A classificação de reações químicas em química inorgânica e orgânica é realizada com base em várias características de classificação, cujos detalhes são fornecidos na tabela abaixo.

Ao alterar o estado de oxidação dos elementos

O primeiro sinal de classificação é alterando o grau de oxidação dos elementos que formam os reagentes e produtos.
a) redox
b) sem alterar o estado de oxidação
redox chamadas reações acompanhadas por uma mudança nos estados de oxidação dos elementos químicos que compõem os reagentes. Redox em química inorgânica inclui todas as reações de substituição e aquelas reações de decomposição e compostos em que pelo menos uma substância simples está envolvida. As reações que ocorrem sem alterar os estados de oxidação dos elementos que formam os reagentes e produtos da reação incluem todas as reações de troca.

De acordo com o número e composição dos reagentes e produtos

As reações químicas são classificadas de acordo com a natureza do processo, ou seja, de acordo com o número e a composição dos reagentes e produtos.

Reações de conexão chamadas reações químicas, como resultado das quais moléculas complexas são obtidas a partir de várias mais simples, por exemplo:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Reações de decomposição chamadas reações químicas, como resultado das quais moléculas simples são obtidas de outras mais complexas, por exemplo:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

As reações de decomposição podem ser vistas como processos inversos ao composto.

reações de substituição reações químicas são chamadas, como resultado das quais um átomo ou grupo de átomos em uma molécula de uma substância é substituído por outro átomo ou grupo de átomos, por exemplo:
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 

Sua característica distintiva é a interação de uma substância simples com uma complexa. Tais reações existem em química orgânica.
No entanto, o conceito de "substituição" em orgânicos é mais amplo do que em química inorgânica. Se qualquer átomo ou grupo funcional na molécula da substância original for substituído por outro átomo ou grupo, essas também são reações de substituição, embora do ponto de vista da química inorgânica, o processo pareça uma reação de troca.
- troca (incluindo neutralização).
Reações de troca chamar reações químicas que ocorrem sem alterar os estados de oxidação dos elementos e levam à troca das partes constituintes dos reagentes, por exemplo:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Corra na direção oposta, se possível.

Se possível, prossiga na direção oposta - reversível e irreversível.

reversível chamadas reações químicas que ocorrem a uma dada temperatura simultaneamente em duas direções opostas com velocidades proporcionais. Ao escrever as equações de tais reações, o sinal de igual é substituído por setas de direção oposta. O exemplo mais simples de uma reação reversível é a síntese de amônia pela interação de nitrogênio e hidrogênio:

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

irreversível são reações que ocorrem apenas na direção direta, como resultado da formação de produtos que não interagem entre si. Irreversíveis incluem reações químicas que resultam na formação de compostos levemente dissociados, uma grande quantidade de energia é liberada, bem como aquelas em que os produtos finais saem da esfera de reação na forma gasosa ou na forma de um precipitado, por exemplo:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Por efeito térmico

exotérmico são reações químicas que liberam calor. O símbolo para a mudança na entalpia (conteúdo de calor) é ΔH, e o efeito térmico da reação é Q. Para reações exotérmicas, Q > 0 e ΔH< 0.

endotérmico chamadas reações químicas que ocorrem com a absorção de calor. Para reações endotérmicas Q< 0, а ΔH > 0.

As reações de acoplamento serão geralmente reações exotérmicas e as reações de decomposição serão endotérmicas. Uma rara exceção é a reação do nitrogênio com o oxigênio - endotérmica:
N2 + O2 → 2NO - Q

Por fase

homogêneo chamadas reações que ocorrem em um meio homogêneo (substâncias homogêneas, em uma fase, por exemplo, g-g, reações em soluções).

heterogêneo chamadas reações que ocorrem em um meio não homogêneo, na superfície de contato das substâncias reagentes que estão em fases diferentes, por exemplo, sólido e gasoso, líquido e gasoso, em dois líquidos imiscíveis.

Usando um catalisador

Um catalisador é uma substância que acelera uma reação química.

reações catalíticas proceder apenas na presença de um catalisador (incluindo os enzimáticos).

Reações não catalíticas funcionar na ausência de um catalisador.

Por tipo de ruptura

De acordo com o tipo de quebra de ligação química na molécula inicial, as reações homolíticas e heterolíticas são distinguidas.

homolítico chamadas reações nas quais, como resultado da quebra de ligações, são formadas partículas que possuem um elétron desemparelhado - radicais livres.

