Ang mga kemikal na katangian ng mga sangkap ay ipinahayag sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal.
Ang mga pagbabagong-anyo ng mga sangkap, na sinamahan ng pagbabago sa kanilang komposisyon at (o) istraktura, ay tinatawag mga reaksiyong kemikal. Ang sumusunod na kahulugan ay madalas na matatagpuan: kemikal na reaksyon Ang proseso ng pagbabago ng mga paunang sangkap (reagents) sa panghuling sangkap (mga produkto) ay tinatawag.
Ang mga reaksiyong kemikal ay isinusulat gamit ang mga equation ng kemikal at mga scheme na naglalaman ng mga formula ng mga panimulang materyales at mga produkto ng reaksyon. Sa mga equation ng kemikal, hindi katulad ng mga scheme, ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento ay pareho sa kaliwa at kanang bahagi, na sumasalamin sa batas ng konserbasyon ng masa.
Sa kaliwang bahagi ng equation, ang mga formula ng mga panimulang sangkap (reagents) ay nakasulat, sa kanang bahagi - ang mga sangkap na nakuha bilang isang resulta ng isang kemikal na reaksyon (mga produkto ng reaksyon, panghuling sangkap). Ang pantay na tanda na nagkokonekta sa kaliwa at kanang panig ay nagpapahiwatig na ang kabuuang bilang ng mga atomo ng mga sangkap na kalahok sa reaksyon ay nananatiling pare-pareho. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng paglalagay ng integer stoichiometric coefficients sa harap ng mga formula, na nagpapakita ng quantitative ratios sa pagitan ng mga reactant at mga produkto ng reaksyon.
Ang mga kemikal na equation ay maaaring maglaman ng karagdagang impormasyon tungkol sa mga tampok ng reaksyon. Kung ang isang kemikal na reaksyon ay nagpapatuloy sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na impluwensya (temperatura, presyon, radiation, atbp.), ito ay ipinahiwatig ng naaangkop na simbolo, kadalasan sa itaas (o "sa ilalim") ng katumbas na tanda.
Ang isang malaking bilang ng mga reaksiyong kemikal ay maaaring mapangkat sa ilang mga uri ng mga reaksyon, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na tinukoy na mga tampok.
Bilang mga tampok ng pag-uuri maaaring piliin ang mga sumusunod:
1. Ang bilang at komposisyon ng mga panimulang materyales at mga produkto ng reaksyon.
2. Pinagsama-samang estado ng mga reactant at mga produkto ng reaksyon.
3. Ang bilang ng mga yugto kung saan ang mga kalahok sa reaksyon ay.
4. Ang likas na katangian ng mga inilipat na particle.
5. Ang posibilidad ng reaksyon na magpatuloy sa pasulong at pabalik na direksyon.
6. Ang tanda ng thermal effect ay naghihiwalay sa lahat ng mga reaksyon sa: exothermic mga reaksyon na nagpapatuloy sa exo-effect - ang pagpapalabas ng enerhiya sa anyo ng init (Q> 0, ∆H<0):
C + O 2 \u003d CO 2 + Q
at endothermic mga reaksyon na nagpapatuloy sa epekto ng endo - ang pagsipsip ng enerhiya sa anyo ng init (Q<0, ∆H >0):
N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q.
Ang mga ganyang reaksyon ay thermochemical.
Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang bawat isa sa mga uri ng mga reaksyon.
Pag-uuri ayon sa bilang at komposisyon ng mga reagents at panghuling sangkap
1. Mga reaksyon ng koneksyon
Sa mga reaksyon ng isang tambalan mula sa ilang mga tumutugon na sangkap ng isang medyo simpleng komposisyon, ang isang sangkap ng isang mas kumplikadong komposisyon ay nakuha:
Bilang isang patakaran, ang mga reaksyong ito ay sinamahan ng paglabas ng init, i.e. humantong sa pagbuo ng mas matatag at mas kaunting mga compound na mayaman sa enerhiya.
Ang mga reaksyon ng kumbinasyon ng mga simpleng sangkap ay palaging redox sa kalikasan. Ang mga reaksyon ng koneksyon na nagaganap sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap ay maaaring mangyari pareho nang walang pagbabago sa valence:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2,
at maiuri bilang redox:
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.
2. Mga reaksyon ng agnas
Ang mga reaksyon ng agnas ay humahantong sa pagbuo ng ilang mga compound mula sa isang kumplikadong sangkap:
A = B + C + D.
Ang mga produkto ng agnas ng isang kumplikadong sangkap ay maaaring parehong simple at kumplikadong mga sangkap.
Sa mga reaksyon ng agnas na nangyayari nang hindi binabago ang mga estado ng valence, ang agnas ng mga crystalline hydrates, base, acid at salt ng mga acid na naglalaman ng oxygen ay dapat tandaan:
| t o | ||
| 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.
Ang partikular na katangian ay ang mga redox na reaksyon ng agnas para sa mga asing-gamot ng nitric acid.
Ang mga reaksiyong decomposition sa organic chemistry ay tinatawag na cracking:
C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20,
o dehydrogenation
C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2.
