As propriedades químicas das substâncias são reveladas em uma variedade de reações químicas.
Transformações de substâncias, acompanhadas por uma mudança em sua composição e (ou) estrutura, são chamadas de reações químicas. A seguinte definição é frequentemente encontrada: reação química O processo de transformação de substâncias iniciais (reagentes) em substâncias finais (produtos) é chamado.
As reações químicas são escritas usando equações químicas e esquemas contendo as fórmulas dos materiais de partida e produtos da reação. Nas equações químicas, diferentemente dos esquemas, o número de átomos de cada elemento é o mesmo nos lados esquerdo e direito, o que reflete a lei de conservação da massa.
No lado esquerdo da equação, as fórmulas das substâncias iniciais (reagentes) são escritas, no lado direito - as substâncias obtidas como resultado de uma reação química (produtos da reação, substâncias finais). O sinal de igual ligando os lados esquerdo e direito indica que o número total de átomos das substâncias que participam da reação permanece constante. Isto é conseguido colocando coeficientes estequiométricos inteiros na frente das fórmulas, mostrando as razões quantitativas entre os reagentes e os produtos da reação.
As equações químicas podem conter informações adicionais sobre as características da reação. Se uma reação química ocorre sob a influência de influências externas (temperatura, pressão, radiação, etc.), isso é indicado pelo símbolo apropriado, geralmente acima (ou "abaixo") do sinal de igual.
Um grande número de reações químicas pode ser agrupado em vários tipos de reações, que são caracterizadas por características bem definidas.
Como características de classificação o seguinte pode ser selecionado:
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. O sinal do efeito térmico separa todas as reações em: exotérmico reações que prosseguem com o exo-efeito - a liberação de energia na forma de calor (Q> 0, ∆H<0):
C + O 2 \u003d CO 2 + Q
e endotérmico reações que prosseguem com o efeito endo - a absorção de energia na forma de calor (Q<0, ∆H >0):
N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q.
Tais reações são termoquímico.
Vamos considerar com mais detalhes cada um dos tipos de reações.
Classificação de acordo com o número e composição dos reagentes e substâncias finais
1. Reações de conexão
Nas reações de um composto de várias substâncias reagentes de composição relativamente simples, obtém-se uma substância de composição mais complexa:
Como regra, essas reações são acompanhadas por liberação de calor, ou seja, levam à formação de compostos mais estáveis e menos ricos em energia.
As reações da combinação de substâncias simples são sempre de natureza redox. As reações de conexão que ocorrem entre substâncias complexas podem ocorrer sem alteração na valência:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2,
e ser classificado como redox:
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.
2. Reações de decomposição
As reações de decomposição levam à formação de vários compostos de uma substância complexa:
A = B + C + D.
Os produtos de decomposição de uma substância complexa podem ser substâncias simples e complexas.
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:
| para | ||
| 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.
Particularmente características são as reações redox de decomposição de sais de ácido nítrico.
As reações de decomposição em química orgânica são chamadas de craqueamento:
C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20,
ou desidrogenação
C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2.
3. Reações de substituição
Nas reações de substituição, geralmente uma substância simples interage com uma complexa, formando outra substância simples e outra complexa:
A + BC = AB + C.
Essas reações na grande maioria pertencem a reações redox:
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.
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:
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2,
Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 \u003d ZCaSiO 3 + P 2 O 5,
Às vezes, essas reações são consideradas como reações de troca:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + Hcl.
4. Reações de troca
Reações de troca As reações entre dois compostos que trocam seus constituintes são chamadas de:
AB + CD = AD + CB.
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 + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O,
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,
CrCl3 + ZNaOH = Cr(OH)3 + ZNaCl.
Um caso especial dessas reações de troca é reações de neutralização:
Hcl + KOH \u003d KCl + H 2 O.
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 uma substância gasosa, volátil, precipitada ou composto de baixa dissociação (para soluções):
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. Reacções de transferência.
