კავშირის რეაქციები (ერთი რთული ნივთიერების წარმოქმნა რამდენიმე მარტივი ან რთული ნივთიერებისგან) A + B \u003d AB

დაშლის რეაქციები (ერთი რთული ნივთიერების დაშლა რამდენიმე მარტივ ან რთულ ნივთიერებად) AB \u003d A + B

ჩანაცვლების რეაქციები (მარტივ და რთულ ნივთიერებებს შორის, რომლებშიც მარტივი ნივთიერების ატომები ცვლის რთულ ნივთიერების ერთ-ერთი ელემენტის ატომებს): AB + C \u003d AC + B

გაცვლის რეაქციები (ორ რთულ ნივთიერებას შორის, რომლებშიც ნივთიერებები ცვლის მათ შემადგენელ ნაწილებს) AB + SD \u003d AD + CB

1. მიუთითეთ ნაერთის რეაქციის სწორი განმარტება:

• ა.ერთი მარტივი ნივთიერებისგან რამდენიმე ნივთიერების წარმოქმნის რეაქცია;

• ბ. რეაქცია, რომლის დროსაც ერთი რთული ნივთიერება წარმოიქმნება რამდენიმე მარტივი ან რთული ნივთიერებისგან.

• B. რეაქცია, რომლის დროსაც ნივთიერებები ცვლის თავის შემადგენელ კომპონენტებს.

2. მიუთითეთ ჩანაცვლების რეაქციის სწორი განმარტება:

• ა. რეაქცია ფუძესა და მჟავას შორის;

• ბ. ორი მარტივი ნივთიერების ურთიერთქმედების რეაქცია;

• ბ. რეაქცია ნივთიერებებს შორის, რომელშიც მარტივი ნივთიერების ატომები ცვლის რთული ნივთიერების ერთ-ერთი ელემენტის ატომებს.

3. მიუთითეთ დაშლის რეაქციის სწორი განმარტება:

• ა რეაქცია, რომლის დროსაც ერთი რთული ნივთიერებისგან წარმოიქმნება რამდენიმე მარტივი ან რთული ნივთიერება;

• B. რეაქცია, რომლის დროსაც ნივთიერებები ცვლის მათ შემადგენელ კომპონენტებს;

• ბ. რეაქცია ჟანგბადისა და წყალბადის მოლეკულების წარმოქმნით.

4. მიუთითეთ გაცვლის რეაქციის ნიშნები:

• ა. წყლის ფორმირება;

• B. მხოლოდ გაზის ფორმირება;

• ბ. მხოლოდ ნალექები;

• დ. ნალექი, გაზის წარმოქმნა ან სუსტი ელექტროლიტის წარმოქმნა.

5. რა ტიპის რეაქციებია მჟავა ოქსიდების ურთიერთქმედება ძირითად ოქსიდებთან:

• ა. გაცვლითი რეაქცია;

• ბ. შეერთების რეაქცია;

• ბ. დაშლის რეაქცია;

• D. ჩანაცვლების რეაქცია.

6. რა ტიპის რეაქციაა მარილების ურთიერთქმედება მჟავებთან ან ფუძეებთან:

• ა. ჩანაცვლების რეაქციები;

• ბ. დაშლის რეაქციები;

• ბ. გაცვლითი რეაქციები;

• D. შეერთების რეაქციები.

• 7. ნივთიერებებს, რომელთა ფორმულებია KNO3 FeCl2, Na2SO4 ეწოდება:

• ა) მარილები ბ) საფუძველი; ბ) მჟავები დ) ოქსიდები.

• 8 . ნივთიერებებს, რომელთა ფორმულებია HNO3, HCl, H2SO4 ეწოდება:

• 9 . ნივთიერებებს, რომელთა ფორმულებია KOH, Fe(OH)2, NaOH ეწოდება:

• ა) მარილები ბ) მჟავები; ბ) საფუძველი დ) ოქსიდები. 10 . ნივთიერებებს, რომელთა ფორმულებია NO2, Fe2O3, Na2O ეწოდება:

• ა) მარილები ბ) მჟავები; ბ) საფუძველი დ) ოქსიდები.