3. Mga reaksyon ng pagpapalit
Sa mga reaksyon ng pagpapalit, kadalasan ang isang simpleng sangkap ay nakikipag-ugnayan sa isang kumplikado, na bumubuo ng isa pang simpleng sangkap at isa pang kumplikado:
A + BC = AB + C.
Ang mga reaksyong ito sa karamihan ay nabibilang sa mga reaksiyong 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.
Ang mga halimbawa ng mga reaksyon ng pagpapalit na hindi sinamahan ng pagbabago sa mga estado ng valence ng mga atom ay napakakaunti. Dapat pansinin ang reaksyon ng silikon dioxide na may mga asing-gamot ng mga acid na naglalaman ng oxygen, na tumutugma sa gaseous o volatile anhydride:
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2,
Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 \u003d ZCaSiO 3 + P 2 O 5,
Minsan ang mga reaksyong ito ay itinuturing na mga reaksyon ng palitan:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + Hcl.
4. Palitan ng reaksyon
Palitan ng reaksyon Ang mga reaksyon sa pagitan ng dalawang compound na nagpapalitan ng kanilang mga nasasakupan ay tinatawag na:
AB + CD = AD + CB.
Kung ang mga proseso ng redox ay nangyayari sa panahon ng mga reaksyon ng pagpapalit, kung gayon ang mga reaksyon ng palitan ay palaging nangyayari nang hindi binabago ang estado ng valence ng mga atomo. Ito ang pinakakaraniwang pangkat ng mga reaksyon sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap - mga oxide, base, acid at asin:
ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O,
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,
CrCl 3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 + ZNaCl.
Ang isang espesyal na kaso ng mga exchange reaction na ito ay mga reaksyon ng neutralisasyon:
Hcl + KOH \u003d KCl + H 2 O.
Karaniwan, ang mga reaksyong ito ay sumusunod sa mga batas ng chemical equilibrium at nagpapatuloy sa direksyon kung saan hindi bababa sa isa sa mga substance ang inalis mula sa reaction sphere sa anyo ng isang gaseous, volatile substance, precipitate, o low-dissociation (para sa mga solusyon) compound:
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. Maglipat ng mga reaksyon.
Sa mga reaksyon ng paglilipat, ang isang atom o isang pangkat ng mga atom ay dumadaan mula sa isang yunit ng istruktura patungo sa isa pa:
AB + BC \u003d A + B 2 C,
A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.
Halimbawa:
2AgCl + SnCl 2 \u003d 2Ag + SnCl 4,
H 2 O + 2NO 2 \u003d HNO 2 + HNO 3.
Pag-uuri ng mga reaksyon ayon sa mga tampok ng phase
Depende sa estado ng pagsasama-sama ng mga tumutugon na sangkap, ang mga sumusunod na reaksyon ay nakikilala:
1. Mga reaksyon ng gas
| H 2 + Cl 2 | 2HCl. |
2. Mga reaksyon sa mga solusyon
NaOH (p-p) + Hcl (p-p) \u003d NaCl (p-p) + H 2 O (l)
3. Mga reaksyon sa pagitan ng mga solido
| t o | ||
| CaO (tv) + SiO 2 (tv) | = | CaSiO 3 (TV) |
Pag-uuri ng mga reaksyon ayon sa bilang ng mga yugto.
Ang isang yugto ay nauunawaan bilang isang hanay ng mga homogenous na bahagi ng isang sistema na may parehong pisikal at kemikal na mga katangian at pinaghihiwalay sa isa't isa ng isang interface.
Mula sa puntong ito ng pananaw, ang buong iba't ibang mga reaksyon ay maaaring nahahati sa dalawang klase:
1. Mga homogenous (single-phase) na reaksyon. Kabilang dito ang mga reaksyong nagaganap sa bahagi ng gas, at ilang mga reaksyong nagaganap sa mga solusyon.
2. Heterogenous (multiphase) na mga reaksyon. Kabilang dito ang mga reaksyon kung saan ang mga reactant at produkto ng reaksyon ay nasa iba't ibang yugto. Halimbawa:
gas-liquid phase reaksyon
CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO 3 (p-p).
mga reaksyon ng gas-solid-phase
CO 2 (g) + CaO (tv) \u003d CaCO 3 (tv).
mga reaksyon ng likido-solid-phase
Na 2 SO 4 (solusyon) + BaCl 3 (solusyon) \u003d BaSO 4 (tv) ↓ + 2NaCl (p-p).
likido-gas-solid-phase reaksyon
Ca (HCO 3) 2 (solusyon) + H 2 SO 4 (solusyon) \u003d CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (tv) ↓.
Pag-uuri ng mga reaksyon ayon sa uri ng mga particle na dinadala
1. Protolytic reactions.
Upang mga protolytic na reaksyon isama ang mga proseso ng kemikal, ang kakanyahan nito ay ang paglipat ng isang proton mula sa isang reactant patungo sa isa pa.
