În cursul reacțiilor chimice, unele legături sunt rupte și se formează alte legături. Reacțiile chimice sunt împărțite în mod convențional în organice și anorganice. Reacțiile organice sunt considerate a fi reacții în care cel puțin unul dintre reactanți este un compus organic care își modifică structura moleculară în timpul reacției. Diferența dintre reacțiile organice și anorganice este că, de regulă, moleculele participă la ele. Viteza unor astfel de reacții este scăzută, iar randamentul produsului este de obicei de numai 50-80%. Pentru a crește viteza de reacție, se folosesc catalizatori, se crește temperatura sau presiunea. În continuare, luați în considerare tipurile de reacții chimice din chimia organică.
Clasificarea după natura transformărilor chimice
- Reacții de substituție
- Reacții de adaos
- Reacția de izomerizare și rearanjare
- Reacții de oxidare
- Reacții de descompunere
Reacții de substituție
În timpul reacțiilor de substituție, un atom sau un grup de atomi din molecula inițială este înlocuit cu alți atomi sau grupuri de atomi, formând o nouă moleculă. De regulă, astfel de reacții sunt caracteristice hidrocarburilor saturate și aromatice, de exemplu:
Reacții de adaos
În cursul reacțiilor de adiție, o moleculă a unui nou compus se formează din două sau mai multe molecule de substanțe. Astfel de reacții sunt caracteristice compușilor nesaturați. Există reacții de hidrogenare (reducere), halogenare, hidrohalogenare, hidratare, polimerizare etc.:
- hidrogenare– adăugarea unei molecule de hidrogen:
Reacție de eliminare (clivaj)
Ca urmare a reacțiilor de scindare, moleculele organice pierd atomi sau grupuri de atomi și se formează o substanță nouă care conține una sau mai multe legături multiple. Reacțiile de eliminare includ reacții dehidrogenare, deshidratare, dehidrohalogenare etc.:
Reacții de izomerizare și rearanjare
În cursul unor astfel de reacții, are loc rearanjarea intramoleculară, adică. tranziția atomilor sau a grupurilor de atomi de la o parte a moleculei la alta fără a modifica formula moleculară a substanței care participă la reacție, de exemplu: 
Reacții de oxidare
Ca urmare a expunerii la un reactiv oxidant, gradul de oxidare a carbonului într-un atom, moleculă sau ion organic crește datorită donării de electroni, în urma căreia se formează un nou compus: 
Reacții de condensare și policondensare
Ele constau în interacțiunea mai multor (două sau mai multe) compuși organici cu formarea de noi legături C-C și a unui compus cu greutate moleculară mică:
Policondensarea este formarea unei molecule de polimer din monomeri care conțin grupări funcționale cu eliberarea unui compus cu greutate moleculară mică. Spre deosebire de reacția de polimerizare, care are ca rezultat un polimer având o compoziție similară monomerului, ca urmare a reacțiilor de policondensare, compoziția polimerului format diferă de monomerul său:
Reacții de descompunere
Acesta este procesul de scindare a unui compus organic complex în substanțe mai puțin complexe sau simple:
C18H38 → C9H18 + C9H20
Clasificarea reacțiilor chimice după mecanisme
Apariția reacțiilor cu ruperea legăturilor covalente în compușii organici este posibilă prin două mecanisme (adică calea care duce la ruperea vechii legături și formarea uneia noi) - heterolitic (ionic) și homolitic (radical).
Mecanism heterolitic (ionic).
În reacțiile care au loc conform mecanismului heterolitic, se formează particule intermediare de tip ionic cu un atom de carbon încărcat. Particulele care poartă o sarcină pozitivă se numesc carbocationi, iar o sarcină negativă se numește carbanioni. În acest caz, nu există o întrerupere a perechii de electroni comune, ci trecerea acesteia la unul dintre atomi, cu formarea unui ion: 
Puternic polar, de exemplu, H–O, C–O și ușor polarizabile, de exemplu, legăturile C–Br, C–I prezintă o tendință la clivaj heterolitic.
Reacțiile care au loc conform mecanismului heterolitic sunt împărțite în nucleofil şi electrofilă reactii. Un reactiv care are o pereche de electroni pentru a forma o legătură este numit nucleofil sau donor de electroni. De exemplu, HO-, RO-, CI-, RCOO-, CN-, R-, NH2, H2O, NH3, C2H5OH, alchene, arene.
Un reactiv care are un înveliș de electroni neumplut și este capabil să atașeze o pereche de electroni în procesul de formare a unei noi legături Următorii cationi sunt numiți reactivi electrofili: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3 , BF3, R-CI, R2C=0
Reacții de substituție nucleofilă
Caracteristică pentru halogenuri de alchil și arii: 
Reacții de adiție nucleofile 
Reacții de substituție electrofilă
Reacții de adiție electrofile 
Homolitic (mecanism radical)
În reacțiile care decurg după mecanismul omolitic (radical), în prima etapă, legătura covalentă este ruptă cu formarea de radicali. În plus, radicalul liber format acționează ca un reactiv de atac. Scindarea legăturilor printr-un mecanism radical este caracteristică legăturilor covalente nepolare sau cu polaritate scăzută (C–C, N–N, C–H).
