1. Med tecken förändringar i oxidationstillstånd för grundämnen i molekyler av reagerande ämnen, alla reaktioner är indelade i:
men) redoxreaktioner (reaktioner med elektronöverföring);
b) icke redoxreaktioner (reaktioner utan elektronöverföring).
2. Enligt tecknet på den termiska effekten alla reaktioner är uppdelade i:
men) exotermisk (går med utsläpp av värme);
b) endotermisk (går med absorption av värme).
3. Med tecken homogenitet hos reaktionssystemet reaktionerna är indelade i:
men) homogen (flyter i ett homogent system);
b) heterogen (flyter i ett inhomogent system)
4. Beroende på närvaron eller frånvaron av en katalysator reaktionerna är indelade i:
men) katalytisk (som går med deltagande av en katalysator);
b) icke-katalytisk (går utan katalysator).
5. Med tecken reversibilitet Alla kemiska reaktioner är indelade i:
men) irreversibel (flödar endast i en riktning);
b) reversibel (flyter samtidigt i riktning framåt och bakåt).
Överväg en annan vanlig klassificering.
Enligt antal och sammansättning av utgångsämnena (reagenser) och reaktionsprodukter Följande huvudtyper av kemiska reaktioner kan särskiljas:
men) sammansatta reaktioner; b) sönderdelningsreaktioner;
i) substitutionsreaktioner; G) utbytesreaktioner.
Anslutningsreaktioner- dessa är reaktioner där ett ämne med en mer komplex sammansättning bildas av två eller flera ämnen:
A + B + ... = B.
Det finns ett stort antal reaktioner av att kombinera enkla ämnen (metaller med icke-metaller, icke-metaller med icke-metaller), till exempel:
Fe + S \u003d FeS 2Na + H 2 \u003d 2NaH
S + O 2 \u003d SO 2 H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl
Reaktioner av kombinationen av enkla ämnen är alltid redoxreaktioner. Som regel är dessa reaktioner exotermiska.
Komplexa ämnen kan också delta i sammansatta reaktioner, till exempel:
CaO + SO 3 \u003d CaSO 4 K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
I de givna exemplen ändras inte grundämnenas oxidationstillstånd under reaktionsförloppet.
Det finns också reaktioner av att kombinera enkla och komplexa ämnen som är relaterade till redoxreaktioner, till exempel:
2FeС1 2 + Сl 2 = 2FeСl 3 2SO 2 + О 2 = 2SO 3
· Nedbrytningsreaktioner- dessa är reaktioner under vilka två eller flera enklare ämnen bildas från ett komplext ämne: A \u003d B + C + ...
Nedbrytningsprodukter av det ursprungliga ämnet kan vara både enkla och komplexa ämnen, till exempel:
2Fe (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3H 2 O VaCO 3 \u003d BaO + CO 2
2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2
Nedbrytningsreaktioner pågår vanligtvis när ämnen värms upp och är endotermiska reaktioner. Liksom sammansatta reaktioner kan sönderdelningsreaktioner fortgå med eller utan att ändra grundämnenas oxidationstillstånd.
Substitutionsreaktioner- dessa är reaktioner mellan enkla och komplexa ämnen, under vilka atomerna i ett enkelt ämne ersätter atomerna i ett av elementen i molekylen av ett komplext ämne. Som ett resultat av substitutionsreaktionen bildas en ny enkel och en ny komplex substans:
A + BC = AC + B
Dessa reaktioner är nästan alltid redoxreaktioner. Till exempel:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2
Fe + CuS04 = FeS04 + Cu
2Al + Fe2O3 \u003d 2Fe + Al2O3
2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br 2
Det finns ett litet antal substitutionsreaktioner som involverar komplexa ämnen och som sker utan att oxidationstillstånden för grundämnena ändras, till exempel:
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2
Ca 3 (RO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3CaSiO 3 + P 2 O 5
Utbyte reaktioner- dessa är reaktioner mellan två komplexa ämnen, vars molekyler utbyter sina beståndsdelar:
AB + CB = AB + CB
Utbytesreaktioner fortgår alltid utan elektronöverföring, det vill säga de är inte redoxreaktioner. Till exempel:
HNO3 + NaOH \u003d NaNO3 + H2O
BaCl2 + H2SO4 \u003d BaSO4 + 2HCl
Som ett resultat av utbytesreaktioner bildas vanligtvis en fällning (↓), eller en gasformig substans (), eller en svag elektrolyt (till exempel vatten).