Ang klasipikasyong ito ay batay sa protolytic theory ng mga acid at base, ayon sa kung saan ang acid ay anumang substance na nag-donate ng proton, at ang base ay isang substance na maaaring tumanggap ng proton, halimbawa:
Kabilang sa mga protolytic reactions ang neutralization at hydrolysis reactions.
2. Mga reaksyon ng redox.
Kabilang dito ang mga reaksyon kung saan ang mga reactant ay nagpapalitan ng mga electron, habang binabago ang estado ng oksihenasyon ng mga atomo ng mga elemento na bumubuo sa mga reactant. Halimbawa:
Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2 ,
FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,
Ang karamihan sa mga reaksiyong kemikal ay redox, gumaganap sila ng napakahalagang papel.
3. Ligand exchange reactions.
Kabilang dito ang mga reaksyon kung saan ang paglipat ng isang pares ng elektron ay nangyayari sa pagbuo ng isang covalent bond ng mekanismo ng donor-acceptor. Halimbawa:
Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2,
Fe + 5CO = ,
Al(OH) 3 + NaOH = .
Ang isang katangian ng mga reaksyon ng ligand-exchange ay ang pagbuo ng mga bagong compound, na tinatawag na mga kumplikado, ay nangyayari nang walang pagbabago sa estado ng oksihenasyon.
4. Mga reaksyon ng atomic-molecular exchange.
Kasama sa ganitong uri ng mga reaksyon ang marami sa mga reaksyon ng pagpapalit na pinag-aralan sa organic chemistry, na nagpapatuloy ayon sa radical, electrophilic, o nucleophilic na mekanismo.
Nababaligtad at hindi maibabalik na mga reaksiyong kemikal
Ang ganitong mga proseso ng kemikal ay tinatawag na nababaligtad, ang mga produkto na kung saan ay maaaring tumugon sa isa't isa sa ilalim ng parehong mga kondisyon kung saan sila nakuha, na may pagbuo ng mga panimulang sangkap.
Para sa mga nababaligtad na reaksyon, ang equation ay karaniwang nakasulat bilang mga sumusunod:
Ang dalawang magkasalungat na direksyon na mga arrow ay nagpapahiwatig na sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang parehong pasulong at pabalik na mga reaksyon ay nangyayari nang sabay-sabay, halimbawa:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOS 2 H 5 + H 2 O.
Ang mga hindi maibabalik na mga proseso ng kemikal, ang mga produkto na kung saan ay hindi magagawang tumugon sa isa't isa sa pagbuo ng mga panimulang sangkap. Ang mga halimbawa ng hindi maibabalik na reaksyon ay ang pagkabulok ng asin ng Bertolet kapag pinainit:
2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2,
o oksihenasyon ng glucose na may atmospheric oxygen:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.
Mga layunin ng aralin. Upang gawing pangkalahatan ang ideya ng isang kemikal na reaksyon bilang isang proseso ng pagbabago ng isa o higit pang mga paunang sangkap-reagents sa mga sangkap na naiiba sa kanila sa komposisyon ng kemikal o istraktura - mga produkto ng reaksyon. Isaalang-alang ang ilan sa maraming klasipikasyon ng mga reaksiyong kemikal ayon sa iba't ibang pamantayan. Ipakita ang applicability ng naturang mga klasipikasyon para sa inorganic at organic na mga reaksyon. Ibunyag ang relatibong katangian ng iba't ibang uri ng mga kemikal na reaksyon at ang kaugnayan ng iba't ibang klasipikasyon ng mga prosesong kemikal.
Ang konsepto ng mga reaksiyong kemikal, ang kanilang pag-uuri ayon sa iba't ibang pamantayan sa paghahambing para sa mga di-organikong at organikong sangkap
Ang isang kemikal na reaksyon ay isang pagbabago sa mga sangkap kung saan ang mga lumang kemikal na bono ay nasira at ang mga bagong kemikal na bono ay nabuo sa pagitan ng mga particle ("mga volume, mga ion) kung saan ang mga sangkap ay binuo (slide 2).
Ang mga reaksiyong kemikal ay inuri:
1. Sa pamamagitan ng bilang at komposisyon ng mga reagents at produkto (slide 3)
a) pagpapalawak (slide 4)
Ang mga reaksyon ng agnas sa organikong kimika, sa kaibahan sa mga reaksyon ng agnas sa inorganic na kimika, ay may sariling mga detalye. Ang mga ito ay maaaring ituring bilang mga baligtad na proseso ng karagdagan, dahil bilang isang resulta, maramihang mga bono o mga cycle ay madalas na nabuo.
b) mga koneksyon (slide 5)
Upang makapasok sa isang reaksyon ng karagdagan, ang isang organikong molekula ay dapat na mayroong maraming bono (o cycle), ang molekula na ito ang magiging pangunahing isa (substrate). Ang isang mas simpleng molekula (kadalasan ay isang inorganic na substance, isang reagent) ay nakakabit sa lugar ng isang multiple bond break o ring opening.
c) mga pagpapalit (slide 6)
Ang kanilang natatanging tampok ay ang pakikipag-ugnayan ng isang simpleng sangkap sa isang kumplikado. Ang ganitong mga reaksyon ay umiiral sa organikong kimika.
