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 substanțe 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 cristalini, bazelor, acizilor și sărurilor 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 are loc transferul unei perechi de electroni 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
Reversibile sunt astfel de procese chimice, ale căror produse sunt capabile să reacționeze între ele 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.
Aceste procese chimice sunt ireversibile, 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.
Obiectivele lecției. Pentru a generaliza ideea unei reacții chimice ca proces de transformare a uneia sau mai multor substanțe-reactivi inițiale în substanțe care diferă de aceștia prin compoziția chimică sau structura - produse de reacție. Luați în considerare câteva dintre numeroasele clasificări ale reacțiilor chimice în funcție de diferite criterii. Arătați aplicabilitatea unor astfel de clasificări pentru reacțiile anorganice și organice. Dezvăluie natura relativă a diferitelor tipuri de reacții chimice și relația dintre diferitele clasificări ale proceselor chimice.
Conceptul de reacții chimice, clasificarea lor în funcție de diferite criterii în comparație pentru substanțele anorganice și organice
O reacție chimică este o astfel de modificare a substanțelor în care vechile legături chimice sunt rupte și se formează noi legături chimice între particule („volume, ioni) din care sunt construite substanțele (diapozitivul 2).
Reacțiile chimice sunt clasificate:
1. După numărul și compoziția de reactivi și produse (diapozitivul 3)
a) extinderi (diapozitivul 4)
Reacțiile de descompunere din chimia organică, spre deosebire de reacțiile de descompunere din chimia anorganică, au propriile lor specificități. Ele pot fi considerate procese inverse de adăugare, deoarece rezultatul cel mai adesea este formarea de legături sau cicluri multiple.
b) conexiuni (diapozitivul 5)
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.
c) înlocuiri (diapozitivul 6)
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.
d) schimb (inclusiv neutralizarea) (diapozitivul 7)
Se recomandă efectuarea sub formă de lucrări de laborator conform ecuațiilor de reacție propuse în prezentare
2. Prin efect termic (diapozitivul 8)
a) endotermic
b) exotermă (inclusiv reacții de ardere)
Prezentarea a sugerat reacții din chimia anorganică și organică.Reacțiile combinate vor fi reacții exoterme, iar reacțiile de descompunere vor fi endoterme (relativitatea acestei concluzii va fi subliniată printr-o excepție rară - reacția azotului cu oxigenul este endotermă:
N2 + 02 -> 2
NU- Q
3. Despre utilizarea unui catalizator (diapozitivul 9)
b) necatalitic
4. Direcția (diapozitivul 10)
a) catalitice (inclusiv enzimatice)
b) necatalitic
5. Pe fază (diapozitivul 11)
a) omogen
b) eterogen
6. Prin modificarea stării de oxidare a elementelor care formează reactanți și produși (diapozitivul 12)
a) redox
b) fără modificarea stării de oxidare
Redox în chimia anorganică include toate reacțiile de substituție și acele reacții de descompunere și compuse în care este implicată cel puțin o substanță simplă. Într-o versiune mai generalizată (luând deja în considerare chimia organică): toate reacțiile care implică substanțe simple. În schimb, reacțiile care decurg fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor care formează reactanții și produșii de reacție includ toate reacțiile de schimb.
Consolidarea temei studiate (diapozitivul 13-21).
Rezumatul lecției.
Lectia 2Obiectivele lecției. Prezentați conceptul de acizi carboxilici și clasificarea lor în comparație cu acizii minerali. Luați în considerare elementele de bază ale nomenclaturii internaționale și triviale și izomeria acestui tip de compuși organici. Dezasamblați structura grupului carboxil și preziceți comportamentul chimic al acizilor carboxilici. Luați în considerare proprietățile generale ale acizilor carboxilici în comparație cu proprietățile acizilor minerali. Dați o idee despre proprietățile speciale ale acizilor carboxilici (reacții radicale și formarea derivaților funcționali). Să familiarizeze elevii cu cei mai caracteristici reprezentanți ai acizilor carboxilici și să arate semnificația lor în natură și în viața umană.