Distingeți între reacțiile de substituție radicală și reacțiile de adiție radicală
Reacții de substituție radicală
caracteristic alcanilor 
Reacții de adiție radicală
caracteristic alchenelor şi alchinelor 
Astfel, am luat în considerare principalele tipuri de reacții chimice din chimia organică
Categorii,1) Primul semn de clasificare este prin modificarea gradului de oxidare a elementelor care formează reactivii și produsele.
a) redox
FeS 2 + 18HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
b) fără modificarea stării de oxidare
CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2O
redox numite reacţii însoţite de o modificare a stărilor de oxidare a elementelor chimice care alcătuiesc reactivii. Reacțiile redox din chimia anorganică includ toate reacțiile de substituție și acele reacții de descompunere și compuse în care este implicată cel puțin o substanță simplă. Reacțiile care au loc fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor care formează reactanții și produșii de reacție includ toate reacțiile de schimb.
2) Reacțiile chimice sunt clasificate în funcție de natura procesului, adică în funcție de numărul și compoziția reactivilor și a produselor.
-reacţii de conectare sau aderare Chimie anorganică.
Pentru a intra într-o reacție de adiție, o moleculă organică trebuie să aibă o legătură (sau ciclu) multiplă, această moleculă va fi principala (substrat). O moleculă mai simplă (adesea o substanță anorganică, un reactiv) este atașată la locul unei ruperi multiple a legăturilor sau al deschiderii inelului.
NH3 + HCI = NH4CI
CaO + CO 2 \u003d CaCO 3
reacții de descompunere.
Reacțiile de descompunere pot fi privite ca procese inverse față de compus.
C 2 H 5 Br \u003d C 2 H 4 + HBr
Hg (NO 3) 2 \u003d Hg + 2NO 2 + O 2
- reactii de substitutie.
Trăsătura lor distinctivă este interacțiunea unei substanțe simple cu una complexă. Astfel de reacții există în chimia organică.
Cu toate acestea, conceptul de „substituție” în substanțele organice este mai larg decât în chimia anorganică. Dacă orice atom sau grup funcțional din molecula substanței inițiale este înlocuit cu un alt atom sau grup, acestea sunt și reacții de substituție, deși din punctul de vedere al chimiei anorganice, procesul arată ca o reacție de schimb.
Zn + CuSO 4 \u003d Cu + ZnSO 4
Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
– schimb (inclusiv neutralizare).
CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2O
KCl + AgNO3 = AgCl¯ + KNO3
3) Dacă este posibil, curgeți în sens invers - reversibil și ireversibil.
4) După tipul de rupere a legăturii - homolitică (rupere egală, fiecare atom primește 1 electron) și heterolitică (rupere inegală - se obține o pereche de electroni)
5) Prin efect termic
exotermic (generare de căldură) și endotermic (absorbție de căldură). Reacțiile de cuplare vor fi în general reacții exoterme, iar reacțiile de descompunere vor fi endoterme. O excepție rară este reacția azotului cu oxigenul - endotermă:
N2 + O2 → 2NO - Q
6) Pe fază
a) Omogen (substanțe omogene, într-o fază, de exemplu g-d, reacții în soluții)
b) Eterogene (doamna, G-TV, W-TV, reacții între lichide nemiscibile)
7) Despre utilizarea unui catalizator. Un catalizator este o substanță care accelerează o reacție chimică.
a) catalitice (inclusiv enzimatice) - practic nu merg fără utilizarea unui catalizator.
b) necatalitic.
Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică și organică se realizează pe baza diferitelor caracteristici de clasificare, detalii ale cărora sunt prezentate în tabelul de mai jos.
ireversibil se numesc reacții care au loc numai în direcția înainte, în urma cărora se formează produse care nu interacționează între ele. Reacțiile ireversibile includ reacțiile chimice care au ca rezultat formarea de compuși ușor disociați, se eliberează o cantitate mare de energie, precum și cele în care produsele finale părăsesc sfera de reacție sub formă gazoasă sau sub formă de precipitat, de exemplu:
HCl + NaOH = NaCI + H2O
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
BaBr2 + Na2SO4 = BaS04↓ + 2NaBr
reversibil numite reacții chimice care au loc la o temperatură dată simultan în două direcții opuse cu viteze proporționale. Când se scriu ecuațiile unor astfel de reacții, semnul egal este înlocuit cu săgeți direcționate opus. Cel mai simplu exemplu de reacție reversibilă este sinteza amoniacului prin interacțiunea azotului și hidrogenului:
N2 + 3H2↔2NH3
În funcție de tipul de rupere a legăturii chimice în molecula inițială, se disting reacțiile homolitice și heterolitice.
omolitic numite reacții în care, ca urmare a ruperii legăturilor, se formează particule care au un electron nepereche - radicali liberi.
Heterolitic numite reacții care au loc prin formarea particulelor ionice – cationi și anioni.
