Sifat kimia zat terungkap dalam berbagai reaksi kimia.

Perubahan wujud zat yang disertai dengan perubahan komposisi dan (atau) strukturnya disebut reaksi kimia. Definisi berikut sering ditemukan: reaksi kimia Proses perubahan 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 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 reaksi kimia (produk reaksi, zat akhir). Tanda sama dengan yang menghubungkan sisi kiri dan kanan menunjukkan bahwa jumlah total atom zat yang berpartisipasi dalam reaksi tetap konstan. Hal ini dicapai dengan menempatkan koefisien stoikiometri bilangan bulat di depan rumus, yang 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 dipindahkan.

5. Kemungkinan reaksi berjalan 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 reaktan 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 penyambungan yang terjadi antar zat kompleks dapat terjadi keduanya 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, perlu diperhatikan penguraian kristal hidrat, basa, asam dan garam dari asam yang mengandung oksigen:

	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.

Yang paling khas adalah reaksi redoks penguraian 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:

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + 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 pasangan elektron ditransfer 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

Reversibel adalah proses kimia seperti itu, yang 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 berlangsung 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.

Reaksi kimia harus dibedakan dari reaksi nuklir. Sebagai hasil dari reaksi kimia, jumlah atom dari setiap unsur kimia dan komposisi isotopnya tidak berubah. Reaksi nuklir adalah masalah lain - proses transformasi inti atom sebagai hasil interaksinya dengan inti lain atau partikel elementer, misalnya, transformasi aluminium menjadi magnesium:

27 13 Al + 1 1 H \u003d 24 12 Mg + 4 2 He

Klasifikasi reaksi kimia memiliki banyak segi, yaitu dapat didasarkan pada berbagai tanda. Tetapi di bawah tanda-tanda ini, reaksi baik antara anorganik dan antara zat organik dapat dikaitkan.

Pertimbangkan klasifikasi reaksi kimia menurut berbagai kriteria.

I. Menurut jumlah dan komposisi reaktan

Reaksi yang berlangsung tanpa mengubah komposisi zat.

Dalam kimia anorganik, reaksi tersebut mencakup proses memperoleh modifikasi alotropik dari satu unsur kimia, misalnya:

C (grafit) C (berlian)
S (belah ketupat) S (monoklinik)
R (putih) R (merah)
Sn (timah putih) Sn (timah abu-abu)
3O 2 (oksigen) 2O 3 (ozon)

Dalam kimia organik, jenis reaksi ini dapat mencakup reaksi isomerisasi yang terjadi tanpa mengubah tidak hanya kualitatif, tetapi juga komposisi kuantitatif molekul zat, misalnya:

1. Isomerisasi alkana.

Reaksi isomerisasi alkana sangat penting secara praktis, karena hidrokarbon dari isostruktur memiliki kemampuan yang lebih rendah untuk meledak.

2. Isomerisasi alkena.

3. Isomerisasi alkuna (reaksi A. E. Favorsky).

CH 3 - CH 2 - C \u003d - CH CH 3 - C \u003d - C- CH 3

ethylacetylene dimethylacetylene

4. Isomerisasi haloalkana (A. E. Favorsky, 1907).

5. Isomerisasi amonium sianit saat dipanaskan.

Untuk pertama kalinya, urea disintesis oleh F. Wehler pada tahun 1828 dengan isomerisasi amonium sianat saat dipanaskan.

Reaksi yang mengikuti perubahan komposisi zat

Ada empat jenis reaksi tersebut: senyawa, dekomposisi, substitusi dan pertukaran.

1. Reaksi koneksi adalah reaksi di mana satu zat kompleks terbentuk dari dua atau lebih zat

Dalam kimia anorganik, seluruh variasi reaksi senyawa dapat dipertimbangkan, misalnya, menggunakan contoh reaksi untuk memperoleh asam sulfat dari belerang:

1. Memperoleh sulfur oksida (IV):

S + O 2 \u003d SO - satu zat kompleks terbentuk dari dua zat sederhana.

2. Memperoleh sulfur oksida (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - satu zat kompleks terbentuk dari zat sederhana dan kompleks.

3. Memperoleh asam sulfat:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 - satu kompleks terbentuk dari dua zat kompleks.

Contoh reaksi senyawa di mana satu zat kompleks terbentuk dari lebih dari dua bahan awal adalah tahap akhir dalam produksi asam nitrat:

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4HNO 3

Dalam kimia organik, reaksi senyawa biasanya disebut sebagai "reaksi adisi". Seluruh variasi reaksi tersebut dapat dipertimbangkan pada contoh blok reaksi yang mencirikan sifat zat tak jenuh, misalnya, etilen:

1. Reaksi hidrogenasi - adisi hidrogen:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3

etena → etana

2. Reaksi hidrasi - penambahan air.

3. Reaksi polimerisasi.

2. Reaksi penguraian adalah reaksi di mana beberapa zat baru terbentuk dari satu zat kompleks.

Dalam kimia anorganik, seluruh variasi reaksi tersebut dapat dipertimbangkan dalam blok reaksi untuk memperoleh oksigen dengan metode laboratorium:

1. Penguraian merkuri (II) oksida - dua yang sederhana terbentuk dari satu zat kompleks.

2. Penguraian kalium nitrat - dari satu zat kompleks, satu sederhana dan satu kompleks terbentuk.

3. Penguraian kalium permanganat - dari satu zat kompleks, dua kompleks dan satu sederhana terbentuk, yaitu, tiga zat baru.

Dalam kimia organik, reaksi dekomposisi dapat dipertimbangkan pada blok reaksi untuk produksi etilen di laboratorium dan di industri:

1. Reaksi dehidrasi (pemisahan air) etanol:

C 2 H 5 OH → CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O

2. Reaksi dehidrogenasi (pembelahan hidrogen) etana:

CH 3 -CH 3 → CH 2 \u003d CH 2 + H 2

atau CH 3 -CH 3 → 2C + ZH 2

3. Reaksi perengkahan (splitting) propana:

CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 \u003d CH 2 + CH 4

3. Reaksi substitusi adalah reaksi yang mengakibatkan atom-atom zat sederhana menggantikan atom-atom unsur dalam zat kompleks.

Dalam kimia anorganik, contoh proses tersebut adalah blok reaksi yang mencirikan sifat, misalnya, logam:

1. Interaksi logam alkali atau alkali tanah dengan air:

2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2

2. Interaksi logam dengan asam dalam larutan:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Interaksi logam dengan garam dalam larutan:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metaltermi:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr

Mata pelajaran kimia organik bukanlah zat sederhana, melainkan senyawa saja. Oleh karena itu, sebagai contoh reaksi substitusi, kami memberikan sifat paling khas dari senyawa jenuh, khususnya metana, kemampuan atom hidrogennya untuk digantikan oleh atom halogen. Contoh lain adalah brominasi senyawa aromatik (benzena, toluena, anilin).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzena → bromobenzena

Mari kita perhatikan kekhasan reaksi substitusi dalam zat organik: sebagai hasil dari reaksi seperti itu, bukan zat sederhana dan kompleks yang terbentuk, seperti dalam kimia anorganik, tetapi dua zat kompleks.