• 11 . მიუთითეთ ლითონები, რომლებიც ქმნიან ტუტეებს:

• Cu, Fe, Na, K, Zn, Li.

პასუხები:

• ნა, კ, ლი.

მრავალი პროცესი, რომლის გარეშეც შეუძლებელია ჩვენი ცხოვრების წარმოდგენა (როგორიცაა სუნთქვა, საჭმლის მონელება, ფოტოსინთეზი და სხვა) დაკავშირებულია ორგანული ნაერთების (და არაორგანული) სხვადასხვა ქიმიურ რეაქციასთან. მოდით გადავხედოთ მათ ძირითად ტიპებს და უფრო დეტალურად ვისაუბროთ პროცესზე, რომელსაც ეწოდება კავშირი (დანართი).

რასაც ქიმიური რეაქცია ჰქვია

უპირველეს ყოვლისა, ღირს ამ ფენომენის ზოგადი განმარტების მიცემა. განსახილველი ფრაზა ეხება სხვადასხვა სირთულის ნივთიერებების სხვადასხვა რეაქციას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ორიგინალისაგან განსხვავებული პროდუქტები. ამ პროცესში ჩართულ ნივთიერებებს მოიხსენიებენ როგორც „რეაგენტებს“.

წერილობით, ორგანული ნაერთების (და არაორგანული) ქიმიური რეაქცია იწერება სპეციალიზებული განტოლებების გამოყენებით. გარეგნულად, ისინი ცოტათი ჰგავს დამატების მათემატიკურ მაგალითებს. თუმცა, ტოლობის ნიშნის ("=") ნაცვლად გამოიყენება ისრები ("→" ან "⇆"). გარდა ამისა, ზოგჯერ შეიძლება მეტი ნივთიერება იყოს განტოლების მარჯვენა მხარეს, ვიდრე მარცხნივ. ყველაფერი ისრის წინ არის ნივთიერებები რეაქციის დაწყებამდე (ფორმულის მარცხენა მხარე). ყველაფერი მის შემდეგ (მარჯვენა მხარე) არის ქიმიური პროცესის შედეგად წარმოქმნილი ნაერთები.

როგორც ქიმიური განტოლების მაგალითი, ჩვენ შეგვიძლია განვიხილოთ წყალი წყალბადად და ჟანგბადად ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ: 2H 2 O → 2H 2 + O 2. წყალი არის საწყისი რეაგენტი, ხოლო ჟანგბადი და წყალბადი არის პროდუქტები.

ნაერთების ქიმიური რეაქციის კიდევ ერთ, მაგრამ უფრო რთულ მაგალითად შეგვიძლია მივიჩნიოთ ყველა დიასახლისისთვის ნაცნობი ფენომენი, რომელმაც ერთხელ მაინც გამომცხვარი ტკბილეული. საუბარია საცხობი სოდას სუფრის ძმრით ჩაქრობაზე. მიმდინარე მოქმედება ილუსტრირებულია შემდეგი განტოლების გამოყენებით: NaHCO 3 +2 CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O. მისგან ირკვევა, რომ ნატრიუმის ბიკარბონატის და ძმრის ურთიერთქმედების პროცესში ძმარმჟავას ნატრიუმის მარილი იქმნება მჟავა, წყალი და ნახშირორჟანგი.

თავისი ბუნებით, ის შუალედურ პოზიციას იკავებს ფიზიკურსა და ბირთვულს შორის.

პირველისგან განსხვავებით, ქიმიურ რეაქციებში მონაწილე ნაერთებს შეუძლიათ შეცვალონ მათი შემადგენლობა. ანუ, ერთი ნივთიერების ატომებიდან შეიძლება ჩამოყალიბდეს რამდენიმე სხვა, როგორც წყლის დაშლის ზემოთ განტოლებაში.

ბირთვული რეაქციებისგან განსხვავებით, ქიმიური რეაქციები არ მოქმედებს ურთიერთქმედების ნივთიერებების ატომების ბირთვებზე.

