zn + CuSO 4 \u003d Cu + ZnSO 4

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
– pertukaran (termasuk netralisasi).

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

KCl + AgNO3 = AgCl¯ + KNO3

3) Jika memungkinkan, mengalir ke arah yang berlawanan - reversibel dan ireversibel.

4) Berdasarkan jenis pemutusan ikatan - homolitik (pemutusan sama, setiap atom menerima 1 elektron) dan heterolitik (pemutusan tidak sama - satu mendapat sepasang elektron)

5) Dengan efek termal
eksoterm (pembentukan panas) dan endoterm (penyerapan panas). Reaksi kopling umumnya akan menjadi reaksi eksotermik, dan reaksi dekomposisi akan menjadi endotermik. Pengecualian yang jarang adalah reaksi nitrogen dengan oksigen - endotermik:
N2 + O2 → 2NO - Q

6) Berdasarkan fase
a) Homogen (zat homogen, dalam satu fase, misalnya g-d, reaksi dalam larutan)
b) Heterogen (Mrs., G-TV, W-TV, reaksi antara cairan yang tidak bercampur)

7) Tentang penggunaan katalis. Katalis adalah zat yang mempercepat reaksi kimia.
a) katalitik (termasuk enzimatik) - mereka praktis tidak berjalan tanpa menggunakan katalis.
b) non-katalitik.

Klasifikasi reaksi kimia dalam kimia anorganik dan organik dilakukan berdasarkan berbagai fitur klasifikasi, yang rinciannya diberikan dalam tabel di bawah ini.

ireversibel adalah reaksi yang berlangsung hanya dalam arah maju, sebagai akibatnya produk yang terbentuk tidak berinteraksi satu sama lain. Ireversibel termasuk reaksi kimia yang menghasilkan pembentukan senyawa yang sedikit terdisosiasi, sejumlah besar energi dilepaskan, serta di mana produk akhir meninggalkan bidang reaksi dalam bentuk gas atau dalam bentuk endapan, misalnya:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

BaBr2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaBr

reversibel disebut reaksi kimia yang terjadi pada suhu tertentu secara bersamaan dalam dua arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sepadan. Saat menulis persamaan reaksi seperti itu, tanda sama dengan diganti dengan panah yang berlawanan arah. Contoh paling sederhana dari reaksi reversibel adalah sintesis amonia dengan interaksi nitrogen dan hidrogen:

N 2 + 3H 2 2NH 3

Menurut jenis pemutusan ikatan kimia pada molekul awal, reaksi homolitik dan heterolitik dibedakan.

homolitik disebut reaksi di mana, sebagai akibat dari pemutusan ikatan, partikel terbentuk yang memiliki elektron tidak berpasangan - radikal bebas.

Heterolitik disebut reaksi yang berlangsung melalui pembentukan partikel ionik - kation dan anion.

Radikal(rantai) reaksi kimia yang melibatkan radikal disebut, misalnya:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

ionik disebut reaksi kimia yang berlangsung dengan partisipasi ion, misalnya:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl

Elektrofilik mengacu pada reaksi heterolitik senyawa organik dengan elektrofil - partikel yang membawa muatan positif keseluruhan atau fraksional. Mereka dibagi menjadi reaksi substitusi elektrofilik dan adisi elektrofilik, misalnya:

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

Nukleofilik mengacu pada reaksi heterolitik senyawa organik dengan nukleofil - partikel yang membawa muatan negatif bilangan bulat atau pecahan. Mereka dibagi menjadi reaksi substitusi nukleofilik dan adisi nukleofilik, misalnya:

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
eksotermis adalah reaksi kimia yang melepaskan panas. Simbol untuk perubahan entalpi (kandungan panas) adalah H, dan efek termal dari reaksi adalah Q. Untuk reaksi eksoterm, Q > 0, dan H< 0.

endotermik disebut reaksi kimia yang berlangsung dengan penyerapan kalor. Untuk reaksi endoterm Q< 0, а ΔH > 0.

homogen Reaksi yang berlangsung dalam medium homogen disebut.

heterogen disebut reaksi yang terjadi dalam media yang tidak homogen, pada permukaan kontak zat yang bereaksi dalam fase yang berbeda, misalnya, padat dan gas, cair dan gas, dalam dua cairan yang tidak bercampur.

