Ταξινόμηση χημικές αντιδράσεις

Περίληψη για τη χημεία από τον Alexey Nikolaev, μαθητή της 11ης τάξης του γυμνασίου Νο. 653

Μπορούν να επιλεγούν τα ακόλουθα κριτήρια ταξινόμησης:

1. Ο αριθμός και η σύνθεση των πρώτων υλών και των προϊόντων αντίδρασης.

2. Φυσική κατάσταση αντιδραστηρίων και προϊόντων αντίδρασης.

3. Ο αριθμός των φάσεων στις οποίες βρίσκονται οι συμμετέχοντες στην αντίδραση.

4. Η φύση των μεταφερόμενων σωματιδίων.

5. Πιθανότητα αντίδρασης σε εμπρός και αντίστροφη κατεύθυνση.

6. Θερμική επίδραση.

7. Το φαινόμενο της κατάλυσης.

Ταξινόμηση σύμφωνα με τον αριθμό και τη σύνθεση των αρχικών ουσιών και των προϊόντων αντίδρασης.

Σύνθετες αντιδράσεις.

Όταν μια ένωση αντιδρά από πολλές αντιδρώντες ουσίες σχετικά απλής σύνθεσης, λαμβάνεται μια ουσία πιο σύνθετης σύνθεσης:

Α+Β+Γ=Δ

Κατά κανόνα, αυτές οι αντιδράσεις συνοδεύονται από απελευθέρωση θερμότητας, δηλ. οδηγούν στο σχηματισμό πιο σταθερών και λιγότερο πλούσιων σε ενέργεια ενώσεων.

Ανόργανη χημεία.

Οι αντιδράσεις ενώσεων απλών ουσιών έχουν πάντα οξειδοαναγωγικό χαρακτήρα. Οι σύνθετες αντιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ σύνθετων ουσιών μπορούν να συμβούν χωρίς αλλαγή στο σθένος:

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

και επίσης να ταξινομηθεί ως οξειδοαναγωγή:

2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3.

Οργανική χημεία.

ΣΕ οργανική χημείατέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται συχνά αντιδράσεις προσθήκης. Συνήθως περιλαμβάνουν ενώσεις που περιέχουν διπλό ή τριπλό δεσμό. Τύποι αντιδράσεων προσθήκης: υδρογόνωση, ενυδάτωση, υδροαλογόνωση, πολυμερισμός. Παραδείγματα αυτών των αντιδράσεων:

Προς την

H 2 C = CH 2 + H 2 → CH 3 – CH 3

αιθυλενοαιθάνιο

Προς την

HC=CH + HCl → H 2 C=CHCl

ακετυλενο βινυλοχλωρίδιο

Προς την

n CH2 =CH2 → (-CH2-CH2-)n

Αιθυλένιο πολυαιθυλένιο

Αντιδράσεις αποσύνθεσης.

Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης οδηγούν στο σχηματισμό πολλών ενώσεων από μία σύνθετη ουσία:

Α = Β + Γ + Δ.

Τα προϊόντα αποσύνθεσης μιας σύνθετης ουσίας μπορεί να είναι απλές και σύνθετες ουσίες.

Ανόργανη χημεία.

Από τις αντιδράσεις αποσύνθεσης που συμβαίνουν χωρίς αλλαγή των καταστάσεων σθένους, αξιοσημείωτη είναι η αποσύνθεση κρυσταλλικών υδριτών, βάσεων, οξέων και αλάτων οξέων που περιέχουν οξυγόνο:

	προς την
CuSO 4 5H 2 O		CuSO 4 + 5Η2Ο

	προς την
4HNO3		2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Οργανική χημεία.

Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις αποσύνθεσης περιλαμβάνουν: αφυδάτωση, αφυδρογόνωση, πυρόλυση, αφυδροαλογόνωση, καθώς και αντιδράσεις αποπολυμερισμού, όταν το αρχικό μονομερές σχηματίζεται από το πολυμερές. Οι αντίστοιχες εξισώσεις αντίδρασης είναι:

Προς την

C 2 H 5 OH → C 2 H 4 + H 2 O

Προς την

C 6 H 14 → C 6 H 6 + 4 H 2

εξάνιο βενζόλιο

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

Οκτάνιο βουτάνιο βουτένιο

C 2 H5Br → C 2 H 4 + HBr

βρωμοαιθάνιο αιθυλένιο

(-CH 2 – CH = C - CH 2 -)n → n CH 2 = CH – C = CH 2

\СНз \СНз

φυσικό καουτσούκ 2-μεθυλοβουταδιένιο-1,3

Αντιδράσεις υποκατάστασης.

Στις αντιδράσεις υποκατάστασης, συνήθως μια απλή ουσία αντιδρά με μια σύνθετη, σχηματίζοντας μια άλλη απλή ουσία και μια άλλη σύνθετη:

A + BC = AB + C.

Ανόργανη χημεία.

Αυτές οι αντιδράσεις ανήκουν κατά κύριο λόγο στις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής:

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

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2

2 KS lO 3 + l 2 = 2KlO 3 + C l 2.

Τα παραδείγματα αντιδράσεων υποκατάστασης που δεν συνοδεύονται από αλλαγή στις καταστάσεις σθένους των ατόμων είναι εξαιρετικά λίγα. Πρέπει να σημειωθεί η αντίδραση του διοξειδίου του πυριτίου με άλατα οξέων που περιέχουν οξυγόνο, τα οποία αντιστοιχούν σε αέριους ή πτητικούς ανυδρίτες:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5

Οργανική χημεία.

Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις υποκατάστασης κατανοούνται ευρύτερα, δηλαδή, όχι ένα άτομο, αλλά μια ομάδα ατόμων μπορεί να αντικατασταθεί ή όχι ένα άτομο, αλλά μια ομάδα ατόμων μπορεί να αντικατασταθεί. Ένας τύπος αντίδρασης υποκατάστασης περιλαμβάνει τη νίτρωση και την αλογόνωση κορεσμένων υδρογονανθράκων, αρωματικών ενώσεων και αλκοολών:

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

βενζόλιο βρωμοβενζόλιο

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Αιθανόλη χλωροαιθάνιο

Αντιδράσεις ανταλλαγής.

Αντιδράσεις ανταλλαγήςείναι αντιδράσεις μεταξύ δύο ενώσεων που ανταλλάσσουν τους συστατικά:

AB + CD = AD + CB.

Ανόργανη χημεία

Εάν συμβαίνουν διεργασίες οξειδοαναγωγής κατά τη διάρκεια αντιδράσεων υποκατάστασης, τότε οι αντιδράσεις ανταλλαγής συμβαίνουν πάντα χωρίς να αλλάζει η κατάσταση σθένους των ατόμων. Αυτή είναι η πιο κοινή ομάδα αντιδράσεων μεταξύ σύνθετων ουσιών - οξειδίων, βάσεων, οξέων και αλάτων:

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

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

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

Μια ειδική περίπτωση αυτών των αντιδράσεων ανταλλαγής είναι η αντίδραση εξουδετέρωσης:

HCl + KOH = KCl + H 2 O.

Συνήθως, αυτές οι αντιδράσεις υπακούουν στους νόμους της χημικής ισορροπίας και προχωρούν προς την κατεύθυνση όπου τουλάχιστον μία από τις ουσίες απομακρύνεται από τη σφαίρα της αντίδρασης με τη μορφή μιας αέριας, πτητικής ουσίας, ιζήματος ή ένωσης χαμηλής διάστασης (για διαλύματα):

NaHC03 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2

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

Οργανική χημεία

HCOOH + NaOH → HCOONa + H 2 O

μυρμηκικό οξύ μυρμηκικό νάτριο

αντιδράσεις υδρόλυσης:

Na 2 CO3 + H 2 O
NaHC03 + NaOH

ανθρακικό νάτριο διττανθρακικό νάτριο

CO 3 + H 2 O
HCO 3 + OH

αντιδράσεις εστεροποίησης:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH
CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

οξική αιθανόλη αιθυλαιθέραςοξικό οξύ

Φυσική κατάσταση αντιδραστηρίων και προϊόντων αντίδρασης.

Αντιδράσεις αερίων

	προς την
H2+Cl2		2HCl.

Αντιδράσεις σε διαλύματα

NaOH(pp) + HCl(p-p) = NaСl(p-p) + H 2 O(l)

Αντιδράσεις μεταξύ στερεών

	προς την
CaO (τηλεόραση) + SiO 2 (τηλεόραση)		CaSiO 3 (sol)

Ο αριθμός των φάσεων στις οποίες βρίσκονται οι συμμετέχοντες στην αντίδραση.

Ως φάση νοείται ένα σύνολο ομοιογενών τμημάτων ενός συστήματος με τα ίδια φυσικά και Χημικές ιδιότητεςκαι χωρίζονται μεταξύ τους με μια διεπαφή.

Ομοιογενείς (μονοφασικές) αντιδράσεις.

Αυτές περιλαμβάνουν αντιδράσεις που συμβαίνουν στην αέρια φάση και έναν αριθμό αντιδράσεων που συμβαίνουν σε διαλύματα.

Ετερογενείς (πολυφασικές) αντιδράσεις.

Αυτές περιλαμβάνουν αντιδράσεις στις οποίες τα αντιδρώντα και τα προϊόντα αντίδρασης βρίσκονται σε διαφορετικές φάσεις. Για παράδειγμα:

αντιδράσεις αέριας-υγρής φάσης

CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHC03 (p-p).

αντιδράσεις αερίου-στερεάς φάσης

CO 2 (g) + CaO (tv) = CaCO 3 (tv).

αντιδράσεις υγρής-στερεάς φάσης

Na 2 SO 4 (pp) + BaCl 3 (pp) = BaSO 4 (tv)↓ + 2NaCl (ρ-ρ).

αντιδράσεις υγρού-αερίου-στερεάς φάσης

Ca(HCO 3) 2 (pp) + H 2 SO 4 (pp) = CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (tv)↓.

Η φύση των μεταφερόμενων σωματιδίων.

Πρωτολυτικές αντιδράσεις.

Οι πρωτολυτικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν χημικές διεργασίες, η ουσία των οποίων είναι η μεταφορά ενός πρωτονίου από τη μια αντιδρώσα ουσία στην άλλη.

Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στην πρωτολυτική θεωρία οξέων και βάσεων, σύμφωνα με την οποία οξύ είναι κάθε ουσία που δίνει ένα πρωτόνιο και βάση είναι μια ουσία που μπορεί να δεχθεί ένα πρωτόνιο, για παράδειγμα:

Οι πρωτολυτικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν αντιδράσεις εξουδετέρωσης και υδρόλυσης.