Gayunpaman, ang konsepto ng "pagpapalit" sa mga organiko ay mas malawak kaysa sa inorganic na kimika. Kung ang anumang atom o functional group sa molekula ng orihinal na substansiya ay pinalitan ng isa pang atom o grupo, ito rin ay mga reaksyon ng pagpapalit, bagaman mula sa punto ng view ng inorganic na kimika, ang proseso ay mukhang isang exchange reaction.
d) pagpapalitan (kabilang ang neutralisasyon) (slide 7)
Inirerekomenda na isagawa sa anyo ng gawaing laboratoryo ayon sa mga equation ng reaksyon na iminungkahi sa pagtatanghal
2. Sa pamamagitan ng thermal effect (slide 8)
a) endothermic
b) exothermic (kabilang ang mga reaksyon ng pagkasunog)
Ang pagtatanghal ay nagmungkahi ng mga reaksyon mula sa inorganic at organic na chemistry. Ang mga kumbinasyong reaksyon ay magiging mga exothermic na reaksyon, at ang mga reaksyon ng agnas ay magiging endothermic (ang relativity ng konklusyon na ito ay bibigyang-diin ng isang bihirang pagbubukod - ang reaksyon ng nitrogen na may oxygen ay endothermic:
N 2 + 0 2 -> 2
HINDI- Q
3. Sa paggamit ng isang katalista (slide 9)
b) hindi catalytic
4. Direksyon (slide 10)
a) catalytic (kabilang ang enzymatic)
b) hindi catalytic
5. Sa pamamagitan ng yugto (slide 11)
a) homogenous
b) magkakaiba
6. Sa pamamagitan ng pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng mga elemento na bumubuo ng mga reactant at produkto (slide 12)
a) redox
b) nang hindi binabago ang estado ng oksihenasyon
Ang redox sa inorganic na kimika ay kinabibilangan ng lahat ng mga reaksyon ng pagpapalit at ang mga decomposition at compound na reaksyon kung saan may kahit isang simpleng substance. Sa isang mas pangkalahatang bersyon (na isinasaalang-alang ang organikong kimika): lahat ng mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga simpleng sangkap. Sa kabaligtaran, ang mga reaksyon na nagpapatuloy nang hindi binabago ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento na bumubuo sa mga reactant at mga produkto ng reaksyon ay kinabibilangan ng lahat ng mga reaksyon ng pagpapalitan.
Pagsasama-sama ng paksang pinag-aralan (slide 13-21).
Buod ng aralin.
Aralin 2Mga layunin ng aralin. Ibigay ang konsepto ng mga carboxylic acid at ang kanilang pag-uuri kung ihahambing sa mga mineral na acid. Isaalang-alang ang mga pangunahing kaalaman ng internasyonal at walang kuwentang katawagan at ang isomerismo ng ganitong uri ng mga organikong compound. I-disassemble ang istraktura ng pangkat ng carboxyl at hulaan ang kemikal na pag-uugali ng mga carboxylic acid. Isaalang-alang ang mga pangkalahatang katangian ng mga carboxylic acid kung ihahambing sa mga katangian ng mga mineral na acid. Magbigay ng ideya ng mga espesyal na katangian ng mga carboxylic acid (mga radikal na reaksyon at pagbuo ng mga functional derivatives). Upang ipakilala sa mga mag-aaral ang pinaka-katangian na mga kinatawan ng mga carboxylic acid at ipakita ang kanilang kahalagahan sa kalikasan at sa buhay ng tao.
Ang konsepto ng mga carboxylic acid, ang kanilang pag-uuri ayon sa iba't ibang pamantayanmga carboxylic acid- isang klase ng mga organic compound na ang mga molecule ay naglalaman ng carboxyl group - COOH. Ang komposisyon ng paglilimita sa mga monobasic carboxylic acid ay tumutugma sa pangkalahatang formula (Slide 2)
Ang mga carboxylic acid ay inuri:
Ayon sa bilang ng mga pangkat ng carboxyl, ang mga carboxylic acid ay nahahati sa (Slide 3):
- monocarboxylic o monobasic (acetic acid)
- dicarboxylic o dibasic (oxalic acid)
Depende sa istraktura ng hydrocarbon radical kung saan nakakabit ang carboxyl group, ang mga carboxylic acid ay nahahati sa:
- aliphatic (acetic o acrylic)
- alicyclic (cyclohexanecarboxylic)
- mabango (benzoic, phthalic)
Mga halimbawa ng mga acid (Slide 4)
Isomerismo at istraktura ng mga carboxylic acid
1. Isomerismo ng carbon chain (Slide 5)
2. Isomerism ng posisyon ng maramihang bono, halimbawa:
CH 2 \u003d CH - CH 2 - COOH Butene-3-oic acid (vinylacetic acid)
CH 3 - CH \u003d CH - COOH Butene-2-oic acid (crotonic acid)
3. Cis-, trans-isomerism, halimbawa:
Istruktura(Slide 6)
Ang carboxyl group COOH ay binubuo ng carbonyl group C=O at ang hydroxyl group na OH.