Dalam kimia organik, reaksi substitusi juga mencakup beberapa reaksi antara dua zat kompleks, misalnya nitrasi benzena. Ini secara formal merupakan reaksi pertukaran. Fakta bahwa ini adalah reaksi substitusi menjadi jelas hanya ketika mempertimbangkan mekanismenya.

4. Reaksi pertukaran adalah reaksi di mana dua zat kompleks bertukar bagian penyusunnya

Reaksi-reaksi ini mencirikan sifat-sifat elektrolit dan berlangsung dalam larutan menurut aturan Berthollet, yaitu, hanya jika endapan, gas, atau zat berdisosiasi rendah (misalnya, H 2 O) terbentuk sebagai hasilnya.

Dalam kimia anorganik, ini bisa menjadi blok reaksi yang mencirikan, misalnya, sifat-sifat alkali:

1. Reaksi penetralan yang berlangsung dengan pembentukan garam dan air.

2. Reaksi antara alkali dan garam, yang berlangsung dengan pembentukan gas.

3. Reaksi antara alkali dan garam, yang berlangsung dengan pembentukan endapan:

uSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 + K 2 SO 4

atau dalam bentuk ion:

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2

Dalam kimia organik, kita dapat mempertimbangkan blok reaksi yang mencirikan, misalnya, sifat-sifat asam asetat:

1. Reaksi yang dilanjutkan dengan pembentukan elektrolit lemah - H 2 O:

CH 3 COOH + NaOH → Na (CH3COO) + H 2 O

2. Reaksi yang terjadi dengan pembentukan gas:

2CH 3 COOH + CaCO 3 → 2CH 3 COO + Ca 2+ + CO 2 + H 2 O

3. Reaksi yang berlangsung dengan pembentukan endapan:

2CH 3 COOH + K 2 SO 3 → 2K (CH 3 COO) + H 2 SO 3

2CH 3 COOH + SiO → 2CH 3 COO + H 2 SiO 3

II. Dengan mengubah bilangan oksidasi unsur kimia yang membentuk zat

Atas dasar ini, reaksi berikut dibedakan:

1. Reaksi yang terjadi dengan perubahan bilangan oksidasi unsur, atau reaksi redoks.

Ini termasuk banyak reaksi, termasuk semua reaksi substitusi, serta reaksi kombinasi dan dekomposisi di mana setidaknya satu zat sederhana berpartisipasi, misalnya:

1. Mg 0 + H + 2 SO 4 \u003d Mg + 2 SO 4 + H 2

2. 2Mg 0 + O 0 2 = Mg +2 O -2

Reaksi redoks kompleks disusun menggunakan metode keseimbangan elektron.

2KMn +7 O 4 + 16HCl - \u003d 2KCl - + 2Mn +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O

Dalam kimia organik, sifat-sifat aldehida dapat menjadi contoh yang mencolok dari reaksi redoks.

1. Mereka direduksi menjadi alkohol yang sesuai:

Aldecides dioksidasi menjadi asam yang sesuai:

2. Reaksi yang berlangsung tanpa mengubah bilangan oksidasi unsur kimia.

Ini termasuk, misalnya, semua reaksi pertukaran ion, serta banyak reaksi senyawa, banyak reaksi dekomposisi, reaksi esterifikasi:

HCOOH + CHgOH = HSOCH3 + H2O

AKU AKU AKU. Dengan efek termal

Menurut efek termal, reaksi dibagi menjadi eksoterm dan endoterm.

1. Reaksi eksotermik berlangsung dengan pelepasan energi.

Ini mencakup hampir semua reaksi senyawa. Pengecualian yang jarang adalah reaksi endotermik dari sintesis oksida nitrat (II) dari nitrogen dan oksigen dan reaksi gas hidrogen dengan yodium padat.

Reaksi eksoterm yang dilanjutkan dengan pelepasan cahaya disebut sebagai reaksi pembakaran. Hidrogenasi etilen adalah contoh reaksi eksotermik. Ini berjalan pada suhu kamar.

2. Reaksi endoterm berlangsung dengan penyerapan energi.

Jelas, hampir semua reaksi dekomposisi akan berlaku untuk mereka, misalnya:

1. Kalsinasi batu kapur

2. Pemecahan butana

Jumlah energi yang dilepaskan atau diserap sebagai hasil reaksi disebut efek termal reaksi, dan persamaan reaksi kimia yang menunjukkan efek ini disebut persamaan termokimia:

H 2 (g) + C 12 (g) \u003d 2HC 1 (g) + 92,3 kJ

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

IV. Menurut keadaan agregasi zat yang bereaksi (komposisi fase)

Menurut keadaan agregasi zat yang bereaksi, ada:

1. Reaksi heterogen - reaksi di mana reaktan dan produk reaksi berada dalam keadaan agregasi yang berbeda (dalam fase yang berbeda).

2. Reaksi homogen - reaksi di mana reaktan dan produk reaksi berada dalam keadaan agregasi yang sama (dalam satu fase).

V. Menurut partisipasi katalis

Menurut partisipasi katalis, ada:

1. Reaksi non-katalitik yang berlangsung tanpa partisipasi katalis.

2. Reaksi katalitik berlangsung dengan partisipasi katalis. Karena semua reaksi biokimia yang terjadi dalam sel organisme hidup berlangsung dengan partisipasi katalis biologis khusus yang bersifat protein - enzim, semuanya bersifat katalitik atau, lebih tepatnya, enzimatik. Perlu dicatat bahwa lebih dari 70% industri kimia menggunakan katalis.

VI. Menuju

Dengan arah ada:

1. Reaksi ireversibel berlangsung dalam kondisi tertentu hanya dalam satu arah. Ini mencakup semua reaksi pertukaran yang disertai dengan pembentukan endapan, gas atau zat berdisosiasi rendah (air) dan semua reaksi pembakaran.

2. Reaksi reversibel dalam kondisi ini berlangsung secara simultan dalam dua arah yang berlawanan. Sebagian besar reaksi ini adalah.

Dalam kimia organik, tanda reversibilitas tercermin dalam nama - antonim proses:

Hidrogenasi - dehidrogenasi,

Hidrasi - dehidrasi,

Polimerisasi - depolimerisasi.

Semua reaksi esterifikasi bersifat reversibel (proses sebaliknya, seperti yang Anda tahu, disebut hidrolisis) dan hidrolisis protein, ester, karbohidrat, polinukleotida. Keterbalikan proses ini mendasari sifat terpenting organisme hidup - metabolisme.

VII. Menurut mekanisme aliran, ada:

1. Reaksi radikal terjadi antara radikal dan molekul yang terbentuk selama reaksi.

Seperti yang sudah Anda ketahui, dalam semua reaksi, ikatan kimia lama terputus dan ikatan kimia baru terbentuk. Metode pemutusan ikatan dalam molekul zat awal menentukan mekanisme (jalur) reaksi. Jika zat tersebut dibentuk oleh ikatan kovalen, maka ada dua cara untuk memutuskan ikatan ini: hemolitik dan heterolitik. Misalnya, untuk molekul Cl 2 , CH 4 , dll., terjadi pemutusan ikatan hemolitik, itu akan mengarah pada pembentukan partikel dengan elektron yang tidak berpasangan, yaitu radikal bebas.