Under kemiska reaktioner erhålls andra ämnen från ett ämne (inte att förväxla med kärnreaktioner, där ett kemiskt element omvandlas till ett annat).
Varje kemisk reaktion beskrivs med en kemisk ekvation:
Reagens → Reaktionsprodukter
Pilen indikerar reaktionens riktning.
Till exempel:
I denna reaktion reagerar metan (CH 4) med syre (O 2), vilket resulterar i bildning av koldioxid (CO 2) och vatten (H 2 O), eller snarare vattenånga. Det är precis den reaktionen som sker i ditt kök när du tänder en gasolbrännare. Ekvationen ska läsas så här: en molekyl metangas reagerar med två molekyler syrgas, vilket resulterar i en molekyl koldioxid och två molekyler vatten (ånga).
Siffrorna framför komponenterna i en kemisk reaktion kallas reaktionskoefficienter.
Kemiska reaktioner är endotermisk(med energiupptagning) och exotermisk(med energifrisättning). Förbränning av metan är ett typiskt exempel på en exoterm reaktion.
Det finns flera typer av kemiska reaktioner. Den vanligaste:
- sammansatta reaktioner;
- sönderdelningsreaktioner;
- enstaka substitutionsreaktioner;
- dubbla substitutionsreaktioner;
- oxidationsreaktioner;
- redoxreaktioner.
Anslutningsreaktioner
I en sammansatt reaktion bildar minst två element en produkt:
2Na (t) + Cl2 (g) → 2NaCl (t)- bildning av salt.
Uppmärksamhet bör ägnas åt en väsentlig nyans av sammansatta reaktioner: beroende på reaktionsförhållandena eller proportionerna av de reaktanter som är involverade i reaktionen, kan olika produkter bli resultatet. Till exempel, under normala förhållanden för förbränning av kol, erhålls koldioxid:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Om det inte finns tillräckligt med syre, bildas dödlig kolmonoxid:
2C (t) + O2 (g) → 2CO (g)
Nedbrytningsreaktioner
Dessa reaktioner är så att säga motsatta till föreningens reaktioner. Som ett resultat av nedbrytningsreaktionen sönderdelas ämnet till två (3, 4...) enklare grundämnen (föreningar):
- 2H2O (g) → 2H2 (g) + O2 (g)- vattennedbrytning
- 2H 2 O 2 (g) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- nedbrytning av väteperoxid
Enstaka substitutionsreaktioner
Som ett resultat av enstaka substitutionsreaktioner ersätter det mer aktiva elementet det mindre aktiva elementet i föreningen:
Zn (t) + CuSO4 (lösning) → ZnSO4 (lösning) + Cu (t)
Zinken i kopparsulfatlösningen tränger undan den mindre aktiva kopparn, vilket resulterar i en zinksulfatlösning.
Graden av aktivitet hos metaller i stigande aktivitetsordning:
- De mest aktiva är alkali- och jordalkalimetaller.
Den joniska ekvationen för ovanstående reaktion kommer att vara:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
Jonbindningen CuSO 4, när den löses i vatten, sönderdelas till en kopparkatjon (laddning 2+) och ett anjonsulfat (laddning 2-). Som ett resultat av substitutionsreaktionen bildas en zinkkatjon (som har samma laddning som kopparkatjonen: 2-). Observera att sulfatanjonen finns på båda sidor av ekvationen, det vill säga att den kan reduceras enligt alla matematikens regler. Resultatet är en jon-molekylekvation:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Dubbla substitutionsreaktioner
I dubbla substitutionsreaktioner är två elektroner redan ersatta. Sådana reaktioner kallas också utbytesreaktioner. Dessa reaktioner sker i lösning för att bilda:
- olösligt fast ämne (utfällningsreaktion);
- vatten (neutraliseringsreaktioner).