Heterolítico chamadas reações que prosseguem através da formação de partículas iônicas - cátions e ânions.

• homolítico (gap igual, cada átomo recebe 1 elétron)
• heterolítico (gap desigual - obtém-se um par de elétrons)

Radical(cadeia) reações químicas envolvendo radicais são chamadas, por exemplo:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Iônico chamadas reações químicas que ocorrem com a participação de íons, por exemplo:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

Eletrofílico refere-se a reações heterolíticas de compostos orgânicos com eletrófilos - partículas que carregam uma carga positiva inteira ou fracionária. Eles são divididos em reações de substituição eletrofílica e adição eletrofílica, por exemplo:

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

Nucleofílico refere-se a reações heterolíticas de compostos orgânicos com nucleófilos - partículas que carregam uma carga negativa inteira ou fracionária. Eles são subdivididos em reações de substituição nucleofílica e adição nucleofílica, por exemplo:

CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr

CH 3 C (O) H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH (OC 2 H 5) 2 + H 2 O

Classificação de reações orgânicas

A classificação das reações orgânicas é dada na tabela:

Todas as substâncias podem ser divididas em simples (constituído por átomos de um elemento químico) e complexo (composto por átomos de diferentes elementos químicos). As substâncias elementares são divididas em metais e não-metais.

Os metais têm um brilho “metálico” característico, maleabilidade, maleabilidade, podem ser enrolados em folhas ou trefilados em fios, possuem boa condutividade térmica e elétrica. À temperatura ambiente, todos os metais, exceto o mercúrio, estão em estado sólido.

Os não-metais não têm brilho, são quebradiços e não conduzem bem o calor e a eletricidade. À temperatura ambiente, alguns não metais estão em estado gasoso.

Os compostos são divididos em orgânicos e inorgânicos.

Orgânico compostos são comumente referidos como compostos de carbono. Os compostos orgânicos fazem parte dos tecidos biológicos e são a base da vida na Terra.

Todas as outras conexões são chamadas inorgânico (raramente minerais). Os compostos de carbono simples (CO, CO 2 e vários outros) são geralmente chamados de compostos inorgânicos, geralmente considerados no curso da química inorgânica.

Classificação de compostos inorgânicos

As substâncias inorgânicas são divididas em classes por composição (binário e multielemento; contendo oxigênio, contendo nitrogênio, etc.) ou por características funcionais.

Sais, ácidos, bases e óxidos estão entre as classes mais importantes de compostos inorgânicos isolados de acordo com suas características funcionais.

sal são compostos que se dissociam em solução em cátions metálicos e resíduos ácidos. Exemplos de sais são, por exemplo, sulfato de bário BaSO4 e cloreto de zinco ZnCl2.

ácidos- substâncias que se dissociam em soluções com a formação de íons de hidrogênio. Exemplos de ácidos inorgânicos são os ácidos clorídrico (HCl), sulfúrico (H 2 SO 4), nítrico (HNO 3), fosfórico (H 3 PO 4). A propriedade química mais característica dos ácidos é sua capacidade de reagir com bases para formar sais. De acordo com o grau de dissociação em soluções diluídas, os ácidos são divididos em ácidos fortes, ácidos de força média e ácidos fracos. De acordo com a capacidade redox, distinguem-se ácidos oxidantes (HNO 3) e ácidos redutores (HI, H 2 S). Os ácidos reagem com bases, óxidos anfotéricos e hidróxidos para formar sais.

Fundações- substâncias que se dissociam em soluções com a formação apenas de ânions hidróxido (OH 1-). As bases solúveis em água são chamadas de álcalis (KOH, NaOH). Uma propriedade característica das bases é a interação com ácidos para formar sal e água.

óxidos são compostos de dois elementos, um dos quais é o oxigênio. Existem óxidos básicos, ácidos e anfotéricos. Os óxidos básicos são formados apenas por metais (CaO, K 2 O), correspondem a bases (Ca (OH) 2, KOH). Os óxidos ácidos são formados por não metais (SO 3, P 2 O 5) e metais que apresentam alto grau de oxidação (Mn 2 O 7), correspondem a ácidos (H 2 SO 4, H 3 PO 4, HMnO 4 ). Os óxidos anfotéricos, dependendo das condições, apresentam propriedades ácidas e básicas, interagem com ácidos e bases. Estes incluem Al 2 O 3 , ZnO, Cr 2 O 3 e vários outros. Existem óxidos que não apresentam propriedades básicas nem ácidas. Tais óxidos são chamados indiferentes (N 2 O, CO, etc.)