Radikal paling sering terbentuk ketika ikatan putus di mana pasangan elektron bersama didistribusikan kira-kira sama antara atom (ikatan kovalen non-polar), tetapi banyak ikatan polar juga dapat diputus dengan cara yang sama, khususnya ketika reaksi berlangsung di fase gas dan di bawah pengaruh cahaya , seperti, misalnya, dalam kasus proses yang dibahas di atas - interaksi C 12 dan CH 4 - . Radikal sangat reaktif, karena mereka cenderung melengkapi lapisan elektronnya dengan mengambil elektron dari atom atau molekul lain. Misalnya, ketika radikal klorin bertabrakan dengan molekul hidrogen, ia memutus pasangan elektron bersama yang mengikat atom hidrogen dan membentuk ikatan kovalen dengan salah satu atom hidrogen. Atom hidrogen kedua, menjadi radikal, membentuk pasangan elektron yang sama dengan elektron tidak berpasangan dari atom klorin dari molekul Cl2 yang runtuh, menghasilkan radikal klorin yang menyerang molekul hidrogen baru, dll.

Reaksi, yang merupakan rantai transformasi berturut-turut, disebut reaksi berantai. Untuk pengembangan teori reaksi berantai, dua ahli kimia terkemuka - rekan senegaranya N. N. Semenov dan orang Inggris S. A. Hinshelwood dianugerahi Hadiah Nobel.
Reaksi substitusi antara klorin dan metana berlangsung dengan cara yang sama:

Sebagian besar reaksi pembakaran zat organik dan anorganik, sintesis air, amonia, polimerisasi etilen, vinil klorida, dll. berlangsung sesuai dengan mekanisme radikal.

2. Reaksi ionik terjadi antara ion yang sudah ada atau terbentuk selama reaksi.

Reaksi ionik yang khas adalah interaksi antara elektrolit dalam larutan. Ion terbentuk tidak hanya selama disosiasi elektrolit dalam larutan, tetapi juga di bawah aksi pelepasan listrik, pemanasan atau radiasi. Sinar-, misalnya, mengubah molekul air dan metana menjadi ion molekul.

Menurut mekanisme ionik lain, reaksi adisi hidrogen halida, hidrogen, halogen menjadi alkena, oksidasi dan dehidrasi alkohol, penggantian alkohol hidroksil oleh halogen terjadi; reaksi yang mencirikan sifat-sifat aldehida dan asam. Ion dalam hal ini dibentuk oleh pemutusan heterolitik ikatan polar kovalen.

VIII. Menurut jenis energinya

memulai reaksi, yaitu:

1. Reaksi fotokimia. Mereka diprakarsai oleh energi cahaya. Selain proses fotokimia sintesis HCl atau reaksi metana dengan klorin di atas, proses tersebut mencakup produksi ozon di troposfer sebagai polutan atmosfer sekunder. Dalam hal ini, oksida nitrat (IV) bertindak sebagai yang utama, yang membentuk radikal oksigen di bawah aksi cahaya. Radikal ini berinteraksi dengan molekul oksigen, menghasilkan ozon.

Pembentukan ozon berlangsung selama ada cukup cahaya, karena NO dapat berinteraksi dengan molekul oksigen untuk membentuk NO 2 yang sama. Akumulasi ozon dan polutan udara sekunder lainnya dapat menyebabkan kabut fotokimia.

Jenis reaksi ini juga mencakup proses terpenting yang terjadi pada sel tumbuhan - fotosintesis, yang namanya berbicara sendiri.

2. Reaksi radiasi. Mereka diprakarsai oleh radiasi energi tinggi - sinar-x, radiasi nuklir (sinar-γ, partikel-a - He 2+, dll.). Dengan bantuan reaksi radiasi, radiopolimerisasi yang sangat cepat, radiolisis (penguraian radiasi), dll. dilakukan.

Misalnya, bukan produksi dua tahap fenol dari benzena, dapat diperoleh dengan interaksi benzena dengan air di bawah aksi radiasi. Dalam hal ini, radikal [OH] dan [H] terbentuk dari molekul air, yang dengannya benzena bereaksi membentuk fenol:

C 6 H 6 + 2 [OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

Vulkanisasi karet dapat dilakukan tanpa belerang menggunakan radiovulkanisasi, dan karet yang dihasilkan tidak akan lebih buruk dari karet tradisional.

3. Reaksi elektrokimia. Mereka diprakarsai oleh arus listrik. Selain reaksi elektrolisis yang Anda ketahui, kami juga akan menunjukkan reaksi elektrosintesis, misalnya, reaksi produksi industri oksidan anorganik

4. Reaksi termokimia. Mereka diprakarsai oleh energi panas. Ini termasuk semua reaksi endotermik dan banyak reaksi eksotermik yang membutuhkan suplai panas awal, yaitu inisiasi proses.

Klasifikasi reaksi kimia di atas tercermin dalam diagram.

Klasifikasi reaksi kimia, seperti semua klasifikasi lainnya, bersifat kondisional. Para ilmuwan sepakat untuk membagi reaksi ke dalam jenis tertentu sesuai dengan tanda-tanda yang mereka identifikasi. Tetapi sebagian besar transformasi kimia dapat dikaitkan dengan jenis yang berbeda. Sebagai contoh, mari kita karakterisasi proses sintesis amonia.

Ini adalah reaksi majemuk, redoks, eksotermik, reversibel, katalitik, heterogen (lebih tepatnya, katalitik heterogen), dilanjutkan dengan penurunan tekanan dalam sistem. Untuk berhasil mengelola proses, semua informasi di atas harus diperhitungkan. Reaksi kimia tertentu selalu multi-kualitatif, ditandai dengan fitur yang berbeda.

Dan klasifikasi baja

- kualitas;

- komposisi kimia;

- janji temu;

- struktur mikro;

- kekuatan.

Kualitas baja

Dengan komposisi kimia

baja karbon kotoran permanen

Tabel 1.3.

BAJA KARBON

paduan elemen aditif atau aditif

Baja paduan paduan rendah(hingga 2,5 berat), didoping(dari 2,5 hingga 10 wt.%) dan sangat paduan "krom"

Sesuai dengan tujuan baja

Struktural rendah-( atau sedikit-) dan karbon sedang.

instrumentalkarbon tinggi.

dan (dengan sifat khusus - ).

dan

dan peningkatan ketahanan panas pemotongan cepat baja.

kualitas biasa,

Baja struktural,

baja perkakas,

6) bantalan (laher) menjadi,

7) baja kecepatan tinggi(baja perkakas paduan tinggi dan berkualitas tinggi dengan kandungan tungsten tinggi).

8) otomatis, yaitupeningkatan (atau tinggi) kemampuan mesin, menjadi.

Analisis komposisi kelompok penandaan baja yang telah ditetapkan secara historis menunjukkan bahwa sistem penandaan yang digunakan memungkinkan untuk mengkodekan lima fitur klasifikasi, yaitu: kualitas, komposisi kimia, tujuan, derajat deoksidasi, sebaik cara mendapatkan blanko(otomatis atau, dalam kasus yang jarang terjadi, pengecoran). Hubungan antara kelompok penandaan dan kelas baja diilustrasikan di bagian bawah diagram blok pada Gambar 1.