Reaksi katalitik berlangsung hanya dengan adanya katalis. Reaksi non-katalitik berlangsung tanpa adanya katalis.

Klasifikasi reaksi organik diberikan dalam tabel:


Pelajaran 2

Klasifikasi reaksi kimia dalam kimia anorganik

Reaksi kimia diklasifikasikan menurut berbagai kriteria.

    Menurut jumlah zat awal dan produk reaksi

    Penguraian - reaksi di mana dua atau lebih zat sederhana atau kompleks terbentuk dari satu senyawa

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

    Menggabungkan- reaksi di mana dua atau lebih zat sederhana atau kompleks dibentuk menjadi satu lebih kompleks

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

    pengganti- reaksi yang terjadi antara zat sederhana dan kompleks, di mana atom zat sederhana digantikan oleh atom salah satu unsur dalam zat kompleks.

Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2

    Menukarkan reaksi di mana dua senyawa bertukar konstituennya

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

Salah satu reaksi pertukaran penetralan Ini adalah reaksi antara asam dan basa yang menghasilkan garam dan air.

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

    Dengan efek termal

    Reaksi yang melepaskan kalor disebut reaksi eksoterm.

C + O 2 → CO 2 + Q

2) Reaksi yang berlangsung dengan penyerapan kalor disebut reaksi endoterm.

N 2 + O 2 → 2NO - Q

    Atas dasar reversibilitas

    reversibel Reaksi yang berlangsung dalam kondisi yang sama dalam dua arah yang saling berlawanan.

    Reaksi yang berlangsung hanya dalam satu arah dan berakhir dengan transformasi sempurna bahan awal menjadi bahan akhir disebut ireversibel dalam hal ini, gas, endapan, atau zat berdisosiasi rendah, air, harus dilepaskan.

BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HCl

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

    Reaksi redoks- reaksi yang terjadi dengan perubahan derajat oksidasi.

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

Dan reaksi yang terjadi tanpa mengubah keadaan oksidasi.

HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O

5.Homogen reaksi, jika bahan awal dan produk reaksi berada dalam keadaan agregasi yang sama. Dan heterogen reaksi, jika produk reaksi dan bahan awal berada dalam keadaan agregasi yang berbeda.

Misalnya: sintesis amonia.

Reaksi redoks.

Ada dua proses:

Oksidasi- ini adalah pengembalian elektron, akibatnya, tingkat oksidasi meningkat. Atom adalah molekul atau ion yang menyumbangkan elektron disebut agen pereduksi.

Mg 0 - 2e → Mg +2

Pemulihan - proses penambahan elektron, akibatnya derajat oksidasi menurun. Atom Molekul atau ion yang menerima elektron disebut agen pengoksidasi.

S 0 +2e → S -2

O 2 0 +4e → 2O -2

Dalam reaksi redoks, aturan harus diperhatikan keseimbangan elektronik(jumlah elektron yang terpasang harus sama dengan jumlah elektron yang diberikan, tidak boleh ada elektron bebas). Juga, itu harus diperhatikan keseimbangan atom(jumlah atom sejenis di ruas kiri harus sama dengan jumlah atom di ruas kanan)

Aturan penulisan reaksi redoks.

    Tulis persamaan reaksi

    Tetapkan keadaan oksidasi

    Temukan unsur-unsur yang keadaan oksidasinya berubah

    Tuliskan secara berpasangan.

    Cari oksidator dan reduktor

    Tuliskan proses oksidasi atau reduksi

    Setarakan elektron menggunakan aturan keseimbangan elektronik (cari ic) dengan menempatkan koefisien

    Tulis persamaan ringkasan

    Masukkan koefisien dalam persamaan reaksi kimia

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;

u + 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

. Kecepatan reaksi kimia. Ketergantungan laju reaksi kimia pada konsentrasi, suhu dan sifat reaktan.

Reaksi kimia berlangsung pada tingkat yang berbeda. Sains terlibat dalam studi tentang laju reaksi kimia, serta identifikasi ketergantungannya pada kondisi proses - kinetika kimia.

reaksi homogen ditentukan oleh perubahan jumlah zat per satuan volume:

\u003d n / t V

di mana n adalah perubahan jumlah mol salah satu zat (paling sering awal, tetapi mungkin juga produk reaksi), (mol);

V - volume gas atau larutan (l)

Karena n / V = ​​C (perubahan konsentrasi), maka

\u003d C / t (mol / l s)

reaksi heterogen ditentukan oleh perubahan jumlah zat per satuan waktu per satuan permukaan kontak zat.