Sa pangkat ng CO, ang carbon atom ay nagdadala ng bahagyang positibong singil at umaakit sa pares ng elektron ng oxygen atom sa pangkat ng OH. Sa kasong ito, ang density ng elektron sa oxygen atom ay bumababa, at ang О-Н bond ay humina:
Sa turn, ang pangkat ng OH ay "pinapatay" ang positibong singil sa pangkat ng CO.
Mga katangiang pisikal at kemikal ng mga carboxylic acid
Ang mas mababang carboxylic acid ay mga likidong may masangsang na amoy, na lubos na natutunaw sa tubig. Habang tumataas ang kamag-anak na molekular na timbang, bumababa ang solubility ng mga acid sa tubig at tumataas ang punto ng kumukulo. Mas mataas na mga acid, na nagsisimula sa pelargonic
C 8 H 17 COOH - mga solid, walang amoy, hindi matutunaw sa tubig.
Ang pinakamahalagang katangian ng kemikal na katangian ng karamihan sa mga carboxylic acid (Slide 7.8):
1) Pakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal:
2 CH 3 COOH + Mg (CH 3 COO) 2 Mg + H 2
2) Pakikipag-ugnayan sa mga metal oxide:
2CH 3 COOH + CaO (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O
3) Pakikipag-ugnayan sa mga base:
CH 3 COOH + NaOHCH 3 COONa + H 2 O
4) Pakikipag-ugnayan sa mga asin:
CH 3 COOH + NaHCO 3 CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O
5) Pakikipag-ugnayan sa mga alkohol (reaksyon ng esterification):
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OHCH 3 COOSH 2 CH 3 + H 2 O
6) Pakikipag-ugnayan sa ammonia:
CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COONH 4
Kapag pinainit, ang mga ammonium salt ng mga carboxylic acid ay bumubuo ng kanilang mga amide:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) Sa ilalim ng pagkilos ng SOC l2, ang mga carboxylic acid ay na-convert sa kaukulang acid chlorides.
CH 3 COOH + SOC l2 CH 3 COCl + HCl + SO 2
4. Interclass isomerism :
halimbawa: C 4 H 8 O 2
CH 3 - CH 2 - CO - O - CH 3 propanoic acid methyl ester
CH 3 - CO - O - CH 2 - CH 3 ethanoic acid ethyl ester
С3Н 7 - COOH butanoic acid
(Slide 9,10)
1. Oxidation ng mga aldehydes at pangunahing alkohol -
pangkalahatang paraan para sa pagkuha ng mga carboxylic acid:
2. Ang isa pang pangkalahatang paraan ay ang hydrolysis ng halogenated hydrocarbons na naglalaman ng tatlong halogen atoms sa isang carbon atom:
3
NaCl
3. Pakikipag-ugnayan ng Grignard reagent sa CO2:
4. Hydrolysis ng mga ester:
5. Hydrolysis ng acid anhydride:
Mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga carboxylic acid
Para sa mga indibidwal na acid may mga partikular na paraan para makuha (Slide 11):
Upang makatanggap benzoic acid maaari mong gamitin ang oksihenasyon ng monosubstituted benzene homologues na may acidic na solusyon ng potassium permanganate:
Acetic acid nakuha sa isang pang-industriya na sukat sa pamamagitan ng catalytic oxidation ng butane na may atmospheric oxygen:
formic acid nakuha sa pamamagitan ng pag-init ng carbon monoxide (II) na may powdered sodium hydroxide sa ilalim ng presyon at pagproseso ng nagresultang sodium formate na may malakas na acid:
Paglalapat ng mga carboxylic acid(Slide 12)
Pagsasama-sama ng pinag-aralan na paksa (slide 13-14).
>> Chemistry: Mga uri ng kemikal na reaksyon sa organic chemistry
Ang mga reaksyon ng mga organikong sangkap ay maaaring pormal na nahahati sa apat na pangunahing uri: pagpapalit, karagdagan, pag-aalis (pag-aalis) at muling pagsasaayos (isomerization). Malinaw na ang buong iba't ibang mga reaksyon ng mga organikong compound ay hindi maaaring bawasan sa balangkas ng iminungkahing pag-uuri (halimbawa, mga reaksyon ng pagkasunog). Gayunpaman, ang gayong pag-uuri ay makakatulong upang magtatag ng mga pagkakatulad sa mga pag-uuri ng mga reaksyon na nagaganap sa pagitan ng mga di-organikong sangkap na pamilyar sa iyo mula sa kurso ng hindi organikong kimika.
Bilang isang patakaran, ang pangunahing organikong tambalan na nakikilahok sa reaksyon ay tinatawag na substrate, at ang iba pang bahagi ng reaksyon ay may kondisyon na itinuturing bilang isang reagent.
Mga reaksyon ng pagpapalit
Ang mga reaksyon na nagreresulta sa pagpapalit ng isang atom o grupo ng mga atomo sa orihinal na molekula (substrate) sa iba pang mga atomo o grupo ng mga atomo ay tinatawag na mga reaksyon ng pagpapalit.