Nas reações de transferência, um átomo ou um grupo de átomos passa de uma unidade estrutural para outra:
AB + BC \u003d A + B 2 C,
A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.
Por exemplo:
2AgCl + SnCl 2 \u003d 2Ag + SnCl 4,
H 2 O + 2NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3.
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
| H 2 + Cl 2 | 2HCl. |
2. Reações em soluções
NaOH (p-p) + Hcl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H 2 O (l)
3. Reações entre sólidos
| para | ||
| CaO (tv) + SiO 2 (tv) | = | CaSiO 3 (TV) |
Classificação das reações de acordo com o número de fases.
Uma fase é entendida como um conjunto de partes homogêneas de um sistema com as mesmas propriedades físicas e químicas e separadas umas das outras por uma interface.
Deste ponto de vista, toda a variedade de reações pode ser dividida em duas classes:
1. Reações homogêneas (monofásicas). Isso inclui reações que ocorrem na fase gasosa e várias reações que ocorrem em soluções.
2. Reações heterogêneas (multifásicas). Estes incluem reações em que os reagentes e produtos da reação estão em fases diferentes. Por exemplo:
reações de fase gás-líquido
CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO 3 (p-p).
reações gás-fase sólida
CO 2 (g) + CaO (tv) \u003d CaCO 3 (tv).
reações de fase líquido-sólido
Na 2 SO 4 (solução) + BaCl 3 (solução) \u003d BaSO 4 (tv) ↓ + 2NaCl (p-p).
reações de fase líquida-gás-sólida
Ca (HCO 3) 2 (solução) + H 2 SO 4 (solução) \u003d CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (tv) ↓.
Classificação das reações de acordo com o tipo de partículas transportadas
1. Reações protolíticas.
Para reações protolíticas incluem processos químicos, cuja essência é a transferência de um próton de um reagente para outro.
Essa classificação é baseada na teoria protolítica de ácidos e bases, segundo a qual um ácido é qualquer substância que doa um próton, e uma base é uma substância que pode aceitar um próton, por exemplo:
As reações protolíticas incluem reações de neutralização e hidrólise.
2. Reações redox.
Isso inclui reações nas quais os reagentes trocam elétrons, enquanto alteram o estado de oxidação dos átomos dos elementos que compõem os reagentes. Por exemplo:
Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2 ,
FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,
A grande maioria das reações químicas são redox, elas desempenham um papel extremamente importante.
3. Reacções de troca de ligandos.
Estas incluem reações durante as quais um par de elétrons é transferido com a formação de uma ligação covalente pelo mecanismo doador-aceptor. Por exemplo:
Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2,
Fe + 5CO = ,
Al(OH)3 + NaOH = .
Uma característica das reações de troca de ligantes é que a formação de novos compostos, chamados complexos, ocorre sem mudança no estado de oxidação.
4. Reações de troca atômico-molecular.
Este tipo de reações inclui muitas das reações de substituição estudadas em química orgânica, que procedem de acordo com o mecanismo radical, eletrofílico ou nucleofílico.
Reações químicas reversíveis e irreversíveis
Tais processos químicos são chamados de reversíveis, cujos produtos são capazes de reagir entre si nas mesmas condições em que são obtidos, com a formação de substâncias de partida.
Para reações reversíveis, a equação é geralmente escrita da seguinte forma:
Duas setas em direções opostas indicam que, nas mesmas condições, as reações direta e inversa ocorrem simultaneamente, por exemplo:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOS 2 H 5 + H 2 O.
Irreversíveis são esses processos químicos, cujos produtos não são capazes de reagir uns com os outros com a formação de substâncias iniciais. Exemplos de reações irreversíveis são a decomposição do sal de Bertolet quando aquecido:
2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,
ou oxidação da glicose com oxigênio atmosférico:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.