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Όλες οι χημικές αντιδράσεις χωρίζονται σε εκείνες στις οποίες οι καταστάσεις οξείδωσης δεν αλλάζουν (για παράδειγμα, μια αντίδραση ανταλλαγής) και σε εκείνες στις οποίες αλλάζουν οι καταστάσεις οξείδωσης. Ονομάζονται αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Μπορούν να είναι αντιδράσεις αποσύνθεσης, ενώσεις, υποκαταστάσεις και άλλες πιο πολύπλοκες αντιδράσεις. Για παράδειγμα:

Zn + 2 H + → Zn 2 + + H 2

FeS 2 + 8HNO 3 (συγ. ) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O

Η συντριπτική πλειονότητα των χημικών αντιδράσεων είναι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής και παίζουν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο.

Αντιδράσεις ανταλλαγής προσδέματος.

Αυτές περιλαμβάνουν αντιδράσεις κατά τις οποίες λαμβάνει χώρα η μεταφορά ενός ζεύγους ηλεκτρονίων με το σχηματισμό ενός ομοιοπολικού δεσμού μέσω ενός μηχανισμού δότη-δέκτη. Για παράδειγμα:

Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2

Fe + 5CO =

Al(OH) 3 + NaOH =

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των αντιδράσεων ανταλλαγής προσδέματος είναι ότι ο σχηματισμός νέων ενώσεων, που ονομάζονται σύμπλοκα, συμβαίνει χωρίς αλλαγή της κατάστασης οξείδωσης.

Πιθανότητα αντίδρασης σε εμπρός και αντίστροφη κατεύθυνση.

Μη αναστρέψιμες αντιδράσεις.

μη αναστρεψιμο Πρόκειται για χημικές διεργασίες των οποίων τα προϊόντα δεν μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν τις αρχικές ουσίες. Παραδείγματα μη αναστρέψιμων αντιδράσεων περιλαμβάνουν την αποσύνθεση του άλατος Berthollet όταν θερμαίνεται:

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2,

ή οξείδωση της γλυκόζης από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Αναστρέψιμες αντιδράσεις.

Αναστρεπτός Πρόκειται για χημικές διεργασίες των οποίων τα προϊόντα είναι ικανά να αντιδρούν μεταξύ τους υπό τις ίδιες συνθήκες στις οποίες ελήφθησαν για να σχηματίσουν τις πρώτες ουσίες.

Για αντιστρέψιμες αντιδράσεις, η εξίσωση συνήθως γράφεται ως εξής:

Α + Β
ΑΒ.

Δύο αντίθετα κατευθυνόμενα βέλη υποδεικνύουν ότι, υπό τις ίδιες συνθήκες, τόσο οι εμπρός όσο και οι αντίστροφες αντιδράσεις συμβαίνουν ταυτόχρονα, για παράδειγμα:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH
CH 3 SOOS 2 H 5 + H 2 O.

2SO 2 +O 2
2SO 3 + Q

Κατά συνέπεια, αυτές οι αντιδράσεις δεν ολοκληρώνονται, επειδή δύο αντιδράσεις συμβαίνουν ταυτόχρονα - άμεσες (μεταξύ των αρχικών ουσιών) και αντίστροφες (αποσύνθεση του προϊόντος αντίδρασης).

Ταξινόμηση με θερμική επίδραση.

Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται ή απορροφάται ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ονομάζεται θερμική επίδραση αυτής της αντίδρασης. Ανάλογα με το θερμικό αποτέλεσμα, οι αντιδράσεις χωρίζονται:

Εξώθερμο.

Διαρροές με απελευθέρωση θερμότητας

CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q

H 2 + Cl 2 → 2HC l + Q

Ενδόθερμος.

Εμφανίζεται με απορρόφηση θερμότητας

N 2 + O 2 → 2NO-Q

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Ταξινόμηση λαμβάνοντας υπόψη το φαινόμενο της κατάλυσης.

Καταλυτικός.

Αυτές περιλαμβάνουν όλες τις διαδικασίες που περιλαμβάνουν καταλύτες.

Γάτα.

2SO2 + O2
2SO 3

Μη καταλυτικό.

Αυτές περιλαμβάνουν τυχόν στιγμιαίες αντιδράσεις σε διαλύματα

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

Βιβλιογραφία

Πηγές Διαδικτύου:

http://chem.km.ru – «Κόσμος της Χημείας»

http://chemi. org. ru – «Εγχειρίδιο για αιτούντες. Χημεία"

http://hemi. τοίχος. ru – «Εναλλακτικό εγχειρίδιο χημείας για τις τάξεις 8-11»

«Οδηγός Χημείας. Για όσους εισέρχονται στα πανεπιστήμια» - Ε.Τ. Oganesyan, M. 1991

Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό. Χημεία» - Μ. 1998

Κάθε δάσκαλος αντιμετωπίζει το πρόβλημα της έλλειψης διδακτικού χρόνου. Πιο συγκεκριμένα, δεν το αντιμετωπίζει καν, αλλά εργάζεται συνεχώς σε συνθήκες χρόνιας ανεπάρκειάς του. Επιπλέον, με τα χρόνια, η τελευταία αυξάνεται σταθερά λόγω συμπύκνωσης εκπαιδευτικό υλικό, μειώνοντας τον αριθμό των ωρών που αφιερώνονται στη μελέτη της χημείας και περιπλέκοντας τα καθήκοντα της μάθησης, που έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ποικίλες αναπτυξιακές επιπτώσεις στην προσωπικότητα του μαθητή.

