Kémiai reakciók meg kell különböztetni a nukleáris reakcióktól. Kémiai reakciók eredményeként teljes szám az egyes kémiai elemek atomjai és izotóp-összetétele nem változik. A nukleáris reakciók egy másik dolog - az atommagok átalakulási folyamatai más atommagokkal vagy elemi részecskékkel való kölcsönhatásuk eredményeként, például az alumínium magnéziummá alakulása:

27 13 Al + 1 1 H = 24 12 Mg + 4 2 He

A kémiai reakciók osztályozása sokrétű, azaz különféle jellemzőkre alapozható. De ezen jellemzők bármelyike ​​tartalmazhat reakciókat szervetlen és szerves anyagok között.

Tekintsük a kémiai reakciók osztályozását különböző kritériumok szerint.

I. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint

Az anyagok összetételének megváltoztatása nélkül fellépő reakciók.

BAN BEN Nem szerves kémia Az ilyen reakciók magukban foglalják az előállítási eljárásokat allotróp módosítások egy kémiai elem, például:

C (grafit) ↔ C (gyémánt)
S (orhombikus) ↔ S (monoklinikus)
P (fehér) ↔ P (piros)
Sn (fehér ón) ↔ Sn (szürke ón)
3O 2 (oxigén) ↔ 2O 3 (ózon)

A szerves kémiában az ilyen típusú reakciók közé tartozhatnak az izomerizációs reakciók, amelyek anélkül mennek végbe, hogy nemcsak az anyagok molekuláinak minőségi, hanem mennyiségi összetételét is megváltoztatnák, például:

1. Alkánok izomerizációja.

Az alkánok izomerizációs reakciója nagy gyakorlati jelentőséggel bír, mivel az izoszerkezetű szénhidrogének kisebb detonációs képességgel rendelkeznek.

2. Alkének izomerizációja.

3. Alkinek izomerizációja (A.E. Favorsky reakciója).

CH 3 - CH 2 - C= - CH ↔ CH 3 - C= - C- CH 3

etil-acetilén-dimetil-acetilén

4. Haloalkánok izomerizációja (A. E. Favorsky, 1907).

5. Az ammónium-cianit izomerizációja hevítés közben.

A karbamidot először F. Wöhler szintetizálta 1828-ban ammónium-cianát izomerizálásával hevítés közben.

Egy anyag összetételének megváltozásával fellépő reakciók

Az ilyen reakcióknak négy típusa különböztethető meg: kombináció, bomlás, helyettesítés és csere.

1. Az összetett reakciók olyan reakciók, amelyek során két vagy több anyagból egy összetett anyag keletkezik

A szervetlen kémiában a vegyületreakciók sokfélesége figyelembe vehető, például a kénből kénsavat előállító reakciók példáján:

1. Kén-oxid (IV) előállítása:

S + O 2 = SO - kettőből egyszerű anyagok egy komplex keletkezik.

2. Kén-oxid (VI) előállítása:

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - egyszerű és összetett anyagokból egy összetett anyag keletkezik.

3. Kénsav előállítása:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - két összetett anyagból egy komplex anyag keletkezik.

Példa egy összetett reakcióra, amelyben egy komplex anyag kettőnél több kiindulási anyagból képződik, a salétromsav előállításának végső szakasza:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

A szerves kémiában az összetett reakciókat általában „addíciós reakcióknak” nevezik. Az ilyen reakciók sokfélesége megfontolható a telítetlen anyagok, például az etilén tulajdonságait jellemző reakcióblokk példáján:

1. Hidrogénezési reakció - hidrogén hozzáadása:

CH2=CH2+H2 →H3-CH3

etén → etán

2. Hidratációs reakció - víz hozzáadása.

3. Polimerizációs reakció.

2. A bomlási reakciók olyan reakciók, amelyek során egy összetett anyagból több új anyag keletkezik.

A szervetlen kémiában az ilyen reakciók sokfélesége figyelembe vehető az oxigén laboratóriumi módszerekkel történő előállítására irányuló reakciók blokkjában:

1. A higany(II)-oxid bomlása - egy összetett anyagból két egyszerű keletkezik.

2. A kálium-nitrát bomlása - egy összetett anyagból egy egyszerű és egy komplex keletkezik.

3. A kálium-permanganát bomlása - egy összetett anyagból két összetett és egy egyszerű anyag keletkezik, azaz három új anyag.

A szerves kémiában a bomlási reakciókat az etilén laboratóriumi és ipari előállítására szolgáló reakcióblokkban lehet figyelembe venni:

1. Az etanol dehidratációjának (víz eltávolításának) reakciója:

C 2 H 5OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Etán dehidrogénezési reakciója (hidrogén eltávolítása):

CH3-CH3 → CH2=CH2+H2

vagy CH3-CH3 → 2C + ZN2

3. Propán krakkolási (hasítási) reakció:

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH2+CH4

3. A szubsztitúciós reakciók olyan reakciók, amelyek során egy egyszerű anyag atomjai helyettesítik egy összetett anyag valamely elemének atomjait.