SISTEM KELOMPOK MARKING, ATURAN MARKING DAN CONTOH KELAS BAJA

KARBON	KUALITAS REGULER
	kelompok baja	Jaminan pengiriman	PERANGKO
TETAPI	dengan komposisi kimia	St0	St1	St2	StZ	St4	St5	St6
B	dengan sifat mekanik	Bst0	Bst1	Bst2	BSTZ	Bst4	Bst5	Bst6
PADA	sifat mekanik dan komposisi kimia	ESPO	VST1	VST2	VSTZ	VST4	VST5	VST6
Konsentrasi karbon, berat. %	0,23	0,06-0,12	0,09-0,15	0,14-0,22	0,18-0,27	0,28-0,37	0,38-0,49
KUALITAS KUALITAS TINGGI	STRUKTURAL	CONTOH SAMPEL
Grade: dua digit angka perseratus persen karbon + indikasi tingkat deoksidasi	05 08kp 10 15 18kp 20A 25ps ZOA 35 40 45 50 55 ... 80 85 Catatan: 1) tidak adanya indikator derajat deoksidasi berarti “sp”; 2) "A" di akhir kelas menunjukkan bahwa baja tersebut berkualitas tinggi
INSTRUMENTAL	PERANGKO
Merek: simbol "U" + nomor TETH DARI PERSENTASE KARBON	U7 U7A U8 UVA U9 U9A U10 U10A U12 U12A
PADUAN	KUALITAS TINGGI KUALITAS TINGGI KUALITAS TAMBAHAN TINGGI	STRUKTURAL	CONTOH SAMPEL
Grade: dua digit angka RATUSAN persentase karbon + simbol elemen paduan + bilangan bulat dari persennya	09G2 10KhSND 18G2AFps 20Kh 40G 45KhN 65S2VA 110G13L 2) merek 110G13L - salah satu dari sedikit di mana jumlah seperseratus persen karbon adalah tiga digit
INSTRUMENTAL	CONTOH SAMPEL
Grade: jumlah TENSES persen karbon + simbol elemen paduan+ bilangan bulat dari persennya	ZKh2N2MF 4KhV2S 5KhNM 7X3 9KhVG X KhV4 9Kh4MZF2AGST-SH 2) "-SH" di akhir merek menunjukkan bahwa baja tersebut sangat berkualitas tinggi, diperoleh, misalnya, dengan metode elektroslag mencair kembali (tetapi tidak hanya)

Baja struktural karbon dengan kualitas biasa

Baja khusus dari kelompok penandaan yang ditentukan ditunjuk menggunakan kombinasi dua huruf "St" yang merupakan kunci (tulang punggung) dalam kelompok penandaan yang dipertimbangkan. Nilai baja kelompok ini segera dikenali dengan simbol ini.

Simbol "St" tanpa spasi diikuti dengan angka yang menunjukkan kamar merek dari «0» sebelum "6".

Peningkatan nomor kadar sesuai dengan peningkatan kandungan karbon dalam baja, tetapi tidak menunjukkan nilai spesifiknya. Batas konsentrasi karbon yang diizinkan dalam baja dari setiap kelas ditunjukkan pada Tabel. 1.5. Kandungan karbon dalam baja karbon biasa tidak melebihi 0,5% berat. Baja semacam itu adalah hypoeutektoid menurut kriteria struktural, dan, oleh karena itu, struktural sesuai dengan tujuannya.

Setelah nomor, salah satu dari tiga kombinasi huruf berikut: "kp", "ps", "sp", menunjukkan tingkat deoksidasi baja.

Simbol "St" dapat didahului dengan huruf kapital "A", "B" atau "C", atau tidak boleh ada simbol. Dengan cara ini, informasi ditransmisikan tentang baja milik salah satu yang disebut "grup pengiriman": A, B atau PADA, - tergantung pada indikator baja yang dinormalisasi yang dijamin oleh pemasok.

Grup baja TETAPI dilengkapi dengan jaminan komposisi kimia, atau nilai yang diizinkan dari konsentrasi karbon dan kotoran yang ditentukan oleh GOST. Huruf "A" sering tidak dibubuhkan pada stempel dan ketidakhadirannya bawaan singkatan dari jaminan komposisi kimia. Konsumen baja, yang tidak memiliki informasi tentang sifat mekanik, dapat membentuknya dengan perlakuan panas yang sesuai, pilihan mode yang memerlukan pengetahuan tentang komposisi kimia.

Grup baja B dilengkapi dengan jaminan sifat mekanik yang diperlukan. Konsumen baja dapat menentukan penggunaan optimalnya dalam struktur dengan karakteristik sifat mekanik yang diketahui tanpa perlakuan panas sebelumnya.

Grup baja PADA hadir dengan jaminan komposisi kimia dan sifat mekanik. Ini digunakan oleh konsumen terutama untuk membuat struktur yang dilas. Pengetahuan tentang sifat mekanik memungkinkan untuk memprediksi perilaku struktur yang dibebani di daerah yang jauh dari lasan, dan pengetahuan tentang komposisi kimia memungkinkan untuk memprediksi dan, jika perlu, memperbaiki sifat mekanik las itu sendiri dengan perlakuan panas. .

Contoh Rekaman Stempel baja karbon kualitas biasa terlihat seperti ini: Vst3ps, Bst6sp, St1kp .

Baja bantalan bola

Baja untuk bantalan memiliki tandanya sendiri, sesuai dengan tujuannya, mereka membentuk kelompok khusus struktural baja, meskipun dalam komposisi dan sifat mereka dekat dengan baja perkakas. Istilah "bantalan bola" mendefinisikan ruang lingkup sempitnya - bantalan gelinding (tidak hanya bantalan bola, tetapi juga bantalan rol dan jarum). Untuk penandaannya, singkatan "SHH" diusulkan - kromium bantalan bola, diikuti oleh angka sepersepuluh persen konsentrasi sedang krom. Dari merek yang sebelumnya terkenal SHKH6, SHKH9 dan SHKH15, merek SHKH15 tetap digunakan. Perbedaan antara baja bantalan bola dan baja perkakas serupa terletak pada persyaratan yang lebih ketat untuk jumlah inklusi non-logam dan distribusi karbida yang seragam dalam struktur mikro.

Peningkatan baja ShKh15 dengan memasukkan aditif paduan tambahan (silikon dan mangan) ke dalamnya tercermin dalam penandaan dengan cara yang aneh - dengan menyebar ke spesifik sistem aturan selanjutnya untuk penunjukan elemen paduan dalam komposisi baja paduan: SHKH15SG, SHKH20SG.

Baja kecepatan tinggi

Baja berkecepatan tinggi secara khusus ditandai dengan huruf awal alfabet Rusia "R", sesuai dengan suara pertama dalam kata bahasa Inggris cepat - cepat, cepat. Ini diikuti oleh persentase bilangan bulat tungsten. Seperti yang telah disebutkan, merek baja kecepatan tinggi yang paling umum digunakan adalah P18.