Classificação de compostos orgânicos

O carbono em compostos orgânicos, como regra, forma estruturas estáveis ​​baseadas em ligações carbono-carbono. Em sua capacidade de formar tais estruturas, o carbono é inigualável por outros elementos. A maioria das moléculas orgânicas consiste em duas partes: um fragmento que permanece inalterado durante a reação e um grupo que sofre transformações. A este respeito, é determinada a pertença de substâncias orgânicas a uma ou outra classe e vários compostos.

Um fragmento inalterado de uma molécula de um composto orgânico é geralmente considerado como a espinha dorsal da molécula. Pode ser de natureza hidrocarbonada ou heterocíclica. A este respeito, quatro grandes séries de compostos podem ser convencionalmente distinguidas: aromáticos, heterocíclicos, alicíclicos e acíclicos.

Na química orgânica, também são distinguidas séries adicionais: hidrocarbonetos, compostos contendo nitrogênio, compostos contendo oxigênio, compostos contendo enxofre, compostos contendo halogênio, compostos organometálicos, compostos organossilícios.

Como resultado da combinação dessas séries fundamentais, são formadas séries de compostos, por exemplo: "hidrocarbonetos acíclicos", "compostos aromáticos contendo nitrogênio".

A presença de certos grupos funcionais ou átomos de elementos determina se o composto pertence à classe correspondente. Entre as principais classes de compostos orgânicos, destacam-se alcanos, benzenos, compostos nitro e nitroso, álcoois, fenóis, furanos, éteres e um grande número de outros.

Tipos de ligações químicas

Uma ligação química é uma interação que contém dois ou mais átomos, moléculas ou qualquer combinação deles. Por sua própria natureza, uma ligação química é uma força elétrica de atração entre elétrons carregados negativamente e núcleos atômicos carregados positivamente. A magnitude dessa força atrativa depende principalmente da configuração eletrônica da camada externa dos átomos.

A capacidade de um átomo de formar ligações químicas é caracterizada por sua valência. Os elétrons envolvidos na formação de uma ligação química são chamados de elétrons de valência.

Existem vários tipos de ligações químicas: covalente, iônica, hidrogênio, metálica.

Na educação ligação covalente há uma sobreposição parcial de nuvens de elétrons de átomos que interagem, os pares de elétrons são formados. A ligação covalente é mais forte, quanto mais as nuvens de elétrons que interagem se sobrepõem.

Diferencie ligações covalentes polares e apolares.

Se uma molécula diatômica consiste em átomos idênticos (H 2 , N 2), então a nuvem de elétrons é distribuída no espaço simetricamente em relação a ambos os átomos. Essa ligação covalente é chamada não polar (homeopolar). Se uma molécula diatômica consiste em átomos diferentes, então a nuvem de elétrons é deslocada para o átomo com maior eletronegatividade relativa. Essa ligação covalente é chamada polar (heteropolar). Exemplos de compostos com tal ligação são HCl, HBr, HJ.

Nos exemplos considerados, cada um dos átomos tem um elétron desemparelhado; quando dois desses átomos interagem, um par de elétrons comum é criado - surge uma ligação covalente. Um átomo de nitrogênio não excitado tem três elétrons desemparelhados; devido a esses elétrons, o nitrogênio pode participar da formação de três ligações covalentes (NH 3). Um átomo de carbono pode formar 4 ligações covalentes.

A sobreposição de nuvens de elétrons só é possível se elas tiverem uma certa orientação mútua, enquanto a região de sobreposição está localizada em uma determinada direção em relação aos átomos que interagem. Em outras palavras, uma ligação covalente é direcional.

A energia das ligações covalentes está na faixa de 150-400 kJ/mol.

A ligação química entre íons, realizada por atração eletrostática, é chamada de ligação iônica . Uma ligação iônica pode ser vista como o limite de uma ligação covalente polar. Ao contrário de uma ligação covalente, uma ligação iônica não é direcional nem saturável.