Ang mga reaksyon ng pagpapalit ay kinabibilangan ng mga saturated at aromatic compound, gaya ng, halimbawa, mga alkane, cycloalkane o arene.
Magbigay tayo ng mga halimbawa ng gayong mga reaksyon.
Ang mga reaksiyong kemikal ay maaaring maiuri ayon sa mga sumusunod na pamantayan:
1. Ayon sa bilang at komposisyon ng mga inisyal at nagresultang sangkap
2. Ayon sa antas ng oksihenasyon
3. Ayon sa reversibility ng proseso
4. Sa pamamagitan ng thermal effect
5. Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang katalista
6. Ayon sa estado ng pagsasama-sama
1. Ayon sa antas ng oksihenasyon. Mga reaksyon ng redox. Ito ay mga reaksyon kung saan ang isang elemento ay nag-donate ng isang elektron at ang isa ay tumatanggap.
Na + O 2 \u003d 2Na 2 O
4Na - 1e = Na 4 na pampababa
O 2 + 2x2e \u003d 2O 1 oxidizer
2. Ayon sa bilang at komposisyon ng mga unang nabuong sangkap:
A) Mga reaksyon ng kumbinasyon (mula sa dalawang simpleng sangkap ay nabuo ang isang kumplikado)
B) Mga reaksyon ng pagkabulok (dalawa o higit pang mga simple ay nabuo mula sa isang kumplikadong sangkap)
C) Mga reaksyon ng pagpapalitan (mga reaksyon sa pagitan ng mga kumplikadong sangkap bilang isang resulta kung saan ipinagpapalit nito ang mga bahagi nito)
D) Mga reaksyon ng pagpapalit (mga reaksyon sa pagitan ng kumplikado at simpleng mga sangkap, bilang isang resulta kung saan ang isa sa mga atomo sa isang kumplikadong sangkap ay pinalitan ng isang simpleng sangkap)
3. Ayon sa thermal effect:
A) Mga reaksyong exothermic (Ang mga reaksyon ay nagpapatuloy sa pagpapalabas ng init)
SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 + Q
B) Mga endothermic na reaksyon (Ang mga reaksyon ay sumasama sa pagsipsip ng init)
C 4 H 10 \u003d C 4 H 8 + H 2 - Q
4. Sa pamamagitan ng reversibility, ang mga reaksyon ay nahahati sa reversible at irreversible
(Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang mga reaksyon ay nagpapatuloy sa magkasalungat na direksyon)
5. Ayon sa pagkakaroon ng isang katalista, ang mga reaksyon ay nahahati sa catalytic at non-catalytic.
6. Ayon sa estado ng pagsasama-sama, ang mga reaksyon ay nahahati sa homogenous at heterogenous.
Homogeneous - ang mga tumutugon at bumubuo ng mga sangkap ay nasa parehong estado ng pagsasama-sama
Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl
Heterogenous - ang mga tumutugon at nabuong mga sangkap ay nasa iba't ibang estado ng pagsasama-sama
2C 2 H 2 + 5O 2 \u003d 4CO 2 + 2H 2 O + Q
Diene hydrocarbons, ang kanilang istraktura, mga katangian, produksyon at praktikal na kahalagahan.
Ang mga alcodienes ay mga acyclic hydrocarbon sa molekula kung saan, bilang karagdagan sa mga solong bono, mayroong dalawang dobleng bono sa pagitan ng mga carbon atom at na tumutugma sa pangkalahatang formula C n H 2 n -2
Ayon sa pag-aayos ng mga dobleng bono, tatlong uri ng alkodienes ay nakikilala:
1. Alkodienes na naipon sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga double bond
CH 2 \u003d C \u003d CH 2- propadiena
2. Alcodienes na may conjugated double bonds
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2- butadiene 1.3
3. Alcodienes na may nakahiwalay na pagkakaayos ng double bonds
CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH 2-pentadiene 1,4
pisikal na katangian.
Ang Propadiene at butadiene 1,3 ay mga gas na sangkap, ang mga alkodienes na may nakahiwalay na mga bono ay mga likido, ang mas mataas na mga diene ay mga solido.
Mga katangian ng kemikal.
Ang mga alcodienes ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng karagdagan:
1. Halogenation reaction (ang pagdaragdag ng mga halogens ay dahil sa double bonds)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + Br 2 \u003d CH 2 Br \u003d CHBr - CH \u003d CH 2- 3,4 dibromobutene - 1
2. Reaksyon ng hydrogenation (pagdaragdag ng hydrogen)
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 + H 2 \u003d CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH 2– butene-1
3. Reaksyon ng polimerisasyon (pagsasama-sama ng maraming molekula ng monomer sa isang molekula ng polimer).
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2 \u003d (-CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 -) n- gawa ng tao butadiene goma
Resibo.
Sa ating bansa, nagsimula ang produksyon ng butadiene noong 1932. Ang paraan ng pagkuha nito mula sa ethyl alcohol ay binuo ng Academician S.V. Lebedev
Ngunit ang isang mas promising na paraan para sa pagkuha ng butadiene ay ang dehydrogenation ng butane na nakapaloob sa petroleum gases. Para sa layuning ito, ang butane ay ipinapasa sa isang pinainit na katalista.