Karena kelangkaan dan biaya tinggi tungsten, ada transisi ke baja tungsten-molibdenum R6M5 tanpa nitrogen dan R6AM5 dengan nitrogen. Mirip dengan baja bantalan, telah terjadi penggabungan (semacam "hibridisasi") dari dua sistem penandaan. Pengembangan dan pengembangan baja kecepatan tinggi baru dengan kobalt dan vanadium memperkaya gudang nilai "hibrida": R6AM5F3, R6M4K8, 11R3AM3F2 - dan juga menyebabkan munculnya baja kecepatan tinggi yang umumnya bebas tungsten, yang ditandai dengan sistem tertentu (R0M5F1, R0M2F3), dan dengan cara yang sama sekali baru - 9X6M3F3AGST-Sh, 9X4M3F2AGST-Sh.

Klasifikasi besi cor

Besi tuang disebut paduan besi dengan karbon, yang memiliki komposisi lebih dari 2,14 % berat C.

Besi tuang dilebur untuk diubah menjadi baja (konversi), untuk produksi ferroalloy yang berperan sebagai aditif paduan, dan juga sebagai paduan berteknologi tinggi untuk coran (casting).

Karbon dapat berada dalam besi tuang dalam bentuk dua fase karbon tinggi - sementit (Fe 3 C) dan grafit, dan terkadang keduanya dalam bentuk sementit dan grafit. Besi tuang, di mana hanya ada sementit, memberikan retakan yang ringan dan mengkilat dan oleh karena itu disebut putih. Kehadiran grafit memberikan fraktur besi cor warna abu-abu. Namun, tidak setiap besi cor dengan grafit termasuk dalam kelas yang disebut Abu-abu besi cor. Di antara besi cor putih dan abu-abu terletak kelasnya setengah hati besi cor.

setengah hati besi cor disebut besi tuang, dalam struktur yang, meskipun grafitisasi, sementit ledeburit setidaknya sebagian diawetkan, yang berarti bahwa ledeburit itu sendiri hadir - komponen struktural eutektik yang memiliki bentuk tertentu.

Ke Abu-abu termasuk besi tuang di mana sementit ledeburit telah benar-benar hancur, dan yang terakhir telah menghilang dari struktur. Besi cor kelabu terdiri dari: inklusi grafit dan dasar logam. Basis logam ini adalah baja perlitik (eutektoid), feritik-pearlitik (hipo-eutektoid), atau feritik (rendah karbon). Urutan jenis dasar logam besi cor abu-abu yang ditentukan sesuai dengan peningkatan derajat dekomposisi sementit, yang merupakan bagian dari perlit.

Besi cor anti-gesekan

Contoh merek: ASF-1, ASF-2, ASF-3.

Tahan panas paduan khusus, tahan korosi dan tahan panas besi cor:

CONTOH KELAS BESI ABU-ABU KHUSUS

Klasifikasi dan pelabelan

paduan keras yang disinter

Paduan keras logam-keramik adalah paduan yang dibuat oleh metalurgi serbuk (cermet) dan terdiri dari karbida logam tahan api: WC, TiC, TaC, dihubungkan oleh pengikat logam plastik, paling sering dengan kobalt.

Saat ini, tiga kelompok paduan keras diproduksi di Rusia: tungsten, titanium-tungsten dan titanium-tantalum-tungsten, – mengandung sebagai pengikat kobalt.

Karena tingginya biaya tungsten, paduan keras telah dikembangkan yang tidak mengandung tungsten karbida sama sekali. Sebagai fase padat, mereka hanya mengandung titanium karbida atau titanium karbonitrida– Ti(NC). Peran ligamen plastik dilakukan oleh matriks nikel-molibdenum. Klasifikasi paduan keras diwakili oleh diagram blok.

Sesuai dengan lima kelas paduan keras cermet, aturan penandaan yang ada membentuk lima kelompok penandaan.

Tungsten ( kadang dipanggil tungsten-kobalt) paduan keras

Contoh: VK3, VK6, VK8, VK10.

Titanium tungsten ( kadang dipanggil titanium-tungsten-kobalt) paduan keras

Contoh: T30K4, T15K6, T5K10, T5K12.

Titanium tantalum tungsten ( kadang dipanggil titanium-tantalum-tungsten-cobalt) paduan keras

Contoh: TT7K12, TT8K6, TT10K8, TT20K9.

Kadang-kadang, di akhir merek, huruf atau kombinasi huruf ditambahkan melalui tanda hubung, yang mencirikan dispersi partikel karbida dalam bubuk:

KLASIFIKASI PADUAN KERAMIK KERAS

Analog asing dari beberapa kelas baja paduan domestik ditunjukkan pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1.

Analog asing dari sejumlah baja paduan kelas domestik

Rusia, GOST	Jerman, DIN*	AS, ASTM*	Jepang, LS*
15X	15Cr3		SCr415
40X	41Cr4		SCg440
30XM	25CrMo4		SCM430, SCM2
12HG3A	14NiCr10**	–	SNC815
20HGNM	21NiCrMo2		SNCM220
08X13	X7Cr13 **	410S	SUS410S
20X13	20Сг13		SUS420J1
12X17	X8Cr17	430 (51430 ***)	SUS430
12X18H9	X12CrNi8 9		SUS302
08X18H10T	10CrNiTi18 9	.321	SUS321
10Х13	X7CrA133 **	405 ** (51405) ***	SUS405**
20Х25Н20С2	15CrNiSi25 20	30314,314	SCS18, SUH310 **

* DIN (Deutsche Industrienorm), ASTM (American Societi for Testing Materials), JIS (Standar industri Jepang).

** Baja serupa dalam komposisi; *** Standar SAE

Karakteristik fitur klasifikasi

Dan klasifikasi baja

Fitur klasifikasi modern baja meliputi:

- kualitas;

- komposisi kimia;

- janji temu;

- fitur metalurgi produksi;

- struktur mikro;

- cara pengerasan tradisional;

- cara tradisional untuk mendapatkan blanko atau suku cadang;

- kekuatan.

Mari kita jelaskan secara singkat masing-masing dari mereka.

Kualitas baja ditentukan terutama oleh kandungan pengotor berbahaya - belerang dan fosfor - dan dicirikan oleh 4 kategori (lihat tabel. 1.2).

Dengan komposisi kimia baja secara kondisional dibagi menjadi baja karbon (non-paduan) dan baja paduan.

baja karbon tidak mengandung elemen paduan yang diperkenalkan secara khusus. Unsur-unsur yang terkandung dalam baja karbon, kecuali karbon, termasuk yang disebut kotoran permanen. Konsentrasi mereka harus dalam batas yang ditentukan oleh standar negara yang relevan (GOSTs). Tabel 1.3. batas konsentrasi rata-rata untuk beberapa elemen diberikan, memungkinkan elemen-elemen ini diklasifikasikan sebagai pengotor daripada elemen paduan. Batas khusus untuk kandungan pengotor dalam baja karbon diberikan oleh GOST.

Tabel 1.3.

MEMBATASI KONSENTRASI BEBERAPA ELEMEN, MENGIZINKANNYA DIANGGAP KOTOR PERMANEN

BAJA KARBON

paduan elemen, kadang-kadang disebut paduan aditif atau aditif, secara khusus dimasukkan ke dalam baja untuk mendapatkan struktur dan sifat yang diperlukan.