Για να λυθεί αυτή η διαρκώς αυξανόμενη αντίφαση, είναι σημαντικό, αφενός, να αποκαλυφθεί πειστικά στον μαθητή η σημασία της εκπαίδευσης, η ανάγκη για προσωπικό ενδιαφέρον για αυτήν και οι προοπτικές αυτοκίνησης στην απόκτησή της. Από την άλλη πλευρά, να εντατικοποιηθούν οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες που πραγματοποιούνται στο σχολείο - εκπαιδευτική διαδικασία(UVP). Το πρώτο μπορεί να επιτευχθεί εάν η εκπαίδευση είναι δομημένη με τέτοιο τρόπο ώστε ο μαθητής να ΘΕΛΕΙ και να είναι σε θέση να αναγνωρίσει τον εαυτό του ως ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΑΘΗΣΗΣ, δηλαδή ως συμμετέχων στο εκπαιδευτικό πρόγραμμα που κατανοεί και αποδέχεται τους στόχους του, γνωρίζει πώς να τα επιτυγχάνει και προσπαθεί να διευρύνει το φάσμα αυτών των μεθόδων. Έτσι, η βασική προϋπόθεση για τη μετατροπή ενός μαθητή σε αντικείμενο μάθησης (στο πλαίσιο της γνωστικής διδασκαλίας στη χημεία) είναι η επάρκειά του στο περιεχόμενο των θεμάτων που εξετάζονται. εκπαιδευτικά ζητήματακαι τρόπους κατάκτησής του και εστίασης στην επίτευξη ολιστικής γνώσης πάνω στο θέμα.

Κατεβάστε:

Προεπισκόπηση:

Ταξινόμηση χημικών αντιδράσεων στην ανόργανη και οργανική χημεία.

/να βοηθήσω έναν νεαρό δάσκαλο/

Στόχος: η συστηματοποίηση των γνώσεων των μαθητών σχετικά με τις προσεγγίσεις στην ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων. Εκπαιδευτικοί στόχοι: · Επαναλάβετε και συνοψίστε πληροφορίες σχετικά με την ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων σύμφωνα με το κριτήριο - τον αριθμό των ουσιών έναρξης και που προκύπτουν. θεωρήστε τους νόμους της διατήρησης της μάζας των ουσιών και της ενέργειας στις χημικές αντιδράσεις ως ειδική περίπτωση εκδήλωσης ενός παγκόσμιου νόμου της φύσης.

Εκπαιδευτικοί στόχοι: · να αποδείξουν τον ηγετικό ρόλο της θεωρίας στη γνώση της πράξης. · Δείξτε στους μαθητές τη σχέση μεταξύ των αντίθετων διαδικασιών. · Να αποδείξει την ουσιαστικότητα των διαδικασιών που μελετώνται.

Αναπτυξιακά καθήκοντα: · ανάπτυξη λογική σκέψημέσω σύγκρισης, γενίκευσης, ανάλυσης, συστηματοποίησης.

Τύπος μαθήματος: μάθημα για την ολοκληρωμένη εφαρμογή της γνώσης.

Μέθοδοι και τεχνικές: συνομιλία, γραπτή εργασία, μετωπική έρευνα.

Πρόοδος μαθήματος I. Οργανωτική στιγμή

II. Κίνητρο εκπαιδευτικές δραστηριότητεςμαθητές, μήνυμα του θέματος, σκοπός, στόχοι του μαθήματος.

III. Έλεγχος των γνώσεων των μαθητών για τεκμηριωμένο υλικό.

Μετωπική συνομιλία: 1. Ποιους τύπους χημικών αντιδράσεων γνωρίζετε; (αντιδράσεις αποσύνθεσης, συνδυασμού, υποκατάστασης και ανταλλαγής). 2. Ορίστε μια αντίδραση αποσύνθεσης; (Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες δύο ή περισσότερες νέες απλές ή λιγότερο σύνθετες ουσίες σχηματίζονται από μια σύνθετη ουσία). 3. Ορίστε μια σύνθετη αντίδραση; (Οι σύνθετες αντιδράσεις είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες δύο ή περισσότερες ουσίες σχηματίζουν μια πιο σύνθετη ουσία). 4. Ορίστε μια αντίδραση υποκατάστασης; (Οι αντιδράσεις υποκατάστασης είναι αντιδράσεις στις οποίες άτομα μιας απλής ουσίας αντικαθιστούν άτομα ενός από τα στοιχεία μιας σύνθετης ουσίας). 5Ορίστε μια αντίδραση ανταλλαγής; (Οι αντιδράσεις ανταλλαγής είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες δύο σύνθετες ουσίες ανταλλάσσουν τα συστατικά τους μέρη). 6. Ποια είναι η βάση αυτής της ταξινόμησης; (η βάση της ταξινόμησης είναι ο αριθμός των αρχικών και σχηματισμένων ουσιών)

IV. Έλεγχος των γνώσεων των μαθητών για τις βασικές έννοιες, τους νόμους, τις θεωρίες και την ικανότητα να εξηγήσουν την ουσία τους.