Conceptul de acizi carboxilici, clasificarea lor după diverse criteriiacizi carboxilici- o clasă de compuși organici ale căror molecule conțin o grupare carboxil - COOH. Compoziția acizilor carboxilici monobazici limitatori corespunde formulei generale (Diapozitivul 2)
Acizii carboxilici sunt clasificați:
În funcție de numărul de grupări carboxilice, acizii carboxilici sunt împărțiți în (Diapozitivul 3):
- monocarboxilic sau monobazic (acid acetic)
- dicarboxilic sau dibazic (acid oxalic)
În funcție de structura radicalului de hidrocarbură de care este atașată gruparea carboxil, acizii carboxilici sunt împărțiți în:
- alifatice (acetic sau acrilic)
- aliciclic (ciclohexancarboxilic)
- aromatice (benzoice, ftalice)
Exemple de acizi (diapozitivul 4)
Izomeria și structura acizilor carboxilici
1. Izomeria lanțului de carbon (Diapozitivul 5)
2. Izomeria poziției unei legături multiple, de exemplu:
CH 2 \u003d CH - CH 2 - COOH Acid buten-3-oic (acid vinilacetic)
CH 3 - CH \u003d CH - COOH Acid buten-2-oic (acid crotonic)
3. Izomerie cis-, trans, de exemplu:
Structura(Diapozitivul 6)
Gruparea carboxil COOH este formată din gruparea carbonil C=O și gruparea hidroxil OH.
În grupul CO, atomul de carbon poartă o sarcină pozitivă parțială și atrage perechea de electroni a atomului de oxigen din grupa OH. În acest caz, densitatea electronilor pe atomul de oxigen scade, iar legătura О-Н este slăbită:
La rândul său, grupul OH „stinge” sarcina pozitivă a grupului CO.
Proprietățile fizice și chimice ale acizilor carboxilici
Acizii carboxilici inferiori sunt lichide cu miros înțepător, foarte solubile în apă. Pe măsură ce greutatea moleculară relativă crește, solubilitatea acizilor în apă scade și punctul de fierbere crește. Acizi mai mari, începând cu pelargonic
C 8 H 17 COOH - solide, inodore, insolubile în apă.
Cele mai importante proprietăți chimice caracteristice majorității acizilor carboxilici (Diapozitivul 7.8):
1) Interacțiunea cu metalele active:
2 CH3COOH + Mg (CH3COO) 2 Mg + H2
2) Interacțiunea cu oxizii metalici:
2CH3COOH + CaO (CH3COO)2Ca + H2O
3) Interacțiunea cu bazele:
CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O
4) Interacțiunea cu sărurile:
CH3COOH + NaHCO3CH3COONa + CO2 + H2O
5) Interacțiune cu alcooli (reacție de esterificare):
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OHCH 3 COOSH 2 CH 3 + H 2 O
6) Interacțiunea cu amoniacul:
CH3COOH + NH3CH3COONH 4
Când sunt încălzite, sărurile de amoniu ale acizilor carboxilici își formează amidele:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) Sub acțiunea SOC l2, acizii carboxilici sunt transformați în clorurile acide corespunzătoare.
CH 3 COOH + SOC l2 CH 3 COCl + HCl + SO 2
4. Izomerie interclasă :
de exemplu: C4H8O2
Ester metilic al acidului propanoic CH3-CH2-CO-O-CH3
Ester etilic al acidului etanoic CH3-CO-O-CH2-CH3
С3Н 7 - COOH acid butanoic
(Diapozitivul 9, 10)
1. Oxidarea aldehidelor și alcoolilor primari -
metoda generala de obtinere a acizilor carboxilici:
2. O altă metodă generală este hidroliza hidrocarburilor halogenate care conțin trei atomi de halogen pe un atom de carbon:
3
NaCl
3. Interacțiunea reactivului Grignard cu CO2:
4. Hidroliza esterilor:
5. Hidroliza anhidridelor acide:
Metode de obţinere a acizilor carboxilici
Pentru acizi individuali există modalități specifice de obținere (Diapozitivul 11):
A primi acid benzoic puteți utiliza oxidarea omologilor benzenului monosubstituit cu o soluție acidă de permanganat de potasiu:
Acid acetic obtinut la scara industriala prin oxidarea catalitica a butanului cu oxigenul atmosferic:
Acid formic obținut prin încălzirea monoxidului de carbon (II) cu hidroxid de sodiu sub presiune și prelucrarea formiatului de sodiu rezultat cu un acid puternic:
Aplicarea acizilor carboxilici(Diapozitivul 12)
Consolidarea temei studiate (diapozitivul 13-14).