Um tipo importante de ligação química é a ligação de elétrons em um metal. Os metais são compostos de íons positivos, que são mantidos nos nós da rede cristalina, e elétrons livres. Quando uma rede cristalina é formada, os orbitais de valência dos átomos vizinhos se sobrepõem e os elétrons se movem livremente de um orbital para outro. Esses elétrons não pertencem mais a um átomo de metal específico, eles estão em orbitais gigantes que se estendem por toda a rede cristalina. Uma ligação química resultante da ligação de íons positivos da rede metálica por elétrons livres é chamada metálico.

Pode haver ligações fracas entre moléculas (átomos) de substâncias. Um dos mais importantes - ligação de hidrogênio , que pode ser intermolecular e intramolecular. Uma ligação de hidrogênio ocorre entre o átomo de hidrogênio de uma molécula (ele é parcialmente carregado positivamente) e um elemento fortemente eletronegativo da molécula (flúor, oxigênio, etc.).

A energia da ligação de hidrogênio é muito menor que a energia da ligação covalente e não excede 10 kJ/mol. No entanto, essa energia é suficiente para criar associações de moléculas que dificultam a separação das moléculas umas das outras. As ligações de hidrogênio desempenham um papel importante nas moléculas biológicas (proteínas e ácidos nucleicos) e determinam em grande parte as propriedades da água.

Forças de Van der Waals também são considerados laços fracos. Eles são devidos ao fato de que quaisquer duas moléculas neutras (átomos) a distâncias muito próximas são fracamente atraídas devido às interações eletromagnéticas dos elétrons e núcleos de uma molécula com os elétrons e núcleos da outra.

♦ De acordo com o número e composição das substâncias iniciais e obtidas, as reações químicas são:

1. Conexões- de duas ou mais substâncias forma-se uma substância complexa:
   Fe + S = FeS
   (quando os pós de ferro e enxofre são aquecidos, o sulfeto de ferro é formado)
2. expansões- duas ou mais substâncias são formadas a partir de uma substância complexa:
   2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2
   (a água se decompõe em hidrogênio e oxigênio quando uma corrente elétrica é passada)
3. Substituições- átomos de uma substância simples substituem um dos elementos de uma substância complexa:
   Fe + CuCl 2 = Cu↓ + FeCl 2
   (o ferro desloca o cobre da solução de cloreto de cobre(II))
4. intercâmbio- 2 substâncias complexas trocam partes constituintes:
   HCl + NaOH = NaCl + H2O
   (reação de neutralização - ácido clorídrico reage com hidróxido de sódio para formar cloreto de sódio e água)

♦ As reações que prosseguem com a liberação de energia (calor) são chamadas exotérmico. Estes incluem reações de combustão, como enxofre:

S + O 2 \u003d SO 2 + Q
O óxido de enxofre (IV) é formado, a liberação de energia é denotada por + Q

Reações que requerem energia, ou seja, que prosseguem com a absorção de energia, são chamadas endotérmico. Uma reação endotérmica é a decomposição da água sob a ação de uma corrente elétrica:

2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 - Q

♦ Reações acompanhadas por uma mudança nos estados de oxidação dos elementos, ou seja, a transição de elétrons, são chamadas redox:

Fe 0 + S 0 \u003d Fe +2 S -2

O oposto são estática eletrônica reações, muitas vezes chamadas simplesmente reações que ocorrem sem alterar o estado de oxidação. Estes incluem todas as reações de troca:

H +1 Cl -1 + Na +1 O -2 H +1 = Na +1 Cl -1 + H 2 +1 O -2

(Lembre-se de que o grau de oxidação em substâncias compostas por dois elementos é numericamente igual à valência, o sinal é colocado antes do número)

2. Experiência. Realização de reações confirmando a composição qualitativa do sal proposto, por exemplo, sulfato de cobre (II)

A composição qualitativa do sal é comprovada por reações acompanhadas de precipitação ou evolução de gás com odor ou cor característica. A precipitação ocorre quando são obtidas substâncias insolúveis (determinadas a partir da tabela de solubilidade). Os gases são liberados quando ácidos fracos (muitos requerem aquecimento) ou hidróxido de amônio são formados.