1. Εξηγήστε την ουσία των χημικών αντιδράσεων. (Η ουσία των χημικών αντιδράσεων έγκειται στο σπάσιμο των δεσμών στις αρχικές ουσίες και στο σχηματισμό νέων χημικών δεσμών στα προϊόντα της αντίδρασης. Ταυτόχρονα, ο συνολικός αριθμός ατόμων κάθε στοιχείου παραμένει σταθερός, επομένως, η μάζα του οι ουσίες δεν αλλάζουν ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων.)
2. Ποιος και πότε καθιερώθηκε αυτό το πρότυπο; (Το 1748, ο Ρώσος επιστήμονας M.V. Lomonosov - ο νόμος της διατήρησης της μάζας των ουσιών).

V. Έλεγχος του βάθους κατανόησης της γνώσης, του βαθμού γενίκευσης.

Εργασία: προσδιορίστε το είδος της χημικής αντίδρασης (ένωση, αποσύνθεση, υποκατάσταση, ανταλλαγή). Δώστε μια εξήγηση για τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξατε. Τακτοποιήστε τους συντελεστές. (ΤΠΕ)

	ΕΠΙΛΟΓΗ 1	ΕΠΙΛΟΓΗ 2	ΕΠΙΛΟΓΗ 3
	Mg + O 2 = MgO	Fe + CuCl 2 = Cu + FeCl2	Cu + O 2 = CuO
	Κ+Η2Ο= ΚΟΗ + Η2	P + O 2 = P 2 O 5	Fe 2 O 3 + HCl = FeCl 3 + H 2 O
	Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2	Mg + HCl = MgCl 2 + H 2	Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2
	Zn + Cu(NO 3) 2 =Cu+Zn(NO 3) 2	Al 2 O 3 + HCl = AlCl3 +H2O	SO 2 + H2O ↔ H 2 SO 3
	CaO + H 2 O = Ca(OH) 2	P 2 O 5 + H 2 O = H 3 PO 4	CuCl 2 + KOH= Cu(OH) 2 + KCl
	CaO + H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O	Ba(OH) 2 + HNO 3 = Ba(NO 3 ) 2 + H 2 O	Ca(OH) 2 + HNO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O
	NaOH + H2S = Na 2 S + H 2 O	Ca + H 2 O = Ca(OH) 2 +H2	AgNO 3 + NaBr = AgBr↓ + NaNO 3
	BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓+ NaCl	AgNO 3 + KCl = AgCl + KNO 3	Cu + Hg(NO 3) 2 = Cu(NO 3) 2 + Hg
	CO 2 + H2O ↔ H 2 CO 3	Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + H 2 O	Mg + HCl = MgCl 2 + H 2

VI Ταξινόμηση χημικών αντιδράσεων στην οργανική χημεία.

Α: Στην ανόργανη χημεία, τις αντιδράσεις ενώσεων και στην οργανική χημεία, τέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται συχνά αντιδράσεις προσθήκης (Αντιδράσεις στις οποίες δύο ή περισσότερα μόρια αντιδρώντων ουσιών συνδυάζονται σε ένα) Συνήθως περιλαμβάνουν ενώσεις που περιέχουν διπλό ή τριπλό δεσμό. Τύποι αντιδράσεων προσθήκης: υδρογόνωση, ενυδάτωση, υδροαλογόνωση, αλογόνωση, πολυμερισμός. Παραδείγματα αυτών των αντιδράσεων:

1. Υδρογόνωση είναι η αντίδραση της προσθήκης ενός μορίου υδρογόνου σε έναν πολλαπλό δεσμό:

H 2 C = CH 2 + H 2 → CH 3 – CH 3

αιθυλενοαιθάνιο

NS ≡ CH + H 2 → CH 2 = CH 2

ακετυλένιο αιθυλένιο

2. Υδροαλογόνωση - η αντίδραση προσθήκης υδραλογόνου σε πολλαπλούς δεσμούς

H 2 C = CH 2 + HCl → CH 3 ─CH 2 Cl

αιθυλενοχλωροαιθάνιο

(σύμφωνα με τον κανόνα του V.V. Markovnikov)

H 2 C = CH─CH 3 + HCl→ CH 3 ─CHCl─CH 3

προπυλένιο 2 - χλωροπροπάνιο

HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl

ακετυλενο βινυλοχλωρίδιο

HC≡C─CH 3 + HCl → H 2 C=CCl─CH 3

προπίνη 2-χλωροπροπένιο

3.Ενυδάτωση - η αντίδραση προσθήκης νερού μέσω πολλαπλού δεσμού

H 2 C = CH 2 + H 2 O → CH 3 ─CH 2 OH (πρωτογενές αλκοόλ)

αιθανόλη αιθανόλη

(η ενυδάτωση του προπενίου και άλλων αλκενίων παράγει δευτεροταγείς αλκοόλες)

HC≡CH + H 2 O → H 3 C─CHO

ακετυλενοαλδεΰδη – αιθανάλη (αντίδραση Kucherov)

4.Αλογόνωση - η αντίδραση της προσθήκης ενός μορίου αλογόνου σε έναν πολλαπλό δεσμό

H 2 C = CH─CH 3 + Cl 2 → CH 2 Cl─CHCl─CH3

προπυλένιο 1,2 – διχλωροπροπάνιο

HC≡C─CH 3 + Cl 2 → HCCl=CCl─CH 3

προπίνη 1,2-διχλωροπροπένιο

5.Πολυμερισμός - αντιδράσεις κατά τις οποίες μόρια ουσιών με χαμηλό μοριακό βάρος συνδυάζονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μόρια ουσιών με μεγάλο μοριακό βάρος.

n CH2 =CH2 → (-CH2-CH2-)n

Αιθυλένιο πολυαιθυλένιο

Β: Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις αποσύνθεσης (απομάκρυνσης) περιλαμβάνουν: αφυδάτωση, αφυδρογόνωση, πυρόλυση, αφυδροαλογόνωση.

