ქიმიური რეაქციების დროს ზოგიერთი ბმა იშლება და სხვა ბმები წარმოიქმნება. ქიმიური რეაქციები პირობითად იყოფა ორგანულ და არაორგანულებად. ორგანული რეაქციები განიხილება ისეთ რეაქციად, რომლებშიც ერთ-ერთი მაინც არის ორგანული ნაერთი, რომელიც ცვლის მოლეკულურ სტრუქტურას რეაქციის დროს. ორგანულ რეაქციებსა და არაორგანულ რეაქციებს შორის განსხვავება ისაა, რომ მათში, როგორც წესი, მოლეკულები მონაწილეობენ. ასეთი რეაქციების სიჩქარე დაბალია და პროდუქტის გამოსავლიანობა ჩვეულებრივ მხოლოდ 50-80% -ს შეადგენს. რეაქციის სიჩქარის გასაზრდელად გამოიყენება კატალიზატორები, იზრდება ტემპერატურა ან წნევა. შემდეგი, განიხილეთ ქიმიური რეაქციების ტიპები ორგანულ ქიმიაში.

კლასიფიკაცია ქიმიური გარდაქმნების ბუნების მიხედვით

• ჩანაცვლების რეაქციები
• დანამატის რეაქციები
• იზომერიზაციის რეაქცია და გადაწყობა
• ჟანგვის რეაქციები
• დაშლის რეაქციები

ჩანაცვლების რეაქციები

ჩანაცვლებითი რეაქციების დროს, საწყის მოლეკულაში ერთი ატომი ან ატომების ჯგუფი იცვლება სხვა ატომებით ან ატომების ჯგუფებით, რაც ქმნის ახალ მოლეკულას. როგორც წესი, ასეთი რეაქციები დამახასიათებელია გაჯერებული და არომატული ნახშირწყალბადებისთვის, მაგალითად:

დანამატის რეაქციები

დამატების რეაქციების დროს, ახალი ნაერთის ერთი მოლეკულა წარმოიქმნება ნივთიერების ორი ან მეტი მოლეკულისგან. ასეთი რეაქციები დამახასიათებელია უჯერი ნაერთებისთვის. არსებობს ჰიდროგენიზაციის (რედუქციის), ჰალოგენაციის, ჰიდროჰალოგენიზაციის, ჰიდრატაციის, პოლიმერიზაციის და ა.შ. რეაქციები:

1. ჰიდროგენიზაციაწყალბადის მოლეკულის დამატება:

ელიმინაციის რეაქცია (დაშლა)

დაშლის რეაქციების შედეგად, ორგანული მოლეკულები კარგავენ ატომებს ან ატომების ჯგუფებს და წარმოიქმნება ახალი ნივთიერება, რომელიც შეიცავს ერთ ან მეტ მრავალ კავშირს. ელიმინაციის რეაქციები მოიცავს რეაქციებს დეჰიდროგენაცია, გაუწყლოება, დეჰიდროჰალოგენაციადა ა.შ.:

იზომერიზაციის რეაქციები და გადაწყობა

ასეთი რეაქციების დროს ხდება ინტრამოლეკულური გადაწყობა, ე.ი. ატომების ან ატომების ჯგუფების გადასვლა მოლეკულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე რეაქციაში მონაწილე ნივთიერების მოლეკულური ფორმულის შეცვლის გარეშე, მაგალითად:

ჟანგვის რეაქციები

ჟანგვის რეაგენტის ზემოქმედების შედეგად, ორგანულ ატომში, მოლეკულაში ან იონში ნახშირბადის დაჟანგვის ხარისხი იზრდება ელექტრონების დონაციის გამო, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ახალი ნაერთი:

კონდენსაციის და პოლიკონდენსაციის რეაქციები

ისინი შედგება რამდენიმე (ორი ან მეტი) ორგანული ნაერთის ურთიერთქმედებაში ახალი C-C ბმების და დაბალი მოლეკულური წონის ნაერთის წარმოქმნით:

პოლიკონდენსაცია არის პოლიმერული მოლეკულის წარმოქმნა მონომერებისგან, რომლებიც შეიცავს ფუნქციურ ჯგუფებს დაბალი მოლეკულური წონის ნაერთის გამოყოფით. პოლიმერიზაციის რეაქციისგან განსხვავებით, რომლის შედეგადაც პოლიმერს აქვს მონომერის მსგავსი შემადგენლობა, პოლიკონდენსაციის რეაქციების შედეგად, წარმოქმნილი პოლიმერის შემადგენლობა განსხვავდება მისი მონომერისგან:

დაშლის რეაქციები

ეს არის რთული ორგანული ნაერთის ნაკლებად რთულ ან მარტივ ნივთიერებებად დაყოფის პროცესი:

C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია მექანიზმების მიხედვით

ორგანულ ნაერთებში კოვალენტური ბმების გაწყვეტით რეაქციების წარმოქმნა შესაძლებელია ორი მექანიზმით (ანუ ძველი ბმის გაწყვეტამდე და ახლის წარმოქმნამდე მიმავალი გზა) - ჰეტეროლიზური (იონური) და ჰომოლიზური (რადიკალური).

ჰეტეროლიზური (იონური) მექანიზმი

ჰეტეროლიზური მექანიზმის მიხედვით მიმდინარე რეაქციებში წარმოიქმნება იონური ტიპის შუალედური ნაწილაკები დამუხტული ნახშირბადის ატომით. ნაწილაკებს, რომლებსაც აქვთ დადებითი მუხტი, ეწოდება კარბოკაციონები, ხოლო უარყოფით მუხტს კარბანიონები. ამ შემთხვევაში, არ ხდება საერთო ელექტრონული წყვილის შესვენება, არამედ მისი გადასვლა ერთ-ერთ ატომზე, იონის წარმოქმნით:

ძლიერ პოლარული, მაგალითად, H–O, C–O და ადვილად პოლარიზებადი, მაგალითად, C–Br, C–I ობლიგაციები აჩვენებენ ჰეტეროლიზური გახლეჩის ტენდენციას.

ჰეტეროლიზური მექანიზმის მიხედვით მიმდინარე რეაქციები იყოფა ნუკლეოფილური და ელექტროფილური რეაქციები.რეაგენტს, რომელსაც აქვს ელექტრონული წყვილი კავშირის შესაქმნელად, ეწოდება ნუკლეოფილური ან ელექტრონის დონორი. მაგალითად, HO -, RO -, Cl -, RCOO -, CN -, R -, NH 2, H 2 O, NH 3, C 2 H 5 OH, ალკენები, არენები.