A szervetlen kémiában az ilyen folyamatok példája egy reakcióblokk, amely például fémek tulajdonságait jellemzi:

1. Alkáli- vagy alkáliföldfémek kölcsönhatása vízzel:

2Na + 2H 2O = 2NaOH + H2

2. Fémek kölcsönhatása oldatban lévő savakkal:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Fémek kölcsönhatása oldatban lévő sókkal:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metallotermia:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

A szerves kémia tanulmányozásának tárgya nem egyszerű anyagok, hanem csak vegyületek. Ezért a szubsztitúciós reakció példájaként bemutatjuk a telített vegyületek, különösen a metán legjellemzőbb tulajdonságát, a hidrogénatomok halogénatomokkal való helyettesíthetőségét. Egy másik példa egy aromás vegyület (benzol, toluol, anilin) ​​brómozása.

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzol → brómbenzol

Figyeljünk a helyettesítési reakció sajátosságára szerves anyag: az ilyen reakciók eredményeként nem egy egyszerű és egy összetett anyag keletkezik, mint a szervetlen kémiában, hanem két összetett anyag.

A szerves kémiában a szubsztitúciós reakciók közé tartoznak a kettő közötti reakciók is összetett anyagok például a benzol nitrálása. Formálisan ez egy cserereakció. Az a tény, hogy ez egy helyettesítési reakció, csak akkor válik világossá, ha figyelembe vesszük a mechanizmusát.

4. A cserereakciók olyan reakciók, amelyek során két összetett anyag kicseréli komponenseit

Ezek a reakciók az elektrolitok tulajdonságait jellemzik, és az oldatokban Berthollet-szabály szerint mennek végbe, vagyis csak akkor, ha az eredmény csapadék, gáz vagy enyhén disszociáló anyag (például H 2 O) képződése.

A szervetlen kémiában ez olyan reakcióblokk lehet, amely például a lúgok tulajdonságait jellemzi:

1. Semlegesítési reakció, amely só és víz képződésével megy végbe.

2. Lúg és só reakciója, amely gázképződéssel megy végbe.

3. Lúg és só reakciója, amely csapadék képződését eredményezi:

CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

vagy ionos formában:

Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2

A szerves kémiában olyan reakcióblokkot vehetünk figyelembe, amely például az ecetsav tulajdonságait jellemzi:

1. A reakció, amely egy gyenge elektrolit - H 2 O - képződésével megy végbe:

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Gázképződéssel fellépő reakció:

2CH 3 COOH + CaCO 3 → 2CH 3 COO + Ca 2+ + CO 2 + H 2 O

3. A csapadék képződésével fellépő reakció:

2CH 3 COOH + K 2 SO 3 → 2K (CH 3 COO) + H 2 SO 3

2CH 3 COOH + SiO → 2CH 3 COO + H 2 SiO 3

II. Az oxidációs állapot változásával kémiai elemek, anyagokat képez

E tulajdonság alapján a következő reakciókat különböztetjük meg:

1. Az elemek oxidációs állapotának megváltozásával járó reakciók, vagy redoxreakciók.

Ezek számos reakciót tartalmaznak, beleértve az összes szubsztitúciós reakciót, valamint azokat a kombinációs és bomlási reakciókat, amelyekben legalább egy egyszerű anyag vesz részt, például:

1. Mg 0 + H + 2 SO 4 = Mg + 2 SO 4 + H 2

2. 2Mg 0 + O 0 2 = Mg + 2 O -2

A komplex redoxreakciókat az elektronegyensúly módszerével állítják össze.

2KMn +7O 4 + 16HCl - = 2KCl - + 2Mn +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O

A szerves kémiában a redoxreakciók szembetűnő példája az aldehidek tulajdonságai.

1. A megfelelő alkoholokká redukálják:

Az aldekidok a megfelelő savakká oxidálódnak:

2. A kémiai elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül fellépő reakciók.

Ezek közé tartozik például az összes ioncsere reakció, valamint sok vegyületreakció, sok bomlási reakció, észterezési reakció:

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Által hőhatás

A hőhatás alapján a reakciókat exoterm és endoterm reakciókra osztják.

1. Exoterm reakciók mennek végbe az energia felszabadulásával.

Ezek közé tartozik szinte az összes összetett reakció. Ritka kivétel a nitrogén-oxid (II) nitrogénből és oxigénből történő szintézisének endoterm reakciója, valamint a hidrogéngáz és a szilárd jód reakciója.

A fénykibocsátással járó exoterm reakciókat az égési reakciók közé soroljuk. Az etilén hidrogénezése az exoterm reakció egyik példája. Szobahőmérsékleten működik.

2. Endoterm reakciók mennek végbe az energia elnyelésével.

Nyilvánvalóan ezek szinte az összes bomlási reakciót magukban foglalják, például:

1. Mészkőégetés

2. Butánrepesztés

A reakció eredményeként felszabaduló vagy elnyelt energia mennyiségét a reakció termikus hatásának, az ezt jelző kémiai reakció egyenletét pedig termokémiai egyenletnek nevezzük:

H 2(g) + C 12(g) = 2HC 1(g) + 92,3 kJ

N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO (g) - 90,4 kJ

IV. A reagáló anyagok aggregációs állapota szerint (fázisösszetétel)

A reagáló anyagok aggregációs állapota szerint megkülönböztetik őket:

1. Heterogén reakciók - olyan reakciók, amelyekben a reagensek és reakciótermékek különböző aggregációs állapotban vannak (különböző fázisokban).