Οι αντίστοιχες εξισώσεις αντίδρασης είναι:

1. Αφυδάτωση (αφαίρεση νερού)

C 2 H 5 OH → C 2 H 4 + H 2 O (H 2 SO 4)

2. Αφυδρογόνωση (αποβολή υδρογόνου)

C 6 H 14 → C 6 H 6 + 4 H 2

εξάνιο βενζόλιο

3.Ράγισμα

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

οκτάνιο βουτάνιο

4. Αφυδροαλογόνωση (εξάλειψη υδραλογονιδίου)

C 2 H 5 Br → C 2 H 4 + HBr (NaOH, αλκοόλη)

Βρωμοαιθάνιο αιθυλένιο

Ε: Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις υποκατάστασης κατανοούνται ευρύτερα, δηλαδή, όχι ένα άτομο, αλλά μια ομάδα ατόμων μπορεί να αντικατασταθεί ή όχι ένα άτομο, αλλά μια ομάδα ατόμων μπορεί να αντικατασταθεί. Ένας τύπος αντίδρασης υποκατάστασης περιλαμβάνει τη νίτρωση και την αλογόνωση κορεσμένων υδρογονανθράκων, αρωματικών ενώσεων, αλκοολών και φαινόλης:

C 2 H 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

αιθάνιο χλωροαιθάνιο

C 2 H 6 + HNO 3 → C 2 H 5 NO 2 + H 2 O (αντίδραση Konovalov)

αιθάνιο νιτροαιθάνιο

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

βενζόλιο βρωμοβενζόλιο

C 6 H 6 + HNO 3 → C 6 H 5 NO 2 + H 2 O

βενζόλιο νιτροβενζόλιο

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Αιθανόλη χλωροαιθάνιο

C 6 H 5 OH + 3Br 2 → C 6 H 2 Br 3 + 3HBr

φαινόλη 2,4,6 - τριβρωμοφαινόλη

Δ: Οι αντιδράσεις ανταλλαγής στην οργανική χημεία είναι χαρακτηριστικές των αλκοολών και των καρβοξυλικών οξέων

HCOOH + NaOH → HCOONa + H 2 Ο

μυρμηκικό οξύ μυρμηκικό νάτριο

(αντίδραση εξουδετέρωσης)

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH↔ CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

οξική αιθανόλη αιθυλεστέρας οξικού οξέος

(αντίδραση εστεροποίησης ↔ υδρόλυση)

VII Ασφάλιση του ZUN

1. Όταν το υδροξείδιο του σιδήρου (3) θερμαίνεται, εμφανίζεται μια αντίδραση
2. Η αλληλεπίδραση του αλουμινίου με το θειικό οξύ αναφέρεται στην αντίδραση
3. Η αλληλεπίδραση του οξικού οξέος με το μαγνήσιο αναφέρεται στην αντίδραση
4. Προσδιορίστε τον τύπο των χημικών αντιδράσεων στην αλυσίδα των μετασχηματισμών:

(χρήση ΤΠΕ)

Α) Si→SiO 2 →Na 2 SiO 3 →H 2 SiO 3 →SiO 2 →Si

Β) CH 4 →C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → C 2 H

Οι χημικές αντιδράσεις πρέπει να διακρίνονται από τις πυρηνικές αντιδράσεις. Ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων, ο συνολικός αριθμός των ατόμων κάθε χημικού στοιχείου και η ισοτοπική του σύσταση δεν αλλάζουν. Άλλο θέμα πυρηνικές αντιδράσεις- διαδικασίες μετασχηματισμού ατομικούς πυρήνεςως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασής τους με άλλους πυρήνες ή στοιχειώδη σωματίδια, για παράδειγμα η μετατροπή του αλουμινίου σε μαγνήσιο:

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

Η ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων είναι πολύπλευρη, δηλαδή μπορεί να βασίζεται σε διάφορα χαρακτηριστικά. Αλλά οποιοδήποτε από αυτά τα χαρακτηριστικά μπορεί να περιλαμβάνει αντιδράσεις μεταξύ ανόργανων και οργανικών ουσιών.

Ας εξετάσουμε την ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων σύμφωνα με διάφορα κριτήρια.

I. Σύμφωνα με τον αριθμό και τη σύσταση των αντιδρώντων ουσιών

Αντιδράσεις που συμβαίνουν χωρίς αλλαγή της σύστασης των ουσιών.

Στην ανόργανη χημεία, τέτοιες αντιδράσεις περιλαμβάνουν τις διαδικασίες λήψης αλλοτροπικών τροποποιήσεων ενός χημικού στοιχείου, για παράδειγμα:

C (γραφίτης) ↔ C (διαμάντι)
S (ορομβικό) ↔ S (μονοκλινικό)
P (λευκό) ↔ P (κόκκινο)
Sn (λευκό κασσίτερο) ↔ Sn (γκρι κασσίτερο)
3O 2 (οξυγόνο) ↔ 2O 3 (όζον)

Στην οργανική χημεία, αυτός ο τύπος αντίδρασης μπορεί να περιλαμβάνει αντιδράσεις ισομερισμού, οι οποίες συμβαίνουν χωρίς να αλλάζουν όχι μόνο η ποιοτική, αλλά και η ποσοτική σύνθεση των μορίων των ουσιών, για παράδειγμα:

1. Ισομερισμός αλκανίων.