რეაგენტი, რომელსაც აქვს შეუვსებელი ელექტრონული გარსი და შეუძლია წყვილი ელექტრონის მიმაგრება ახალი ბმის წარმოქმნის პროცესში.ელექტროფილური რეაგენტები ეწოდება შემდეგ კატიონებს: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3. , BF 3, R-Cl, R2 C=O

ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციები

დამახასიათებელია ალკილისა და არილის ჰალოგენებისთვის:

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები

ელექტროფილური ჩანაცვლების რეაქციები

ელექტროფილური დანამატის რეაქციები

ჰომოლიზური (რადიკალური მექანიზმი)

ჰომოლიზური (რადიკალური) მექანიზმის მიხედვით მიმდინარე რეაქციებში პირველ ეტაპზე კოვალენტური ბმა იშლება რადიკალების წარმოქმნით. გარდა ამისა, ჩამოყალიბებული თავისუფალი რადიკალი მოქმედებს როგორც თავდასხმის რეაგენტი. რადიკალური მექანიზმით ბმის გაწყვეტა დამახასიათებელია არაპოლარული ან დაბალი პოლარობის კოვალენტური ბმებისთვის (C–C, N–N, C–H).

განასხვავებენ რადიკალური ჩანაცვლებისა და რადიკალური დამატების რეაქციებს

რადიკალური ჩანაცვლების რეაქციები

დამახასიათებელი ალკანებისთვის

რადიკალური დამატების რეაქციები

დამახასიათებელია ალკენებისა და ალკინებისთვის

ამრიგად, ჩვენ განვიხილეთ ორგანული ქიმიის ქიმიური რეაქციების ძირითადი ტიპები

კატეგორიები,

1) კლასიფიკაციის პირველი ნიშანი არის ელემენტების დაჟანგვის ხარისხის შეცვლა, რომლებიც ქმნიან რეაგენტებსა და პროდუქტებს.
ა) რედოქსი

FeS 2 + 18HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
ბ) ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე

CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O
რედოქსიეწოდება რეაქციები, რომელსაც თან ახლავს რეაგენტების შემადგენელი ქიმიური ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება. რედოქსი არაორგანულ ქიმიაში მოიცავს ყველა ჩანაცვლების რეაქციას და იმ დაშლისა და ნაერთების რეაქციებს, რომლებშიც სულ მცირე ერთი მარტივი ნივთიერებაა ჩართული. რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე, რომლებიც ქმნიან რეაქტიულ ნივთიერებებს და რეაქციის პროდუქტებს, მოიცავს ყველა გაცვლის რეაქციას.

2) ქიმიური რეაქციები კლასიფიცირდება პროცესის ბუნების მიხედვით, ანუ რეაგენტებისა და პროდუქტების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით.
- კავშირის ან შეერთების რეაქციებიორგანულ ქიმიაში.
იმისათვის, რომ შევიდეს დამატებით რეაქციაში, ორგანულ მოლეკულას უნდა ჰქონდეს მრავალჯერადი ბმა (ან ციკლი), ეს მოლეკულა იქნება მთავარი (სუბსტრატი). უფრო მარტივი მოლეკულა (ხშირად არაორგანული ნივთიერება, რეაგენტი) მიმაგრებულია მრავლობითი ბმის გაწყვეტის ან რგოლის გახსნის ადგილზე.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

CaO + CO 2 \u003d CaCO 3

დაშლის რეაქციები.
დაშლის რეაქციები შეიძლება განიხილებოდეს, როგორც ნაერთების ინვერსიული პროცესები.

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

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

- ჩანაცვლების რეაქციები.
მათი განმასხვავებელი თვისებაა მარტივი ნივთიერების ურთიერთქმედება რთულთან. ასეთი რეაქციები არსებობს ორგანულ ქიმიაში.
თუმცა, ორგანულ ნივთიერებებში „ჩანაცვლების“ ცნება უფრო ფართოა, ვიდრე არაორგანულ ქიმიაში. თუ თავდაპირველი ნივთიერების მოლეკულაში რომელიმე ატომი ან ფუნქციური ჯგუფი შეიცვალა სხვა ატომით ან ჯგუფით, ესეც შემცვლელი რეაქციებია, თუმცა არაორგანული ქიმიის თვალსაზრისით, პროცესი გაცვლის რეაქციას ჰგავს.

Zn + CuSO 4 \u003d Cu + ZnSO 4

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
– გაცვლა (მათ შორის ნეიტრალიზაცია).

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

KCl + AgNO 3 = AgCl¯ + KNO 3

3) თუ შესაძლებელია, მიედინება საპირისპირო მიმართულებით - შექცევადი და შეუქცევადი.

4) ბმის გაწყვეტის ტიპის მიხედვით - ჰომოლიტური (თანაბარი წყვეტა, თითოეული ატომი იღებს 1 ელექტრონს) და ჰეტეროლიზური (არათანაბარი გაწყვეტა - მიიღება წყვილი ელექტრონი)

5) თერმული ეფექტით
ეგზოთერმული (სითბოს გამომუშავება) და ენდოთერმული (სითბოს შთანთქმა). დაწყვილების რეაქციები ჩვეულებრივ იქნება ეგზოთერმული რეაქციები, ხოლო დაშლის რეაქციები - ენდოთერმული. იშვიათი გამონაკლისი არის აზოტის რეაქცია ჟანგბადთან - ენდოთერმული:
N2 + O2 → 2NO - ქ

6) ფაზის მიხედვით
ა) ჰომოგენური (ერთგვაროვანი ნივთიერებები, ერთ ფაზაში, მაგალითად g-d, რეაქციები ხსნარებში)
ბ) ჰეტეროგენული (ქალბატონი, G-TV, W-TV, რეაქციები შეურევ სითხეებს შორის)

7) კატალიზატორის გამოყენების შესახებ. კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას.
ა) კატალიზური (მათ შორის ფერმენტული) - ისინი პრაქტიკულად არ მიდიან კატალიზატორის გამოყენების გარეშე.
ბ) არაკატალიზური.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია არაორგანულ და ორგანულ ქიმიაში ხორციელდება სხვადასხვა კლასიფიკაციის მახასიათებლების საფუძველზე, რომელთა დეტალები მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.

შეუქცევადიარის რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს მხოლოდ წინა მიმართულებით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება პროდუქტები, რომლებიც არ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. შეუქცევადი მოიცავს ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც იწვევს ოდნავ დისოცირებული ნაერთების წარმოქმნას, გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ენერგია, აგრეთვე ის, რომლებშიც საბოლოო პროდუქტები ტოვებენ რეაქციის სფეროს აირისებრ ან ნალექის სახით, მაგალითად:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

შექცევადიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს მოცემულ ტემპერატურაზე ერთდროულად ორი საპირისპირო მიმართულებით შესაბამისი სიჩქარით. ასეთი რეაქციების განტოლებების დაწერისას ტოლობის ნიშანი იცვლება საპირისპიროდ მიმართული ისრებით. შექცევადი რეაქციის უმარტივესი მაგალითია ამიაკის სინთეზი აზოტისა და წყალბადის ურთიერთქმედებით:

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

საწყის მოლეკულაში ქიმიური ბმის რღვევის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ ჰომლიზურ და ჰეტეროლიზურ რეაქციებს.

ჰომოლიზურირეაქციებს უწოდებენ, რომლებშიც ბმების გაწყვეტის შედეგად წარმოიქმნება ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონი – თავისუფალი რადიკალები.

ჰეტეროლიზურიეწოდება რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს იონური ნაწილაკების - კათიონებისა და ანიონების წარმოქმნით.