Nederbördsreaktioner
När en lösning av silvernitrat (salt) blandas med en lösning av natriumklorid, bildas silverklorid:
Molekylära ekvationen: KCl (lösning) + AgNO3 (p-p) → AgCl (t) + KNO3 (p-p)
Jonisk ekvation: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Molekylär-jonisk ekvation: Cl - + Ag + → AgCl (t)
Om föreningen är löslig kommer den att vara i lösning i jonform. Om föreningen är olöslig kommer den att fällas ut och bilda ett fast ämne.
Neutraliseringsreaktioner
Dessa är reaktioner mellan syror och baser, som ett resultat av vilka vattenmolekyler bildas.
Till exempel, reaktionen att blanda en lösning av svavelsyra och en lösning av natriumhydroxid (lut):
Molekylära ekvationen: H2SO4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na2SO4 (p-p) + 2H2O (l)
Jonisk ekvation: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)
Molekylär-jonisk ekvation: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (g) eller H + + OH - → H 2 O (g)
Oxidationsreaktioner
Dessa är reaktioner av interaktion av ämnen med gasformigt syre i luften, där som regel en stor mängd energi frigörs i form av värme och ljus. En typisk oxidationsreaktion är förbränning. Allra i början av denna sida ges reaktionen av interaktionen mellan metan och syre:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Metan avser kolväten (föreningar av kol och väte). När ett kolväte reagerar med syre frigörs mycket värmeenergi.
Redoxreaktioner
Dessa är reaktioner där elektroner utbyts mellan reaktanternas atomer. Reaktionerna som diskuteras ovan är också redoxreaktioner:
- 2Na + Cl2 → 2NaCl-föreningsreaktion
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oxidationsreaktion
- Zn + CuS04 → ZnSO4 + Cu - enkel substitutionsreaktion
De mest detaljerade redoxreaktionerna med ett stort antal exempel på att lösa ekvationer med elektronbalansmetoden och halvreaktionsmetoden beskrivs i avsnittet
Institutionen för utbildning i Ivanovo-regionen
Regional statsbudget yrkesutbildningsinstitution
Södra tekniska högskolan
METODISK UTVECKLING
ÖPPEN LEKTION I KEMI
På ämnet:
« Klassificering av kemiska reaktioner»
Föreläsare: Vdovin Yu.A.
Väl:jag
Grupp: 39-40
Yuzha - 2017
| Lektionens ämne: | Klassificering av kemiska reaktioner |
| Lektionens mål: | Utöka och fördjupa kunskapen om kemiska reaktioner, jämföra dem med andra typer av fenomen. Lär dig att lyfta fram de väsentliga egenskaper som kan användas som grund för klassificeringen av kemiska reaktioner. Överväg klassificeringen av kemiska reaktioner enligt olika kriterier. |
| Lektionens mål: | 1. Pedagogiskt - att systematisera, generalisera och fördjupa elevernas kunskaper om kemiska reaktioner och deras klassificering, utveckla självständig arbetsförmåga, förmåga att skriva reaktionsekvationer och sätta koefficienter, ange typer av reaktioner, dra slutsatser och generaliseringar. 2. Utveckla - att utveckla en talkultur med hjälp av kemiska termer och formler, utveckling av kognitiva förmågor, tänkande, uppmärksamhet. 3. Utbildning - utbildning av oberoende, uthållighet, uppmärksamhet, tolerans. |
| Lektionstyp: | Kombinerad |
| Utrustning och reagens: | Reagenser: Ammoniumnitrat, natriumhydroxid, ammoniumhydroxid, koppar(II)sulfat, natriumkarbonat, saltsyra, kaliumhexacyanoferrat(III), järn(III)klorid, kaliumpermanganat, svavelsyra, etanol. Utrustning: Provrör, flaskor med lösningar, pipetter, stativ, petriskål, porslinsförångningsskål, glasstav, bomullsull, metallbricka. |
| Lär ut metoder | Verbal (samtal, förklaring) Problembaserade inlärningsmetoder, laboratorieerfarenhet. |
| Arbetsformer: | individuell, frontal. |
Lektionsplanering:
Under lektionerna:
1. Organisatoriskt ögonblick (1 min)
En hälsning;
B) Säkerhetsföreskrifter;
2. Motivation (2 min)
Introduktion:
Ett stort antal reaktioner äger rum i världen omkring oss. Här sitter vi bara, står, går någonstans, och i varje cell i vår kropp finns det varje sekund tiotals och hundratusentals omvandlingar av ett ämne till ett annat.