რა სახის ქიმიური პროცესებია

ნაერთების რეაქციების განაწილება ხდება სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით:

• შექცევადობა / შეუქცევადობა.
• კატალიზატორი ნივთიერებებისა და პროცესების არსებობა/არარსებობა.
• სითბოს შთანთქმის/გათავისუფლებით (ენდოთერმული/ეგზოთერმული რეაქციები).
• ფაზების რაოდენობის მიხედვით: ერთგვაროვანი / ჰეტეროგენული და ორი ჰიბრიდული ჯიში.
• ურთიერთმოქმედი ნივთიერებების ჟანგვის მდგომარეობების შეცვლით.

ქიმიური პროცესების სახეები არაორგანულ ქიმიაში ურთიერთქმედების მეთოდის მიხედვით

ეს კრიტერიუმი განსაკუთრებულია. მისი დახმარებით გამოიყოფა რეაქციების ოთხი ტიპი: შეერთება, ჩანაცვლება, დაშლა (გაყოფა) და გაცვლა.

თითოეული მათგანის სახელი შეესაბამება იმ პროცესს, რომელსაც იგი აღწერს. ანუ ისინი გაერთიანებულია, ჩანაცვლებისას ისინი იცვლებიან სხვა ჯგუფებში, ერთი რეაგენტის დაშლისას წარმოიქმნება რამდენიმე, ხოლო გაცვლაში რეაქციის მონაწილეები ცვლიან ატომებს ერთმანეთთან.

პროცესების სახეები ურთიერთქმედების მეთოდის მიხედვით ორგანულ ქიმიაში

მიუხედავად დიდი სირთულისა, ორგანული ნაერთების რეაქციები ხდება იმავე პრინციპით, როგორც არაორგანული. თუმცა, მათ აქვთ ოდნავ განსხვავებული სახელები.

ასე რომ, კომბინაციისა და დაშლის რეაქციებს უწოდებენ "დამატებას", ასევე "გაწყვეტას" (ელიმინაციას) და უშუალოდ ორგანულ დაშლას (ქიმიის ამ განყოფილებაში არსებობს ორი სახის გაყოფის პროცესი).

ორგანული ნაერთების სხვა რეაქციებია ჩანაცვლება (სახელი არ იცვლება), გადაწყობა (გაცვლა) და რედოქს პროცესები. მიუხედავად მათი წარმოქმნის მექანიზმების მსგავსებისა, ორგანულ ნივთიერებებში ისინი უფრო მრავალმხრივია.

ნაერთის ქიმიური რეაქცია

იმის გათვალისწინებით, თუ რა სახის პროცესები შედიან ნივთიერებები ორგანულ და არაორგანულ ქიმიაში, ღირს უფრო დეტალურად ვისაუბროთ ნაერთზე.

ეს რეაქცია ყველა დანარჩენისგან იმით განსხვავდება, რომ, განურჩევლად მის დასაწყისში რეაგენტების რაოდენობისა, საბოლოო ჯამში ისინი ყველა გაერთიანდებიან ერთში.

მაგალითად, შეგვიძლია გავიხსენოთ კირის ჩაქრობის პროცესი: CaO + H 2 O → Ca (OH) 2. ამ შემთხვევაში ხდება კალციუმის ოქსიდის (სწრაფი ცაცხვი) წყალბადის ოქსიდთან (წყალი) კომბინაციის რეაქცია. შედეგად წარმოიქმნება კალციუმის ჰიდროქსიდი (ჩამქრალი ცაცხვი) და გამოიყოფა თბილი ორთქლი. სხვათა შორის, ეს ნიშნავს, რომ ეს პროცესი ნამდვილად ეგზოთერმულია.

რთული რეაქციის განტოლება

სქემატურად, განსახილველი პროცესი შეიძლება გამოისახოს შემდეგნაირად: A+BV → ABC. ამ ფორმულაში ABV არის ახლად წარმოქმნილი A - მარტივი რეაგენტი და BV - რთული ნაერთის ვარიანტი.

აღსანიშნავია, რომ ეს ფორმულა დამახასიათებელია დამატებისა და შეერთების პროცესისთვისაც.