2. Homogén reakciók - olyan reakciók, amelyekben a reagensek és a reakciótermékek azonos aggregációs állapotban vannak (azonos fázisban).

V. Katalizátor részvételével

A katalizátor részvétele alapján megkülönböztetik őket:

1. Nem katalitikus reakciók, amelyek katalizátor részvétele nélkül mennek végbe.

2. Katalizátor részvételével lezajló katalitikus reakciók. Mivel az élő szervezetek sejtjeiben fellépő összes biokémiai reakció speciális fehérje jellegű biológiai katalizátorok - enzimek - részvételével megy végbe, ezek mindegyike katalitikus vagy pontosabban enzimatikus. Meg kell jegyezni, hogy a vegyipar több mint 70%-a katalizátort használ.

VI. Felé

Irányuk szerint megkülönböztetik őket:

1. Irreverzibilis reakciók adott körülmények között csak egy irányban mennek végbe. Ide tartozik minden olyan cserereakció, amelyet csapadék, gáz vagy enyhén disszociáló anyag (víz) képződése kísér, valamint minden égési reakció.

2. Ilyen körülmények között a reverzibilis reakciók egyidejűleg két ellentétes irányban mennek végbe. Az ilyen reakciók túlnyomó többsége az.

A szerves kémiában a reverzibilitás jelét a folyamatok nevei - antonímái tükrözik:

Hidrogénezés - dehidrogénezés,

Hidratálás - kiszáradás,

Polimerizáció - depolimerizáció.

Minden észterezési reakció (az ellenkező folyamatot, mint tudják, hidrolízisnek nevezik) és a fehérjék, észterek, szénhidrátok és polinukleotidok hidrolízise reverzibilis. E folyamatok visszafordíthatósága áll a háttérben legfontosabb tulajdonságaélő szervezet - anyagcsere.

VII. Az áramlási mechanizmus szerint megkülönböztetik őket:

1. A reakció során keletkező gyökök és molekulák között gyökös reakciók mennek végbe.

Mint már tudja, minden reakcióban a régi kémiai kötések felszakadnak, és új kémiai kötések jönnek létre. A kiindulási anyag molekuláiban a kötés felszakításának módja határozza meg a reakció mechanizmusát (útvonalát). Ha egy anyagot kovalens kötés hoz létre, akkor ezt a kötést kétféleképpen lehet megszakítani: hemolitikus és heterolitikus. Például a Cl 2, CH 4 stb. molekulák esetében a kötések hemolitikus hasítása valósul meg, ami párosítatlan elektronokkal, azaz szabad gyökökkel rendelkező részecskék képződéséhez vezet.

A gyökök leggyakrabban olyan kötések felszakadásakor keletkeznek, amelyekben a megosztott elektronpárok megközelítőleg egyenlő arányban oszlanak meg az atomok között (nem poláris kovalens kötés), de sok poláris kötés is felszakadhat hasonló módon, különösen akkor, ha a reakció gázfázisban és fény hatására, mint például a fentebb tárgyalt folyamatok esetében - C 12 és CH 4 kölcsönhatása -. A gyökök nagyon reakcióképesek, mert hajlamosak elektronrétegüket úgy kiegészíteni, hogy elektront vesznek el egy másik atomtól vagy molekulától. Például, amikor egy klór gyök ütközik egy hidrogénmolekulával, akkor a hidrogénatomokat összekötő közös elektronpár megszakad, és kovalens kötést képez az egyik hidrogénatommal. A második hidrogénatom gyökövé alakulva közös elektronpárt alkot az összeomló Cl 2 molekulából származó klóratom párosítatlan elektronjával, aminek eredményeként egy klórgyök keletkezik, amely egy új hidrogénmolekulát támad meg stb.

Azokat a reakciókat, amelyek egymást követő átalakulások láncolatát képviselik, láncreakcióknak nevezzük. A láncreakciók elméletének kidolgozásáért két kiváló vegyész - honfitársunk, N. N. Semenov és az angol S. A. Hinshelwood - Nobel-díjat kapott.
A klór és a metán közötti szubsztitúciós reakció hasonlóan megy végbe:

A legtöbb szerves és szervetlen anyag égési reakciója, a víz, ammónia szintézise, ​​az etilén polimerizációja, a vinil-klorid stb. gyökös mechanizmussal megy végbe.

2. Az ionos reakciók olyan ionok között mennek végbe, amelyek már jelen vannak vagy a reakció során képződnek.

A tipikus ionos reakciók az oldatban lévő elektrolitok közötti kölcsönhatások. Az ionok nemcsak az elektrolitok disszociációja során keletkeznek az oldatokban, hanem elektromos kisülések, melegítés vagy sugárzás hatására is. A γ-sugarak például a vizet és a metánmolekulákat molekulaionokká alakítják.