A presença de um íon de cobre pode ser comprovada pela adição de hidróxido de sódio, um precipitado azul de hidróxido de cobre (II) precipita:

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Além disso, o hidróxido de cobre (II) pode ser decomposto quando aquecido, o óxido preto de cobre (II) é formado:

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

A presença de um íon sulfato é comprovada pela precipitação de um precipitado cristalino branco, insolúvel em ácido nítrico concentrado, quando um sal de bário solúvel é adicionado:

CuSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + CuCl 2

Introdução

1. Conceito geral de uma reação química

2. Classificação de reações químicas

Conclusão

Bibliografia

Introdução

A coisa mais interessante sobre o mundo ao nosso redor é que ele está em constante mudança.

conceito « reação química » - o segundo conceito principal da química. A cada segundo, um número incontável de reações ocorrem no mundo, como resultado das quais uma substância se transforma em outra. Podemos observar algumas reações diretamente, por exemplo, o enferrujamento de objetos de ferro, a coagulação do sangue e a combustão do combustível do automóvel.

Ao mesmo tempo, a grande maioria das reações permanece invisível, mas determina as propriedades do mundo ao nosso redor.

Para perceber seu lugar no mundo e aprender a administrá-lo, a pessoa deve compreender profundamente a natureza dessas reações e as leis que elas obedecem. A tarefa da química moderna é estudar as funções das substâncias em sistemas químicos e biológicos complexos, analisar a relação entre a estrutura de uma substância e suas funções e sintetizar substâncias com determinadas funções.

Então, há muitas reações químicas ocorrendo ao redor de uma pessoa, elas ocorrem constantemente. O que precisa ser feito para não se confundir em toda a variedade de reações químicas? Aprenda a classificá-los e a identificar as características essenciais das classes.

O objetivo deste trabalho: considerar o conceito de "reação química" e sistematizar e generalizar o conhecimento sobre a classificação de reações químicas.

O trabalho é composto por uma introdução, dois capítulos, uma conclusão e uma lista de referências. A quantidade total de trabalho é de 14 páginas.

1. Conceito geral de uma reação química

Uma reação química é a transformação de uma substância em outra. No entanto, esta definição precisa de uma adição significativa.

Assim, por exemplo, em um reator nuclear ou em um acelerador, algumas substâncias também são convertidas em outras, mas essas transformações não são chamadas de químicas. Qual é o problema aqui? As reações nucleares ocorrem em um reator nuclear. Eles residem no fato de que os núcleos dos elementos, ao colidir com partículas de alta energia (podem ser nêutrons, prótons e núcleos de outros elementos), são quebrados em fragmentos, que são os núcleos de outros elementos. Também é possível fundir os núcleos entre si. Esses novos núcleos recebem então elétrons do meio ambiente e assim se completa a formação de duas ou mais novas substâncias. Todas essas substâncias são alguns elementos do sistema Periódico. Ao contrário das reações nucleares, nas reações químicas os núcleos não são afetadosátomos. Todas as mudanças ocorrem apenas nas camadas eletrônicas externas. Algumas ligações químicas são quebradas e outras são formadas.

Nesse caminho, reações químicas Os fenômenos são chamados de fenômenos nos quais algumas substâncias com uma determinada composição e propriedades são convertidas em outras substâncias - com uma composição diferente e outras propriedades. Ao mesmo tempo, não ocorrem alterações na composição dos núcleos atômicos.

Vamos destacar os sinais e condições das reações químicas (Fig. 1, 2).

Figura 1 - Sinais de reações químicas

Figura 2 - Condições para realização de reações químicas

Considere uma reação química típica: a combustão do gás natural (metano) no oxigênio do ar (essa reação pode ser observada em casa, que tem um fogão a gás) na Figura 3.

Figura 3 - Combustão de gás natural (metano) em oxigênio atmosférico

Metano CH 4 e oxigênio O 2 reagem entre si para formar dióxido de carbono CO 2 e água H 2 O. Neste caso, as ligações entre os átomos de C e H na molécula de metano e entre os átomos de oxigênio na molécula de O 2 são quebrado. Em seu lugar, surgem novas ligações entre os átomos C e O, H e O.

A Figura 3 mostra claramente que para a implementação bem sucedida da resposta à 1 pegue uma molécula de metano dois moléculas de oxigênio. No entanto, não é muito conveniente escrever uma reação química usando desenhos de moléculas; portanto, fórmulas abreviadas de substâncias são usadas para escrever reações químicas - esse registro é chamado equação da reação química.