Objetivos da lição. Generalizar a ideia de uma reação química como um processo de transformação de uma ou mais substâncias-reagentes iniciais em substâncias que diferem delas em composição química ou estrutura - produtos de reação. Considere algumas das muitas classificações de reações químicas de acordo com vários critérios. Mostre a aplicabilidade de tais classificações para reações inorgânicas e orgânicas. Revelar a natureza relativa de vários tipos de reações químicas e a relação de várias classificações de processos químicos.
O conceito de reações químicas, sua classificação de acordo com vários critérios em comparação com substâncias inorgânicas e orgânicas
Uma reação química é uma mudança nas substâncias em que as velhas ligações químicas são quebradas e novas ligações químicas são formadas entre as partículas (“volumes, íons) a partir das quais as substâncias são construídas (slide 2).
As reações químicas são classificadas:
1. Pelo número e composição dos reagentes e produtos (slide 3)
a) expansões (slide 4)
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.
b) conexões (slide 5)
Para entrar em uma reação de adição, uma molécula orgânica deve ter uma ligação múltipla (ou ciclo), esta molécula será a principal (substrato). Uma molécula mais simples (muitas vezes uma substância inorgânica, um reagente) é ligada no local de uma quebra de ligação múltipla ou abertura do anel.
c) substituições (slide 6)
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.
d) câmbio (incluindo neutralização) (slide 7)
Recomenda-se realizar na forma de trabalho de laboratório de acordo com as equações de reação propostas na apresentação
2. Por efeito térmico (slide 8)
a) endotérmica
b) exotérmica (incluindo reações de combustão)
A apresentação sugeriu reações da química orgânica e inorgânica. As reações de combinação serão reações exotérmicas e as reações de decomposição serão endotérmicas (a relatividade desta conclusão será enfatizada por uma rara exceção - a reação do nitrogênio com o oxigênio é endotérmica:
N 2 + 0 2 -> 2
NÃO- Q
3. Sobre o uso de um catalisador (slide 9)
b) não catalítico
4. Direção (slide 10)
a) catalítico (incluindo enzimático)
b) não catalítico
5. Por fase (slide 11)
a) homogêneo
b) heterogêneo
6. Alterando o estado de oxidação dos elementos que formam reagentes e produtos (slide 12)
a) redox
b) sem alterar o estado de oxidação
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. Por outro lado, 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.
Consolidação do tema estudado (slide 13-21).
Resumo da lição.
Lição 2Objetivos da lição. Dê o conceito de ácidos carboxílicos e sua classificação em comparação com ácidos minerais. Considere os fundamentos da nomenclatura internacional e trivial e a isomeria deste tipo de compostos orgânicos. Desmonte a estrutura do grupo carboxila e preveja o comportamento químico dos ácidos carboxílicos. Considere as propriedades gerais dos ácidos carboxílicos em comparação com as propriedades dos ácidos minerais. Dê uma ideia das propriedades especiais dos ácidos carboxílicos (reações radicais e formação de derivados funcionais). Familiarizar os alunos com os representantes mais característicos dos ácidos carboxílicos e mostrar o seu significado na natureza e na vida humana.
O conceito de ácidos carboxílicos, sua classificação de acordo com vários critériosácidos carboxílicos- uma classe de compostos orgânicos cujas moléculas contêm um grupo carboxila - COOH. A composição de ácidos carboxílicos monobásicos limitantes corresponde à fórmula geral (Slide 2)
Os ácidos carboxílicos são classificados:
De acordo com o número de grupos carboxílicos, os ácidos carboxílicos são divididos em (Slide 3):
- monocarboxílico ou monobásico (ácido acético)
- dicarboxílico ou dibásico (ácido oxálico)
Dependendo da estrutura do radical hidrocarboneto ao qual o grupo carboxila está ligado, os ácidos carboxílicos são divididos em:
- alifático (acético ou acrílico)
- alicíclico (ciclohexanocarboxílico)
- aromático (benzóico, ftálico)
Exemplos de ácidos (Slide 4)
Isomeria e estrutura dos ácidos carboxílicos
1. Isomeria da cadeia carbônica (Slide 5)
2. Isomerismo da posição de uma ligação múltipla, por exemplo:
CH 2 \u003d CH - CH 2 - COOH Ácido buteno-3-óico (ácido vinilacético)
CH 3 - CH \u003d CH - COOH Ácido buteno-2-óico (ácido crotônico)
3. Cis-, trans-isomerismo, por exemplo:
Estrutura(Slide 6)
O grupo carboxila COOH consiste no grupo carbonila C=O e no grupo hidroxila OH.