Egy másik ionos mechanizmus szerint hidrogén-halogenidek, hidrogén, halogének alkénekhez való addíciós reakciói, alkoholok oxidációja és dehidratálása, az alkohol hidroxilcsoport halogénnel való helyettesítése történik; az aldehidek és savak tulajdonságait jellemző reakciók. Ebben az esetben az ionok a poláris kovalens kötések heterolitikus hasításával jönnek létre.

VIII. Az energia fajtája szerint

A reakciót elindító személyek megkülönböztethetők:

1. Fotokémiai reakciók. Fényenergia indítja be őket. A HCl szintézis fotokémiai folyamatai, illetve a metán klórral való reakciójának fentebb tárgyalt folyamatai mellett ezek közé tartozik a troposzférában, mint másodlagos légköri szennyező anyag, az ózon termelése. Az elsődleges szerep ebben az esetben a nitrogén-monoxid (IV), amely fény hatására oxigéngyököket képez. Ezek a gyökök kölcsönhatásba lépnek az oxigénmolekulákkal, ami ózont eredményez.

Az ózonképződés addig megy végbe, amíg elegendő fény van, mivel az NO kölcsönhatásba léphet az oxigénmolekulákkal, hogy ugyanazt az NO 2 -t képezzen. Az ózon és más másodlagos légszennyező anyagok felhalmozódása fotokémiai szmoghoz vezethet.

Ez a fajta reakció magában foglalja azt is a legfontosabb folyamat, befolyik növényi sejtek, - fotoszintézis, melynek neve önmagáért beszél.

2. Sugárzási reakciók. Nagy energiájú sugárzás - röntgen, nukleáris sugárzás (γ-sugarak, a-részecskék - He 2+ stb.) - indítják be. A sugárzási reakciók segítségével nagyon gyors radiopolimerizációt, radiolízist (sugárbontás) stb.

Például a fenol benzolból történő kétlépcsős előállítása helyett úgy nyerhető, hogy a benzolt sugárzás hatására vízzel reagáltatják. Ebben az esetben a vízmolekulákból [OH] és [H] gyökök keletkeznek, amelyekkel a benzol reakcióba lép és fenol keletkezik:

C6H6 + 2[OH] → C6H5OH + H2O

A gumi vulkanizálása kén nélkül is elvégezhető radiovulkanizálással, és a kapott gumi nem lesz rosszabb, mint a hagyományos gumi.

3. Elektrokémiai reakciók. által kezdeményezik elektromosság. A jól ismert elektrolízis reakciók mellett az elektroszintézis reakciókat is feltüntetjük, például a szervetlen oxidálószerek ipari előállításához szükséges reakciókat.

4. Termokémiai reakciók. által kezdeményezik hőenergia. Ide tartozik az összes endoterm reakció és sok olyan exoterm reakció, amelyek beindításához kezdeti hőellátásra, azaz a folyamat beindítására van szükség.

A kémiai reakciók fentebb tárgyalt osztályozását a diagram tükrözi.

A kémiai reakciók osztályozása, mint minden más osztályozás, feltételes. A tudósok megállapodtak abban, hogy a reakciókat bizonyos típusokra osztják az általuk azonosított jellemzők szerint. De a legtöbb kémiai átalakulás annak tudható be különböző típusok. Jellemezzük például az ammóniaszintézis folyamatát.

Ez egy összetett reakció, redox, exoterm, reverzibilis, katalitikus, heterogén (pontosabban heterogén-katalitikus), amely a rendszer nyomásának csökkenésével fordul elő. A folyamat sikeres lebonyolításához minden megadott információt figyelembe kell venni. Egy adott kémiai reakció mindig többminőségű, és különböző jellemzők jellemzik.

I. rész

1. A vegyületreakciók az a bomlási reakció „kémiai antonimája”.

2. Írja fel a vegyület reakciójának jeleit:
- a reakcióban 2 egyszerű vagy összetett anyag vesz részt;
- egy komplex képződik;
- hő szabadul fel.

3. Az azonosított jellemzők alapján határozza meg a vegyület reakcióit!
Az összetett reakciók olyan reakciók, amelyek eredményeképpen egy vagy több egyszerű vagy összetett anyagból egy összetett anyag képződik.

A reakció iránya alapján a reakciókat a következőkre osztjuk:

rész II

1. Írja fel a kémiai reakciók egyenleteit:

2. Írja fel a klór közötti kémiai reakciók egyenleteit:
1) és nátrium 2Na+Cl2=2NaCl
2) és kalcium Ca+Cl2=CaCl2
3) és a vas vas(III)-klorid képződésével 2Fe+3Cl2=2FeCl3

3. Jellemezze a reakciót!

4. Jellemezze a reakciót!

5. Írja fel a vegyület reakcióinak egyenleteit az alábbi sémák szerint:

6. Rendezd az együtthatókat a reakcióegyenletekben, amelyek diagramjai:

7. Igazak-e a következő állítások?
V. A legtöbb összetett reakció exoterm.
B. A hőmérséklet növekedésével a kémiai reakció sebessége nő.
1) mindkét ítélet helyes

8. Számítsa ki a hidrogén térfogatát és a kén tömegét, amely 85 g hidrogén-szulfid előállításához szükséges!

(fotokémiai reakciók), elektromos áram (elektródafolyamatok), ionizáló sugárzás (sugárzás-kémiai reakciók), mechanikai hatás (mechanokémiai reakciók), alacsony hőmérsékletű plazmában (plazmokémiai reakciók), stb. A molekulák egymás közötti kölcsönhatása egy lánc útvonala: asszociáció - elektronikus izomerizáció - disszociáció, amelyben az aktív részecskék gyökök, ionok és koordinatív módon telítetlen vegyületek. A kémiai reakció sebességét az aktív részecskék koncentrációja, valamint a felbomló és a kialakult kötések energiái közötti különbség határozza meg.