\u003d n / t S

di mana n adalah perubahan jumlah zat (pereaksi atau produk), (mol);

t adalah interval waktu (s, min);

S - luas permukaan kontak zat (cm 2, m 2)

Mengapa laju reaksi yang berbeda tidak sama?

Agar reaksi kimia dapat dimulai, molekul-molekul reaktan harus bertumbukan. Tetapi tidak setiap tumbukan menghasilkan reaksi kimia. Agar tumbukan menghasilkan reaksi kimia, molekul harus memiliki energi yang cukup tinggi. Partikel yang saling bertumbukan untuk mengalami reaksi kimia disebut aktif. Mereka memiliki energi berlebih dibandingkan dengan energi rata-rata sebagian besar partikel - energi aktivasi E Bertindak . Ada jauh lebih sedikit partikel aktif dalam suatu zat dibandingkan dengan energi rata-rata, oleh karena itu, untuk memulai banyak reaksi, sistem harus diberi energi (kilatan cahaya, pemanasan, kejutan mekanis).

Penghalang energi (nilai E Bertindak) dari reaksi yang berbeda berbeda, semakin rendah, semakin mudah dan cepat reaksi berlangsung.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi(jumlah tumbukan partikel dan efisiensinya).

1) Sifat reaktan: komposisinya, struktur => energi aktivasi

semakin sedikit E Bertindak, semakin banyak ;

2) Suhu: pada t untuk setiap 10 0 C, 2-4 kali (aturan van't Hoff).

υ 2 = υ 1 ∙ γ t/10

Tugas 1. Laju reaksi tertentu pada 0 0 C adalah 1 mol/l jam, koefisien suhu reaksi adalah 3. Berapakah laju reaksi ini pada 30 0 C?

2 \u003d 1 t / 10

2 \u003d 1 3 30-0 / 10 \u003d 3 3 \u003d 27 mol / l jam

3) Konsentrasi: semakin banyak, semakin sering tumbukan dan terjadi. Pada suhu konstan untuk reaksi mA + nB = C menurut hukum aksi massa:

\u003d k SEBUAH m C B n

di mana k adalah konstanta laju;

– konsentrasi (mol/l)

Hukum aksi massa:

Laju reaksi kimia sebanding dengan produk dari konsentrasi reaktan, diambil dalam pangkat yang sama dengan koefisiennya dalam persamaan reaksi.

Tugas 2. Reaksi berlangsung menurut persamaan A + 2B → C. Berapa kali dan bagaimana laju reaksi akan berubah dengan peningkatan konsentrasi zat B sebanyak 3 kali?

Solusi: = k C A m C B n

\u003d k C A C B 2

1 = k a dalam 2

2 \u003d k a 3 in 2

1 / 2 \u003d a dalam 2 / a 9 dalam 2 \u003d 1/9

Jawaban: meningkat 9 kali

Untuk zat gas, laju reaksi tergantung pada tekanan

Semakin banyak tekanan, semakin tinggi kecepatannya.

4) Katalis Zat yang mengubah mekanisme reaksi E Bertindak => υ .

Katalis tetap tidak berubah pada akhir reaksi

Enzim adalah katalis biologis, protein secara alami.

Inhibitor - zat yang

1. Selama reaksi berlangsung, konsentrasi reagen:

1) meningkat

2) tidak berubah

3) berkurang

4) tidak tahu

2. Ketika reaksi berlangsung, konsentrasi produk:

1) meningkat

2) tidak berubah

3) menurun

4) tidak tahu

3. Untuk reaksi homogen A + B → ... dengan peningkatan simultan dalam konsentrasi molar zat awal sebanyak 3 kali, laju reaksi meningkat:

1) 2 kali

2) 3 kali

4) 9 kali

4. Laju reaksi H 2 + J 2 → 2HJ akan berkurang 16 kali dengan penurunan simultan konsentrasi molar reagen:

1) 2 kali

2) 4 kali

5. Laju reaksi CO 2 + H 2 → CO + H 2 O meningkat dengan peningkatan konsentrasi molar sebesar 3 kali (CO 2) dan 2 kali (H 2) meningkat:

1) 2 kali

2) 3 kali

4) 6 kali

6. Laju reaksi C (T) + O 2 → CO 2 dengan V-const dan peningkatan jumlah reagen sebesar 4 kali meningkat:

1) 4 kali

4) 32 kali

10. Laju reaksi A + B → ... akan meningkat dengan:

1) menurunkan konsentrasi A

2) peningkatan konsentrasi B

3) pendinginan

4) pengurangan tekanan

7. Laju reaksi Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 lebih tinggi bila menggunakan:

1) serbuk besi, bukan serutan

2) Keripik besi, bukan bubuk

3) H 2 SO 4 pekat, bukan H 2 SO 4 encer

4) tidak tahu

8. Laju reaksi 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 akan lebih tinggi jika Anda menggunakan:

1) 3% larutan H 2 O 2 dan katalis

2) 30% H2O2 larutan dan katalis

3) 3% larutan H 2 O 2 (tanpa katalis)

4) 30% larutan H 2 O 2 (tanpa katalis)

keseimbangan kimia. Faktor-faktor yang mempengaruhi keseimbangan yang bergeser. Prinsip Le Chatelier.

Reaksi kimia dapat dibagi menurut arahnya

reaksi ireversibel berlangsung hanya dalam satu arah (reaksi pertukaran ion dengan , , MDS, pembakaran, dan beberapa lainnya.)

Misalnya, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3

Reaksi reversibel dalam kondisi yang sama mengalir dalam arah yang berlawanan (↔).

Misalnya, N 2 + 3H 2 2NH 3

Keadaan reaksi reversibel, di mana = υ ditelepon bahan kimia keseimbangan.

Agar reaksi dalam industri kimia berlangsung selengkap mungkin, perlu dilakukan pergeseran keseimbangan ke arah produk. Untuk menentukan bagaimana satu atau lain faktor akan mengubah kesetimbangan dalam sistem, gunakan Prinsip Le Chatelier(1844):

Prinsip Le Chatelier: Jika pengaruh eksternal diberikan pada sistem dalam kesetimbangan (ubah t, p, C), maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang akan melemahkan dampak ini.

Pergeseran keseimbangan:

1) di C bereaksi →,

di C prod ;

2) di p (untuk gas) - ke arah penurunan volume,

di p - ke arah peningkatan V;

jika reaksi berlangsung tanpa mengubah jumlah molekul zat gas, maka tekanan tidak mempengaruhi kesetimbangan dalam sistem ini.

3) pada t - menuju reaksi endotermik (- Q),

pada t - menuju reaksi eksotermik (+ Q).

Tugas 3. Bagaimana seharusnya konsentrasi zat, tekanan dan suhu sistem homogen PCl 5 PCl 3 + Cl 2 - Q diubah untuk menggeser kesetimbangan menuju dekomposisi PCl 5 (→)

C (PCl 3) dan C (Cl 2)

Tugas 4. Bagaimana cara menggeser kesetimbangan kimia dari reaksi 2CO + O 2 2CO 2 + Q at

a) peningkatan suhu;

b.peningkatan tekanan

1. Cara menggeser kesetimbangan reaksi 2CuO (T) + CO Cu 2 O (T) + CO 2 ke kanan (→) adalah:

1) peningkatan konsentrasi karbon monoksida

2) peningkatan konsentrasi karbon dioksida

3) penurunan konsentrasi oksida dangkal (I)

4) penurunan konsentrasi oksida tembaga (II)

2. Dalam reaksi homogen 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, dengan meningkatnya tekanan, kesetimbangan akan bergeser:

2) Baik

3) tidak akan bergerak

4) tidak tahu

8. Saat dipanaskan, kesetimbangan reaksi N 2 + O 2 2NO - Q:

1) pindah ke kanan

2) pindah ke kiri

3) tidak akan bergerak

4) tidak tahu

9. Setelah pendinginan, kesetimbangan reaksi H 2 + S H 2 S + Q:

1) pindah ke kiri

2) pindah ke kanan

3) tidak akan bergerak

4) tidak tahu

  1. Klasifikasi reaksi kimia dalam kimia anorganik dan organik

    Dokumen

    Tugas A 19 (USE 2012) Klasifikasi bahan kimia reaksi di anorganik dan organik kimia. Ke reaksi substitusi mengacu pada interaksi: 1) propena dan air, 2) ...