Radical Reacțiile chimice (în lanț) care implică radicali se numesc, de exemplu:
CH4 + Cl2hv → CH3CI + HCI
ionic numite reacții chimice care au loc cu participarea ionilor, de exemplu:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓
Electrofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu electrofile - particule care poartă o sarcină pozitivă întreagă sau fracționată. Ele sunt împărțite în reacții de substituție electrofilă și adiție electrofilă, de exemplu:
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
Nucleofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu nucleofile - particule care poartă o sarcină negativă întreagă sau fracțională. Ele sunt subdivizate în reacții de substituție nucleofilă și reacții de adiție nucleofilă, de exemplu:
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
exotermic sunt reacții chimice care eliberează căldură. Simbolul pentru modificarea entalpiei (conținutul de căldură) este ΔH, iar efectul termic al reacției este Q. Pentru reacțiile exoterme, Q > 0 și ΔH< 0.
endotermic numite reacţii chimice care au loc cu absorbţia căldurii. Pentru reacțiile endoterme Q< 0, а ΔH > 0.
omogen Reacțiile care au loc într-un mediu omogen se numesc.
eterogen numite reactii care au loc intr-un mediu neomogen, pe suprafata de contact a substantelor care reactioneaza care se afla in faze diferite, de exemplu, solid si gazos, lichid si gazos, in doua lichide nemiscibile.
Reacțiile catalitice au loc numai în prezența unui catalizator. Reacțiile necatalitice au loc în absența unui catalizator.
Clasificarea reacțiilor organice este dată în tabel:
Lectia 2
Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică
Reacțiile chimice sunt clasificate în funcție de diferite criterii.
După numărul de substanţe iniţiale şi produşi de reacţie
descompunere - o reacție în care dintr-un compus se formează două sau mai multe substanțe simple sau complexe
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Compus- o reacție în care două sau mai multe substanțe simple sau complexe se formează într-un singur complex
NH3 + HCI → NH4CI
substituţie- o reacție care are loc între substanțe simple și complexe, în care atomii unei substanțe simple sunt înlocuiți cu atomi ai unuia dintre elementele dintr-o substanță complexă.
Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2
schimb valutar o reacție în care doi compuși își schimbă constituenții
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Una dintre reacțiile de schimb neutralizare Este o reacție între un acid și o bază care produce sare și apă.
NaOH + HCI → NaCl + H2O
Prin efect termic
Reacțiile care eliberează căldură se numesc reacții exoterme.
C + O 2 → CO 2 + Q
2) Reacțiile care au loc cu absorbția căldurii se numesc reactii endoterme.
N 2 + O 2 → 2NO - Q
Pe baza reversibilitatii
reversibil Reacții care au loc în aceleași condiții în două direcții reciproc opuse.
Se numesc reacții care se desfășoară într-o singură direcție și se termină cu transformarea completă a materiilor prime în cele finale ireversibilîn acest caz, ar trebui eliberat un gaz, un precipitat sau o substanță cu disociere scăzută, apa.
BaCl2 + H2S04 → BaS04 ↓ + 2HCI
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Reacții redox- reacţii care apar cu modificarea gradului de oxidare.
Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Și reacții care apar fără schimbarea stării de oxidare.
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O
5.Omogen reacții, dacă materiile prime și produșii de reacție sunt în aceeași stare de agregare. Și eterogen reacții, dacă produsele de reacție și materiile prime sunt în stări diferite de agregare.
De exemplu: sinteza amoniacului.
Reacții redox.
Există două procese:
Oxidare- aceasta este întoarcerea electronilor, ca urmare, gradul de oxidare crește. Un atom este o moleculă sau ion care donează un electron se numește agent de reducere.
Mg 0 - 2e → Mg +2
recuperare - procesul de adăugare a electronilor, ca urmare, gradul de oxidare scade. Atom O moleculă sau ion care acceptă un electron se numește agent oxidant.
S 0 +2e → S -2
O 2 0 +4e → 2O -2
În reacțiile redox trebuie respectată regula balanță electronică(numărul de electroni atașați ar trebui să fie egal cu numărul celor dați, nu ar trebui să existe electroni liberi). De asemenea, trebuie respectat echilibru atomic(numărul de atomi similari din partea stângă ar trebui să fie egal cu numărul de atomi din partea dreaptă)
Regula scrierii reacțiilor redox.
Scrieți o ecuație de reacție
Setați starea de oxidare
Găsiți elemente a căror stare de oxidare se modifică
Scrieți-le în perechi.
Găsiți un agent oxidant și un agent reducător
Scrieți procesul de oxidare sau de reducere
Egalizați electronii folosind regula echilibrului electronic (aflați i.c.) prin plasarea coeficienților
Scrieți o ecuație rezumativă
Puneți coeficienții în ecuația reacției chimice
KCl03 → KCl04 + KCI; N2 + H2 → NH3; H2S + O2 → SO2 + H20; Al + O 2 \u003d Al 2 O 3;
Сu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O; KCl03 → KCI + O2; P + N 2 O \u003d N 2 + P 2 O 5;
NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + NR
. Viteza reacțiilor chimice. Dependența vitezei reacțiilor chimice de concentrația, temperatura și natura reactanților.