No grupo CO, o átomo de carbono carrega uma carga parcial positiva e atrai o par de elétrons do átomo de oxigênio no grupo OH. Nesse caso, a densidade eletrônica no átomo de oxigênio diminui e a ligação О-Н é enfraquecida:
Por sua vez, o grupo OH "extingue" a carga positiva no grupo CO.
Propriedades físicas e químicas dos ácidos carboxílicos
Os ácidos carboxílicos inferiores são líquidos com odor pungente, altamente solúveis em água. À medida que o peso molecular relativo aumenta, a solubilidade dos ácidos na água diminui e o ponto de ebulição aumenta. Ácidos mais altos, começando com pelargônicos
C 8 H 17 COOH - sólidos, inodoros, insolúveis em água.
As propriedades químicas mais importantes características da maioria dos ácidos carboxílicos (Slide 7.8):
1) Interação com metais ativos:
2 CH 3 COOH + Mg (CH 3 COO) 2 Mg + H 2
2) Interação com óxidos metálicos:
2CH 3 COOH + CaO (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O
3) Interação com bases:
CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O
4) Interação com sais:
CH 3 COOH + NaHCO 3 CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O
5) Interação com álcoois (reação de esterificação):
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OHCH 3 COOSH 2 CH 3 + H 2 O
6) Interação com amônia:
CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COONH 4
Quando aquecidos, os sais de amônio de ácidos carboxílicos formam suas amidas:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) Sob a ação do SOC 12, os ácidos carboxílicos são convertidos nos cloretos de ácido correspondentes.
CH 3 COOH + SOC 12 CH 3 COCl + HCl + SO 2
4. Isomerismo interclasses :
por exemplo: C 4 H 8 O 2
CH 3 - CH 2 - CO - O - CH 3 éster metílico do ácido propanóico
CH 3 - CO - O - CH 2 - CH 3 éster etílico de ácido etanóico
С3Н 7 - COOH ácido butanóico
(Slide 9,10)
1. Oxidação de aldeídos e álcoois primários -
método geral para obter ácidos carboxílicos:
2. Outro método geral é a hidrólise de hidrocarbonetos halogenados contendo três átomos de halogênio em um átomo de carbono:
3
NaCl
3. Interação do reagente de Grignard com CO2:
4. Hidrólise de ésteres:
5. Hidrólise de anidridos ácidos:
Métodos para obter ácidos carboxílicos
Por ácidos individuais existem formas específicas de obter (Slide 11):
Receber ácido benzóico você pode usar a oxidação de homólogos de benzeno monossubstituídos com uma solução ácida de permanganato de potássio:
Ácido acético obtido em escala industrial por oxidação catalítica de butano com oxigênio atmosférico:
Ácido fórmico obtido por aquecimento de monóxido de carbono (II) com hidróxido de sódio em pó sob pressão e processamento do formato de sódio resultante com um ácido forte:
Aplicação de ácidos carboxílicos(Slide 12)
Consolidação do tema estudado (slide 13-14).
>> Química: Tipos de reações químicas em química orgânica
As reações de substâncias orgânicas podem ser formalmente divididas em quatro tipos principais: substituição, adição, eliminação (eliminação) e rearranjo (isomerização). É óbvio que toda a variedade de reações de compostos orgânicos não pode ser reduzida à estrutura da classificação proposta (por exemplo, reações de combustão). No entanto, essa classificação ajudará a estabelecer analogias com as classificações de reações que ocorrem entre substâncias inorgânicas já familiares a você no curso de química inorgânica.