  2. Perencanaan tematik pelajaran kimia di kelas 8-11 6

    Perencanaan tematik

    1 Bahan kimia reaksi 11 11 Klasifikasi bahan kimia reaksi di anorganik kimia. (C) 1 Klasifikasi bahan kimia reaksi dalam organik kimia. (C) 1 Kecepatan bahan kimia reaksi. Energi aktivasi. 1 Faktor yang mempengaruhi kecepatan bahan kimia reaksi ...

  3. Soal untuk ujian kimia untuk siswa tahun pertama nu(K)orc pho

    Dokumen

    Metana, penggunaan metana. Klasifikasi bahan kimia reaksi di anorganik kimia. fisik dan bahan kimia sifat dan kegunaan etilen. Bahan kimia kesetimbangan dan syaratnya...

  4. Klasifikasi reaksi kimia dalam kimia anorganik dan organik dilakukan berdasarkan berbagai fitur klasifikasi, yang rinciannya diberikan dalam tabel di bawah ini.

    Dengan mengubah keadaan oksidasi unsur

    Tanda pertama klasifikasi adalah dengan mengubah tingkat oksidasi unsur-unsur yang membentuk reaktan dan produk.
    a) redoks
    b) tanpa mengubah keadaan oksidasi
    redoks disebut reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur kimia yang menyusun pereaksi. Reaksi redoks dalam kimia anorganik mencakup semua reaksi substitusi dan reaksi dekomposisi dan senyawa yang melibatkan setidaknya satu zat sederhana. Reaksi yang berlangsung tanpa mengubah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk reaktan dan produk reaksi mencakup semua reaksi pertukaran.

    Menurut jumlah dan komposisi reagen dan produk

    Reaksi kimia diklasifikasikan menurut sifat prosesnya, yaitu menurut jumlah dan komposisi reaktan dan produk.

    Reaksi koneksi disebut reaksi kimia, sebagai akibatnya molekul kompleks diperoleh dari beberapa yang lebih sederhana, misalnya:
    4Li + O2 = 2Li2O

    Reaksi penguraian disebut reaksi kimia, sebagai akibatnya molekul sederhana diperoleh dari yang lebih kompleks, misalnya:
    CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

    Reaksi penguraian dapat dipandang sebagai proses yang berbanding terbalik dengan senyawa.

    reaksi substitusi disebut reaksi kimia, akibatnya atom atau kelompok atom dalam molekul suatu zat digantikan oleh atom atau kelompok atom lain, misalnya:
    Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

    Ciri pembeda mereka adalah interaksi zat sederhana dengan zat kompleks. Reaksi seperti itu ada dalam kimia organik.
    Namun, konsep "substitusi" dalam organik lebih luas daripada dalam kimia anorganik. Jika ada atom atau gugus fungsi dalam molekul zat asli yang digantikan oleh atom atau gugus lain, ini juga merupakan reaksi substitusi, meskipun dari sudut pandang kimia anorganik, prosesnya terlihat seperti reaksi pertukaran.
    - pertukaran (termasuk netralisasi).
    Reaksi pertukaran menyebut reaksi kimia yang terjadi tanpa mengubah bilangan oksidasi unsur dan mengakibatkan terjadinya pertukaran bagian penyusun reagen, contoh :
    AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3

    Berlari ke arah yang berlawanan jika memungkinkan.

    Jika memungkinkan, lanjutkan ke arah yang berlawanan - reversibel dan ireversibel.

    reversibel disebut reaksi kimia yang terjadi pada suhu tertentu secara bersamaan dalam dua arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sepadan. Saat menulis persamaan reaksi seperti itu, tanda sama dengan diganti dengan panah yang berlawanan arah. Contoh paling sederhana dari reaksi reversibel adalah sintesis amonia dengan interaksi nitrogen dan hidrogen:

    N 2 + 3H 2 2NH 3

    ireversibel adalah reaksi yang berlangsung hanya dalam arah maju, sebagai akibatnya produk yang terbentuk tidak berinteraksi satu sama lain. Ireversibel termasuk reaksi kimia yang menghasilkan pembentukan senyawa yang sedikit terdisosiasi, sejumlah besar energi dilepaskan, serta di mana produk akhir meninggalkan bidang reaksi dalam bentuk gas atau dalam bentuk endapan, misalnya:

    HCl + NaOH = NaCl + H2O

    2Ca + O 2 \u003d 2CaO

    BaBr2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaBr

    Dengan efek termal

    eksotermis adalah reaksi kimia yang melepaskan panas. Simbol untuk perubahan entalpi (kandungan panas) adalah H, dan efek termal dari reaksi adalah Q. Untuk reaksi eksoterm, Q > 0, dan H< 0.

    endotermik disebut reaksi kimia yang berlangsung dengan penyerapan kalor. Untuk reaksi endoterm Q< 0, а ΔH > 0.

    Reaksi kopling umumnya akan menjadi reaksi eksotermik, dan reaksi dekomposisi akan menjadi endotermik. Pengecualian yang jarang adalah reaksi nitrogen dengan oksigen - endotermik:
    N2 + O2 → 2NO - Q

    Berdasarkan fase

    homogen disebut reaksi yang terjadi dalam medium homogen (zat homogen, dalam satu fase, misalnya, g-g, reaksi dalam larutan).

    heterogen disebut reaksi yang terjadi dalam media yang tidak homogen, pada permukaan kontak zat yang bereaksi dalam fase yang berbeda, misalnya, padat dan gas, cair dan gas, dalam dua cairan yang tidak bercampur.

    Dengan menggunakan katalis

    Katalis adalah zat yang mempercepat reaksi kimia.

    reaksi katalitik melanjutkan hanya dengan adanya katalis (termasuk yang enzimatik).

    Reaksi non-katalitik berjalan tanpa adanya katalis.

    Menurut jenis pecahnya

    Menurut jenis pemutusan ikatan kimia pada molekul awal, reaksi homolitik dan heterolitik dibedakan.

    homolitik disebut reaksi di mana, sebagai akibat dari pemutusan ikatan, partikel terbentuk yang memiliki elektron tidak berpasangan - radikal bebas.

    Heterolitik disebut reaksi yang berlangsung melalui pembentukan partikel ionik - kation dan anion.

    • homolitik (celah sama, setiap atom menerima 1 elektron)
    • heterolitik (kesenjangan yang tidak sama - seseorang mendapat sepasang elektron)

    Radikal(rantai) reaksi kimia yang melibatkan radikal disebut, misalnya:

    CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

    ionik disebut reaksi kimia yang berlangsung dengan partisipasi ion, misalnya:

    KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl

    Elektrofilik mengacu pada reaksi heterolitik senyawa organik dengan elektrofil - partikel yang membawa muatan positif keseluruhan atau fraksional. Mereka dibagi menjadi reaksi substitusi elektrofilik dan adisi elektrofilik, misalnya:

    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

    Nukleofilik mengacu pada reaksi heterolitik senyawa organik dengan nukleofil - partikel yang membawa muatan negatif bilangan bulat atau pecahan. Mereka dibagi menjadi reaksi substitusi nukleofilik dan adisi nukleofilik, misalnya:

    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

    Klasifikasi reaksi organik

    Klasifikasi reaksi organik diberikan dalam tabel:

    Sifat kimia zat terungkap dalam berbagai reaksi kimia.

    Transformasi zat yang disertai dengan perubahan komposisi dan (atau) strukturnya disebut reaksi kimia. Definisi berikut sering ditemukan: reaksi kimia Proses transformasi zat awal (reagen) menjadi zat akhir (produk) disebut.

    Reaksi kimia ditulis menggunakan persamaan dan skema kimia yang berisi rumus bahan awal dan produk reaksi. Dalam persamaan kimia, tidak seperti skema, jumlah atom dari setiap elemen adalah sama di sisi kiri dan kanan, yang mencerminkan hukum kekekalan massa.

    Di sisi kiri persamaan, rumus zat awal (pereaksi) ditulis, di sisi kanan - zat yang diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia (produk reaksi, zat akhir). Tanda sama dengan yang menghubungkan sisi kiri dan kanan menunjukkan bahwa jumlah atom zat yang berpartisipasi dalam reaksi tetap konstan. Hal ini dicapai dengan menempatkan koefisien stoikiometri bilangan bulat di depan rumus, menunjukkan rasio kuantitatif antara reaktan dan produk reaksi.