Baja paduan dibagi menurut konsentrasi total unsur paduan, kecuali karbon, menjadi paduan rendah(hingga 2,5 berat), didoping(dari 2,5 hingga 10 wt.%) dan sangat paduan(lebih dari 10 % berat) bila kandungan besi terakhir tidak kurang dari 45 % berat. Biasanya, elemen paduan yang diperkenalkan memberi baja paduan nama yang sesuai: "krom"- didoping dengan kromium, "silikon" - dengan silikon, "kromium-silikon" - dengan kromium dan silikon secara bersamaan, dll.

Selain itu, paduan berbasis besi juga dibedakan, ketika kandungan besi bahan kurang dari 45%, tetapi lebih dari elemen paduan lainnya.

Sesuai dengan tujuan baja dibagi menjadi struktural dan instrumental.

Struktural baja yang digunakan untuk pembuatan berbagai bagian mesin, mekanisme dan struktur dalam teknik mesin, konstruksi dan pembuatan instrumen dipertimbangkan. Mereka harus memiliki kekuatan dan ketangguhan yang diperlukan, serta, jika diperlukan, seperangkat sifat khusus (ketahanan korosi, paramagnetisme, dll.). Sebagai aturan, baja struktural adalah rendah-( atau sedikit-) dan karbon sedang. Kekerasan bukanlah karakteristik mekanis yang menentukan bagi mereka.

instrumental disebut baja yang digunakan untuk mengolah bahan dengan cara dipotong atau ditekan, serta untuk pembuatan alat ukur. Mereka harus memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus, kekuatan dan sejumlah sifat spesifik lainnya, misalnya, tahan panas. Kondisi yang diperlukan untuk mendapatkan kekerasan tinggi adalah peningkatan kandungan karbon, jadi baja perkakas, dengan pengecualian yang jarang, selalu: karbon tinggi.

Di dalam masing-masing kelompok terdapat pembagian yang lebih rinci sesuai dengan tujuannya. Baja struktural dibagi menjadi: konstruksi, teknik dan baja aplikasi khusus(dengan sifat khusus - tahan panas, tahan panas, tahan korosi, non-magnetik).

Baja perkakas dibagi menjadi: baja alat pemotong, baja mati dan baja untuk alat ukur.

Sifat operasional umum dari baja perkakas adalah kekerasan tinggi, yang memastikan ketahanan pahat terhadap deformasi dan abrasi permukaannya. Pada saat yang sama, persyaratan khusus dikenakan pada baja untuk alat pemotong - untuk mempertahankan kekerasan tinggi pada suhu tinggi (hingga 500 ... 600ºС), yang berkembang di ujung tombak pada kecepatan potong tinggi. Kemampuan baja yang ditunjukkan disebut tahan panas (atau kekerasan merah). Menurut kriteria yang ditentukan, baja untuk alat pemotong dibagi menjadi: tidak tahan panas, tahan panas, tahan panas dan peningkatan ketahanan panas. Dua kelompok terakhir dikenal dalam seni dengan nama pemotongan cepat baja.

Dari baja mati, selain kekerasan tinggi, ketangguhan tinggi juga diperlukan, karena alat cetakan bekerja dalam kondisi pembebanan kejut. Selain itu, alat untuk hot stamping, yang bersentuhan dengan blanko logam yang dipanaskan, dapat memanas selama pekerjaan yang lama. Oleh karena itu, baja untuk hot stamping juga harus tahan panas.

Mengukur baja perkakas, selain ketahanan aus yang tinggi, memastikan akurasi dimensi selama masa pakai yang lama, harus menjamin stabilitas dimensi pahat terlepas dari kondisi suhu pengoperasian. Dengan kata lain, mereka harus memiliki koefisien ekspansi termal yang sangat kecil.

Klasifikasi zat anorganik dengan contoh senyawa

Sekarang mari kita menganalisis skema klasifikasi yang disajikan di atas secara lebih rinci.

Seperti yang bisa kita lihat, pertama-tama, semua zat anorganik dibagi menjadi sederhana dan kompleks:

zat sederhana zat yang dibentuk oleh atom-atom dari satu unsur kimia saja disebut. Misalnya, zat sederhana adalah hidrogen H 2 , oksigen O 2 , besi Fe, karbon C, dll.

Di antara zat sederhana, ada logam, bukan logam dan gas mulia:

logam dibentuk oleh unsur-unsur kimia yang terletak di bawah diagonal boron-astat, serta oleh semua unsur yang berada dalam golongan samping.

gas mulia dibentuk oleh unsur kimia golongan VIIIA.

non-logam dibentuk, masing-masing, oleh unsur-unsur kimia yang terletak di atas diagonal boron-astat, dengan pengecualian semua unsur subkelompok sekunder dan gas mulia yang terletak di golongan VIIIA:

Nama-nama zat sederhana paling sering bertepatan dengan nama-nama unsur kimia yang atomnya terbentuk. Namun, untuk banyak unsur kimia, fenomena alotropi tersebar luas. Alotropi adalah fenomena ketika satu unsur kimia mampu membentuk beberapa zat sederhana. Misalnya, dalam kasus unsur kimia oksigen, keberadaan senyawa molekul dengan rumus O2 dan O3 dimungkinkan. Zat pertama biasanya disebut oksigen dengan cara yang sama seperti unsur kimia yang atomnya terbentuk, dan zat kedua (O 3) biasanya disebut ozon. Zat sederhana karbon dapat berarti salah satu modifikasi alotropiknya, misalnya intan, grafit, atau fullerene. Zat sederhana fosfor dapat dipahami sebagai modifikasi alotropiknya, seperti fosfor putih, fosfor merah, fosfor hitam.

Zat Kompleks

zat kompleks Zat yang tersusun atas atom-atom dari dua unsur atau lebih disebut.

Jadi, misalnya, zat kompleks adalah amonia NH 3, asam sulfat H 2 SO 4, kapur mati Ca (OH) 2 dan banyak lainnya.

Di antara zat anorganik kompleks, 5 kelas utama dibedakan, yaitu oksida, basa, hidroksida amfoter, asam dan garam:

oksida - zat kompleks yang dibentuk oleh dua unsur kimia, salah satunya adalah oksigen dalam keadaan oksidasi -2.

Rumus umum untuk oksida dapat ditulis sebagai E x O y, di mana E adalah simbol unsur kimia.

Tata nama oksida

Nama oksida suatu unsur kimia didasarkan pada prinsip:

Sebagai contoh:

Fe 2 O 3 - oksida besi (III); CuO, tembaga(II) oksida; N 2 O 5 - oksida nitrat (V)

Seringkali Anda dapat menemukan informasi bahwa valensi elemen ditunjukkan dalam tanda kurung, tetapi ini tidak terjadi. Jadi, misalnya, bilangan oksidasi nitrogen N 2 O 5 adalah +5, dan valensinya, anehnya, adalah empat.

Jika suatu unsur kimia memiliki bilangan oksidasi positif tunggal dalam senyawa, maka bilangan oksidasi tidak ditunjukkan. Sebagai contoh:

Na 2 O - natrium oksida; H 2 O - hidrogen oksida; ZnO adalah seng oksida.

Klasifikasi oksida

Oksida, menurut kemampuannya untuk membentuk garam ketika berinteraksi dengan asam atau basa, masing-masing dibagi menjadi: pembentuk garam dan tidak membentuk garam.