რადიკალი(ჯაჭვური) ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც მოიცავს რადიკალებს, ეწოდება, მაგალითად:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

იონურიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს იონების მონაწილეობით, მაგალითად:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

ელექტროფილური ეხება ორგანული ნაერთების ჰეტეროლიზურ რეაქციებს ელექტროფილებთან - ნაწილაკებთან, რომლებიც ატარებენ მთლიან ან წილად დადებით მუხტს. ისინი იყოფა ელექტროფილური ჩანაცვლების და ელექტროფილური დამატების რეაქციებად, მაგალითად:

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

ნუკლეოფილური ეხება ორგანული ნაერთების ჰეტეროლიზურ რეაქციებს ნუკლეოფილებთან - ნაწილაკებთან, რომლებიც ატარებენ მთელ რიცხვს ან წილად უარყოფით მუხტს. ისინი იყოფა ნუკლეოფილურ ჩანაცვლებით და ნუკლეოფილურ დამატების რეაქციებად, მაგალითად:

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
ეგზოთერმულიარის ქიმიური რეაქციები, რომლებიც ათავისუფლებს სითბოს. ენთალპიის (სითბო შემცველობა) ცვლილების სიმბოლოა ΔH, ხოლო რეაქციის თერმული ეფექტი არის Q. ეგზოთერმული რეაქციებისთვის Q > 0 და ΔH.< 0.

ენდოთერმულიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს სითბოს შთანთქმით. ენდოთერმული რეაქციებისთვის Q< 0, а ΔH > 0.

ერთგვაროვანირეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ერთგვაროვან გარემოში, ეწოდება.

ჰეტეროგენულიეწოდება რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება არაერთგვაროვან გარემოში, რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების კონტაქტურ ზედაპირზე, რომლებიც არიან სხვადასხვა ფაზაში, მაგალითად, მყარი და აირისებრი, თხევადი და აირისებრი, ორ შეურევ სითხეში.

კატალიზური რეაქციები მიმდინარეობს მხოლოდ კატალიზატორის თანდასწრებით. არაკატალიზური რეაქციები მიმდინარეობს კატალიზატორის არარსებობის შემთხვევაში.

ორგანული რეაქციების კლასიფიკაცია მოცემულია ცხრილში:

გაკვეთილი 2

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია არაორგანულ ქიმიაში

ქიმიური რეაქციები კლასიფიცირდება სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით.

საწყისი ნივთიერებებისა და რეაქციის პროდუქტების რაოდენობის მიხედვით

დაშლა -რეაქცია, რომლის დროსაც ერთი ნაერთისგან წარმოიქმნება ორი ან მეტი მარტივი ან რთული ნივთიერება

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

ნაერთი- რეაქცია, რომლის დროსაც ორი ან მეტი მარტივი ან რთული ნივთიერება ყალიბდება ერთ კომპლექსად

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

ცვლილება- რეაქცია, რომელიც ხდება მარტივ და რთულ ნივთიერებებს შორის, რომელშიც მარტივი ნივთიერების ატომები იცვლება რთული ნივთიერების ერთ-ერთი ელემენტის ატომებით.

Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2

Გაცვლარეაქცია, რომელშიც ორი ნაერთი ცვლის თავის შემადგენელ კომპონენტებს

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

გაცვლის ერთ-ერთი რეაქცია ნეიტრალიზაციაეს არის რეაქცია მჟავასა და ფუძეს შორის, რომელიც წარმოქმნის მარილს და წყალს.

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

თერმული ეფექტით

რეაქციებს, რომლებიც ათავისუფლებენ სითბოს, ეწოდება ეგზოთერმული რეაქციები.

C + O 2 → CO 2 + Q

2) რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს სითბოს შთანთქმით, ეწოდება ენდოთერმული რეაქციები.

N 2 + O 2 → 2NO - Q

შექცევადობის საფუძველზე

შექცევადირეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ერთსა და იმავე პირობებში ორი ერთმანეთის საპირისპირო მიმართულებით.

რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს მხოლოდ ერთი მიმართულებით და მთავრდება საწყისი მასალების საბოლოო გარდაქმნით, ეწოდება შეუქცევადიამ შემთხვევაში, გაზი, ნალექი ან დაბალი დისოციაციური ნივთიერება, წყალი, უნდა გამოთავისუფლდეს.

BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl

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

რედოქსის რეაქციები- რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ჟანგვის ხარისხის ცვლილებით.

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

და რეაქციები, რომლებიც ხდება ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე.

HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O

5.ერთგვაროვანირეაქციები, თუ საწყისი მასალები და რეაქციის პროდუქტები ერთნაირი აგრეგაციის მდგომარეობაშია. და ჰეტეროგენულირეაქციები, თუ რეაქციის პროდუქტები და საწყისი მასალები აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაშია.

მაგალითად: ამიაკის სინთეზი.

რედოქსის რეაქციები.

არსებობს ორი პროცესი:

დაჟანგვა- ეს არის ელექტრონების დაბრუნება, რის შედეგადაც იზრდება ჟანგვის ხარისხი. ატომი არის მოლეკულა ან იონი, რომელიც აძლევს ელექტრონს, ეწოდება შემცირების აგენტი.

Mg 0 - 2e → Mg +2

აღდგენა -ელექტრონების დამატების პროცესი, რის შედეგადაც მცირდება დაჟანგვის ხარისხი. ატომი მოლეკულას ან იონს, რომელიც იღებს ელექტრონს, ეწოდება ჟანგვის აგენტი.

S 0 +2e → S -2

O 2 0 +4e → 2O -2

რედოქს რეაქციებში უნდა დაიცვან წესი ელექტრონული ბალანსი(დამაგრებული ელექტრონების რაოდენობა ტოლი უნდა იყოს მოცემულების რაოდენობას, არ უნდა იყოს თავისუფალი ელექტრონები). ასევე, ის უნდა იყოს დაცული ატომური ბალანსი(მარცხენა მხარეს მსგავსი ატომების რაოდენობა უნდა იყოს მარჯვენა მხარეს ატომების რაოდენობის ტოლი)

რედოქსული რეაქციების დაწერის წესი.

დაწერეთ რეაქციის განტოლება

დააყენეთ ჟანგვის მდგომარეობა

იპოვეთ ელემენტები, რომელთა ჟანგვის მდგომარეობა იცვლება

ჩამოწერეთ ისინი წყვილებში.

იპოვნეთ ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი

დაწერეთ ჟანგვის ან შემცირების პროცესი

ელექტრონების გათანაბრება ელექტრონული ბალანსის წესის გამოყენებით (იპოვეთ i.c.) კოეფიციენტების დაყენებით

დაწერეთ შემაჯამებელი განტოლება

ჩაწერეთ კოეფიციენტები ქიმიური რეაქციის განტოლებაში

KClO 3 → KClO 4 + KCl; N 2 + H 2 → NH 3; H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O; Al + O 2 \u003d Al 2 O 3;

Сu + 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

. ქიმიური რეაქციების სიჩქარე. ქიმიური რეაქციების სიჩქარის დამოკიდებულება რეაგენტების კონცენტრაციაზე, ტემპერატურასა და ბუნებაზე.