    Persamaan kimia mungkin berisi informasi tambahan tentang ciri-ciri reaksi. Jika reaksi kimia berlangsung di bawah pengaruh pengaruh eksternal (suhu, tekanan, radiasi, dll.), ini ditunjukkan dengan simbol yang sesuai, biasanya di atas (atau "di bawah") tanda sama dengan.

    Sejumlah besar reaksi kimia dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis reaksi, yang dicirikan oleh fitur yang terdefinisi dengan baik.

    Sebagai fitur klasifikasi berikut ini dapat dipilih:

    1. Jumlah dan komposisi bahan awal dan produk reaksi.

    2. Keadaan agregat reaktan dan produk reaksi.

    3. Jumlah fase di mana peserta dalam reaksi berada.

    4. Sifat partikel yang ditransfer.

    5. Kemungkinan reaksi berlangsung dalam arah maju dan mundur.

    6. Tanda efek termal memisahkan semua reaksi menjadi: eksotermis reaksi berlangsung dengan exo-effect - pelepasan energi dalam bentuk panas (Q> 0, H<0):

    C + O 2 \u003d CO 2 + Q

    dan endotermik reaksi berlangsung dengan efek endo - penyerapan energi dalam bentuk panas (Q<0, ∆H >0):

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

    Reaksi seperti itu adalah termokimia.

    Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci masing-masing jenis reaksi.

    Klasifikasi menurut jumlah dan komposisi reagen dan zat akhir

    1. Reaksi koneksi

    Dalam reaksi suatu senyawa dari beberapa zat yang bereaksi dengan komposisi yang relatif sederhana, diperoleh satu zat dengan komposisi yang lebih kompleks:

    Sebagai aturan, reaksi ini disertai dengan pelepasan panas, mis. mengarah pada pembentukan senyawa yang lebih stabil dan kurang kaya energi.

    Reaksi penggabungan zat sederhana selalu bersifat redoks. Reaksi koneksi yang terjadi antara zat kompleks dapat terjadi baik tanpa perubahan valensi:

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

    dan diklasifikasikan sebagai redoks:

    2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.

    2. Reaksi dekomposisi

    Reaksi penguraian mengarah pada pembentukan beberapa senyawa dari satu zat kompleks:

    A = B + C + D.

    Produk penguraian zat kompleks dapat berupa zat sederhana dan kompleks.

    Dari reaksi penguraian yang terjadi tanpa mengubah keadaan valensi, penguraian kristal hidrat, basa, asam dan garam dari asam yang mengandung oksigen harus diperhatikan:

    ke
    4HNO3 = 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.

    Khususnya karakteristik adalah reaksi redoks dekomposisi untuk garam asam nitrat.

    Reaksi penguraian dalam kimia organik disebut perengkahan:

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

    atau dehidrogenasi

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

    3. Reaksi Substitusi

    Dalam reaksi substitusi, biasanya zat sederhana berinteraksi dengan zat kompleks, membentuk zat sederhana lain dan zat kompleks lainnya:

    A + BC = AB + C.

    Reaksi-reaksi ini sebagian besar termasuk dalam reaksi redoks:

    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.

    Contoh reaksi substitusi yang tidak disertai dengan perubahan keadaan valensi atom sangat sedikit. Perlu dicatat reaksi silikon dioksida dengan garam asam yang mengandung oksigen, yang sesuai dengan anhidrida gas atau volatil:

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

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

    Kadang-kadang reaksi ini dianggap sebagai reaksi pertukaran:

    CH4 + Cl2 = CH3Cl + Hcl.

    4. Reaksi pertukaran

    Reaksi pertukaran Reaksi antara dua senyawa yang menukar unsur penyusunnya disebut:

    AB + CD = AD + CB.

    Jika proses redoks terjadi selama reaksi substitusi, maka reaksi pertukaran selalu terjadi tanpa mengubah keadaan valensi atom. Ini adalah kelompok reaksi yang paling umum antara zat kompleks - oksida, basa, asam dan garam:

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

    AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3,

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

    Kasus khusus dari reaksi pertukaran ini adalah reaksi netralisasi:

    Hcl + KOH \u003d KCl + H 2 O.