Reacțiile chimice au loc cu viteze diferite. Știința este implicată în studiul vitezei unei reacții chimice, precum și în identificarea dependenței acesteia de condițiile procesului - cinetică chimică.
υ al unei reacții omogene este determinată de modificarea cantității de substanță pe unitatea de volum:
υ \u003d Δ n / Δt ∙ V
unde Δ n este modificarea numărului de moli ai uneia dintre substanțe (cel mai adesea inițial, dar poate fi și produsul de reacție), (mol);
V - volumul de gaz sau soluție (l)
Deoarece Δ n / V = ΔC (modificarea concentrației), atunci
υ \u003d Δ C / Δt (mol / l ∙ s)
υ a unei reacții eterogene este determinată de modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață de contact a substanțelor.
υ \u003d Δ n / Δt ∙ S
unde Δ n este modificarea cantității de substanță (reactiv sau produs), (mol);
Δt este intervalul de timp (s, min);
S - suprafața de contact a substanțelor (cm 2, m 2)
De ce ratele diferitelor reacții nu sunt aceleași?
Pentru a începe o reacție chimică, moleculele reactanților trebuie să se ciocnească. Dar nu orice coliziune are ca rezultat o reacție chimică. Pentru ca o coliziune să ducă la o reacție chimică, moleculele trebuie să aibă o energie suficient de mare. Se numesc particulele care se ciocnesc între ele pentru a suferi o reacție chimică activ. Au un exces de energie în comparație cu energia medie a majorității particulelor - energia de activare E act . Există mult mai puține particule active într-o substanță decât cu o energie medie, prin urmare, pentru a declanșa multe reacții, sistemul trebuie să primească ceva energie (fulger, încălzire, șoc mecanic).
Bariera energetică (valoare E act) a diferitelor reacții este diferită, cu cât este mai mică, cu atât reacția are loc mai ușor și mai rapid.
2. Factori care afectează υ(numărul de ciocniri de particule și eficiența acestora).
1) Natura reactanților: compozitia lor, structura => energia de activare
▪ cu atât mai puţin E act, cu atât mai mult υ;
2) Temperatura: la t la fiecare 10 0 C, υ de 2-4 ori (regula van't Hoff).
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
Sarcina 1. Viteza unei anumite reacții la 0 0 C este 1 mol/l ∙ h, coeficientul de temperatură al reacției este 3. Care va fi viteza acestei reacții la 30 0 C?
υ 2 \u003d υ 1 ∙ γ Δt / 10
υ 2 \u003d 1 ∙ 3 30-0 / 10 \u003d 3 3 \u003d 27 mol / l ∙ h
3) Concentraţie: cu atât mai des, cu atât apar mai des ciocniri și υ. La o temperatură constantă pentru reacția mA + nB = C conform legii acțiunii masei:
υ \u003d k ∙ С A m ∙ C B n
unde k este constanta vitezei;
С – concentrație (mol/l)
Legea maselor care actioneaza:
Viteza unei reacții chimice este proporțională cu produsul concentrațiilor reactanților, luate în puteri egale cu coeficienții acestora din ecuația reacției.
Sarcina 2. Reacția se desfășoară conform ecuației A + 2B → C. De câte ori și cum se va schimba viteza de reacție cu o creștere a concentrației substanței B de 3 ori?
Rezolvare: υ = k ∙ C A m ∙ C B n
υ \u003d k ∙ C A ∙ C B 2
υ 1 = k ∙ a ∙ în 2
υ 2 \u003d k ∙ a ∙ 3 în 2
υ 1 / υ 2 \u003d a ∙ în 2 / a ∙ 9 în 2 \u003d 1/9
Răspuns: crește de 9 ori
Pentru substanțele gazoase, viteza de reacție depinde de presiune
Cu cât presiunea este mai mare, cu atât viteza este mai mare.
4) Catalizatori Substanțe care modifică mecanismul unei reacții E act => υ .
▪ Catalizatorii rămân neschimbați la sfârșitul reacției
▪ Enzimele sunt catalizatori biologici, proteine prin natura lor.