ქიმიური რეაქციები სხვადასხვა სიჩქარით მიმდინარეობს. მეცნიერება დაკავებულია ქიმიური რეაქციის სიჩქარის შესწავლით, აგრეთვე პროცესის პირობებზე მისი დამოკიდებულების იდენტიფიცირებით - ქიმიური კინეტიკა.

ერთგვაროვანი რეაქციის υ განისაზღვრება ნივთიერების რაოდენობის ცვლილებით მოცულობის ერთეულზე:

υ \u003d Δ n / Δt ∙ V

სადაც Δ n არის ერთ-ერთი ნივთიერების მოლის რაოდენობის ცვლილება (ყველაზე ხშირად საწყისი, მაგრამ შეიძლება იყოს რეაქციის პროდუქტიც), (მოლი);

V - გაზის ან ხსნარის მოცულობა (ლ)

ვინაიდან Δ n / V = ​​ΔC (კონცენტრაციის ცვლილება), მაშინ

υ \u003d Δ C / Δt (mol / l ∙ s)

ჰეტეროგენული რეაქციის υ განისაზღვრება ნივთიერების რაოდენობის ცვლილებით დროის ერთეულზე ნივთიერების საკონტაქტო ზედაპირის ერთეულზე.

υ \u003d Δ n / Δt ∙ S

სადაც Δ n არის ნივთიერების (რეაგენტის ან პროდუქტის) რაოდენობის ცვლილება (მოლი);

Δt არის დროის ინტერვალი (s, min);

S - ნივთიერებების კონტაქტის ზედაპირის ფართობი (სმ 2, მ 2)

რატომ არ არის ერთნაირი სხვადასხვა რეაქციების სიჩქარე?

ქიმიური რეაქციის დასაწყებად, რეაგენტების მოლეკულები უნდა შეეჯახონ. მაგრამ ყოველი შეჯახება არ იწვევს ქიმიურ რეაქციას. იმისთვის, რომ შეჯახებამ გამოიწვიოს ქიმიური რეაქცია, მოლეკულებს უნდა ჰქონდეთ საკმარისად მაღალი ენერგია. ნაწილაკებს, რომლებიც ერთმანეთს ეჯახებიან ქიმიურ რეაქციაში, ეწოდება აქტიური.მათ აქვთ ჭარბი ენერგია ნაწილაკების უმეტესობის საშუალო ენერგიასთან - აქტივაციის ენერგიასთან შედარებით ე აქტი . ნივთიერებაში გაცილებით ნაკლები აქტიური ნაწილაკებია, ვიდრე საშუალო ენერგიით, ამიტომ, მრავალი რეაქციის დასაწყებად, სისტემას უნდა მიეცეს გარკვეული ენერგია (შუქის ციმციმი, გათბობა, მექანიკური დარტყმა).

ენერგეტიკული ბარიერი (მნიშვნელობა ე აქტი) სხვადასხვა რეაქცია განსხვავებულია, რაც უფრო დაბალია, მით უფრო ადვილი და სწრაფია რეაქცია.

2. ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ υ(ნაწილაკების შეჯახების რაოდენობა და მათი ეფექტურობა).

1) რეაგენტების ბუნება:მათი შემადგენლობა, სტრუქტურა => აქტივაციის ენერგია

▪ რაც ნაკლებია ე აქტი, მით მეტი υ;

2) ტემპერატურა: t ყოველ 10 0 C-ზე, υ 2-4 ჯერ (ვან ჰოფის წესი).

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

დავალება 1.გარკვეული რეაქციის სიჩქარე 0 0 C ტემპერატურაზე არის 1 მოლ/ლ ∙ სთ, რეაქციის ტემპერატურული კოეფიციენტი არის 3. როგორი იქნება ამ რეაქციის სიჩქარე 30 0 C ტემპერატურაზე?

υ 2 \u003d υ 1 ∙ γ Δt / 10

υ 2 \u003d 1 ∙ 3 30-0 / 10 \u003d 3 3 \u003d 27 მოლ / ლ ∙ სთ

3) კონცენტრაცია:რაც მეტია, მით უფრო ხშირად ხდება შეჯახება და υ. რეაქციის მუდმივ ტემპერატურაზე mA + nB = C მასის მოქმედების კანონის მიხედვით:

υ \u003d k ∙ С ა მ ∙ C ბ ნ

სადაც k არის სიჩქარის მუდმივი;

С – კონცენტრაცია (მოლ/ლ)

მოქმედი მასების კანონი:

ქიმიური რეაქციის სიჩქარე პროპორციულია რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციების პროდუქტის, მიღებული სიმძლავრით, რომელიც ტოლია მათი კოეფიციენტების რეაქციის განტოლებაში.

დავალება 2.რეაქცია მიმდინარეობს A + 2B → C განტოლების მიხედვით. რამდენჯერ და როგორ შეიცვლება რეაქციის სიჩქარე B ნივთიერების კონცენტრაციის 3-ჯერ გაზრდით?

ამოხსნა: υ = k ∙ C A m ∙ C B n

υ \u003d k ∙ C A ∙ C B 2

υ 1 = k ∙ a ∙ 2-ში

υ 2 \u003d k ∙ a ∙ 3 2-ში

υ 1 / υ 2 \u003d a ∙ 2 / a ∙ 9 2-ში \u003d 1/9

პასუხი: გაზარდეთ 9-ჯერ

აირისებრი ნივთიერებებისთვის რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია წნევაზე

რაც მეტი წნევაა, მით მეტია სიჩქარე.

4) კატალიზატორებინივთიერებები, რომლებიც ცვლის რეაქციის მექანიზმს ე აქტი => υ .

▪ კატალიზატორები უცვლელი რჩება რეაქციის ბოლოს

▪ ფერმენტები წარმოადგენენ ბიოლოგიურ კატალიზატორებს, ბუნებით ცილებს.

▪ ინჰიბიტორები - ნივთიერებები, რომლებიც ↓ υ

1. რეაქციის მიმდინარეობისას რეაგენტების კონცენტრაცია:

1) იზრდება

2) არ იცვლება

3) მცირდება

4) არ ვიცი

2. როდესაც რეაქცია გრძელდება, პროდუქტების კონცენტრაცია:

1) იზრდება

2) არ იცვლება

3) მცირდება

4) არ ვიცი

3. ერთგვაროვანი რეაქციისთვის A + B → ... საწყისი ნივთიერებების მოლური კონცენტრაციის ერთდროული ზრდით 3-ჯერ, რეაქციის სიჩქარე იზრდება:

1) 2-ჯერ

2) 3 ჯერ

4) 9 ჯერ

4. რეაქციის სიჩქარე H 2 + J 2 → 2HJ შემცირდება 16-ჯერ რეაგენტების მოლარული კონცენტრაციების ერთდროული შემცირებით:

1) 2-ჯერ

2) 4 ჯერ

5. CO 2 + H 2 → CO + H 2 O-ის რეაქციის სიჩქარე იზრდება მოლარული კონცენტრაციის 3-ჯერ (CO 2) მატებასთან ერთად და 2-ჯერ (H 2) იზრდება:

1) 2-ჯერ

2) 3 ჯერ

4) 6 ჯერ

6. რეაქციის სიჩქარე C (T) + O 2 → CO 2 V-კონსტთან და რეაგენტების რაოდენობის 4-ჯერ გაზრდით იზრდება:

1) 4 ჯერ

4) 32 ჯერ

10. რეაქციის სიჩქარე A + B → ... გაიზრდება:

1) A-ს კონცენტრაციის დაქვეითება

2) B კონცენტრაციის მატება

3) გაგრილება

4) წნევის შემცირება

7. Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 რეაქციის სიჩქარე უფრო მაღალია გამოყენებისას:

1) რკინის ფხვნილი და არა ნაჭრები

2) რკინის ჩიფსები და არა ფხვნილი

3) კონცენტრირებული H 2 SO 4, არა განზავებული H 2 SO 4

4) არ ვიცი

8. რეაქციის სიჩქარე 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 იქნება უფრო მაღალი, თუ იყენებთ:

1) 3% H 2 O 2 ხსნარი და კატალიზატორი

2) 30% H 2 O 2 ხსნარი და კატალიზატორი

3) 3% H 2 O 2 ხსნარი (კატალიზატორის გარეშე)

4) 30% H 2 O 2 ხსნარი (კატალიზატორის გარეშე)

ქიმიური ბალანსი. ბალანსის ცვლილებაზე მოქმედი ფაქტორები. ლე შატელიეს პრინციპი.

ქიმიური რეაქციები შეიძლება დაიყოს მათი მიმართულების მიხედვით

▪ შეუქცევადი რეაქციებიგააგრძელეთ მხოლოდ ერთი მიმართულებით (იონების გაცვლის რეაქციები , ↓, MDS, წვის და სხვა.)

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

▪ შექცევადი რეაქციებიიმავე პირობებში მიედინება საპირისპირო მიმართულებით (↔).

მაგალითად, N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

შექცევადი რეაქციის მდგომარეობა, რომელშიც υ → = υ ← დაურეკა ქიმიური ბალანსი.

იმისათვის, რომ რეაქცია ქიმიურ მრეწველობაში მოხდეს მაქსიმალურად სრულად, აუცილებელია წონასწორობის გადატანა პროდუქტისკენ. იმის დასადგენად, თუ როგორ შეცვლის სისტემაში წონასწორობას ერთი ან სხვა ფაქტორი, გამოიყენეთ ლე შატელიეს პრინციპი(1844):

ლე შატელიეს პრინციპი: თუ გარეგანი ზეგავლენა განხორციელდება წონასწორობის სისტემაზე (ცვლილება t, p, C), მაშინ წონასწორობა გადაინაცვლებს იმ მიმართულებით, რომელიც შეასუსტებს ამ ზემოქმედებას.

ბალანსი იცვლება:

1) C-ზე რეაქცია →,

C-ზე ← ;

2) p-ზე (გაზებისთვის) - მოცულობის შემცირების მიმართულებით,

↓ p - V-ის გაზრდის მიმართულებით;

თუ რეაქცია მიმდინარეობს აირისებრი ნივთიერებების მოლეკულების რაოდენობის შეცვლის გარეშე, მაშინ წნევა არ იმოქმედებს წონასწორობაზე ამ სისტემაში.

3) t - ენდოთერმული რეაქციის მიმართ (- Q),

↓ t - ეგზოთერმული რეაქციის მიმართ (+ Q).

დავალება 3.როგორ უნდა შეიცვალოს PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 - Q ერთგვაროვანი სისტემის ნივთიერებების კონცენტრაციები, წნევა და ტემპერატურა, რათა წონასწორობა გადაიტანოს PCl 5-ის დაშლისკენ (→)

↓ C (PCl 3) და C (Cl 2)

დავალება 4.როგორ გადავიტანოთ რეაქციის ქიმიური წონასწორობა 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q at

ა) ტემპერატურის მატება;

ბ) წნევის მომატება

1. მეთოდი, რომელიც ცვლის 2CuO (T) + CO Cu 2 O (T) + CO 2 რეაქციის წონასწორობას მარჯვნივ (→) არის:

1) ნახშირბადის მონოქსიდის კონცენტრაციის გაზრდა

2) ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის მომატება

3) ზედაპირული ოქსიდის კონცენტრაციის შემცირება (I)

4) სპილენძის ოქსიდის კონცენტრაციის შემცირება (II)

2. ერთგვაროვან რეაქციაში 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, წნევის მატებასთან ერთად, წონასწორობა შეიცვლება:

2) უფლება

3) არ მოძრაობს

4) არ ვიცი

8. გაცხელებისას რეაქციის წონასწორობა N 2 + O 2 2NO - Q:

1) გადაადგილება მარჯვნივ

2) გადაადგილება მარცხნივ

3) არ მოძრაობს

4) არ ვიცი

9. გაციებისას H 2 + S H 2 S + Q რეაქციის წონასწორობა:

1) გადაადგილება მარცხნივ

2) გადაადგილება მარჯვნივ

3) არ მოძრაობს

4) არ ვიცი

1. ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია არაორგანულ და ორგანულ ქიმიაში

   დოკუმენტი

   Tasks A 19 (USE 2012) კლასიფიკაცია ქიმიური რეაქციები in არაორგანულიდა ორგანული ქიმია. რომ რეაქციებიჩანაცვლება ეხება: 1) პროპენისა და წყლის ურთიერთქმედებას, 2) ...

2. ქიმიის გაკვეთილების თემატური დაგეგმვა 8-11 კლასებში 6

   თემატური დაგეგმვა

   1 ქიმიური რეაქციები 11 11 კლასიფიკაცია ქიმიური რეაქციები in არაორგანული ქიმია. (C) 1 კლასიფიკაცია ქიმიური რეაქციებიორგანულში ქიმია. (C) 1 სიჩქარე ქიმიური რეაქციები. აქტივაციის ენერგია. 1 ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სიჩქარეზე ქიმიური რეაქციები ...

3. კითხვები ქიმიაში გამოცდებისთვის nu(K)orc pho-ს I კურსის სტუდენტებისთვის

   დოკუმენტი

   მეთანი, მეთანის გამოყენება. კლასიფიკაცია ქიმიური რეაქციები in არაორგანული ქიმია. ფიზიკური და ქიმიურიეთილენის თვისებები და გამოყენება. ქიმიურიწონასწორობა და მისი პირობები...

4. ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია არაორგანულ და ორგანულ ქიმიაში ხორციელდება სხვადასხვა კლასიფიკაციის მახასიათებლების საფუძველზე, რომელთა დეტალები მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.

   ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლით

   კლასიფიკაციის პირველი ნიშანი არის ელემენტების დაჟანგვის ხარისხის შეცვლა, რომლებიც ქმნიან რეაგენტებსა და პროდუქტებს.
   ა) რედოქსი
   ბ) ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე
   რედოქსიეწოდება რეაქციები, რომელსაც თან ახლავს რეაგენტების შემადგენელი ქიმიური ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება. რედოქსი არაორგანულ ქიმიაში მოიცავს ყველა ჩანაცვლების რეაქციას და იმ დაშლისა და ნაერთების რეაქციებს, რომლებშიც სულ მცირე ერთი მარტივი ნივთიერებაა ჩართული. რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე, რომლებიც ქმნიან რეაქტიულ ნივთიერებებს და რეაქციის პროდუქტებს, მოიცავს ყველა გაცვლის რეაქციას.

   

   რეაგენტებისა და პროდუქტების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით

   ქიმიური რეაქციები კლასიფიცირდება პროცესის ბუნების მიხედვით, ანუ რეაქტანტებისა და პროდუქტების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით.

   კავშირის რეაქციებიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რის შედეგადაც რთული მოლეკულები მიიღება რამდენიმე მარტივიდან, მაგალითად:
   4Li + O 2 = 2Li 2 O

   დაშლის რეაქციებიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რის შედეგადაც მარტივი მოლეკულები მიიღება უფრო რთული მოლეკულებისგან, მაგალითად:
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

   დაშლის რეაქციები შეიძლება განიხილებოდეს, როგორც ნაერთების ინვერსიული პროცესები.

   ჩანაცვლების რეაქციებიქიმიურ რეაქციებს უწოდებენ, რის შედეგადაც ნივთიერების მოლეკულაში ატომი ან ატომების ჯგუფი იცვლება სხვა ატომით ან ატომების ჯგუფით, მაგალითად:
   Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 

   მათი განმასხვავებელი თვისებაა მარტივი ნივთიერების ურთიერთქმედება რთულთან. ასეთი რეაქციები არსებობს ორგანულ ქიმიაში.
   თუმცა, ორგანულ ნივთიერებებში „ჩანაცვლების“ ცნება უფრო ფართოა, ვიდრე არაორგანულ ქიმიაში. თუ თავდაპირველი ნივთიერების მოლეკულაში რომელიმე ატომი ან ფუნქციური ჯგუფი შეიცვალა სხვა ატომით ან ჯგუფით, ესეც შემცვლელი რეაქციებია, თუმცა არაორგანული ქიმიის თვალსაზრისით, პროცესი გაცვლის რეაქციას ჰგავს.
   - გაცვლა (მათ შორის ნეიტრალიზაცია).
   გაცვლითი რეაქციებიმოვუწოდებთ ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც წარმოიქმნება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე და იწვევს რეაგენტების შემადგენელი ნაწილების გაცვლას, მაგალითად:
   AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

   

   იმოძრავეთ საპირისპირო მიმართულებით, თუ ეს შესაძლებელია.

   თუ შესაძლებელია, გააგრძელეთ საპირისპირო მიმართულებით - შექცევადი და შეუქცევადი.

   შექცევადიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს მოცემულ ტემპერატურაზე ერთდროულად ორი საპირისპირო მიმართულებით შესაბამისი სიჩქარით. ასეთი რეაქციების განტოლებების დაწერისას ტოლობის ნიშანი იცვლება საპირისპიროდ მიმართული ისრებით. შექცევადი რეაქციის უმარტივესი მაგალითია ამიაკის სინთეზი აზოტისა და წყალბადის ურთიერთქმედებით:

   N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

   შეუქცევადიარის რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს მხოლოდ წინა მიმართულებით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება პროდუქტები, რომლებიც არ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. შეუქცევადი მოიცავს ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც იწვევს ოდნავ დისოცირებული ნაერთების წარმოქმნას, გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ენერგია, აგრეთვე ის, რომლებშიც საბოლოო პროდუქტები ტოვებენ რეაქციის სფეროს აირისებრ ან ნალექის სახით, მაგალითად:

   HCl + NaOH = NaCl + H2O

   2Ca + O 2 \u003d 2CaO

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

   

   თერმული ეფექტით

   ეგზოთერმულიარის ქიმიური რეაქციები, რომლებიც ათავისუფლებს სითბოს. ენთალპიის (სითბო შემცველობა) ცვლილების სიმბოლოა ΔH, ხოლო რეაქციის თერმული ეფექტი არის Q. ეგზოთერმული რეაქციებისთვის Q > 0 და ΔH.< 0.

   ენდოთერმულიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს სითბოს შთანთქმით. ენდოთერმული რეაქციებისთვის Q< 0, а ΔH > 0.

   დაწყვილების რეაქციები ჩვეულებრივ იქნება ეგზოთერმული რეაქციები, ხოლო დაშლის რეაქციები - ენდოთერმული. იშვიათი გამონაკლისი არის აზოტის რეაქცია ჟანგბადთან - ენდოთერმული:
   N2 + O2 → 2NO - ქ

   

   ფაზის მიხედვით

   ერთგვაროვანიეწოდება რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ერთგვაროვან გარემოში (ერთგვაროვანი ნივთიერებები, ერთ ფაზაში, მაგალითად, გ-გ, რეაქციები ხსნარებში).

   ჰეტეროგენულიეწოდება რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება არაერთგვაროვან გარემოში, რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების კონტაქტურ ზედაპირზე, რომლებიც არიან სხვადასხვა ფაზაში, მაგალითად, მყარი და აირისებრი, თხევადი და აირისებრი, ორ შეურევ სითხეში.

   კატალიზატორის გამოყენებით

   კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას.

   კატალიზური რეაქციებიგაგრძელება მხოლოდ კატალიზატორის (მათ შორის ფერმენტული) თანდასწრებით.

   არაკატალიზური რეაქციებიმუშაობს კატალიზატორის არარსებობის შემთხვევაში.

   რღვევის ტიპის მიხედვით

   საწყის მოლეკულაში ქიმიური ბმის რღვევის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ ჰომლიზურ და ჰეტეროლიზურ რეაქციებს.

   ჰომოლიზურირეაქციებს უწოდებენ, რომლებშიც ბმების გაწყვეტის შედეგად წარმოიქმნება ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონი – თავისუფალი რადიკალები.

   ჰეტეროლიზურიეწოდება რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს იონური ნაწილაკების - კათიონებისა და ანიონების წარმოქმნით.

   • ჰომოლიზური (თანაბარი უფსკრული, თითოეული ატომი იღებს 1 ელექტრონს)
   • ჰეტეროლიზური (არათანაბარი უფსკრული - მიიღება წყვილი ელექტრონი)

   რადიკალი(ჯაჭვური) ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც მოიცავს რადიკალებს, ეწოდება, მაგალითად:

   CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

   იონურიეწოდება ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს იონების მონაწილეობით, მაგალითად:

   KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

   ელექტროფილური ეხება ორგანული ნაერთების ჰეტეროლიზურ რეაქციებს ელექტროფილებთან - ნაწილაკებთან, რომლებიც ატარებენ მთლიან ან წილად დადებით მუხტს. ისინი იყოფა ელექტროფილური ჩანაცვლების და ელექტროფილური დამატების რეაქციებად, მაგალითად:

   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

   ნუკლეოფილური ეხება ორგანული ნაერთების ჰეტეროლიზურ რეაქციებს ნუკლეოფილებთან - ნაწილაკებთან, რომლებიც ატარებენ მთელ რიცხვს ან წილად უარყოფით მუხტს. ისინი იყოფა ნუკლეოფილურ ჩანაცვლებით და ნუკლეოფილურ დამატების რეაქციებად, მაგალითად:

   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

   ორგანული რეაქციების კლასიფიკაცია

   ორგანული რეაქციების კლასიფიკაცია მოცემულია ცხრილში:

   

   ნივთიერებების ქიმიური თვისებები ვლინდება სხვადასხვა ქიმიურ რეაქციაში.