განხილული რეაქციის მაგალითებია ნატრიუმის ოქსიდის და ნახშირორჟანგის (NaO 2 + CO 2 (t 450-550 ° C) → Na 2 CO 3), ასევე გოგირდის ოქსიდის ურთიერთქმედება ჟანგბადთან (2SO 2 + O 2 → 2SO 3).

რამდენიმე რთულ ნაერთს ასევე შეუძლია ერთმანეთთან რეაგირება: AB + VG → ABVG. მაგალითად, ნატრიუმის ოქსიდი და წყალბადის ოქსიდი ერთი და იგივეა: NaO 2 + H 2 O → 2NaOH.

რეაქციის პირობები არაორგანულ ნაერთებში

როგორც წინა განტოლებაში იყო ნაჩვენები, სხვადასხვა ხარისხის სირთულის ნივთიერებები შეიძლება შევიდნენ განსახილველ ურთიერთქმედებაში.

ამ შემთხვევაში არაორგანული წარმოშობის მარტივი რეაგენტებისთვის შესაძლებელია ნაერთის რედოქსული რეაქციები (A + B → AB).

მაგალითად შეგვიძლია განვიხილოთ სამვალენტიანის მიღების პროცესი, ამისთვის ქლორსა და ფერუმს (რკინას) შორის მიმდინარეობს ნაერთი რეაქცია: 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3.

თუ ვსაუბრობთ რთული არაორგანული ნივთიერებების (AB + VG → ABVG) ურთიერთქმედების შესახებ, მათში შეიძლება მოხდეს პროცესები, რომლებიც გავლენას მოახდენენ და არ იმოქმედებენ მათ ვალენტობაზე.

ამის საილუსტრაციოდ, გასათვალისწინებელია კალციუმის ბიკარბონატის წარმოქმნის მაგალითი ნახშირორჟანგიდან, წყალბადის ოქსიდით (წყალი) და საკვების თეთრი საღებავი E170 (კალციუმის კარბონატი): CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca (CO 3) 2. ამ შემთხვევაში მას აქვს კლასიკური შეერთების რეაქცია. მისი განხორციელებისას, რეაგენტების ვალენტობა არ იცვლება.

ოდნავ უფრო სრულყოფილი (ვიდრე პირველზე) ქიმიური განტოლება 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 არის რედოქს პროცესის მაგალითი მარტივი და რთული არაორგანული რეაგენტების: აირის (ქლორი) და მარილის (რკინის ქლორიდი) ურთიერთქმედებისას.

დამატების რეაქციების სახეები ორგანულ ქიმიაში

როგორც უკვე აღვნიშნეთ მეოთხე აბზაცში, ორგანული წარმოშობის ნივთიერებებში განსახილველ რეაქციას „დამატება“ ეწოდება. როგორც წესი, მასში მონაწილეობენ ორმაგი (ან სამმაგი) ბმის მქონე რთული ნივთიერებები.

მაგალითად, რეაქცია დიბრომსა და ეთილენს შორის, რაც იწვევს 1,2-დიბრომეთანის წარმოქმნას: (C 2 H 4) CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → (C2H4Br2) BrCH 2 - CH 2 Br. სხვათა შორის, ტოლებისა და მინუსების მსგავსი ნიშნები ("=" და "-") ამ განტოლებაში აჩვენებს ობლიგაციებს რთული ნივთიერების ატომებს შორის. ეს არის ორგანული ნივთიერებების ფორმულების დაწერის თავისებურება.

იმისდა მიხედვით, თუ რომელი ნაერთი მოქმედებს როგორც რეაგენტი, განასხვავებენ განხილული დამატების პროცესის რამდენიმე სახეობას:

• ჰიდროგენიზაცია (წყალბადის მოლეკულები H ემატება მრავალჯერადი ბმის გასწვრივ).
• ჰიდროჰალოგენაცია (დამატებულია წყალბადის ჰალოგენი).
• ჰალოგენაცია (ჰალოგენების Br 2, Cl 2 და მსგავსის დამატება).
• პოლიმერიზაცია (მაღალმოლეკულური წონის მქონე ნივთიერებების რამდენიმე დაბალი მოლეკულური ნაერთის წარმოქმნა).