Nästan lika bra som en levande organism och livlös materia. Någonstans nu, just i detta ögonblick, äger en kemisk cykel rum: vissa molekyler försvinner, andra uppstår och dessa processer slutar aldrig.
Om alla plötsligt upphörde skulle världen bli tyst. Hur ska man tänka på mångfalden av kemiska processer, hur man praktiskt navigerar i dem? Hur lyckas biologer navigera i mångfalden av levande organismer? (skapar en problematisk situation).
Föreslaget svar: Inom alla vetenskaper används en klassificeringsteknik som gör det möjligt att dela in hela uppsättningen objekt i grupper enligt gemensamma drag.
Låt oss formulera ämnet för lektionen: Klassificering av kemiska reaktioner.
Varje lektion bör ha mål.
Låt oss formulera målen för dagens lektion?
Vad bör vi tänka på?
Vad är värt att lära sig?
Överväg möjliga klassificeringar av kemiska reaktioner.
Lär dig att markera de tecken med vilka klassificeringen av reaktioner görs.
Vad är syftet med att klassificera kemiska reaktioner?
Föreslaget svar: Det hjälper till att generalisera, strukturera kunskap om kemiska processer, lyfta fram något gemensamt och, utifrån befintlig kunskap, förutsäga något annat okänt, men som liknar det kända.
Och var kan kunskap om klassificeringen av kemiska reaktioner tillämpas i din praktik?
Föreslaget svar: vissa klasser av kemiska reaktioner kan vara användbara för oss i praktiska aktiviteter. Till exempel är ett så viktigt fenomen för dig som galvanisering baserat på redoxprocesser. Jag tror att begreppet "Galvaniska celler" är smärtsamt bekant för dig!
Dessutom kan kunskap om klassen av kemisk reaktion i en process hjälpa till att hantera denna process.
3. Förverkligande av kunskap (6 min)
A) Uppgift med kort om skillnaden mellan fysikaliska processer och kemiska reaktioner (2 min).
Uppgiften utförs av en elev på en magnettavla och parallellt med en grupppresentation.
Ta en titt på dessa fenomen kända för er alla. Dela in dem i grupper. Namnge grupperna och definiera varje grupp.
B) Upprepning av säkerhetsåtgärder
Genomföra laboratorieexperiment (3 min)
Och hur kan vi veta att vi har en kemisk reaktion på gång?
Föreslaget svar #1: Kriterier.
Förslag på svar #2: Nederbörd, gasutsläpp osv.
Och nu föreslår jag att du kastar dig in i atmosfären av empiri och är experimenterande. Framför dig finns provrör och flaskor med reagens. På arbetsfältet, i uppgift nr 2, anges erfarenhetsmetoderna. Gör dessa experiment. Anteckna resultaten av dina experiment i tabellen "Tecken på kemiska reaktioner".
| Tecken på en läcka | Reaktionsschema |
|
| Uppkomsten av en lukt | ||
| Nederbörd | ||
| Upplösning av fällningen | ||
| Gasutveckling | ||
| Färgförändring | ||
| ljusemission | ||
| Urval eller värmeabsorption |
4 . Att lära sig nytt material (15 min)
Vi har sett att kemiska reaktioner ofta åtföljs av effekter. Vissa liknande effekter tas som grund för olika typer av klassificering ...