Az anyagban végbemenő kémiai folyamatok különböznek mind a fizikai folyamatoktól, mind a nukleáris átalakulásoktól. BAN BEN fizikai folyamatok a résztvevő anyagok mindegyike változatlan formában megtartja összetételét (bár az anyagok keveréket alkothatnak), de megváltoztathatják külső formájukat vagy aggregációs állapotukat.

A kémiai folyamatok (kémiai reakciók) során új, a reagensektől eltérő tulajdonságú anyagokat kapnak, de új elemek atomjai soha nem képződnek. A reakcióban részt vevő elemek atomjaiban szükségszerűen előfordulnak az elektronhéj módosulásai.

BAN BEN nukleáris reakciók változások történnek az összes résztvevő elem atommagjában, ami új elemek atomjainak kialakulásához vezet.

Enciklopédiai YouTube

• 1 / 5

  Létezik nagyszámú jelek, amelyek alapján a kémiai reakciók osztályozhatók.

  1. A fázishatár megléte alapján minden kémiai reakciót felosztunk homogénÉs heterogén

  Az egyik fázison belül lezajló kémiai reakciót ún homogén kémiai reakció . A határfelületen lezajló kémiai reakciót ún heterogén kémiai reakció . Egy többlépéses kémiai reakcióban egyes lépések homogének, míg mások heterogének lehetnek. Az ilyen reakciókat ún homogén-heterogén .

  A kiindulási anyagokat és reakciótermékeket alkotó fázisok számától függően a kémiai folyamatok lehetnek homofázisok (a kiindulási anyagok és termékek egy fázison belül vannak) és heterofázisok (a kiindulási anyagok és termékek több fázist alkotnak). A reakció homo- és heterofázisossága nem függ attól, hogy a reakció homo- vagy heterogén. Ezért négyféle folyamatot lehet megkülönböztetni:

  • Homogén reakciók (homofázisos) . Az ilyen típusú reakciókban a reakcióelegy homogén, és a reagensek és a termékek ugyanabba a fázisba tartoznak. Ilyen reakciók például az ioncserélő reakciók, például a savas oldat semlegesítése lúgos oldattal:
  N a O H + H C l → N a C l + H 2 O (\displaystyle \mathrm (NaOH+HCl\jobbra mutató NaCl+H_(2)O))
  • Heterogén homofázisos reakciók . A komponensek egy fázison belül vannak, de a reakció a fázishatáron megy végbe, például a katalizátor felületén. Példa erre az etilén hidrogénezése nikkelkatalizátoron:
  C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6 (\displaystyle \mathrm (C_(2)H_(4)+H_(2)\jobbra C_(2)H_(6))
  • Homogén heterofázisos reakciók . Egy ilyen reakcióban a reagensek és termékek több fázisban léteznek, de a reakció egyetlen fázisban megy végbe. Így mehet végbe a folyékony fázisban lévő szénhidrogének gáz-halmazállapotú oxigénnel történő oxidációja.
  • Heterogén heterofázisos reakciók . Ebben az esetben a reagensek különböző fázisállapotúak, és a reakciótermékek is bármilyen fázisállapotban lehetnek. A reakciófolyamat a fázishatáron megy végbe. Példa erre a szénsavsók (karbonátok) reakciója Bronsted-savakkal:
  Mg C O 3 + 2 H Cl → M g C l 2 + C O 2 + H 2 O (\displaystyle \mathrm (MgCO_(3)+2HCl\jobbra MgCl_(2)+CO_(2)\uparrow +H_(2 )O) )

  2.A reaktánsok oxidációs állapotának változtatásával

  BAN BEN ebben az esetben megkülönböztetni

  • Redox-reakciók, amelyek során egy elem atomjai (oxidálószer) helyreállítják , vagyis csökkentik az oxidációs állapotukat, és egy másik elem atomjai (redukálószer) oxidálódik , vagyis növelik oxidációs állapotukat. A redoxreakciók speciális esetei az arányos reakciók, amelyekben az oxidáló és redukálószer ugyanazon elemnek a különböző fokozatok oxidáció.