დამატების რეაქციების მაგალითები (ნაერთები)

განსახილველი პროცესის სახეობების ჩამოთვლის შემდეგ, ღირს პრაქტიკაში ვისწავლოთ ნაერთის რეაქციის რამდენიმე მაგალითი.

როგორც ჰიდროგენიზაციის ილუსტრაცია, შეიძლება ყურადღება მიაქციოთ პროპენის წყალბადთან ურთიერთქმედების განტოლებას, რის შედეგადაც გამოჩნდება პროპანი: (C 3 H 6) CH 3 -CH \u003d CH 2 + H 2 → (C 3 H 8) CH 3 -CH 2 -CH 3.

ორგანულ ქიმიაში ნაერთის (დამატების) რეაქცია შეიძლება მოხდეს მარილმჟავასა და ეთილენს შორის ქლოროეთანის წარმოქმნით: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + HCl → CH 3 - CH 2 -Cl (C 2 H 5 Cl). წარმოდგენილი განტოლება არის ჰიდროჰალოგენაციის მაგალითი.

რაც შეეხება ჰალოგენაციას, ის შეიძლება ილუსტრირებული იყოს დიქლორსა და ეთილენს შორის რეაქციით, რომელიც იწვევს 1,2-დიქლორეთანის წარმოქმნას: (C 2 H 4 ) CH 2 = CH 2 + Cl 2 → (C2H4Cl2) ClCH 2 -CH 2 Cl .

ბევრი სასარგებლო ნივთიერება იქმნება ორგანული ქიმიის გამო. ეთილენის მოლეკულების შეერთების (მიმაგრების) რეაქცია რადიკალური პოლიმერიზაციის ინიციატორით ულტრაიისფერი გავლენის ქვეშ არის ამის დადასტურება: n CH 2 \u003d CH 2 (R და UV შუქი) → (-CH 2 -CH 2 -) n . ამ გზით წარმოქმნილი ნივთიერება ყველასთვის კარგად არის ცნობილი პოლიეთილენის სახელით.

ამ მასალისგან მზადდება სხვადასხვა სახის შეფუთვა, ჩანთები, ჭურჭელი, მილები, საიზოლაციო მასალები და მრავალი სხვა. ამ ნივთიერების მახასიათებელია მისი გადამუშავების შესაძლებლობა. პოლიეთილენი პოპულარობას იმით განაპირობებს, რომ არ იშლება, რის გამოც გარემოსდამცველები მის მიმართ უარყოფითად არიან განწყობილნი. თუმცა, ბოლო წლებში იპოვეს პოლიეთილენის პროდუქტების უსაფრთხოდ განადგურების საშუალება. ამისთვის მასალა მუშავდება აზოტის მჟავით (HNO 3). ამის შემდეგ, გარკვეული ტიპის ბაქტერიებს შეუძლიათ ამ ნივთიერების უსაფრთხო კომპონენტებად დაშლა.

კავშირის რეაქცია (დამატება) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბუნებასა და ადამიანის ცხოვრებაში. გარდა ამისა, მას ხშირად იყენებენ მეცნიერები ლაბორატორიებში ახალი ნივთიერებების სინთეზირებისთვის სხვადასხვა მნიშვნელოვანი კვლევებისთვის.

განმარტება

Ქიმიური რეაქციაეწოდება ნივთიერებების ტრანსფორმაციას, რომლებშიც ხდება მათი შემადგენლობის და (ან) სტრუქტურის ცვლილება.

ყველაზე ხშირად, ქიმიური რეაქციები გაგებულია, როგორც საწყისი ნივთიერებების (რეაგენტების) საბოლოო ნივთიერებებად (პროდუქტებად) გარდაქმნის პროცესი.

ქიმიური რეაქციები იწერება ქიმიური განტოლებების გამოყენებით, რომლებიც შეიცავს საწყისი მასალების და რეაქციის პროდუქტების ფორმულებს. მასის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, ქიმიური განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობა ერთნაირია. ჩვეულებრივ, საწყისი ნივთიერებების ფორმულები იწერება განტოლების მარცხენა მხარეს, ხოლო პროდუქტების ფორმულები იწერება მარჯვნივ. განტოლების მარცხენა და მარჯვენა ნაწილებში თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობის ტოლობა მიიღწევა ნივთიერებების ფორმულების წინ მთელი რიცხვითი სტექიომეტრიული კოეფიციენტების დაყენებით.