>> Chimie: Tipuri de reacții chimice în chimia organică
Reacțiile substanțelor organice pot fi împărțite formal în patru tipuri principale: substituție, adăugare, eliminare (eliminare) și rearanjare (izomerizare). Este evident că întreaga varietate de reacții ale compușilor organici nu poate fi redusă la cadrul clasificării propuse (de exemplu, reacțiile de ardere). Cu toate acestea, o astfel de clasificare va ajuta la stabilirea analogiilor cu clasificările reacțiilor care au loc între substanțele anorganice deja familiare pentru dvs. din cursul chimiei anorganice.
De regulă, principalul compus organic care participă la reacție se numește substrat, iar cealaltă componentă a reacției este considerată condiționat ca reactiv.
Reacții de substituție
Reacțiile care au ca rezultat înlocuirea unui atom sau a unui grup de atomi din molecula originală (substrat) cu alți atomi sau grupuri de atomi se numesc reacții de substituție.
Reacțiile de substituție implică compuși saturați și aromatici, cum ar fi, de exemplu, alcani, cicloalcani sau arene.
Să dăm exemple de astfel de reacții.
Reacțiile chimice pot fi clasificate după următoarele criterii:
1. După numărul și compoziția substanțelor inițiale și rezultate
2. După gradul de oxidare
3. După reversibilitatea procesului
4. Prin efect termic
5. Prin prezența unui catalizator
6. După starea de agregare
1. După gradul de oxidare. Reacții redox. Acestea sunt reacții în care un element donează un electron și altul acceptă.
Na + O 2 \u003d 2Na 2 O
4Na - 1e = Na 4 reductor
O 2 + 2x2e \u003d 2O 1 oxidant
2. După numărul și compoziția substanțelor formate inițial:
A) Reacții combinate (din două substanțe simple se formează un complex)
B) Reacții de descompunere (două sau mai multe simple se formează dintr-o substanță complexă)
C) Reacții de schimb (reacții între substanțe complexe în urma cărora își schimbă părțile constitutive)
D) Reacții de substituție (reacții între substanțe complexe și simple, în urma cărora unul dintre atomii dintr-o substanță complexă este înlocuit cu o substanță simplă)
3. În funcție de efectul termic:
A) Reacții exoterme (Reacțiile au loc cu eliberarea de căldură)
SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 + Q
B) Reacții endoterme (Reacțiile merg odată cu absorbția căldurii)
C 4 H 10 \u003d C 4 H 8 + H 2 - Q
4. Prin reversibilitate, reacțiile se împart în reversibile și ireversibile
(În anumite condiții, reacțiile au loc în direcții opuse)
5. În funcție de prezența unui catalizator, reacțiile se împart în catalitice și necatalitice.
6. După starea de agregare, reacțiile se împart în omogene și eterogene.
Omogene - substanțele care reacţionează și se formează sunt în aceeași stare de agregare
CI2 + H2 \u003d 2HCl
Eterogene - substanțele care reacţionează și formate sunt în diferite stări de agregare
2C 2 H 2 + 5O 2 \u003d 4CO 2 + 2H 2 O + Q
Hidrocarburile diene, structura, proprietățile, producția și semnificația lor practică.