  A redoxreakcióra példa a hidrogén (redukálószer) oxigénben (oxidálószer) való elégetése víz keletkezése céljából:

  2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O (\displaystyle \mathrm (2H_(2)+O_(2)\jobbra 2H_(2)O)

  Az arányosítási reakcióra példa az ammónium-nitrát bomlási reakciója hevítés közben. Ebben az esetben az oxidálószer a nitrocsoport nitrogénje (+5), a redukálószer pedig az ammóniumkation nitrogénje (-3):

  NH4NO3 → N2O + 2H2O (< 250 ∘ C) {\displaystyle \mathrm {NH_{4}NO_{3}\rightarrow N_{2}O\uparrow +2H_{2}O\qquad (<250{}^{\circ }C)} }

  Nem vonatkoznak azokra a redox reakciókra, amelyekben az atomok oxidációs állapota nem változik, például:

  B a C l 2 + N a 2 S O 4 → B a S O 4 ↓ + 2 N a C l (\displaystyle \mathrm (BaCl_(2)+Na_(2)SO_(4)\jobbra mutató BaSO_(4)\downarrow +2NaCl) )

  3.A reakció hőhatása szerint

  Minden kémiai reakció energia felszabadulásával vagy elnyelésével jár. A reagensekben lévő kémiai kötések felbomlásakor energia szabadul fel, amelyet főként új kémiai kötések kialakítására használnak fel. Egyes reakciókban ezeknek a folyamatoknak az energiája közel van, és ebben az esetben a reakció összhőhatása megközelíti a nullát. Más esetekben megkülönböztethetjük:

  • az ezzel járó exoterm reakciók hőleadás,(pozitív termikus hatás) például a hidrogén fenti elégetése
  • endoterm reakciók, amelyek során hő elnyelődik(negatív hőhatás) a környezetből.

  Egy reakció termikus hatása (reakcióentalpia, Δ r H), amely gyakran nagyon fontos, a Hess-törvény segítségével számítható ki, ha a reaktánsok és a termékek képződési entalpiája ismert. Ha a termékek entalpiáinak összege kisebb, mint a reaktánsok entalpiáinak összege (Δ r H< 0) наблюдается hőleadás, egyébként (Δ r H > 0) - abszorpció.

  4. A reagáló részecskék átalakulásának típusa szerint

  A kémiai reakciókat mindig fizikai hatások kísérik: energia elnyelése vagy felszabadulása, a reakcióelegy színének megváltozása stb. Gyakran ezek a fizikai hatások alapján ítélik meg a kémiai reakciók előrehaladását.

  Összetett reakció -egy kémiai reakció, amelynek eredménye egy vagy több több kiindulási anyagokból csak egy új keletkezik, ilyen reakciókba egyszerű és összetett anyagok is beléphetnek.

  Bomlási reakció -kémiai reakció, amelynek eredményeként egy anyagból több új anyag képződik. Az ilyen típusú reakciók csak összetett vegyületeket tartalmaznak, termékeik lehetnek összetett és egyszerű anyagok is

  Szubsztitúciós reakció - kémiai reakció, amelynek eredményeként az egyik elem atomjai, amelyek egy egyszerű anyag részét képezik, helyettesítik egy másik elem atomjait. összetett kapcsolat. A definícióból következik, hogy az ilyen reakciókban az egyik kiindulási anyagnak egyszerűnek, a másiknak összetettnek kell lennie.

  Cserereakciók - olyan reakció, amelyben két összetett anyag kicseréli alkotórészeit

  5. Az előfordulás iránya alapján a kémiai reakciókat felosztjuk visszafordíthatatlan és visszafordítható

  Visszafordíthatatlan Azokat a kémiai reakciókat, amelyek csak egy irányba mennek végbe, nevezzük balról jobbra"), amelynek eredményeként a kiindulási anyagok reakciótermékekké alakulnak. Az ilyen kémiai folyamatokról azt mondják, hogy „a végéig" tartanak. égési reakciók, és rosszul oldódó vagy gáznemű anyagok képződésével járó reakciók Megfordítható olyan kémiai reakciók, amelyek egyidejűleg két ellentétes irányban ("balról jobbra" és "jobbról balra") mennek végbe. Az ilyen reakciók egyenleteiben az egyenlőségjelet két, egymással ellentétes irányú nyíl helyettesíti. Két egyidejűleg lezajló reakció között megkülönböztetik egyenes( balról jobbra folyik) és fordított(jobbról balra halad). Mivel a reverzibilis reakció során a kiindulási anyagok egyszerre fogynak el és képződnek, nem alakulnak át teljesen reakciótermékekké, ezért a reverzibilis reakciókról azt mondjuk, hogy „nem teljesen” mennek végbe. Ennek eredményeként mindig kiindulási anyagok és reakciótermékek keveréke képződik.

  6. A katalizátorok részvétele alapján a kémiai reakciókat felosztjuk katalitikusÉs nem katalitikus

  Katalitikus olyan reakciók, amelyek katalizátorok jelenlétében mennek végbe.Az ilyen reakciók egyenleteiben kémiai formula A katalizátort az egyenlőségjel vagy a reverzibilitási jel felett jelöljük, esetenként az előfordulási feltételek megjelölésével (t hőmérséklet, p nyomás) Az ilyen típusú reakciók sok bomlási és kombinációs reakciót foglalnak magukban.