Como regra, o principal composto orgânico que participa da reação é chamado de substrato e o outro componente da reação é considerado condicionalmente como reagente.
Reações de substituição
As reações que resultam na substituição de um átomo ou grupo de átomos na molécula original (substrato) por outros átomos ou grupos de átomos são chamadas de reações de substituição.
As reações de substituição envolvem compostos saturados e aromáticos, como, por exemplo, alcanos, cicloalcanos ou arenos.
Vamos dar exemplos de tais reações.
As reações químicas podem ser classificadas de acordo com os seguintes critérios:
1. De acordo com o número e composição das substâncias iniciais e resultantes
2. De acordo com o grau de oxidação
3. De acordo com a reversibilidade do processo
4. Por efeito térmico
5. Pela presença de um catalisador
6. De acordo com o estado de agregação
1. De acordo com o grau de oxidação. Reações redox. São reações em que um elemento doa um elétron e outro recebe.
Na + O 2 \u003d 2Na 2 O
4Na - 1e = Na 4 redutor
O 2 + 2x2e \u003d 2O 1 oxidante
2. De acordo com o número e composição das substâncias formadas iniciais:
A) Reações de combinação (de duas substâncias simples é formado um complexo)
B) Reações de decomposição (duas ou mais simples são formadas a partir de uma substância complexa)
C) Reações de troca (reações entre substâncias complexas como resultado da troca de suas partes constituintes)
D) Reações de substituição (reações entre substâncias complexas e simples, em que um dos átomos de uma substância complexa é substituído por uma substância simples)
3. De acordo com o efeito térmico:
A) Reações exotérmicas (as reações prosseguem com a liberação de calor)
SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 + Q
B) Reações endotérmicas (as reações acompanham a absorção de calor)
C 4 H 10 \u003d C 4 H 8 + H 2 - Q
4. Por reversibilidade, as reações são divididas em reversíveis e irreversíveis
(Sob certas condições, as reações ocorrem em direções opostas)
5. De acordo com a presença de um catalisador, as reações são divididas em catalíticas e não catalíticas.
6. De acordo com o estado de agregação, as reações são divididas em homogêneas e heterogêneas.
Homogêneo - substâncias que reagem e formam estão no mesmo estado de agregação
Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl
Heterogênea - substâncias reativas e formadas estão em diferentes estados de agregação
2C 2 H 2 + 5O 2 \u003d 4CO 2 + 2H 2 O + Q
Hidrocarbonetos dieno, sua estrutura, propriedades, produção e significado prático.
Os alcodienos são hidrocarbonetos acíclicos em cuja molécula, além das ligações simples, existem duas ligações duplas entre os átomos de carbono e que correspondem à fórmula geral C n H 2 n -2
De acordo com o arranjo das ligações duplas, distinguem-se três tipos de alcodienos:
1. Alcodienos acumulados por arranjo de ligações duplas
CH 2 \u003d C \u003d CH 2- propadieno
2. Alcodienos com ligações duplas conjugadas
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2- butadieno 1,3
3. Alcodienos com arranjo isolado de ligações duplas
CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH 2-pentadieno 1,4
propriedades físicas.
Propadieno e butadieno 1,3 são substâncias gasosas, alcodienos com ligações isoladas são líquidos, dienos superiores são sólidos.
Propriedades quimicas.
Os alcodienos são caracterizados por reações de adição:
1. Reação de halogenação (a adição de halogênios é devido a ligações duplas)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + Br 2 \u003d CH 2 Br \u003d CHBr - CH \u003d CH 2- 3,4 dibromobuteno - 1
2. Reação de hidrogenação (adição de hidrogênio)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + H 2 \u003d CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH 2– buteno-1
3. Reação de polimerização (combinação de muitas moléculas de monômero em uma molécula de polímero).
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 \u003d (-CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 -) n- borracha sintética de butadieno
Recibo.