▪ Inhibitori - substanţe care ↓ υ
1. În timpul reacției, concentrația de reactivi:
1) crește
2) nu se schimbă
3) scade
4) nu stiu
2. Când reacția continuă, concentrația produselor:
1) crește
2) nu se schimbă
3) scade
4) nu stiu
3. Pentru o reacție omogenă A + B → ... cu o creștere simultană a concentrației molare a substanțelor inițiale de 3 ori, viteza de reacție crește:
1) de 2 ori
2) de 3 ori
4) de 9 ori
4. Viteza de reacție H 2 + J 2 → 2HJ va scădea de 16 ori cu o scădere simultană a concentrațiilor molare ale reactivilor:
1) de 2 ori
2) de 4 ori
5. Viteza de reacție a CO 2 + H 2 → CO + H 2 O crește odată cu creșterea concentrațiilor molare de 3 ori (CO 2) și de 2 ori (H 2) crește:
1) de 2 ori
2) de 3 ori
4) de 6 ori
6. Viteza de reacție C (T) + O 2 → CO 2 cu V-const și o creștere a cantității de reactivi de 4 ori crește:
1) de 4 ori
4) de 32 de ori
10. Viteza de reacție A + B → ... va crește cu:
1) scăderea concentrației de A
2) o creștere a concentrației de B
3) răcire
4) reducerea presiunii
7. Viteza de reacție a Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 este mai mare când se utilizează:
1) pudră de fier, nu așchii
2) Așchii de fier, nu pulbere
3) H2SO4 concentrat, nu H2SO4 diluat
4) nu stiu
8
. Viteza de reacție 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 va fi mai mare dacă utilizați:
1) Soluţie 3% H2O2 şi catalizator
2) Soluţie 30% H2O2 şi catalizator
3) Soluție 3% H 2 O 2 (fără catalizator)
4) Soluție 30% H 2 O 2 (fără catalizator)
echilibru chimic. Factori care afectează echilibrul de deplasare. Principiul lui Le Chatelier.
Reacțiile chimice pot fi împărțite în funcție de direcția lor
▪ reacții ireversibile procedați într-o singură direcție (reacții de schimb ionic cu , ↓, MDS, combustie și altele.)
De exemplu, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3
▪ Reacții reversibileîn aceleaşi condiţii curge în direcţii opuse (↔).
De exemplu, N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3
Starea unei reacții reversibile, în care υ → = υ ← numit chimic echilibru.
Pentru ca reacția în industriile chimice să se desfășoare cât mai complet posibil, este necesară deplasarea echilibrului către produs. Pentru a determina modul în care unul sau altul factor va schimba echilibrul în sistem, utilizați Principiul lui Le Chatelier(1844):
Principiul lui Le Chatelier: Dacă se exercită o influență externă asupra unui sistem în echilibru (modificare t, p, C), atunci echilibrul se va deplasa în direcția care va slăbi acest impact.
Echilibrul se schimbă:
1) la C reacționează →,
la C prod ← ;
2) la p (pentru gaze) - în direcția scăderii volumului,
la ↓ p - în direcția creșterii V;
dacă reacția decurge fără modificarea numărului de molecule de substanțe gazoase, atunci presiunea nu afectează echilibrul în acest sistem.
3) la t - spre reacția endotermă (- Q),
la ↓ t - spre reacţia exotermă (+ Q).
Sarcina 3. Cum ar trebui modificate concentrațiile de substanțe, presiunea și temperatura unui sistem omogen PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 - Q pentru a deplasa echilibrul către descompunerea PCl 5 (→)
↓ C (PCl 3) și C (Cl 2)
Sarcina 4. Cum se schimbă echilibrul chimic al reacției 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q la
a) creșterea temperaturii;
b) creşterea presiunii
1. Metoda care deplasează echilibrul reacției 2CuO (T) + CO Cu 2 O (T) + CO 2 la dreapta (→) este:
1) creșterea concentrației de monoxid de carbon
2) creșterea concentrației de dioxid de carbon
3) scăderea concentrației de oxid superficial (I)
4) scăderea concentrației de oxid de cupru (II)
2. Într-o reacție omogenă 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, cu creșterea presiunii, echilibrul se va deplasa:
2) dreapta
3) nu se va mișca
4) nu stiu
8. Când este încălzit, echilibrul reacției N 2 + O 2 2NO - Q:
1) muta la dreapta
2) deplasați-vă la stânga
3) nu se va mișca
4) nu stiu
9. La răcire, echilibrul reacției H 2 + S H 2 S + Q:
1) deplasați-vă la stânga
2) muta la dreapta
3) nu se va mișca
4) nu stiu
Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică și organică
DocumentSarcinile A 19 (USE 2012) Clasificare chimic reactiiîn anorganicși organice chimie. La reactii substituția se referă la interacțiunea dintre: 1) propenă și apă, 2) ...
Planificarea tematică a orelor de chimie din clasele a VIII-a-XII 6
Planificare tematică1 Chimic reactii 11 11 Clasificare chimic reactiiîn anorganic chimie. (C) 1 Clasificare chimic reactiiîn organic chimie. (C) 1 viteză chimic reactii. Energie activatoare. 1 Factori care afectează viteza chimic reactii ...
Întrebări pentru examenele de chimie pentru studenții anului I nu(K)orc pho
DocumentMetan, utilizarea metanului. Clasificare chimic reactiiîn anorganic chimie. Fizice și chimic proprietățile și utilizările etilenei. Chimic echilibrul și condițiile sale...
-
Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică și organică se realizează pe baza diferitelor caracteristici de clasificare, detalii ale cărora sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Prin modificarea stării de oxidare a elementelor
Primul semn de clasificare este prin modificarea gradului de oxidare a elementelor care formează reactanții și produșii.
a) redox
b) fără modificarea stării de oxidare
redox numite reacţii însoţite de o modificare a stărilor de oxidare a elementelor chimice care alcătuiesc reactivii. Reacțiile redox din chimia anorganică includ toate reacțiile de substituție și acele reacții de descompunere și compuse în care este implicată cel puțin o substanță simplă. Reacțiile care au loc fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor care formează reactanții și produșii de reacție includ toate reacțiile de schimb.