Ja, kemiska reaktioner klassificeras i olika typer, så samma kemiska reaktion kan betraktas och klassificeras på olika sätt.
A) Klassificering enligt antalet och sammansättningen av reagenser och deras produkter:
Anslutningar
utbyggnader
Byten
En bild visar exempel på kemiska reaktioner.
Killarna jämför reaktionsekvationerna och formulerar klassdefinitioner baserat på denna jämförande analys. Samma sak händer med andra typer.
B) Genom termisk effekt
exotermisk
Endotermisk
B) Genom att ändra graden av oxidation
Redox
Ingen förändring i oxidationstillstånd
D) Efter fassammansättning
homogen
Heterogen
D) Om användningen av en katalysator
katalytisk
Icke-katalytisk
E) Riktning:
reversibel
inte reversibel
5. Tillämpning och konsolidering av kunskap (15 min)
Och nu är det dags att tillämpa vår kunskap.
Killarna utför uppgifter 3-5 av arbetsfältet.
3. Mittemot varje term som är relaterad till klassen av kemiska reaktioner, klistra in önskad definition.
| Anslutningsreaktioner | Reaktioner där två eller flera ämnen bildar en förening |
| Nedbrytningsreaktioner | Reaktioner där flera nya ämnen bildas av ett komplext ämne. |
| Substitutionsreaktioner | Reaktioner där atomer av ett enkelt ämne ersätter atomerna i ett av elementen i ett komplext ämne. |
| Utbyte reaktioner | Reaktioner där två föreningar byter ut sina beståndsdelar. |
| exoterma reaktioner | Reaktioner som fortsätter med frigöring av värme. |
| Endotermiska reaktioner | Reaktioner som fortskrider med absorption av värme. |
| katalytiska reaktioner | Reaktioner som sker med deltagande av en katalysator. |
| Icke-katalytiska reaktioner | Reaktioner som sker utan katalysator. |
| Redox | Reaktioner som uppstår med en förändring i oxidationstillstånden för de grundämnen som bildar de ämnen som är involverade i reaktionen. |
| Reversibla reaktioner | Kemiska reaktioner som sker samtidigt i två motsatta riktningar - framåt och bakåt. |
| irreversibla reaktioner | Kemiska reaktioner, som ett resultat av vilka de ursprungliga ämnena nästan helt omvandlas till slutprodukter. |
| Homogena reaktioner | Reaktioner som sker i ett homogent medium, såsom en blandning av gaser eller lösningar. |
| heterogena reaktioner | Reaktioner som uppstår mellan ämnen i en heterogen miljö. |
Kontroll av arbetet sker på presentationsbilden.
4. Korrelera kemiska reaktioner med deras klass:
| Anslutningsreaktioner | ||
| Nedbrytningsreaktioner | ||
| Substitutionsreaktioner | ||
| Utbyte reaktioner | ||
| exoterma reaktioner |
DEFINITION
Kemisk reaktion kallas omvandling av ämnen där det sker en förändring i deras sammansättning och (eller) struktur.
Oftast förstås kemiska reaktioner som processen för omvandling av initiala substanser (reagens) till slutliga substanser (produkter).
Kemiska reaktioner skrivs med hjälp av kemiska ekvationer som innehåller formlerna för utgångsmaterial och reaktionsprodukter. Enligt lagen om bevarande av massa är antalet atomer av varje element på vänster och höger sida av den kemiska ekvationen detsamma. Vanligtvis skrivs formlerna för utgångsämnena på vänster sida av ekvationen, och formlerna för produkterna skrivs till höger. Likheten mellan antalet atomer av varje element i den vänstra och högra delen av ekvationen uppnås genom att placera heltals stökiometriska koefficienter framför formlerna för ämnen.