Figura 4 - Equação de reação

A equação para a reação química mostrada na Figura 3 é a seguinte

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O

O número de átomos de elementos diferentes nos lados esquerdo e direito da equação é o mesmo. No lado esquerdo 1 um átomo de carbono na molécula de metano (CH 4), e na direita - o mesmo encontramos o átomo de carbono na composição da molécula de CO 2 . todos os quatro definitivamente encontraremos átomos de hidrogênio no lado esquerdo da equação e no direito - na composição das moléculas de água.

Em uma equação de reação química, para igualar o número de átomos idênticos em diferentes partes da equação, chances, que são registrados antes da fórmulas de substâncias.

Considere outra reação - a conversão de óxido de cálcio CaO (cal virgem) em hidróxido de cálcio Ca(OH) 2 (cal apagada) sob a ação da água (Fig. 5).

Figura 5 - Óxido de cálcio CaO liga uma molécula de água H 2 O

com a formação de hidróxido de cálcio Ca (OH) 2

Ao contrário das equações matemáticas, as equações químicas não podem trocar os lados esquerdo e direito. As substâncias do lado esquerdo de uma equação de reação química são chamadas reagentes, e à direita produtos de reação .

Se trocarmos as partes esquerda e direita na equação da Figura 5, obtemos a equação completamente diferente reação química

Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O

Se a reação entre CaO e H 2 O (Fig. 4) começa espontaneamente e prossegue com a liberação de uma grande quantidade de calor, então a última reação, onde Ca(OH) 2 serve como reagente, requer forte aquecimento. Acrescentamos ainda que os reagentes e produtos podem não ser necessariamente moléculas, mas também átomos - se algum elemento ou elementos em forma pura participarem da reação, por exemplo

H 2 + CuO \u003d Cu + H 2 O

Assim, chegamos à classificação das reações químicas, que consideraremos no próximo capítulo.

2. Classificação de reações químicas

No processo de estudar química, deve-se encontrar classificações de reações químicas de acordo com vários critérios (Tabela 1).

Tabela 1 - Classificação das reações químicas

Por efeito térmico	exotérmico- fluxo com a liberação de energia 4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 + Q; CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q
	Endotérmico- prosseguir com a absorção de energia Cu(OH) 2 CuO + H 2 O - Q; C 8 H 18 C 8 H 16 + H 2 - Q
Por o número e a composição do original e substâncias formadas	Reações de decomposição- vários mais simples são formados a partir de uma substância complexa: CaCO 3 CaO + CO 2 C 2 H 5 OH → C 2 H 4 + H 2 O
	Reações de conexão- uma substância complexa é formada a partir de várias substâncias simples ou complexas: 2H 2 + O 2 → 2H 2 OC 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6
	Reações de substituição- átomos de uma substância simples substituem os átomos de um dos elementos de uma substância complexa: Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl
	Reações de troca- duas substâncias complexas trocam partes constituintes: AgNO 3 + HCl \u003d AgCl ↓ + HNO 3 HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O
Por estado de agregação de reagentes	Heterogêneo- as substâncias iniciais e os produtos da reação estão em diferentes estados de agregação: Fe (t) + CuCl 2 (solução) → Cu (t) + FeCl 2 (solução) 2Na (t) + 2C 2 H 5 OH (l) → 2C 2H5ONa (solução) + H2(g)
	homogêneo- os materiais de partida e os produtos da reação estão no mesmo estado de agregação: H 2 (g) + Cl 2 (g) \u003d 2HCl (g) C 2 H 5 OH (l) + CH 3 COOH (l) → CH 3 COOC 2 H 5 (l) + H 2 O (l)
Por a presença de um catalisador	catalítico 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 C 2 H 4 + H 2 C 2 H 4
	Não catalítico S + O 2 SO 2 C 2 H 2 + 2Cl 2 → C 2 H 2 Cl 4
Por direção	irreversível- fluxo nestas condições em apenas uma direção: H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2HCl CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
	reversível- fluir nessas condições simultaneamente em duas direções opostas: 3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3; C 2 H 4 + H 2 ↔ C 2 H 6
Por mudança no estado de oxidação dos átomos dos elementos	redox- reações que ocorrem com uma mudança no estado de oxidação: Fe 0 + 2H +1 Cl -1 → Fe 2+ Cl 2 -1 + H 2 0 H +1 C 0 O -2 H +1 + H 2 → C - 2 H 3 +1 O -2 H +1
	Não oxidante-redutor- reações que ocorrem sem alterar o estado de oxidação: S + 4 O 4 -2 + H 2 O → H 2 + S + 4 O 4 -2 CH 3 NH 2 + HCl → (CH 3 NH 3) Cl

Como você pode ver, existem várias maneiras de classificar reações químicas, das quais consideraremos a seguir com mais detalhes.