Aplikasyon.
Ang diene hydrocarbons ay pangunahing ginagamit para sa synthesis ng rubbers.
CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 3 - 1.3 butadiene (butadiene rubber)
Ang mga sintetikong goma ay nabuo bilang isang resulta ng reaksyon ng polimerisasyon ng mga kaukulang monomer.
Numero ng tiket 4
Pangkalahatang pamamaraan para sa pagkuha ng mga metal. Ang praktikal na kahalagahan ng electrolysis.
Ang mga metal sa kalikasan ay matatagpuan pangunahin sa anyo ng mga compound, ang mga metal lamang na matatagpuan sa serye ng electrochemical ng mga boltahe pagkatapos ng hydrogen ay matatagpuan sa libreng anyo.
Ang pagkuha ng mga metal mula sa ores (compounds) ay ang gawain ng metalurhiya.May mga sumusunod na pamamaraan para sa pagkuha ng mga metal: pyrometalurgy, hydrometalurgy at electrometallurgy.
1. Pyrometallurgy- ito ang pagbawi ng mga metal mula sa ores sa tulong ng carbon, carbon monoxide (II), CO at hydrogen, sa mataas na temperatura
2ZnO + C → 2Zn + CO 2
Fe2O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2
CuO + H 2 →Cu + H 2 O
Kung ang isang metal ay ginagamit bilang isang ahente ng pagbabawas, kung gayon ang pamamaraang ito ay tinatawag na metallothermy.
Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr
2. Hydrometallurgy ay ang pagbabawas ng mga metal mula sa mga asin sa solusyon. Ang proseso ay nagaganap sa dalawang yugto: ang isang natural na tambalan ay natutunaw sa isang metal na angkop para sa pagkuha ng asin ng isang ibinigay na metal.
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
Ang metal ay inilipat mula sa solusyon sa pamamagitan ng isang mas aktibong metal.
CuSO 4 + Fe→FeSO 4 + Cu
3. Electrometallurgy- ito ang pagbabawas ng mga metal sa proseso ng electrolysis ng mga solusyon o pagkatunaw ng mga compound.
Electrolysis- Ito ay isang proseso ng redox na nangyayari sa mga electrodes ng pagdaan ng electric current sa pamamagitan ng electrolyte solution o melt.
2NaCl ↔ 2Na + Cl 2
2Na + 2e → 2Na
2Cl – 2e→Cl 2
Application ng electrolysis
Ang electrolysis ng mga solusyon at natutunaw ng mga sangkap ay ginagamit sa industriya:
1. Para sa pagkuha ng mga metal (alkali metals - Aluminum)
2. Para sa produksyon ng hydrogen, halogens at alkalis
3. Para sa paglilinis ng mga metal (pagpino)
4. Upang maprotektahan ang mga metal mula sa kaagnasan
5. Pagkuha ng mga metal na kopya at rekord
Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, ang ilang mga bono ay nasira at ang iba pang mga bono ay nabuo. Ang mga reaksiyong kemikal ay karaniwang nahahati sa organic at inorganic. Ang mga organikong reaksyon ay itinuturing na mga reaksyon kung saan ang hindi bababa sa isa sa mga reactant ay isang organikong tambalan na nagbabago sa molecular structure nito sa panahon ng reaksyon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga organikong reaksyon at di-organikong mga reaksyon ay, bilang panuntunan, ang mga molekula ay nakikilahok sa kanila. Ang rate ng naturang mga reaksyon ay mababa, at ang ani ng produkto ay karaniwang 50-80% lamang. Upang mapataas ang rate ng reaksyon, ginagamit ang mga catalyst, ang temperatura o presyon ay nadagdagan. Susunod, isaalang-alang ang mga uri ng mga reaksiyong kemikal sa organikong kimika.