Kemiska ekvationer kan innehålla ytterligare information om reaktionens egenskaper: temperatur, tryck, strålning, etc., vilket indikeras av motsvarande symbol ovanför (eller "under") likhetstecknet.
Alla kemiska reaktioner kan grupperas i flera klasser, som har vissa egenskaper.
Klassificering av kemiska reaktioner enligt antalet och sammansättningen av de initiala och resulterande ämnena
Enligt denna klassificering är kemiska reaktioner uppdelade i reaktioner av kombination, sönderdelning, substitution, utbyte.
Som ett resultat sammansatta reaktioner av två eller flera (komplexa eller enkla) ämnen bildas ett nytt ämne. I allmänhet kommer ekvationen för en sådan kemisk reaktion att se ut så här:
Till exempel:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
2Mg + O2 \u003d 2MgO.
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
Kombinationsreaktioner är i de flesta fall exotermiska, d.v.s. flöda med värmeavgivningen. Om enkla ämnen är inblandade i reaktionen, så är sådana reaktioner oftast redox (ORD), d.v.s. uppstår med en förändring i grundämnenas oxidationstillstånd. Det är omöjligt att entydigt säga om reaktionen av en förening mellan komplexa ämnen kan tillskrivas OVR.
Reaktioner där flera andra nya ämnen (komplexa eller enkla) bildas från ett komplext ämne klassificeras som nedbrytningsreaktioner. I allmänhet kommer ekvationen för en kemisk nedbrytningsreaktion att se ut så här:
Till exempel:
CaCO 3 CaO + CO 2 (1)
2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 (2)
CuSO 4 × 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O (3)
Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O (4)
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (5)
2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)
De flesta sönderdelningsreaktioner fortgår med upphettning (1,4,5). Nedbrytning med elektrisk ström är möjlig (2). Nedbrytningen av kristallina hydrater, syror, baser och salter av syrehaltiga syror (1, 3, 4, 5, 7) fortskrider utan att grundämnenas oxidationstillstånd ändras, d.v.s. dessa reaktioner gäller inte OVR. OVR-nedbrytningsreaktioner inkluderar nedbrytning av oxider, syror och salter som bildas av grundämnen i högre oxidationstillstånd (6).
Nedbrytningsreaktioner finns också i organisk kemi, men under andra namn - sprickning (8), dehydrering (9):
C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)
C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2 (9)
På substitutionsreaktioner ett enkelt ämne interagerar med ett komplext och bildar ett nytt enkelt och ett nytt komplext ämne. I allmänhet kommer ekvationen för en kemisk substitutionsreaktion att se ut så här:
Till exempel:
2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3 (1)
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (2)
2KBr + Cl 2 \u003d 2KCl + Br 2 (3)
2KSlO3 + l2 = 2KlO3 + Cl2 (4)
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)
Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 = ZCaSiO 3 + P 2 O 5 (6)
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + Hcl (7)
Substitutionsreaktioner är oftast redoxreaktioner (1 - 4, 7). Exempel på nedbrytningsreaktioner där det inte sker någon förändring i oxidationstillstånd är få (5, 6).
Utbyte reaktioner kallas de reaktioner som sker mellan komplexa ämnen, där de byter ut sina beståndsdelar. Vanligtvis används denna term för reaktioner som involverar joner i vattenlösning. I allmänhet kommer ekvationen för en kemisk utbytesreaktion att se ut så här:
AB + CD = AD + CB
Till exempel:
CuO + 2HCl \u003d CuCl2 + H2O (1)
NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O (2)
NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 (3)
AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)
CrCl3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)
Utbytesreaktioner är inte redox. Ett specialfall av dessa utbytesreaktioner är neutraliseringsreaktioner (reaktioner av interaktion mellan syror och alkalier) (2). Utbytesreaktioner fortskrider i den riktning där åtminstone ett av ämnena avlägsnas från reaktionssfären i form av ett gasformigt ämne (3), en fällning (4, 5) eller en dåligt dissocierande förening, oftast vatten (1, 2). ).