După numărul și compoziția reactivilor și a produselor
Reacțiile chimice sunt clasificate în funcție de natura procesului, adică în funcție de numărul și compoziția reactivilor și a produselor.
Reacții de conexiune se numesc reacții chimice, în urma cărora se obțin molecule complexe din câteva mai simple, de exemplu:
4Li + O2 = 2Li2OReacții de descompunere numite reacții chimice, în urma cărora se obțin molecule simple din altele mai complexe, de exemplu:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2Reacțiile de descompunere pot fi privite ca procese inverse față de compus.
reacții de substituție reacțiile chimice se numesc, în urma cărora un atom sau un grup de atomi dintr-o moleculă a unei substanțe este înlocuit cu un alt atom sau grup de atomi, de exemplu:
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 Trăsătura lor distinctivă este interacțiunea unei substanțe simple cu una complexă. Astfel de reacții există în chimia organică.
Cu toate acestea, conceptul de „substituție” în substanțele organice este mai larg decât în chimia anorganică. Dacă orice atom sau grup funcțional din molecula substanței inițiale este înlocuit cu un alt atom sau grup, acestea sunt și reacții de substituție, deși din punctul de vedere al chimiei anorganice, procesul arată ca o reacție de schimb.
- schimb (inclusiv neutralizare).
Reacții de schimb numiți reacții chimice care apar fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor și conduc la schimbul părților constitutive ale reactivilor, de exemplu:
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3
Alergați în direcția opusă, dacă este posibil.
Dacă este posibil, procedați în direcția opusă - reversibil și ireversibil.
reversibil numite reacții chimice care au loc la o temperatură dată simultan în două direcții opuse cu viteze proporționale. Când se scriu ecuațiile unor astfel de reacții, semnul egal este înlocuit cu săgeți direcționate opus. Cel mai simplu exemplu de reacție reversibilă este sinteza amoniacului prin interacțiunea azotului și hidrogenului:
N2 + 3H2↔2NH3
ireversibil se numesc reacții care au loc numai în direcția înainte, în urma cărora se formează produse care nu interacționează între ele. Reacțiile ireversibile includ reacțiile chimice care au ca rezultat formarea de compuși ușor disociați, se eliberează o cantitate mare de energie, precum și cele în care produsele finale părăsesc sfera de reacție sub formă gazoasă sau sub formă de precipitat, de exemplu:
HCl + NaOH = NaCI + H2O
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
BaBr2 + Na2SO4 = BaS04↓ + 2NaBr
Prin efect termic
exotermic sunt reacții chimice care eliberează căldură. Simbolul pentru modificarea entalpiei (conținutul de căldură) este ΔH, iar efectul termic al reacției este Q. Pentru reacțiile exoterme, Q > 0 și ΔH< 0.
endotermic numite reacţii chimice care au loc cu absorbţia căldurii. Pentru reacțiile endoterme Q< 0, а ΔH > 0.
Reacțiile de cuplare vor fi în general reacții exoterme, iar reacțiile de descompunere vor fi endoterme. O excepție rară este reacția azotului cu oxigenul - endotermă:
N2 + O2 → 2NO - Q
Pe fază
omogen numite reacții care au loc într-un mediu omogen (substanțe omogene, într-o fază, de exemplu, g-g, reacții în soluții).
eterogen numite reactii care au loc intr-un mediu neomogen, pe suprafata de contact a substantelor care reactioneaza care se afla in faze diferite, de exemplu, solid si gazos, lichid si gazos, in doua lichide nemiscibile.
Prin utilizarea unui catalizator
Un catalizator este o substanță care accelerează o reacție chimică.
reacții catalitice se procedează numai în prezența unui catalizator (inclusiv a celor enzimatici).
Reacții necatalitice rulează în absența unui catalizator.
După tipul de ruptură
În funcție de tipul de rupere a legăturii chimice în molecula inițială, se disting reacțiile homolitice și heterolitice.
omolitic numite reacții în care, ca urmare a ruperii legăturilor, se formează particule care au un electron nepereche - radicali liberi.
Heterolitic numite reacții care au loc prin formarea particulelor ionice – cationi și anioni.
- homolitic (decalaj egal, fiecare atom primește 1 electron)
- heterolitic (decalaj inegal - se obține o pereche de electroni)
Radical Reacțiile chimice (în lanț) care implică radicali se numesc, de exemplu:
CH4 + Cl2hv → CH3CI + HCI
ionic numite reacții chimice care au loc cu participarea ionilor, de exemplu:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓
Electrofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu electrofile - particule care poartă o sarcină pozitivă întreagă sau fracționată. Ele sunt împărțite în reacții de substituție electrofilă și adiție electrofilă, de exemplu:
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
Nucleofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu nucleofile - particule care poartă o sarcină negativă întreagă sau fracțională. Ele sunt subdivizate în reacții de substituție nucleofilă și reacții de adiție nucleofilă, de exemplu:
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
Clasificarea reacțiilor organice
Clasificarea reacțiilor organice este dată în tabel:
Proprietățile chimice ale substanțelor sunt dezvăluite într-o varietate de reacții chimice.