ქიმიური განტოლებები შეიძლება შეიცავდეს დამატებით ინფორმაციას რეაქციის მახასიათებლების შესახებ: ტემპერატურა, წნევა, გამოსხივება და ა.შ., რაც მითითებულია ტოლობის ნიშნის ზემოთ (ან „ქვემოთ“) შესაბამისი სიმბოლოთი.

ყველა ქიმიური რეაქცია შეიძლება დაიყოს რამდენიმე კლასად, რომლებსაც აქვთ გარკვეული მახასიათებლები.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია საწყისი და მიღებული ნივთიერებების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით

ამ კლასიფიკაციის მიხედვით, ქიმიური რეაქციები იყოფა კომბინაციის, დაშლის, ჩანაცვლების, გაცვლის რეაქციებად.

Როგორც შედეგი ნაერთი რეაქციებიორი ან მეტი (რთული ან მარტივი) ნივთიერებისგან წარმოიქმნება ერთი ახალი ნივთიერება. ზოგადად, ასეთი ქიმიური რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება:

Მაგალითად:

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

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3

კომბინირებული რეაქციები უმეტეს შემთხვევაში ეგზოთერმულია, ე.ი. მიედინება სითბოს გამოყოფით. თუ რეაქციაში ჩართულია მარტივი ნივთიერებები, მაშინ ასეთი რეაქციები ყველაზე ხშირად რედოქსია (ORD), ე.ი. ხდება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებით. შეუძლებელია ცალსახად იმის თქმა, შეიძლება თუ არა ნაერთის რეაქცია რთულ ნივთიერებებს შორის მიეწეროს OVR-ს.

რეაქციები, რომლებშიც რამდენიმე სხვა ახალი ნივთიერება (რთული ან მარტივი) წარმოიქმნება ერთი რთული ნივთიერებისგან, კლასიფიცირდება როგორც დაშლის რეაქციები. ზოგადად, ქიმიური დაშლის რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება:

Მაგალითად:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

დაშლის რეაქციების უმეტესობა მიმდინარეობს გათბობით (1,4,5). ელექტრული დენით დაშლა შესაძლებელია (2). ჟანგბადის შემცველი მჟავების (1, 3, 4, 5, 7) კრისტალური ჰიდრატების, მჟავების, ფუძეების და მარილების დაშლა მიმდინარეობს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე, ე.ი. ეს რეაქციები არ ვრცელდება OVR-ზე. OVR დაშლის რეაქციები მოიცავს ოქსიდების, მჟავების და მარილების დაშლას, რომლებიც წარმოიქმნება ელემენტების მიერ მაღალ დაჟანგვის მდგომარეობებში (6).

დაშლის რეაქციები ასევე გვხვდება ორგანულ ქიმიაში, მაგრამ სხვა სახელებით - კრეკინგი (8), დეჰიდროგენაცია (9):

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

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

ზე ჩანაცვლების რეაქციებიმარტივი ნივთიერება ურთიერთქმედებს რთულთან, აყალიბებს ახალ მარტივ და ახალ რთულ ნივთიერებას. ზოგადად, ქიმიური შემცვლელი რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება:

Მაგალითად:

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

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

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

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

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

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

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

ჩანაცვლების რეაქციები ძირითადად რედოქსული რეაქციებია (1 - 4, 7). დაშლის რეაქციების მაგალითები, რომლებშიც არ ხდება ჟანგვის მდგომარეობების ცვლილება, ცოტაა (5, 6).