  A kémiai reakciók, tulajdonságaik, típusai, előfordulási körülményeik stb. az egyik alappillére érdekes tudomány kémiának hívják. Próbáljuk meg kitalálni, mi a kémiai reakció, és mi a szerepe. Tehát a kémiában a kémiai reakció egy vagy több anyag más anyagokká történő átalakulását jelenti. Ebben az esetben az atommagjuk nem változik (ellentétben a magreakciókkal), hanem az elektronok és az atommagok újraeloszlása ​​következik be, és természetesen új kémiai elemek jelennek meg.

  Kémiai reakciók a természetben és a mindennapi életben

  Téged és engem kémiai reakciók vesznek körül, ráadásul ezeket rendszeresen magunk hajtjuk végre különféle hétköznapi cselekedetekkel, amikor például gyufát gyújtunk. A szakácsok anélkül, hogy tudnák (vagy talán sejtenék is), rengeteg kémiai reakciót hajtanak végre az ételkészítés során.

  Természetesen be természeti viszonyok sok kémiai reakció megy végbe: vulkán kitörése, levelek és fák, mit mondjak, szinte bármilyen biológiai folyamat a kémiai reakciók példái közé sorolhatók.

  A kémiai reakciók típusai

  Minden kémiai reakció egyszerű és összetett csoportokra osztható. Az egyszerű kémiai reakciókat viszont a következőkre osztják:

  • kapcsolódási reakciók,
  • bomlási reakciók,
  • helyettesítési reakciók,
  • cserereakciók.

  Egy vegyület kémiai reakciója

  A nagy vegyész, D. I. Mengyelejev nagyon találó meghatározása szerint összetett reakció megy végbe, amikor „két anyag közül az egyik előfordul”. Egy vegyület kémiai reakciójára példa a vas- és kénporok hevítése, amelyben vas-szulfid keletkezik belőlük - Fe + S = FeS. Másoknak eleven példák Ez a reakció egyszerű anyagok, például kén vagy foszfor elégetése a levegőben (talán az ilyen reakciót termikus kémiai reakciónak is nevezhetjük).

  A bomlás kémiai reakciója

  Itt minden egyszerű, a bomlási reakció a kapcsolódási reakció ellentéte. Ezzel két vagy több anyagot nyernek ki egy anyagból. Egy egyszerű példa kémiai bomlási reakció lehet a kréta bomlási reakciója, melynek során magából a krétából égetett mész képződik, ill. szén-dioxid.

  Kémiai helyettesítési reakció

  Szubsztitúciós reakció akkor következik be, amikor egy egyszerű anyag kölcsönhatásba lép egy összetett anyaggal. Mondjunk példát egy kémiai helyettesítési reakcióra: ha egy acélszeget mártunk oldatba azzal rézszulfát, majd ezen egyszerű kémiai tapasztalat fogunk kapni tintakő(a vas kiszorítja a rezet a sóból). Egy ilyen kémiai reakció egyenlete így fog kinézni:

  Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu

  Kémiai csere reakció

  A cserereakciók kizárólag összetett kémiai anyagok között mennek végbe, amelyek során kicserélik a részeiket. Nagyon sok ilyen reakció megy végbe különféle megoldásokban. A sav semlegesítése epével - itt jó példa kémiai csere reakció.

  NaOH+HCl → NaCl+H 2 O

  Ez ennek a reakciónak a kémiai egyenlete, amelyben a hidrogénion a HCl-vegyületből nátriumiont cserél a NaOH-vegyületből. Ennek a kémiai reakciónak a következménye konyhasó-oldat képződése.

  Kémiai reakciók jelei

  A kémiai reakciók előfordulásának jelei alapján meg lehet ítélni, hogy a reagensek között kémiai reakció ment végbe vagy sem. Példák a kémiai reakciók jeleire:

  • Színváltozás (például a világos vasat nedves levegőben barna bevonat borítja a vas és a vas közötti kémiai reakció eredményeként).
  • Csapadék (ha hirtelen után habarcs engedjük át a szén-dioxidot, ekkor fehér oldhatatlan kalcium-karbonát csapadékot kapunk).
  • Gázkibocsátás (ha egy csepp szódabikarbónát cseppent rá citromsav, akkor megkapja a szén-dioxid felszabadulását).
  • Gyengén disszociált anyagok képződése (minden reakció, amely víz képződését eredményezi).
  • Az oldat izzása (példa itt a luminol oldatával fellépő reakciók, amely kémiai reakciók során fényt bocsát ki).

  Általában nehéz azonosítani, hogy a kémiai reakciók mely jelei a főbb jelek, a különböző anyagoknak és reakcióknak megvannak a sajátosságai.

  Hogyan lehet azonosítani a kémiai reakció jelét

  A kémiai reakció jelét vizuálisan (szín megváltoztatásával, izzítással), vagy éppen ennek a reakciónak az eredményei alapján határozhatja meg.

  A kémiai reakció sebessége

  A kémiai reakció sebességén általában az egyik reagáló anyag mennyiségének időegység alatti változását értjük. Ráadásul a kémiai reakció sebessége mindig pozitív érték. 1865-ben N. N. Beketov kémikus megfogalmazta a tömeghatás törvényét, amely kimondja, hogy „a kémiai reakció sebessége minden időpillanatban arányos a reagensek koncentrációjával, amely a sztöchiometrikus együtthatójukkal megegyező teljesítményre emelkedik”.