Uma variedade de reações químicas, cujo número não pode ser calculado, não pode ser coberta por uma única classificação universal, portanto, são divididas de acordo com certas características comuns. Sob qualquer um desses sinais, as reações podem ser atribuídas tanto entre substâncias inorgânicas quanto entre substâncias orgânicas.

Primeiro, há reações sem alterar a composição da substância e reações com mudança de composição.

Reações que ocorrem sem alterar a composição das substâncias:

AlCl3,t

CH3-CH2-CH2-CH3 > CH3-CH-CH3

Reações que ocorrem com uma mudança na composição de substâncias:

6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2

Em química orgânica, esse tipo de reação inclui reações de isomerização. Assim, a isomerização de alcanos é realizada para obter gasolina com alto índice de octanas.

Para processos químicos que ocorrem entre reagentes inorgânicos, as seguintes classificações são mais frequentemente usadas:

1. O número e composição dos materiais de partida e produtos de reação.

2. Estado agregado dos reagentes e produtos da reação.

3. O número de fases em que os participantes da reação estão.

4. A natureza das partículas transferidas.

5. A possibilidade da reação prosseguir nas direções direta e reversa.

6. Sinal de efeito térmico

Vários métodos de classificação são frequentemente combinados entre si (Fig. 1).

Figura 1 - Sinal da classificação das reações químicas

Vamos considerar com mais detalhes cada um dos tipos de reações químicas.

1. Classificação de acordo com o número e composição dos reagentes e substâncias finais (Tabela 1).

Tabela 1 - Tipos de reações químicas e seus mecanismos

1. Reações de conexão. D.I. Mendeleev definiu um composto como uma reação, “na qual ocorre uma de duas substâncias. Assim, nas reações de um composto de várias substâncias reagentes de composição relativamente simples, é obtida uma substância de composição mais complexa

As reações de combinação incluem os processos de combustão de substâncias simples (enxofre, fósforo, carbono) no ar. Por exemplo, o carbono queima no ar C + O 2 \u003d CO 2 (é claro que essa reação ocorre gradualmente, o monóxido de carbono CO é formado pela primeira vez). Como regra, essas reações são acompanhadas por liberação de calor, ou seja, levam à formação de compostos mais estáveis ​​e menos ricos em energia - são exotérmicos.

As reações da combinação de substâncias simples são sempre de natureza redox. As reações de conexão que ocorrem entre substâncias complexas podem ocorrer tanto sem mudança na valência

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3) 2

e ser classificado como um redox

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.

2. Reacções de decomposição. As reações químicas de decomposição, segundo Mendeleev, “são casos inversos aos compostos, ou seja, aqueles em que uma substância dá duas, ou, em geral, um determinado número de substâncias é um número maior delas.

As reações de decomposição levam à formação de vários compostos a partir de uma substância complexa

A = B + C + D

Os produtos de decomposição de uma substância complexa podem ser substâncias simples e complexas. Um exemplo de reação de decomposição é a reação química de decomposição de giz (ou calcário sob a influência da temperatura): CaCO 3 \u003d CaO + CO 2. A reação de decomposição geralmente requer aquecimento. Tais processos são endotérmicos, i.e. fluir com a absorção de calor. Das reações de decomposição que ocorrem sem alterar os estados de valência, deve-se notar a decomposição de hidratos cristalinos, bases, ácidos e sais de ácidos contendo oxigênio

CuSO4 5H2O = CuSO4 + 5H2O,

Cu(OH)2 = CuO + H2O,

H2SiO3 = SiO2 + H2O.

As reações de decomposição de natureza redox incluem a decomposição de óxidos, ácidos e sais formados por elementos em estados de oxidação mais elevados.

2SO3 = 2SO2 + O2,

4HNO3 = 2H2O + 4NO2O + O2O,

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,

(NH4) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.