Η αντίδραση ισομερισμού των αλκανίων έχει μεγάλη πρακτική σημασία, καθώς οι υδρογονάνθρακες ισοδομής έχουν μικρότερη ικανότητα έκρηξης.

2. Ισομερισμός αλκενίων.

3. Ισομερισμός αλκυνίων (αντίδραση A.E. Favorsky).

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

αιθυλο ακετυλενο διμεθυλο ακετυλενο

4. Ισομερισμός αλογονοαλκανίων (Α. Ε. Favorsky, 1907).

5. Ισομερισμός κυανιούχου αμμωνίου όταν θερμαίνεται.

Η ουρία συντέθηκε για πρώτη φορά από τον F. Wöhler το 1828 με ισομερισμό κυανικού αμμωνίου όταν θερμανθεί.

Αντιδράσεις που συμβαίνουν με αλλαγή της σύστασης μιας ουσίας

Τέσσερις τύποι τέτοιων αντιδράσεων μπορούν να διακριθούν: συνδυασμός, αποσύνθεση, υποκατάσταση και ανταλλαγή.

1. Οι σύνθετες αντιδράσεις είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες σχηματίζεται μία σύνθετη ουσία από δύο ή περισσότερες ουσίες

Στην ανόργανη χημεία, ολόκληρη η ποικιλία των αντιδράσεων ένωσης μπορεί να εξεταστεί, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των αντιδράσεων για την παραγωγή θειικού οξέος από θείο:

1. Παρασκευή οξειδίου του θείου (IV):

S + O 2 = SO - από δύο απλές ουσίεςσχηματίζεται ένα σύμπλεγμα.

2. Παρασκευή οξειδίου του θείου (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - μια σύνθετη ουσία σχηματίζεται από απλές και σύνθετες ουσίες.

3. Παρασκευή θειικού οξέος:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - μια σύνθετη ουσία σχηματίζεται από δύο σύνθετες ουσίες.

Ένα παράδειγμα αντίδρασης ένωσης στην οποία σχηματίζεται μία σύνθετη ουσία από περισσότερες από δύο αρχικές ουσίες είναι το τελικό στάδιο παραγωγής νιτρικού οξέος:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις των ενώσεων ονομάζονται συνήθως «αντιδράσεις προσθήκης». Όλη η ποικιλία τέτοιων αντιδράσεων μπορεί να εξεταστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας ομάδας αντιδράσεων που χαρακτηρίζει τις ιδιότητες ακόρεστων ουσιών, για παράδειγμα αιθυλενίου:

1. Αντίδραση υδρογόνωσης - προσθήκη υδρογόνου:

CH 2 = CH 2 + H 2 → H 3 - CH 3

αιθένιο → αιθάνιο

2. Αντίδραση ενυδάτωσης – προσθήκη νερού.

3. Αντίδραση πολυμερισμού.

2. Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες σχηματίζονται πολλές νέες ουσίες από μία σύνθετη ουσία.

Στην ανόργανη χημεία, ολόκληρη η ποικιλία τέτοιων αντιδράσεων μπορεί να θεωρηθεί στο μπλοκ των αντιδράσεων για την παραγωγή οξυγόνου με εργαστηριακές μεθόδους:

1. Αποσύνθεση του οξειδίου του υδραργύρου(II) - δύο απλά σχηματίζονται από μία σύνθετη ουσία.

2. Αποσύνθεση νιτρικού καλίου - από μια σύνθετη ουσία σχηματίζεται μια απλή και μια σύνθετη.

3. Αποσύνθεση υπερμαγγανικού καλίου - από μια σύνθετη ουσία σχηματίζονται δύο σύνθετες και μια απλή ουσία, δηλαδή τρεις νέες ουσίες.

Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις αποσύνθεσης μπορούν να θεωρηθούν στο μπλοκ αντιδράσεων για την παραγωγή αιθυλενίου στο εργαστήριο και στη βιομηχανία:

1. Αντίδραση αφυδάτωσης (αποβολή νερού) αιθανόλης:

C 2 H 5 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O

2. Αντίδραση αφυδρογόνωσης (αποβολή υδρογόνου) αιθανίου:

CH 3 - CH 3 → CH 2 = CH 2 + H 2

ή CH 3 - CH 3 → 2C + ZN 2

3. Αντίδραση πυρόλυσης (διάσπασης) προπανίου:

CH 3 - CH 2 - CH 3 → CH 2 = CH 2 + CH 4

3. Οι αντιδράσεις υποκατάστασης είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες άτομα μιας απλής ουσίας αντικαθιστούν άτομα κάποιου στοιχείου σε μια σύνθετη ουσία.