   ნივთიერებების გარდაქმნები, რომლებსაც თან ახლავს მათი შემადგენლობის და (ან) სტრუქტურის ცვლილება, ე.წ ქიმიური რეაქციები. ხშირად გვხვდება შემდეგი განმარტება: ქიმიური რეაქციასაწყისი ნივთიერებების (რეაგენტების) საბოლოო ნივთიერებებად (პროდუქტებად) გარდაქმნის პროცესს ე.წ.

   ქიმიური რეაქციები იწერება ქიმიური განტოლებებისა და სქემების გამოყენებით, რომლებიც შეიცავს საწყისი მასალების და რეაქციის პროდუქტების ფორმულებს. ქიმიურ განტოლებებში, სქემებისგან განსხვავებით, თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობა ერთნაირია მარცხენა და მარჯვენა მხარეს, რაც ასახავს მასის შენარჩუნების კანონს.

   განტოლების მარცხენა მხარეს იწერება საწყისი ნივთიერებების (რეაგენტების) ფორმულები, მარჯვენა მხარეს - ქიმიური რეაქციის შედეგად მიღებული ნივთიერებები (რეაქციის პროდუქტები, საბოლოო ნივთიერებები). მარცხენა და მარჯვენა გვერდების დამაკავშირებელი თანაბარი ნიშანი მიუთითებს, რომ რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებების ატომების საერთო რაოდენობა მუდმივი რჩება. ეს მიიღწევა ფორმულების წინ მთელი სტოიქიომეტრიული კოეფიციენტების განთავსებით, რაც აჩვენებს რაოდენობრივ თანაფარდობას რეაგენტებსა და რეაქციის პროდუქტებს შორის.

   ქიმიური განტოლებები შეიძლება შეიცავდეს დამატებით ინფორმაციას რეაქციის მახასიათებლების შესახებ. თუ ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს გარე გავლენის (ტემპერატურა, წნევა, გამოსხივება და ა.შ.) გავლენის ქვეშ, ეს მითითებულია შესაბამისი სიმბოლოთი, როგორც წესი, ტოლობის ნიშნის ზემოთ (ან „ქვემოთ“).

   ქიმიური რეაქციების დიდი რაოდენობა შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ტიპის რეაქციად, რომლებიც ხასიათდება კარგად განსაზღვრული მახასიათებლებით.

   როგორც კლასიფიკაციის მახასიათებლებიშეიძლება შეირჩეს შემდეგი:

   1. საწყისი მასალების და რეაქციის პროდუქტების რაოდენობა და შემადგენლობა.

   2. რეაგენტებისა და რეაქციის პროდუქტების აგრეგატული მდგომარეობა.

   3. ფაზების რაოდენობა, რომელშიც არიან რეაქციის მონაწილეები.

   4. გადატანილი ნაწილაკების ბუნება.

   5. რეაქციის განვითარების შესაძლებლობა წინა და საპირისპირო მიმართულებით.

   6. თერმული ეფექტის ნიშანი ყველა რეაქციას ჰყოფს: ეგზოთერმულიეგზოეფექტით მიმდინარე რეაქციები - ენერგიის გამოყოფა სითბოს სახით (Q> 0, ∆H<0):

   C + O 2 \u003d CO 2 + Q

   და ენდოთერმულირეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს ენდო ეფექტით - ენერგიის შთანთქმა სითბოს სახით (Q<0, ∆H >0):

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

   ასეთი რეაქციებია თერმოქიმიური.

   მოდით განვიხილოთ უფრო დეტალურად თითოეული ტიპის რეაქცია.

   კლასიფიკაცია რეაგენტებისა და საბოლოო ნივთიერებების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით

   1. შეერთების რეაქციები

   შედარებით მარტივი შემადგენლობის რამდენიმე რეაქტიული ნივთიერებისგან ნაერთის რეაქციებში მიიღება უფრო რთული შემადგენლობის ერთი ნივთიერება:

   როგორც წესი, ამ რეაქციებს თან ახლავს სითბოს გამოყოფა, ე.ი. გამოიწვიოს უფრო სტაბილური და ნაკლებად ენერგიით მდიდარი ნაერთების წარმოქმნა.

   მარტივი ნივთიერებების კომბინაციის რეაქციები ყოველთვის რედოქსული ხასიათისაა. შეერთების რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება რთულ ნივთიერებებს შორის, შეიძლება მოხდეს როგორც ვალენტობის ცვლილების გარეშე:

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

   და კლასიფიცირდება როგორც რედოქსი:

   2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3.

   2. დაშლის რეაქციები

   დაშლის რეაქციები იწვევს ერთი რთული ნივთიერებიდან რამდენიმე ნაერთის წარმოქმნას:

   A = B + C + D.

   რთული ნივთიერების დაშლის პროდუქტები შეიძლება იყოს როგორც მარტივი, ასევე რთული ნივთიერებები.

   დაშლის რეაქციებიდან, რომლებიც ხდება ვალენტურობის მდგომარეობების შეცვლის გარეშე, უნდა აღინიშნოს კრისტალური ჰიდრატების, ფუძეების, მჟავების და ჟანგბადის შემცველი მჟავების მარილების დაშლა:

   	ტ ო
   4HNO 3	=	2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

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

   განსაკუთრებით დამახასიათებელია აზოტის მჟავას მარილების დაშლის რედოქსული რეაქციები.

   ორგანულ ქიმიაში დაშლის რეაქციებს კრეკინგი ეწოდება:

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

   ან დეჰიდროგენაცია

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

   3. ჩანაცვლების რეაქციები

   ჩანაცვლების რეაქციებში, ჩვეულებრივ, მარტივი ნივთიერება ურთიერთქმედებს რთულთან, წარმოქმნის მეორე მარტივ და მეორე რთულ ნივთიერებას:

   A + BC = AB + C.

   ეს რეაქციები აბსოლუტური უმრავლესობა მიეკუთვნება რედოქს რეაქციებს:

   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.