Alcodienele sunt hidrocarburi aciclice în molecula cărora, pe lângă legăturile simple, există două legături duble între atomi de carbon și care corespund formulei generale CnH2n-2
În funcție de aranjamentul dublelor legături, se disting trei tipuri de alcodiene:
1. Alcodiene cumulate prin dispunerea dublelor legături
CH 2 \u003d C \u003d CH 2- propadienă
2. Alcodiene cu duble legături conjugate
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2- butadienă 1.3
3. Alcodiene cu aranjament izolat de duble legături
CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH 2-pentadiena 1,4
proprietăți fizice.
Propadiena și butadiena 1,3 sunt substanțe gazoase, alcodienele cu legături izolate sunt lichide, dienele superioare sunt solide.
Proprietăți chimice.
Alcodienele se caracterizează prin reacții de adiție:
1. Reacția de halogenare (adăugarea de halogeni se datorează legăturilor duble)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + Br 2 \u003d CH 2 Br \u003d CHBr - CH \u003d CH 2- 3,4 dibromobutenă - 1
2. Reacția de hidrogenare (adăugarea de hidrogen)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + H 2 \u003d CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH 2– butenă-1
3. Reacția de polimerizare (combinarea multor molecule de monomer într-o moleculă de polimer).
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 \u003d (-CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 -) n- cauciuc butadien sintetic
chitanta.
În țara noastră, producția de butadienă a început în 1932. Metoda de obținere a acestuia din alcool etilic a fost elaborată de Academicianul S.V. Lebedev
Dar o metodă mai promițătoare pentru obținerea butadienei este dehidrogenarea butanului conținut în gazele petroliere. În acest scop, butanul este trecut peste un catalizator încălzit.
Aplicație.
Hidrocarburile diene sunt utilizate în principal pentru sinteza cauciucurilor.
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 3 - 1,3 butadienă (cauciuc butadienă)
Cauciucurile sintetice se formează ca rezultat al reacției de polimerizare a monomerilor corespunzători.
Biletul numărul 4
Metode generale de obţinere a metalelor. Semnificația practică a electrolizei.
Metalele în natură se găsesc în principal sub formă de compuși, doar metalele situate în seria electrochimică de tensiuni după hidrogen se găsesc sub formă liberă.
Obținerea metalelor din minereuri (compuși) este sarcina metalurgiei.Există următoarele metode de obținere a metalelor: pirometalurgie, hidrometalurgie și electrometalurgie.
1. Pirometalurgie- aceasta este recuperarea metalelor din minereuri cu ajutorul carbonului, monoxidului de carbon (II), CO si hidrogenului, la temperatura ridicata
2ZnO + C → 2Zn + CO 2
Fe2O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2
CuO + H2 →Cu + H2O
Dacă un metal este utilizat ca agent reducător, atunci această metodă se numește metalotermie.
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
2. Hidrometalurgie este reducerea metalelor din săruri în soluție. Procesul se desfășoară în două etape: un compus natural este dizolvat într-un metal potrivit pentru obținerea unei sări a unui metal dat.
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Metalul este deplasat din soluție de un metal mai activ.
CuSO 4 + Fe→FeSO 4 + Cu
3. Electrometalurgie- aceasta este reducerea metalelor in procesul de electroliza a solutiilor sau topiturii compusilor.
Electroliză- Acesta este un proces redox care are loc pe electrozii de trecere a curentului electric printr-o soluție de electrolit sau topitură.
2NaCl ↔ 2Na + Cl 2
2Na + 2e → 2Na
2Cl – 2e→Cl 2
Aplicarea electrolizei
Electroliza soluțiilor și topiturii substanțelor este utilizată în industrie:
1. Pentru obtinerea metalelor (metale alcaline - Aluminiu)
2. Pentru producerea de hidrogen, halogeni și alcalii
3. Pentru curățarea metalelor (rafinare)
4. Pentru a proteja metalele împotriva coroziunii
5. Obținerea de copii și înregistrări metalice
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 cele 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,