Klassificering av kemiska reaktioner efter förändringar i oxidationstillstånd
Beroende på förändringen i oxidationstillstånden för de grundämnen som utgör reaktanterna och reaktionsprodukterna delas alla kemiska reaktioner in i redox (1, 2) och de som sker utan att ändra oxidationstillståndet (3, 4).
2Mg + CO 2 \u003d 2MgO + C (1)
Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (reduktionsmedel)
C 4+ + 4e \u003d C 0 (oxidationsmedel)
FeS2 + 8HNO3 (konc) = Fe(NO3)3 + 5NO + 2H2SO4 + 2H2O (2)
Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (reduktionsmedel)
N 5+ + 3e \u003d N 2+ (oxidationsmedel)
AgNO 3 + HCl \u003d AgCl ↓ + HNO 3 (3)
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)
Klassificering av kemiska reaktioner efter termisk effekt
Beroende på om värme (energi) frigörs eller absorberas under reaktionen delas alla kemiska reaktioner villkorligt in i exo - (1, 2) respektive endotermisk (3). Mängden värme (energi) som frigörs eller absorberas under en reaktion kallas reaktionens värme. Om ekvationen anger mängden frigjord eller absorberad värme, så kallas sådana ekvationer termokemiska.
N2 + 3H2 = 2NH3 +46,2 kJ (1)
2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 602,5 kJ (2)
N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 kJ (3)
Klassificering av kemiska reaktioner efter reaktionens riktning
Enligt reaktionens riktning finns det reversibla (kemiska processer, vars produkter kan reagera med varandra under samma förhållanden som de erhålls, med bildning av utgångsämnen) och irreversibla (kemiska processer, produkter som inte kan reagera med varandra med bildning av utgångsämnen).
För reversibla reaktioner skrivs ekvationen i allmän form vanligtvis på följande sätt:
A + B ↔ AB
Till exempel:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOS 2 H 5 + H 2 O
Exempel på irreversibla reaktioner är följande reaktioner:
2KSlO3 → 2KSl + ZO2
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Bevis på reaktionens irreversibilitet kan fungera som reaktionsprodukter av en gasformig substans, en fällning eller en lågdissocierande förening, oftast vatten.
Klassificering av kemiska reaktioner genom närvaron av en katalysator
Ur denna synvinkel särskiljs katalytiska och icke-katalytiska reaktioner.
En katalysator är ett ämne som påskyndar en kemisk reaktion. Reaktioner som involverar katalysatorer kallas katalytiska. Vissa reaktioner är i allmänhet omöjliga utan närvaro av en katalysator:
2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 katalysator)
Ofta fungerar en av reaktionsprodukterna som en katalysator som accelererar denna reaktion (autokatalytiska reaktioner):
MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, där Me är en metall.
Exempel på problemlösning
EXEMPEL 1
Alla kemiska reaktioner kan klassificeras enligt olika kriterier:
1. Klassificering av reaktioner genom att ändra antalet utgångsämnen och reaktionsprodukter
- additionsreaktioner - ett nytt ämne bildas av flera ämnen: C + O 2 \u003d CO 2;
- nedbrytningsreaktioner - flera andra bildas av ett ämne: CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
- substitutionsreaktioner - som ett resultat av reaktionen av ett enkelt och komplext ämne bildas nya komplexa och enkla ämnen: 2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2;
- utbytesreaktioner - reagensutbyteskomponenter: MgS + 2HCl = MgCl2 + H2S;
- neutraliseringsreaktioner (de är ett specialfall av utbytesreaktioner) - reaktionens utgångsämnen är syra och bas, och produkterna är vatten och salt: NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O
2. Klassificering av reaktioner efter frigöring / absorption av energi
- exoterma reaktioner (med värmeavgivning): C + O 2 = CO 2 + Q
- endotermiska reaktioner (med värmeabsorption): N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q
3. Klassificering av reaktioner efter närvaron av en katalysator
Katalysatorer är ämnen som inte är direkt involverade i själva reaktionen, utan ändrar dess hastighet.