    Biasanya, reaksi-reaksi ini mematuhi hukum kesetimbangan kimia dan berlangsung ke arah di mana setidaknya satu zat dikeluarkan dari bidang reaksi dalam bentuk gas, zat yang mudah menguap, endapan, atau senyawa dengan disosiasi rendah (untuk larutan):

    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. Reaksi transfer.

    Dalam reaksi transfer, sebuah atom atau sekelompok atom berpindah dari satu unit struktural ke unit lain:

    AB + BC \u003d A + B 2 C,

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

    Sebagai contoh:

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

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

    Klasifikasi reaksi menurut fitur fase

    Tergantung pada keadaan agregasi zat yang bereaksi, reaksi berikut dibedakan:

    1. Reaksi gas

    H2 + Cl2 2HCl.

    2. Reaksi dalam larutan

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

    3. Reaksi antar padatan

    ke
    CaO (tv) + SiO2 (tv) = CaSiO3 (TV)

    Klasifikasi reaksi berdasarkan jumlah fase.

    Fasa dipahami sebagai seperangkat bagian homogen dari suatu sistem dengan sifat fisik dan kimia yang sama dan dipisahkan satu sama lain oleh antarmuka.

    Dari sudut pandang ini, seluruh variasi reaksi dapat dibagi menjadi dua kelas:

    1. Reaksi homogen (fase tunggal). Ini termasuk reaksi yang terjadi dalam fase gas, dan sejumlah reaksi yang terjadi dalam larutan.

    2. Reaksi heterogen (multifase). Ini termasuk reaksi di mana reaktan dan produk reaksi berada dalam fase yang berbeda. Sebagai contoh:

    reaksi fase gas-cair

    CO2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO3 (p-p).

    reaksi fase gas-padat

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

    reaksi fase cair-padat

    Na 2 SO 4 (larutan) + BaCl 3 (larutan) \u003d BaSO 4 (tv) + 2NaCl (p-p).

    reaksi fase cair-gas-padat

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

    Klasifikasi reaksi menurut jenis partikel yang dibawa

    1. Reaksi protolitik.

    Ke reaksi protolitik termasuk proses kimia, yang intinya adalah transfer proton dari satu reaktan ke reaktan lainnya.

    Klasifikasi ini didasarkan pada teori protolitik asam dan basa, yang menyatakan bahwa asam adalah zat yang menyumbangkan proton, dan basa adalah zat yang dapat menerima proton, misalnya:

    Reaksi protolitik meliputi reaksi netralisasi dan hidrolisis.

    2. Reaksi redoks.

    Ini termasuk reaksi di mana reaktan bertukar elektron, sementara mengubah keadaan oksidasi atom dari unsur-unsur yang membentuk reaktan. Sebagai contoh:

    Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2 ,

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

    Sebagian besar reaksi kimia adalah redoks, mereka memainkan peran yang sangat penting.

    3. Reaksi pertukaran ligan.

    Ini termasuk reaksi di mana transfer pasangan elektron terjadi dengan pembentukan ikatan kovalen oleh mekanisme donor-akseptor. Sebagai contoh:

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

    Fe + 5CO = ,

    Al(OH)3 + NaOH = .

    Ciri khas reaksi pertukaran ligan adalah pembentukan senyawa baru, yang disebut senyawa kompleks, terjadi tanpa perubahan keadaan oksidasi.

    4. Reaksi pertukaran atom-molekul.

    Jenis reaksi ini mencakup banyak reaksi substitusi yang dipelajari dalam kimia organik, yang berlangsung menurut mekanisme radikal, elektrofilik, atau nukleofilik.

    Reaksi kimia reversibel dan ireversibel

    Proses kimia semacam itu disebut reversibel, produk-produknya dapat bereaksi satu sama lain dalam kondisi yang sama di mana mereka diperoleh, dengan pembentukan zat awal.

    Untuk reaksi reversibel, persamaan biasanya ditulis sebagai berikut:

    Dua panah yang berlawanan arah menunjukkan bahwa dalam kondisi yang sama, reaksi maju dan reaksi balik terjadi secara bersamaan, misalnya:

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

    Tidak dapat diubah adalah proses kimia seperti itu, yang produknya tidak dapat bereaksi satu sama lain dengan pembentukan zat awal. Contoh reaksi ireversibel adalah penguraian garam Bertolet ketika dipanaskan:

    2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,

    atau oksidasi glukosa dengan oksigen atmosfer:

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