Em nosso país, a produção de butadieno começou em 1932. O método de obtenção do álcool etílico foi desenvolvido pelo acadêmico S.V. Lebedev
Mas um método mais promissor para a obtenção do butadieno é a desidrogenação do butano contido nos gases de petróleo. Para este propósito, o butano é passado sobre um catalisador aquecido.
Inscrição.
Os hidrocarbonetos dieno são usados principalmente para a síntese de borrachas.
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 3 - 1,3 butadieno (borracha de butadieno)
As borrachas sintéticas são formadas como resultado da reação de polimerização dos monômeros correspondentes.
Bilhete número 4
Métodos gerais de obtenção de metais. O significado prático da eletrólise.
Os metais na natureza são encontrados principalmente na forma de compostos, apenas os metais localizados na série eletroquímica de voltagens após o hidrogênio são encontrados na forma livre.
A obtenção de metais a partir de minérios (compostos) é tarefa da metalurgia.Existem os seguintes métodos de obtenção de metais: pirometalurgia, hidrometalurgia e eletrometalurgia.
1. Pirometalurgia- esta é a recuperação de metais de minérios com a ajuda de carbono, monóxido de carbono (II), CO e hidrogênio, em alta temperatura
2ZnO + C → 2Zn + CO 2
Fe2O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Se um metal é usado como agente redutor, esse método é chamado de metalotermia.
Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr
2. Hidrometalurgiaé a redução de metais a partir de sais em solução. O processo ocorre em duas etapas: um composto natural é dissolvido em um metal adequado para a obtenção de um sal de um determinado metal.
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
O metal é deslocado da solução por um metal mais ativo.
CuSO 4 + Fe→FeSO 4 + Cu
3. Eletrometalurgia- esta é a redução de metais no processo de eletrólise de soluções ou fusões de compostos.
Eletrólise- Este é um processo redox que ocorre nos eletrodos da passagem de corrente elétrica através de uma solução eletrolítica ou fundido.
2NaCl ↔ 2Na + Cl 2
2Na + 2e → 2Na
2Cl – 2e→Cl 2
Aplicação de eletrólise
A eletrólise de soluções e derretimentos de substâncias é usada na indústria:
1. Para obtenção de metais (metais alcalinos - Alumínio)
2. Para a produção de hidrogênio, halogênios e álcalis
3. Para limpeza de metais (refinação)
4. Para proteger os metais da corrosão
5. Obtenção de cópias e registros de metal
Durante o curso das reações químicas, algumas ligações são quebradas e outras ligações são formadas. As reações químicas são convencionalmente divididas em orgânicas e inorgânicas. Reações orgânicas são consideradas reações em que pelo menos um dos reagentes é um composto orgânico que muda sua estrutura molecular durante a reação. A diferença entre reações orgânicas e inorgânicas é que, via de regra, as moléculas participam delas. A taxa de tais reações é baixa e o rendimento do produto geralmente é de apenas 50-80%. Para aumentar a taxa de reação, são usados catalisadores, a temperatura ou a pressão são aumentadas. Em seguida, considere os tipos de reações químicas em química orgânica.