   შემცვლელი რეაქციების მაგალითები, რომლებსაც არ ახლავს ატომების ვალენტური მდგომარეობის ცვლილება, ძალიან ცოტაა. უნდა აღინიშნოს სილიციუმის დიოქსიდის რეაქცია ჟანგბადის შემცველი მჟავების მარილებთან, რომლებიც შეესაბამება აირისებრ ან აქროლად ანჰიდრიდებს:

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

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

   ზოგჯერ ეს რეაქციები განიხილება, როგორც გაცვლითი რეაქციები:

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

   4. გაცვლითი რეაქციები

   გაცვლითი რეაქციებირეაქცია ორ ნაერთს შორის, რომლებიც ცვლის მათ შემადგენელ კომპონენტებს, ეწოდება:

   AB + CD = AD + CB.

   თუ რედოქს პროცესები ხდება ჩანაცვლებითი რეაქციების დროს, მაშინ გაცვლითი რეაქციები ყოველთვის ხდება ატომების ვალენტური მდგომარეობის შეცვლის გარეშე. ეს არის რეაქციების ყველაზე გავრცელებული ჯგუფი რთულ ნივთიერებებს - ოქსიდებს, ფუძეებს, მჟავებსა და მარილებს შორის:

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

   AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

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

   ამ გაცვლითი რეაქციების განსაკუთრებული შემთხვევაა ნეიტრალიზაციის რეაქციები:

   Hcl + KOH \u003d KCl + H 2 O.

   როგორც წესი, ეს რეაქციები ემორჩილება ქიმიური წონასწორობის კანონებს და მიმდინარეობს იმ მიმართულებით, სადაც სულ მცირე ერთი ნივთიერება ამოღებულია რეაქციის სფეროდან აირისებრი, აქროლადი ნივთიერების, ნალექის ან დაბალი დისოციაციის (ხსნარებისთვის) ნაერთის სახით:

   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. გადაცემის რეაქციები.

   გადაცემის რეაქციების დროს ატომი ან ატომების ჯგუფი გადადის ერთი სტრუქტურული ერთეულიდან მეორეზე:

   AB + BC \u003d A + B 2 C,

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

   Მაგალითად:

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

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

   რეაქციების კლასიფიკაცია ფაზის მახასიათებლების მიხედვით

   რეაქტიული ნივთიერებების აგრეგაციის მდგომარეობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ შემდეგ რეაქციებს:

   1. გაზის რეაქციები

   H 2 + Cl 2		2HCl.

   2. რეაქციები ხსნარებში

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

   3. რეაქცია მყარ სხეულებს შორის

   	ტ ო
   CaO (ტელევიზორი) + SiO 2 (ტელევიზორი)	=	CaSiO 3 (ტელევიზორი)

   რეაქციების კლასიფიკაცია ფაზების რაოდენობის მიხედვით.

   ფაზა გაგებულია, როგორც სისტემის ერთგვაროვანი ნაწილების ერთობლიობა იგივე ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით და ერთმანეთისგან გამოყოფილი ინტერფეისით.

   ამ თვალსაზრისით, რეაქციების მთელი მრავალფეროვნება შეიძლება დაიყოს ორ კლასად:

   1. ჰომოგენური (ერთფაზიანი) რეაქციები.ეს მოიცავს გაზურ ფაზაში მიმდინარე რეაქციებს და ხსნარებში წარმოქმნილ უამრავ რეაქციას.

   2. ჰეტეროგენული (მრავალფაზური) რეაქციები.ეს მოიცავს რეაქციებს, რომლებშიც რეაქციის პროდუქტები და რეაქციის პროდუქტები სხვადასხვა ფაზაშია. Მაგალითად:

   გაზ-თხევადი ფაზის რეაქციები

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

   აირის-მყარ ფაზის რეაქციები

   CO 2 (გ) + CaO (ტელევიზორი) \u003d CaCO 3 (ტელევიზორი).

   თხევადი-მყარი ფაზის რეაქციები

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

   თხევადი-გაზი-მყარი ფაზის რეაქციები

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

   რეაქციების კლასიფიკაცია გადატანილი ნაწილაკების ტიპის მიხედვით

   1. პროტოლიზური რეაქციები.

   რომ პროტოლიზური რეაქციებიმოიცავს ქიმიურ პროცესებს, რომელთა არსი არის პროტონის გადატანა ერთი რეაქტანტიდან მეორეზე.

   ეს კლასიფიკაცია ეფუძნება მჟავებისა და ფუძეების პროტოლიზურ თეორიას, რომლის მიხედვითაც მჟავა არის ნებისმიერი ნივთიერება, რომელიც აძლევს პროტონს, ხოლო ფუძე არის ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია მიიღოს პროტონი, მაგალითად:

   პროტოლიზური რეაქციები მოიცავს ნეიტრალიზაციის და ჰიდროლიზის რეაქციებს.

   2. რედოქსის რეაქციები.

   ეს მოიცავს რეაქციებს, რომლებშიც რეაქტორები ცვლიან ელექტრონებს, ხოლო ცვლის ელემენტების ატომების ჟანგვის მდგომარეობას, რომლებიც ქმნიან რეაგენტებს. Მაგალითად:

   Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2,

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

   ქიმიური რეაქციების აბსოლუტური უმრავლესობა რედოქსია, ისინი ასრულებენ უაღრესად მნიშვნელოვან როლს.

   3. ლიგანდის გაცვლის რეაქციები.

   ეს მოიცავს რეაქციებს, რომლის დროსაც ხდება ელექტრონული წყვილის გადატანა კოვალენტური ბმის წარმოქმნით დონორ-მიმღები მექანიზმით. Მაგალითად:

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

   Fe + 5CO =,

   Al(OH) 3 + NaOH = .

   ლიგანდის გაცვლის რეაქციების დამახასიათებელი თვისებაა ის, რომ ახალი ნაერთების წარმოქმნა, რომელსაც კომპლექსური ეწოდება, ხდება ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების გარეშე.

   4. ატომურ-მოლეკულური გაცვლის რეაქციები.

   ამ ტიპის რეაქციები მოიცავს ორგანულ ქიმიაში შესწავლილ ბევრ შემცვლელ რეაქციას, რომლებიც მიმდინარეობს რადიკალური, ელექტროფილური ან ნუკლეოფილური მექანიზმის მიხედვით.

   შექცევადი და შეუქცევადი ქიმიური რეაქციები

   შექცევადია ისეთი ქიმიური პროცესები, რომელთა პროდუქტებს შეუძლიათ ერთმანეთში რეაგირება იმავე პირობებში, რომლებშიც მიიღება, საწყისი ნივთიერებების წარმოქმნით.

   შექცევადი რეაქციებისთვის, განტოლება ჩვეულებრივ იწერება შემდეგნაირად:

   ორი საპირისპირო მიმართული ისარი მიუთითებს, რომ ერთსა და იმავე პირობებში, როგორც წინა, ასევე საპირისპირო რეაქცია ერთდროულად მიმდინარეობს, მაგალითად:

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

   შეუქცევადია ისეთი ქიმიური პროცესები, რომელთა პროდუქტებს არ შეუძლიათ ურთიერთქმედება სასტარტო ნივთიერებების წარმოქმნით. შეუქცევადი რეაქციების მაგალითებია ბერტოლეს მარილის დაშლა გაცხელებისას:

   2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,

   ან გლუკოზის დაჟანგვა ატმოსფერული ჟანგბადით:

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