- katalytiska reaktioner: CO + H 2 O = CO 2 + H (FeO-katalysator)
- icke-katalytiska reaktioner
4. Klassificering av reaktioner baserat på reaktionens reversibilitet
- reversibla reaktioner - kan spontant fortgå under givna förhållanden, både framåt och bakåt: N 2 (g) + 3H 2 (g) ↔ 2NH 3 (g)
- irreversibla reaktioner - fortsätt endast i en riktning med nästan fullständig omvandling av utgångsmaterialen till reaktionsprodukter (en av produkterna är ett gasformigt eller svagt dissocierande ämne): CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
5. Klassificering av reaktioner efter typen av partiklar
- molekyl;
- jonisk;
- radikal.
6. Klassificering av reaktioner efter typ av energipåverkan
- termokemiska reaktioner - fortsätt vid förhöjda temperaturer: N 2 + O 2 \u003d 2NO;
- fotokemiska reaktioner - fortsätt under påverkan av ljus: H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl;
- elektrokemiska reaktioner - fortsätt under påverkan av en elektrisk ström: 2NaCl \u003d 2Na + Cl 2.
7. Klassificering av reaktioner enligt mediets aggregationstillstånd
- homogena reaktioner - fortsätt i ett homogent medium, till exempel i ett gasformigt eller flytande medium:
C + O 2 \u003d CO 2
KOH + HCl \u003d H2O + KCl; - heterogena reaktioner - inträffar i gränsytan mellan två ämnen som befinner sig i olika faser (fast-gasformig; flytande-gasformig, fast-flytande; flytande-vätska; fast-fast):
- CaCO 3 (t) \u003d CaO (t) + CO 2 (g)
- FeO (t) + CO (g) \u003d Fe (g) + CO 2 (t)
- Zn (t) + H 2 SO 4 (l) \u003d H 2 (g) + ZnSO 4 (l)
Homogena och heterogena reaktioner delas i sin tur in i enkel(endast en reaktion inträffar i systemet, som regel irreversibel) och komplex(flera enkla reaktioner sker samtidigt i systemet).
Typer av enkla kemiska reaktioner:
- Monomolekylär reaktioner: endast en typ av molekyler av utgångsämnet deltar i sådana reaktioner:
I 2 ↔ 2I - Bimolekylär reaktioner: består av ett steg, två partiklar deltar i varje akt:
H 2 + I 2 \u003d 2HI - Trimolekylär reaktioner: tre partiklar deltar i handlingen samtidigt:
2NO + H2 \u003d N2O + H2O
Typer av komplexa kemiska reaktioner:
- Parallell reaktioner: utgångsämnen interagerar samtidigt i flera olika riktningar;
- Sekventiell reaktioner: de initiala ämnena genomgår förändringar, passerar genom flera på varandra följande stadier och bildar mellanliggande reaktionsprodukter;
- Relaterad Reaktioner: två reaktioner äger rum i samma medium, förloppet av den ena reaktionen beror på den andra, eller så påverkar förloppet av båda reaktionerna varandra.
Varje kemisk reaktion åtföljs av frigöring eller absorption av värme (se Reaktionens termiska effekt).
Reaktionsförloppet kan bedömas genom bildningen av reaktionsprodukter, försvinnandet eller förändringen av utgångsämnena: en förändring av ämnenas färg; bildandet eller försvinnandet av sediment; frisättning eller absorption av gas; utseende, försvinnande, förändring av lukt; frigöring eller absorption av värme etc.
Sammanfattningsvis bör vi nämna en så viktig nyans som villkoren för reaktionens förlopp, inte alla kemiska reaktioner fortsätter under de så kallade normala förhållandena. I vissa fall kräver växelverkan mellan ämnen hög temperatur, tryck, en viss surhet i mediet, närvaron av en katalysator och så vidare.