Pag-uuri ayon sa likas na katangian ng mga pagbabagong kemikal
- Mga reaksyon ng pagpapalit
- Mga reaksyon sa karagdagan
- Reaksyon ng isomerization at muling pagsasaayos
- Mga reaksyon ng oksihenasyon
- Mga reaksyon ng agnas
Mga reaksyon ng pagpapalit
Sa panahon ng mga reaksyon ng pagpapalit, ang isang atom o grupo ng mga atomo sa paunang molekula ay pinapalitan ng iba pang mga atomo o grupo ng mga atomo, na bumubuo ng isang bagong molekula. Bilang isang patakaran, ang mga naturang reaksyon ay katangian ng saturated at aromatic hydrocarbons, halimbawa:
Mga reaksyon sa karagdagan
Sa kurso ng mga reaksyon ng karagdagan, ang isang molekula ng isang bagong tambalan ay nabuo mula sa dalawa o higit pang mga molekula ng mga sangkap. Ang ganitong mga reaksyon ay katangian ng mga unsaturated compound. Mayroong mga reaksyon ng hydrogenation (pagbawas), halogenation, hydrohalogenation, hydration, polymerization, atbp.:
- hydrogenation- pagdaragdag ng isang molekula ng hydrogen:
Reaksyon ng pag-aalis (cleavage)
Bilang resulta ng mga reaksyon ng cleavage, nawawalan ng mga atomo o grupo ng mga atomo ang mga organikong molekula, at nabuo ang isang bagong substansiya na naglalaman ng isa o higit pang maramihang mga bono. Kasama sa mga reaksyon sa pag-aalis ang mga reaksyon dehydrogenation, dehydration, dehydrohalogenation atbp.:
Mga reaksyon ng isomerization at muling pagsasaayos
Sa kurso ng naturang mga reaksyon, nangyayari ang intramolecular rearrangement, i.e. ang paglipat ng mga atomo o grupo ng mga atomo mula sa isang bahagi ng molekula patungo sa isa pa nang hindi binabago ang molecular formula ng sangkap na nakikilahok sa reaksyon, halimbawa:
Mga reaksyon ng oksihenasyon
Bilang resulta ng pagkakalantad sa isang oxidizing reagent, ang antas ng oksihenasyon ng carbon sa isang organikong atom, molekula o ion ay tumataas dahil sa donasyon ng mga electron, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang bagong tambalan: 
Mga reaksyon ng condensation at polycondensation
Binubuo ang mga ito sa pakikipag-ugnayan ng ilang (dalawa o higit pa) na mga organikong compound na may pagbuo ng mga bagong C-C bond at isang mababang molekular na timbang na tambalan:
Ang polycondensation ay ang pagbuo ng isang polymer molekula mula sa mga monomer na naglalaman ng mga functional na grupo na may paglabas ng isang mababang molekular na timbang na tambalan. Hindi tulad ng reaksyon ng polymerization, na nagreresulta sa isang polymer na may komposisyon na katulad ng monomer, bilang isang resulta ng mga reaksyon ng polycondensation, ang komposisyon ng nabuo na polimer ay naiiba sa monomer nito:
Mga reaksyon ng agnas
Ito ang proseso ng paghahati ng isang kumplikadong organikong tambalan sa hindi gaanong kumplikado o simpleng mga sangkap:
C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20
Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal ayon sa mga mekanismo
Ang paglitaw ng mga reaksyon sa pagkasira ng mga covalent bond sa mga organikong compound ay posible sa pamamagitan ng dalawang mekanismo (i.e., ang landas na humahantong sa pagkasira ng lumang bono at pagbuo ng bago) - heterolytic (ionic) at homolytic (radical).
Heterolytic (ionic) na mekanismo
Sa mga reaksyon na nagpapatuloy ayon sa heterolytic na mekanismo, ang mga intermediate na particle ng ionic na uri na may sisingilin na carbon atom ay nabuo. Ang mga particle na may positibong singil ay tinatawag na mga carbocation, at ang isang negatibong singil ay tinatawag na carbanion. Sa kasong ito, walang pahinga sa karaniwang pares ng elektron, ngunit ang paglipat nito sa isa sa mga atomo, na may pagbuo ng isang ion: 
Malakas na polar, halimbawa, H–O, C–O, at madaling mapolarize, halimbawa, ang C–Br, C–I na mga bono ay nagpapakita ng pagkahilig sa heterolytic cleavage.
Ang mga reaksyon na nagpapatuloy ayon sa heterolytic na mekanismo ay nahahati sa nucleophilic at electrophilic mga reaksyon. Ang isang reagent na mayroong isang pares ng elektron upang bumuo ng isang bono ay tinatawag na nucleophilic o electron donor. Halimbawa, HO -, RO -, Cl -, RCOO -, CN -, R -, NH 2, H 2 O, NH 3, C 2 H 5 OH, alkenes, arenes.
Isang reagent na may hindi napuno na shell ng elektron at nakakabit ng isang pares ng mga electron sa proseso ng pagbuo ng isang bagong bono. Ang mga sumusunod na cation ay tinatawag na electrophilic reagents: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3 , BF 3, R-Cl, R 2 C=O
Mga reaksyon ng pagpapalit ng nucleophilic
Mga katangian para sa alkyl at aryl halides: 
Mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic 
Mga reaksyon ng pagpapalit ng electrophilic
Mga reaksyon ng pagdaragdag ng electrophilic 
Homolytic (radikal na mekanismo)
Sa mga reaksyon na nagpapatuloy ayon sa mekanismo ng homolytic (radical), sa unang yugto, ang covalent bond ay nasira sa pagbuo ng mga radical. Dagdag pa, ang nabuong libreng radikal ay kumikilos bilang isang umaatakeng reagent. Ang cleavage ng bono sa pamamagitan ng isang radikal na mekanismo ay katangian ng non-polar o low-polarity na covalent bond (C–C, N–N, C–H).
Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng radikal na pagpapalit at radikal na mga reaksyon ng karagdagan
Mga reaksyon ng radikal na pagpapalit
katangian ng alkanes 
Mga reaksyon ng radikal na karagdagan
katangian ng alkenes at alkynes 
Kaya, isinasaalang-alang namin ang mga pangunahing uri ng mga reaksiyong kemikal sa organikong kimika
Mga kategorya,