Ada beberapa oksida non-pembentuk garam, semuanya dibentuk oleh non-logam dalam keadaan oksidasi +1 dan +2. Daftar oksida yang tidak membentuk garam harus diingat: CO, SiO, N 2 O, NO.

Oksida pembentuk garam, pada gilirannya, dibagi menjadi: utama, asam dan amfoter.

Oksida dasar disebut oksida semacam itu, yang, ketika berinteraksi dengan asam (atau oksida asam), membentuk garam. Oksida utama termasuk oksida logam dalam keadaan oksidasi +1 dan +2, dengan pengecualian oksida BeO, ZnO, SnO, PbO.

Oksida asam disebut oksida semacam itu, yang, ketika berinteraksi dengan basa (atau oksida basa), membentuk garam. Oksida asam pada dasarnya adalah semua oksida nonlogam, kecuali CO, NO, N 2 O, SiO yang tidak membentuk garam, serta semua oksida logam dalam bilangan oksidasi tinggi (+5, +6 dan +7) .

oksida amfoter disebut oksida, yang dapat bereaksi dengan asam dan basa, dan sebagai hasil dari reaksi ini membentuk garam. Oksida semacam itu menunjukkan sifat asam-basa ganda, yaitu, mereka dapat menunjukkan sifat-sifat oksida asam dan basa. Oksida amfoter termasuk oksida logam dalam keadaan oksidasi +3, +4, dan, sebagai pengecualian, oksida BeO, ZnO, SnO, PbO.

Beberapa logam dapat membentuk ketiga jenis oksida pembentuk garam. Misalnya, kromium membentuk oksida dasar CrO, oksida amfoter Cr 2 O 3 dan oksida asam CrO 3 .

Seperti dapat dilihat, sifat asam-basa dari oksida logam secara langsung bergantung pada tingkat oksidasi logam dalam oksida: semakin tinggi derajat oksidasi, semakin jelas sifat asamnya.

Yayasan

Yayasan - senyawa dengan rumus bentuk Me (OH) x, dimana x paling sering sama dengan 1 atau 2.

Pengecualian: Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 dan Pb (OH) 2 tidak termasuk basa, meskipun keadaan oksidasi logam +2. Senyawa ini adalah hidroksida amfoter, yang akan dibahas lebih rinci dalam bab ini.

Klasifikasi dasar

Basa diklasifikasikan menurut jumlah gugus hidrokso dalam satu unit struktural.

Basa dengan satu gugus hidrokso, mis. jenis MeOH, disebut asam basa tunggal dengan dua gugus hidrokso, yaitu jenis Me(OH)2 , masing-masing, asam dll.

Juga, basa dibagi menjadi larut (alkali) dan tidak larut.

Alkali mencakup secara eksklusif hidroksida dari logam alkali dan alkali tanah, serta talium hidroksida TlOH.

Nomenklatur dasar

Nama yayasan dibangun sesuai dengan prinsip berikut:

Sebagai contoh:

Fe (OH) 2 - besi (II) hidroksida,

Cu (OH) 2 - tembaga (II) hidroksida.

Dalam kasus di mana logam dalam zat kompleks memiliki keadaan oksidasi konstan, tidak diperlukan untuk menunjukkannya. Sebagai contoh:

NaOH - natrium hidroksida,

Ca (OH) 2 - kalsium hidroksida, dll.

asam

asam - zat kompleks, molekul yang mengandung atom hidrogen yang dapat digantikan oleh logam.

Rumus umum asam dapat ditulis sebagai H x A, di mana H adalah atom hidrogen yang dapat digantikan oleh logam, dan A adalah residu asam.

Misalnya, asam termasuk senyawa seperti H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 , HNO 2 , dll.

Klasifikasi asam

Menurut jumlah atom hidrogen yang dapat digantikan oleh logam, asam dibagi menjadi:

- tentang asam monobasa: HF, HCl, HBr, HI, HNO 3 ;

- d asam asetat: H2SO4, H2SO3, H2CO3;

- t asam rebas: H 3 PO 4 , H 3 BO 3 .

Perlu dicatat bahwa jumlah atom hidrogen dalam kasus asam organik paling sering tidak mencerminkan kebasaannya. Misalnya, asam asetat dengan rumus CH 3 COOH, meskipun ada 4 atom hidrogen dalam molekulnya, bukan empat-, tetapi monobasa. Kebasaan asam organik ditentukan oleh jumlah gugus karboksil (-COOH) dalam molekulnya.

Juga, menurut keberadaan oksigen dalam molekul asam, mereka dibagi menjadi anoksik (HF, HCl, HBr, dll.) dan yang mengandung oksigen (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, dll.). Asam teroksigenasi disebut juga asam okso.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang klasifikasi asam.

Tatanama asam dan residu asam

Daftar nama dan rumus asam dan residu asam berikut harus dipelajari.

Dalam beberapa kasus, sejumlah aturan berikut dapat membuat menghafal lebih mudah.

Seperti yang dapat dilihat dari tabel di atas, konstruksi penamaan sistematika asam anoksik adalah sebagai berikut:

Sebagai contoh:

HF, asam fluorida;

HCl, asam klorida;

H 2 S - asam hidrosulfida.

Nama-nama residu asam dari asam bebas oksigen dibangun sesuai dengan prinsip:

Misalnya, Cl - - klorida, Br - - bromida.

Nama asam yang mengandung oksigen diperoleh dengan menambahkan berbagai akhiran dan akhiran pada nama unsur pembentuk asam. Misalnya, jika unsur pembentuk asam dalam asam yang mengandung oksigen memiliki bilangan oksidasi tertinggi, maka nama asam tersebut dibuat sebagai berikut:

Misalnya asam sulfat H 2 S +6 O 4, asam kromat H 2 Cr +6 O 4.

Semua asam yang mengandung oksigen juga dapat diklasifikasikan sebagai hidroksida asam, karena gugus hidroksi (OH) ditemukan dalam molekulnya. Misalnya, ini dapat dilihat dari rumus grafis berikut dari beberapa asam yang mengandung oksigen:

Dengan demikian, asam sulfat dapat disebut sulfur (VI) hidroksida, asam nitrat - nitrogen (V) hidroksida, asam fosfat - fosfor (V) hidroksida, dll. Angka dalam tanda kurung mencirikan tingkat oksidasi unsur pembentuk asam. Varian nama asam yang mengandung oksigen seperti itu mungkin tampak sangat tidak biasa bagi banyak orang, namun, kadang-kadang nama tersebut dapat ditemukan dalam KIM nyata dari Unified State Examination dalam kimia dalam tugas untuk klasifikasi zat anorganik.

Hidroksida amfoter

Hidroksida amfoter - hidroksida logam yang menunjukkan sifat ganda, yaitu mampu menunjukkan sifat-sifat asam dan sifat-sifat basa.

Amfoter adalah hidroksida logam dalam keadaan oksidasi +3 dan +4 (serta oksida).

Juga, senyawa Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 dan Pb (OH) 2 termasuk sebagai pengecualian untuk hidroksida amfoter, meskipun tingkat oksidasi logam di dalamnya +2.