  A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők a következők:

  • a reagensek természete,
  • katalizátor jelenléte,
  • hőfok,
  • nyomás,
  • a reagáló anyagok felülete.

  Mindegyik nagyon közvetlen hatással van a kémiai reakció sebességére.

  Egy kémiai reakció egyensúlya

  A kémiai egyensúly egy kémiai rendszer olyan állapota, amelyben több kémiai reakció játszódik le, és az előre és fordított reakciópárok sebessége egyenlő. Így azonosítható egy kémiai reakció egyensúlyi állandója - ez az a mennyiség, amely egy adott kémiai reakcióra meghatározza a kiindulási anyagok és az állapotú termékek termodinamikai aktivitása közötti kapcsolatot. Kémiai egyensúly. Az egyensúlyi állandó ismeretében meghatározhatja a kémiai reakció irányát.

  A kémiai reakciók előfordulásának feltételei

  A kémiai reakciók elindításához meg kell teremteni a megfelelő feltételeket:

  • anyagok szoros érintkezése.
  • az anyagokat egy bizonyos hőmérsékletre melegítjük (a kémiai reakció hőmérsékletének megfelelőnek kell lennie).

  Kémiai reakció termikus hatása

  Így nevezik a rendszer belső energiájában bekövetkező változást kémiai reakció lezajlása és a kiindulási anyagok (reagensek) reakciótermékekké való átalakulása következtében, olyan mennyiségben, amely megfelel a következő kémiai reakció egyenletének. körülmények:

  • csak lehetséges munka ilyenkor csak külső nyomás ellen van munka.
  • a kiindulási anyagok és a kémiai reakció eredményeként kapott termékek hőmérséklete azonos.

  Kémiai reakciók, videó

  És végül egy érdekes videó a legcsodálatosabb kémiai reakciókról.

  Több reaktáns vegyületeit érintő reakciókban viszonylag egyszerű kompozíció egy összetettebb összetételű anyagot kapunk:

  Ezeket a reakciókat rendszerint hőkibocsátás kíséri, pl. stabilabb és kevésbé energiagazdag vegyületek képződéséhez vezetnek.

  Az egyszerű anyagok vegyületeinek reakciói mindig redox jellegűek. Az összetett anyagok között lejátszódó vegyületreakciók a vegyérték változása nélkül is végbemenhetnek:

  CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2,

  és redoxnak is besorolható:

  2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

  2. Bomlási reakciók

  A bomlási reakciók több vegyület képződéséhez vezetnek egy összetett anyagból:

  A = B + C + D.

  Egy összetett anyag bomlástermékei lehetnek egyszerű és összetett anyagok is.

  A vegyérték-állapot megváltoztatása nélkül végbemenő bomlási reakciók közül kiemelendő a kristályos hidrátok, bázisok, savak és oxigéntartalmú savak sóinak bomlása:

  		CuSO 4 + 5H 2 O

  		2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

  2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2, (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.

  A redox bomlási reakciók különösen jellemzőek a salétromsavsókra.

  A szerves kémiában a bomlási reakciókat repedésnek nevezik:

  C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20,

  vagy dehidrogénezés

  C4H10 = C4H6 + 2H2.

  3. Szubsztitúciós reakciók

  A szubsztitúciós reakciókban általában egy egyszerű anyag reagál egy összetett anyaggal, és egy másik egyszerű és egy másik összetett anyagot képez:

  A + BC = AB + C.

  Ezek a reakciók túlnyomórészt a redox reakciókhoz tartoznak:

  2Al + Fe 2 O 3 = 2 Fe + Al 2 O 3,

  Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,

  2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,

  2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Cl 2.

  Rendkívül kevés példa van olyan szubsztitúciós reakciókra, amelyek nem járnak együtt az atomok vegyértékállapotának változásával. Meg kell jegyezni a szilícium-dioxid reakcióját oxigéntartalmú savak sóival, amelyek gáznemű vagy illékony anhidrideknek felelnek meg:

  CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2,

  Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3СаSiO 3 + P 2 O 5,

  Néha ezeket a reakciókat cserereakcióknak tekintik:

  CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.

  4. Csere reakciók

  A cserereakciók két vegyület közötti reakciók, amelyek alkotórészeiket kicserélik egymással:

  AB + CD = AD + CB.

  Ha a szubsztitúciós reakciók során redox folyamatok lépnek fel, akkor a cserereakciók mindig az atomok vegyértékállapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe. Ez a komplex anyagok - oxidok, bázisok, savak és sók - közötti reakciók leggyakoribb csoportja:

  ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,

  AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

  CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 + ZNaCl.

  Ezen cserereakciók speciális esete a semlegesítési reakció:

  HCl + KOH = KCl + H 2 O.

  Ezek a reakciók jellemzően a kémiai egyensúly törvényeinek engedelmeskednek, és abba az irányba haladnak, hogy legalább az egyik anyag eltávolítható a reakciószférából gáznemű, illékony anyag, csapadék vagy alacsony disszociációjú (oldatoknál) vegyület formájában:

  NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2,

  Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,

  CH 3 COONa + H 3 PO 4 = CH 3 COOH + NaH 2 PO 4.