Classificação de acordo com a natureza das transformações químicas
- Reações de substituição
- Reações de adição
- Reação de isomerização e rearranjo
- Reações de oxidação
- Reações de decomposição
Reações de substituição
Durante as reações de substituição, um átomo ou grupo de átomos na molécula inicial é substituído por outros átomos ou grupos de átomos, formando uma nova molécula. Como regra, tais reações são características de hidrocarbonetos saturados e aromáticos, por exemplo:
Reações de adição
No decorrer das reações de adição, uma molécula de um novo composto é formada a partir de duas ou mais moléculas de substâncias. Tais reações são características de compostos insaturados. Existem reações de hidrogenação (redução), halogenação, hidrohalogenação, hidratação, polimerização, etc.:
- hidrogenação– adição de uma molécula de hidrogênio:
Reação de eliminação (clivagem)
Como resultado das reações de clivagem, as moléculas orgânicas perdem átomos ou grupos de átomos, e uma nova substância é formada contendo uma ou mais ligações múltiplas. As reações de eliminação incluem reações desidrogenação, desidratação, desidrohalogenação etc.:
Reações de isomerização e rearranjo
No decurso de tais reacções, ocorre o rearranjo intramolecular, i.e. a transição de átomos ou grupos de átomos de uma parte da molécula para outra sem alterar a fórmula molecular da substância que participa da reação, por exemplo:
Reações de oxidação
Como resultado da exposição a um reagente oxidante, o grau de oxidação do carbono em um átomo, molécula ou íon orgânico aumenta devido à doação de elétrons, resultando na formação de um novo composto: 
Reações de condensação e policondensação
Consistem na interação de vários (dois ou mais) compostos orgânicos com a formação de novas ligações C-C e um composto de baixo peso molecular:
A policondensação é a formação de uma molécula de polímero a partir de monômeros contendo grupos funcionais com a liberação de um composto de baixo peso molecular. Ao contrário da reação de polimerização, que resulta em um polímero com composição semelhante ao monômero, como resultado de reações de policondensação, a composição do polímero formado difere do seu monômero:
Reações de decomposição
Este é o processo de dividir um composto orgânico complexo em substâncias menos complexas ou simples:
C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20
Classificação de reações químicas por mecanismos
A ocorrência de reações com a quebra de ligações covalentes em compostos orgânicos é possível por dois mecanismos (ou seja, o caminho que leva à quebra da ligação antiga e à formação de uma nova) - heterolítico (iônico) e homolítico (radical).
Mecanismo heterolítico (iônico)
Nas reações que ocorrem de acordo com o mecanismo heterolítico, são formadas partículas intermediárias do tipo iônico com um átomo de carbono carregado. As partículas que carregam uma carga positiva são chamadas de carbocátions, e uma carga negativa é chamada de carbânions. Nesse caso, não há uma quebra no par de elétrons comum, mas sua transição para um dos átomos, com a formação de um íon: 
Fortemente polares, por exemplo, H–O, C–O, e facilmente polarizáveis, por exemplo, ligações C–Br, C–I mostram uma tendência à clivagem heterolítica.
As reações que ocorrem de acordo com o mecanismo heterolítico são divididas em nucleofílico e eletrofílico reações. Um reagente que possui um par de elétrons para formar uma ligação é chamado de nucleofílico ou doador de elétrons. Por exemplo, HO-, RO-, Cl-, RCOO-, CN-, R-, NH2, H2O, NH3, C2H5OH, alcenos, arenos.
Reagente que tem uma camada eletrônica não preenchida e é capaz de ligar um par de elétrons no processo de formação de uma nova ligação. Os seguintes cátions são chamados de reagentes eletrofílicos: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3 , BF 3, R-Cl, R 2 C=O
Reações de substituição nucleofílica
Característica para haletos de alquila e arila: 
Reações de adição nucleofílica 
Reações de substituição eletrofílica
Reações de adição eletrofílica 
Homolítico (mecanismo radical)
Nas reações que ocorrem de acordo com o mecanismo homolítico (radical), no primeiro estágio, a ligação covalente é quebrada com a formação de radicais. Além disso, o radical livre formado atua como um reagente de ataque. A clivagem da ligação por um mecanismo radical é característica de ligações covalentes não polares ou de baixa polaridade (C–C, N–N, C–H).
Distinguir entre reações de substituição radical e adição radical
Reações de substituição radical
característica dos alcanos 
Reações de adição de radicais
característico de alcenos e alcinos 
Assim, consideramos os principais tipos de reações químicas em química orgânica
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