Particularmente características são as reações redox de decomposição de sais de ácido nítrico.

As reações de decomposição na química orgânica, em contraste com as reações de decomposição na química inorgânica, têm suas próprias especificidades. Eles podem ser considerados como os processos inversos de adição, pois o resultado na maioria das vezes é a formação de múltiplas ligações ou ciclos.

As reações de decomposição em química orgânica são chamadas quebrando

С18H38 = С9H18 + С9H20

ou desidrogenação C4H10 = C4H6 + 2H2.

Nas reações dos outros dois tipos, o número de reagentes é igual ao número de produtos.

3. Reacções de substituição. Sua característica distintiva é a interação de uma substância simples com uma complexa. Tais reações existem em química orgânica. No entanto, o conceito de "substituição" em orgânicos é mais amplo do que em química inorgânica. Se qualquer átomo ou grupo funcional na molécula da substância original for substituído por outro átomo ou grupo, essas também são reações de substituição, embora do ponto de vista da química inorgânica, o processo pareça uma reação de troca.

Nas reações de substituição, geralmente uma substância simples interage com uma complexa, formando outra substância simples e outra complexa. A + BC = AB + C

Por exemplo, mergulhando um prego de aço em uma solução de sulfato de cobre, obtemos sulfato de ferro (cobre deslocado de ferro de seu sal) Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu.

Essas reações são predominantemente reações redox.

2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3,

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,

2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2,

2KSlO3 + l2 = 2KlO3 + Cl2.

Exemplos de reações de substituição que não são acompanhadas por uma mudança nos estados de valência dos átomos são extremamente poucos.

Deve-se notar a reação do dióxido de silício com sais de ácidos contendo oxigênio, que correspondem a anidridos gasosos ou voláteis

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2,

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5.

Às vezes, essas reações são consideradas como reações de troca.

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl.

4. Reações de troca (incluindo neutralização). As reações de troca são reações entre dois compostos que trocam seus constituintes entre si.

AB + CD = AD + CB

Um grande número deles ocorre em soluções aquosas. Um exemplo de uma reação de troca química é a neutralização de um ácido com um álcali.

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O.

Aqui, nos reagentes (substâncias à esquerda), um íon hidrogênio do composto HCl é trocado por um íon sódio do composto NaOH, resultando em uma solução de sal comum em água.

Se os processos redox ocorrerem durante as reações de substituição, as reações de troca sempre ocorrerão sem alterar o estado de valência dos átomos. Este é o grupo mais comum de reações entre substâncias complexas - óxidos, bases, ácidos e sais.

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O,

AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3,

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

Um caso especial dessas reações de troca são as reações de neutralização

HCl + KOH = KCl + H2O.

Normalmente, essas reações obedecem às leis do equilíbrio químico e prosseguem na direção em que pelo menos uma das substâncias é removida da esfera de reação na forma de um gás, substância volátil, precipitado ou composto de baixa dissociação (para soluções).

NaHCO3 + Hcl \u003d NaCl + H2O + CO2 ^,

Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 \u003d 2CaCO3v + 2H2O,

CH3COONa + H3PO4 = CH3COOH + NaH2PO4.

No entanto, muitas reações não se encaixam no esquema simples acima. Por exemplo, uma reação química entre permanganato de potássio (permanganato de potássio) e iodeto de sódio não pode ser atribuída a nenhum desses tipos. Tais reações são geralmente chamadas de reações redox, por exemplo

2KMnO4 +10NaI+ 8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+5I2+8H2O.

As reações redox em química inorgânica incluem todas as reações de substituição e aquelas de decomposição e reações compostas nas quais pelo menos uma substância simples está envolvida. Em uma versão mais generalizada (já levando em conta a química orgânica), todas as reações envolvendo substâncias simples. E, inversamente, as reações que ocorrem sem alterar os estados de oxidação dos elementos que formam os reagentes e produtos da reação incluem todas as reações de troca.

2. Classificação das reações de acordo com as características da fase

Dependendo do estado de agregação das substâncias reagentes, as seguintes reações são distinguidas:

1. Reações gasosas:

2. Reações em soluções:

NaOH (p-p) + Hcl (p-p) = NaCl (p-p) + H2O (l).

3. Reações entre sólidos:

CaO (tv) + SiO2 (tv) \u003d CaSiO3 (tv).