Untuk hidroksida amfoter dari logam tri dan tetravalen, keberadaan bentuk orto dan meta dimungkinkan, berbeda satu sama lain oleh satu molekul air. Misalnya, aluminium (III) hidroksida dapat berada dalam bentuk orto dari Al(OH) 3 atau bentuk meta dari AlO(OH) (metahidroksida).

Karena, seperti yang telah disebutkan, hidroksida amfoter menunjukkan baik sifat asam maupun sifat basa, rumus dan namanya juga dapat ditulis secara berbeda: baik sebagai basa atau sebagai asam. Sebagai contoh:

garam

garam - ini adalah zat kompleks, yang meliputi kation logam dan anion residu asam.

Jadi, misalnya, garam termasuk senyawa seperti KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3, dll.

Definisi di atas menggambarkan komposisi sebagian besar garam, namun ada garam yang tidak termasuk di bawahnya. Misalnya, alih-alih kation logam, garam mungkin mengandung kation amonium atau turunan organiknya. Itu. garam termasuk senyawa seperti, misalnya, (NH 4) 2 SO 4 (amonium sulfat), + Cl - (metilamonium klorida), dll.

Juga bertentangan dengan definisi garam di atas adalah kelas yang disebut garam kompleks, yang akan dibahas di akhir topik ini.

Klasifikasi garam

Di sisi lain, garam dapat dianggap sebagai produk substitusi kation hidrogen H + dalam asam untuk kation lain, atau sebagai produk substitusi ion hidroksida dalam basa (atau hidroksida amfoter) untuk anion lain.

Dengan substitusi lengkap, yang disebut sedang atau normal garam. Misalnya, dengan penggantian lengkap kation hidrogen dalam asam sulfat dengan kation natrium, garam rata-rata (normal) Na 2 SO 4 terbentuk, dan dengan penggantian lengkap ion hidroksida dalam basa Ca (OH) 2 dengan residu asam, ion nitrat membentuk garam rata-rata (normal) Ca(NO3)2.

Garam yang diperoleh dengan penggantian tidak sempurna kation hidrogen dalam asam dibasa (atau lebih) dengan kation logam disebut asam. Jadi, dengan penggantian kation hidrogen yang tidak lengkap dalam asam sulfat oleh kation natrium, garam asam NaHSO 4 terbentuk.

Garam yang terbentuk dengan substitusi tidak sempurna ion hidroksida dalam basa diacid (atau lebih) disebut basa tentang garam. Misalnya, dengan penggantian ion hidroksida yang tidak lengkap dalam basa Ca (OH) 2 dengan ion nitrat, basa tentang garam jernih Ca(OH)NO3 .

Garam yang terdiri dari kation dari dua logam yang berbeda dan anion dari residu asam hanya dari satu asam disebut garam ganda. Jadi, misalnya, garam ganda adalah KNaCO 3 , KMgCl 3 , dll.

Jika garam dibentuk oleh satu jenis kation dan dua jenis residu asam, garam semacam itu disebut campuran. Misalnya, garam campuran adalah senyawa Ca(OCl)Cl, CuBrCl, dll.

Ada garam yang tidak termasuk dalam definisi garam sebagai produk substitusi kation hidrogen dalam asam untuk kation logam atau produk substitusi ion hidroksida dalam basa untuk anion residu asam. Ini adalah garam kompleks. Jadi, misalnya, garam kompleks adalah natrium tetrahidroksozinkat dan tetrahidroksoaluminat dengan rumus masing-masing Na 2 dan Na. Kenali garam kompleks, antara lain, paling sering dengan adanya tanda kurung siku dalam rumus. Namun, harus dipahami bahwa agar suatu zat dapat diklasifikasikan sebagai garam, komposisinya harus mencakup kation apa pun, kecuali (atau sebagai pengganti) H +, dan dari anion harus ada anion selain (atau bukannya) OH -. Misalnya, senyawa H2 tidak termasuk dalam kelas garam kompleks, karena hanya kation hidrogen H+ yang ada dalam larutan selama disosiasi dari kation. Menurut jenis disosiasi, zat ini sebaiknya diklasifikasikan sebagai asam kompleks bebas oksigen. Demikian pula, senyawa OH bukan milik garam, karena senyawa ini terdiri dari kation + dan ion hidroksida OH -, yaitu itu harus dianggap sebagai dasar yang kompleks.

Tata nama garam

Tatanama garam sedang dan asam

Nama garam sedang dan garam asam didasarkan pada prinsip:

Jika tingkat oksidasi logam dalam zat kompleks konstan, maka itu tidak ditunjukkan.

Nama-nama residu asam diberikan di atas ketika mempertimbangkan nomenklatur asam.

Sebagai contoh,

Na 2 SO 4 - natrium sulfat;

NaHSO 4 - natrium hidrosulfat;

CaCO 3 - kalsium karbonat;

Ca (HCO 3) 2 - kalsium bikarbonat, dll.

Tata nama garam dasar

Nama-nama garam utama dibangun sesuai dengan prinsip:

Sebagai contoh:

(CuOH) 2 CO 3 - tembaga (II) hidroksokarbonat;

Fe (OH) 2 NO 3 - besi (III) dihidroksonitrat.

Tatanama garam kompleks

Tata nama senyawa kompleks jauh lebih rumit, dan Anda tidak perlu tahu banyak tentang tata nama garam kompleks untuk lulus ujian.

Seseorang harus dapat menyebutkan garam kompleks yang diperoleh dari interaksi larutan alkali dengan hidroksida amfoter. Sebagai contoh:

*Warna yang sama dalam rumus dan nama menunjukkan elemen yang sesuai dari rumus dan nama.

Nama-nama sepele zat anorganik

Nama-nama sepele dipahami sebagai nama zat yang tidak terkait, atau terkait lemah dengan komposisi dan strukturnya. Nama-nama sepele biasanya disebabkan oleh alasan historis atau sifat fisik atau kimia senyawa ini.

Daftar nama sepele zat anorganik yang perlu Anda ketahui:

Tidak 3	kriolit
SiO2	kuarsa, silika
FeS2	pirit, pirit besi
CaSO 4 2H 2 O	gips
CaC2	kalsium karbida
Al 4 C 3	aluminium karbida
KOH	kalium kaustik
NaOH	soda kaustik, soda kaustik
H2O2	hidrogen peroksida
CuSO 4 5H 2 O	vitriol biru
NH4Cl	amonia
CaCO3	kapur, marmer, batu kapur
N2O	gas ketawa
TIDAK 2	gas coklat
NaHCO3	makanan (minum) soda
Fe 3 O 4	oksida besi
NH 3 H 2 O (NH 4 OH)	amonia
BERSAMA	karbon monoksida
CO2	karbon dioksida
SiC	karborundum (silikon karbida)
PH 3	fosfin
NH3	amonia
KClO3	garam berthollet (kalium klorat)
(CuOH) 2 CO 3	perunggu
CaO	kapur mentah
Ca(OH)2	kapur mati
larutan encer Ca(OH) 2	air limau
suspensi padat Ca (OH) 2 dalam larutan berairnya	susu jeruk nipis
K2CO3	kalium karbonat
Na2CO3	soda abu
Na 2 CO 3 10H 2 O	soda kristal
MgO	magnesium