Se numesc transformări ale substanțelor, însoțite de o modificare a compoziției și (sau) structurii lor reacții chimice. Următoarea definiție este adesea găsită: reactie chimica Procesul de transformare a substanțelor inițiale (reactivi) în substanțe finale (produse) se numește.
Reacțiile chimice sunt scrise folosind ecuații și scheme chimice care conțin formulele materiilor prime și ale produselor de reacție. În ecuațiile chimice, spre deosebire de scheme, numărul de atomi ai fiecărui element este același pe partea stângă și cea dreaptă, ceea ce reflectă legea conservării masei.
În partea stângă a ecuației sunt scrise formulele substanțelor inițiale (reactivi), în partea dreaptă - substanțele obținute în urma unei reacții chimice (produși de reacție, substanțe finale). Semnul egal care leagă părțile stânga și dreaptă indică faptul că numărul total de atomi ai substanțelor care participă la reacție rămâne constant. Acest lucru se realizează prin plasarea coeficienților stoichiometrici întregi în fața formulelor, arătând raporturile cantitative dintre reactanți și produșii de reacție.
Ecuațiile chimice pot conține informații suplimentare despre caracteristicile reacției. Dacă o reacție chimică se desfășoară sub influența influențelor externe (temperatură, presiune, radiație etc.), acest lucru este indicat de simbolul corespunzător, de obicei deasupra (sau „sub”) semnul egal.
Un număr mare de reacții chimice pot fi grupate în mai multe tipuri de reacții, care se caracterizează prin caracteristici bine definite.
La fel de caracteristici de clasificare pot fi selectate următoarele:
1. Numărul și compoziția materiilor prime și a produselor de reacție.
2. Starea agregată a reactanților și a produselor de reacție.
3. Numărul de faze în care se află participanții la reacție.
4. Natura particulelor transferate.
5. Posibilitatea ca reacția să decurgă în direcțiile înainte și invers.
6. Semnul efectului termic separă toate reacțiile în: exotermic reacții care decurg cu exo-efect - eliberarea de energie sub formă de căldură (Q> 0, ∆H<0):
C + O 2 \u003d CO 2 + Q
și endotermic reacții care decurg cu efectul endo - absorbția energiei sub formă de căldură (Q<0, ∆H >0):
N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q.
Astfel de reacții sunt termochimic.
Să luăm în considerare mai detaliat fiecare dintre tipurile de reacții.
Clasificarea în funcție de numărul și compoziția reactivilor și a substanțelor finale
1. Reacții de conexiune
În reacțiile unui compus din mai multe substanțe care reacţionează cu o compoziție relativ simplă, se obține o substanță cu o compoziție mai complexă:
De regulă, aceste reacții sunt însoțite de eliberare de căldură, adică. duce la formarea de compuși mai stabili și mai puțin bogați în energie.
Reacțiile combinației de substanțe simple sunt întotdeauna de natură redox. Reacțiile de conexiune care apar între substanțele complexe pot apărea atât fără modificarea valenței:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2,
și să fie clasificate ca redox:
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.
2. Reacții de descompunere
Reacțiile de descompunere duc la formarea mai multor compuși dintr-o substanță complexă:
A = B + C + D.
Produșii de descompunere ai unei substanțe complexe pot fi atât substanțe simple, cât și complexe.
Dintre reacțiile de descompunere care apar fără modificarea stărilor de valență, trebuie remarcată descompunerea hidraților, bazelor, acizilor și sărurilor cristaline ale acizilor care conțin oxigen:
la 4HNO 3 = 2H2O + 4NO2O + O2O. 2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2,
(NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.Deosebit de caracteristice sunt reacțiile redox de descompunere pentru sărurile acidului azotic.
Reacțiile de descompunere din chimia organică se numesc cracare:
C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20,
sau dehidrogenare
C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2.
3. Reacții de substituție
În reacțiile de substituție, de obicei o substanță simplă interacționează cu una complexă, formând o altă substanță simplă și alta complexă:
A + BC = AB + C.
Aceste reacții, în marea majoritate, aparțin reacțiilor 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.
Exemplele de reacții de substituție care nu sunt însoțite de o modificare a stărilor de valență ale atomilor sunt extrem de puține. Trebuie remarcată reacția dioxidului de siliciu cu sărurile acizilor care conțin oxigen, care corespund anhidridelor gazoase sau volatile:
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2,
Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 \u003d ZCaSiO 3 + P 2 O 5,
Uneori, aceste reacții sunt considerate reacții de schimb:
CH4 + CI2 = CH3CI + Hcl.
4. Reacții de schimb
Reacții de schimb Reacțiile dintre doi compuși care își schimbă constituenții se numesc:
AB + CD = AD + CB.