გაცვლითი რეაქციებიეწოდება რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება რთულ ნივთიერებებს შორის, რომლებშიც ისინი ცვლიან მათ შემადგენელ ნაწილებს. ჩვეულებრივ, ეს ტერმინი გამოიყენება რეაქციებისთვის, რომლებიც მოიცავს იონებს წყალხსნარში. ზოგადად, ქიმიური გაცვლის რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება:

AB + CD = AD + CB

Მაგალითად:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

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

გაცვლითი რეაქციები არ არის რედოქსი. ამ გაცვლითი რეაქციების განსაკუთრებული შემთხვევაა ნეიტრალიზაციის რეაქციები (მჟავების ურთიერთქმედების რეაქციები ტუტეებთან) (2). გაცვლის რეაქციები მიმდინარეობს იმ მიმართულებით, როდესაც ერთ-ერთი ნივთიერება მაინც ამოღებულია რეაქციის სფეროდან აირისებრი ნივთიერების (3), ნალექის (4, 5) ან ცუდად დისოციაციური ნაერთის, ყველაზე ხშირად წყლის (1, 2) სახით. ).

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია ჟანგვის მდგომარეობების ცვლილების მიხედვით

ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების მიხედვით, რომლებიც ქმნიან რეაქტიულ ნივთიერებებს და რეაქციის პროდუქტებს, ყველა ქიმიური რეაქცია იყოფა რედოქსად (1, 2) და ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე (3, 4).

2 მგ + CO 2 \u003d 2 MgO + C (1)

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

C 4+ + 4e \u003d C 0 (დაჟანგვის აგენტი)

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

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (რედუქტორული)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (ჟანგვის აგენტი)

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

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

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია თერმული ეფექტის მიხედვით

იმისდა მიხედვით, სითბო (ენერგია) გამოიყოფა თუ შეიწოვება რეაქციის დროს, ყველა ქიმიური რეაქცია პირობითად იყოფა ეგზო - (1, 2) და ენდოთერმულ (3), შესაბამისად. რეაქციის დროს გამოთავისუფლებული ან შთანთქმული სითბოს (ენერგიის) რაოდენობას რეაქციის სითბო ეწოდება. თუ განტოლება მიუთითებს გამოთავისუფლებული ან შთანთქმული სითბოს რაოდენობაზე, მაშინ ასეთ განტოლებებს თერმოქიმიური ეწოდება.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46.2 kJ (1)

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

N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 კჯ (3)

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია რეაქციის მიმართულების მიხედვით

რეაქციის მიმართულების მიხედვით, არსებობს შექცევადი (ქიმიური პროცესები, რომელთა პროდუქტებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ერთმანეთთან იმავე პირობებში, რომელშიც ისინი მიიღება, საწყისი ნივთიერებების წარმოქმნით) და შეუქცევადი (ქიმიური პროცესები, რომელთა პროდუქტებს არ შეუძლიათ ერთმანეთთან რეაგირება საწყისი ნივთიერებების წარმოქმნით).

შექცევადი რეაქციებისთვის, განტოლება ზოგადი ფორმით ჩვეულებრივ იწერება შემდეგნაირად:

A + B ↔ AB

Მაგალითად:

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

შეუქცევადი რეაქციების მაგალითებია შემდეგი რეაქციები:

2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

რეაქციის შეუქცევადობის მტკიცებულება შეიძლება იყოს აირისებრი ნივთიერების, ნალექის ან დაბალი დისოციაციური ნაერთის, ყველაზე ხშირად წყლის რეაქციის პროდუქტები.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია კატალიზატორის არსებობით

ამ თვალსაზრისით განასხვავებენ კატალიზურ და არაკატალიტურ რეაქციებს.

კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას. რეაქციებს, რომლებიც მოიცავს კატალიზატორებს, ეწოდება კატალიზური. ზოგიერთი რეაქცია ზოგადად შეუძლებელია კატალიზატორის არსებობის გარეშე:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 კატალიზატორი)

ხშირად, რეაქციის ერთ-ერთი პროდუქტი ემსახურება როგორც კატალიზატორი, რომელიც აჩქარებს ამ რეაქციას (ავტოკატალიზური რეაქციები):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, სადაც Me არის მეტალი.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

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:

		CuSO 4 + 5H2O

		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 რეაქციები არის რეაქცია ორ ნაერთს შორის, რომლებიც ცვლის მათ შემადგენელ კომპონენტებს ერთმანეთთან:

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.