Dacă procesele redox au loc în timpul reacțiilor de substituție, atunci reacțiile de schimb au loc întotdeauna fără a modifica starea de valență a atomilor. Acesta este cel mai comun grup de reacții între substanțe complexe - oxizi, baze, acizi și săruri:
ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O,
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3,
CrCI3 + ZNaOH = Cr(OH)3 + ZNaCl.
Un caz special al acestor reacții de schimb este reacții de neutralizare:
Hcl + KOH \u003d KCl + H2O.
De obicei, aceste reacții se supun legilor echilibrului chimic și se desfășoară în direcția în care cel puțin una dintre substanțe este îndepărtată din sfera de reacție sub formă de substanță gazoasă, volatilă, precipitat sau compus cu disociere scăzută (pentru soluții):
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. Reacții de transfer.
În reacțiile de transfer, un atom sau un grup de atomi trece de la o unitate structurală la alta:
AB + BC \u003d A + B 2 C,
A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.
De exemplu:
2AgCl + SnCl 2 \u003d 2Ag + SnCl 4,
H 2 O + 2NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3.
Clasificarea reacțiilor în funcție de caracteristicile fazelor
În funcție de starea de agregare a substanțelor care reacţionează, se disting următoarele reacţii:
1. Reacții gazoase
H2 + CI2 2HCI. 2. Reacții în soluții
NaOH (p-p) + Hcl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H 2O (l)
3. Reacții între solide
la CaO (tv) + SiO 2 (tv) = CaSiO 3 (TV) Clasificarea reacțiilor în funcție de numărul de faze.
O fază este înțeleasă ca un set de părți omogene ale unui sistem cu aceleași proprietăți fizice și chimice și separate între ele printr-o interfață.
Din acest punct de vedere, întreaga varietate de reacții poate fi împărțită în două clase:
1. Reacții omogene (monofazate). Acestea includ reacții care au loc în faza gazoasă și o serie de reacții care au loc în soluții.
2. Reacții eterogene (multifază). Acestea includ reacții în care reactanții și produșii reacției sunt în faze diferite. De exemplu:
reacții în fază gaz-lichid
C02 (g) + NaOH (p-p) = NaHC03 (p-p).
reacții în fază gaz-solidă
CO 2 (g) + CaO (tv) \u003d CaCO 3 (tv).
reacții în fază lichid-solid
Na 2 SO 4 (soluție) + BaCl 3 (soluție) \u003d BaSO 4 (tv) ↓ + 2NaCl (p-p).
reacții în fază lichid-gaz-solid
Ca (HCO 3) 2 (soluție) + H 2 SO 4 (soluție) \u003d CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (tv) ↓.
Clasificarea reacțiilor în funcție de tipul de particule transportate
1. Reacții protolitice.
La reacții protolitice includ procese chimice, a căror esență este transferul unui proton de la un reactant la altul.
Această clasificare se bazează pe teoria protolitică a acizilor și bazelor, conform căreia un acid este orice substanță care donează un proton, iar o bază este o substanță care poate accepta un proton, de exemplu:
Reacțiile protolitice includ reacțiile de neutralizare și hidroliză.
2. Reacții redox.
Acestea includ reacții în care reactanții fac schimb de electroni, schimbând în același timp starea de oxidare a atomilor elementelor care formează reactanții. De exemplu:
Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2 ,
FeS2 + 8HNO3 (conc) = Fe(NO3)3 + 5NO + 2H2SO4 + 2H2O,
Marea majoritate a reacțiilor chimice sunt redox, ele joacă un rol extrem de important.
3. Reacții de schimb de liganzi.
Acestea includ reacții în timpul cărora o pereche de electroni este transferată cu formarea unei legături covalente de către mecanismul donor-acceptor. De exemplu:
Cu(NO3)2 + 4NH3 = (NO3)2,
Fe + 5CO = ,
Al(OH)3 + NaOH = .
O trăsătură caracteristică a reacțiilor de schimb de liganzi este aceea că formarea de noi compuși, numiți complecși, are loc fără modificarea stării de oxidare.
4. Reacții de schimb atomo-molecular.
Acest tip de reacții include multe dintre reacțiile de substituție studiate în chimia organică, care au loc în funcție de mecanismul radical, electrofil sau nucleofil.
Reacții chimice reversibile și ireversibile
Astfel de procese chimice se numesc reversibile, ale căror produse sunt capabile să reacționeze între ei în aceleași condiții în care sunt obținute, cu formarea de substanțe inițiale.
Pentru reacțiile reversibile, ecuația este de obicei scrisă după cum urmează:
Două săgeți îndreptate în sens opus indică faptul că, în aceleași condiții, atât reacțiile înainte, cât și cele invers au loc simultan, de exemplu:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOS2H5 + H2O.
Ireversibile sunt astfel de procese chimice, ale căror produse nu sunt capabile să reacționeze între ele cu formarea de substanțe inițiale. Exemple de reacții ireversibile sunt descompunerea sării Bertolet atunci când este încălzită:
2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,
sau oxidarea glucozei cu oxigenul atmosferic:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O.