Στην ανόργανη χημεία, ένα παράδειγμα τέτοιων διεργασιών είναι ένα σύνολο αντιδράσεων που χαρακτηρίζει τις ιδιότητες, για παράδειγμα, των μετάλλων:

1. Αλληλεπίδραση μετάλλων αλκαλίων ή αλκαλικών γαιών με νερό:

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

2. Αλληλεπίδραση μετάλλων με οξέα στο διάλυμα:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Αλληλεπίδραση μετάλλων με άλατα στο διάλυμα:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Μεταλλοθερμία:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

Το αντικείμενο της μελέτης της οργανικής χημείας δεν είναι απλές ουσίες, αλλά μόνο ενώσεις. Επομένως, ως παράδειγμα αντίδρασης υποκατάστασης, παρουσιάζουμε τα περισσότερα χαρακτηριστική ιδιότητακορεσμένες ενώσεις, ιδιαίτερα το μεθάνιο, είναι η ικανότητα των ατόμων υδρογόνου του να αντικαθίστανται από άτομα αλογόνου. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η βρωμίωση μιας αρωματικής ένωσης (βενζόλιο, τολουόλιο, ανιλίνη).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

βενζόλιο → βρωμοβενζόλιο

Ας δώσουμε προσοχή στην ιδιαιτερότητα της αντίδρασης υποκατάστασης οργανική ύλη: ως αποτέλεσμα τέτοιων αντιδράσεων, δεν σχηματίζεται μια απλή και μια σύνθετη ουσία, όπως στην ανόργανη χημεία, αλλά δύο πολύπλοκες ουσίες.

Στην οργανική χημεία, οι αντιδράσεις υποκατάστασης περιλαμβάνουν επίσης ορισμένες αντιδράσεις μεταξύ δύο πολύπλοκων ουσιών, για παράδειγμα, τη νίτρωση του βενζολίου. Είναι τυπικά μια αντίδραση ανταλλαγής. Το γεγονός ότι πρόκειται για αντίδραση υποκατάστασης γίνεται σαφές μόνο όταν ληφθεί υπόψη ο μηχανισμός της.

4. Αντιδράσεις ανταλλαγής είναι οι αντιδράσεις κατά τις οποίες δύο σύνθετες ουσίες ανταλλάσσουν τα συστατικά τους

Αυτές οι αντιδράσεις χαρακτηρίζουν τις ιδιότητες των ηλεκτρολυτών και στα διαλύματα προχωρούν σύμφωνα με τον κανόνα του Berthollet, δηλαδή μόνο εάν το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός ιζήματος, αερίου ή ελαφρώς διασπώμενης ουσίας (για παράδειγμα, H 2 O).

Στην ανόργανη χημεία, αυτό μπορεί να είναι ένα σύνολο αντιδράσεων που χαρακτηρίζουν, για παράδειγμα, τις ιδιότητες των αλκαλίων:

1. Αντίδραση εξουδετέρωσης που συμβαίνει με το σχηματισμό αλατιού και νερού.

2. Η αντίδραση μεταξύ αλκαλίου και αλατιού, που συμβαίνει με το σχηματισμό αερίου.

3. Η αντίδραση μεταξύ αλκαλίου και αλατιού, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ιζήματος:

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

ή σε ιοντική μορφή:

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

Στην οργανική χημεία, μπορούμε να εξετάσουμε ένα σύνολο αντιδράσεων που χαρακτηρίζουν, για παράδειγμα, τις ιδιότητες του οξικού οξέος:

1. Η αντίδραση που συμβαίνει με το σχηματισμό ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη - H 2 O:

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Αντίδραση που συμβαίνει με το σχηματισμό αερίου:

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

3. Η αντίδραση που συμβαίνει με το σχηματισμό ιζήματος:

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. Με αλλαγή των καταστάσεων οξείδωσης χημικά στοιχεία, σχηματίζοντας ουσίες

Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, διακρίνονται οι ακόλουθες αντιδράσεις:

1. Αντιδράσεις που συμβαίνουν με αλλαγή των καταστάσεων οξείδωσης των στοιχείων ή αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Αυτές περιλαμβάνουν πολλές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένων όλων των αντιδράσεων υποκατάστασης, καθώς και εκείνες τις αντιδράσεις συνδυασμού και αποσύνθεσης στις οποίες εμπλέκεται τουλάχιστον μία απλή ουσία, για παράδειγμα:

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

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

Σύνθετες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής συντίθενται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ηλεκτρονικό ισοζύγιο.

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

Στην οργανική χημεία, ένα εντυπωσιακό παράδειγμα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής είναι οι ιδιότητες των αλδεΰδων.

1. Ανάγεται στις αντίστοιχες αλκοόλες:

Τα αλδεκύδια οξειδώνονται στα αντίστοιχα οξέα:

2. Αντιδράσεις που συμβαίνουν χωρίς αλλαγή των καταστάσεων οξείδωσης των χημικών στοιχείων.

Αυτές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, όλες τις αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων, καθώς και πολλές αντιδράσεις ενώσεων, πολλές αντιδράσεις αποσύνθεσης, αντιδράσεις εστεροποίησης:

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Με θερμική επίδραση

Με βάση το θερμικό αποτέλεσμα, οι αντιδράσεις χωρίζονται σε εξώθερμες και ενδόθερμες.

1. Οι εξώθερμες αντιδράσεις συμβαίνουν με την απελευθέρωση ενέργειας.

Αυτές περιλαμβάνουν σχεδόν όλες τις σύνθετες αντιδράσεις. Σπάνια εξαίρεση αποτελεί η ενδόθερμη αντίδραση της σύνθεσης του μονοξειδίου του αζώτου (II) από άζωτο και οξυγόνο και η αντίδραση αερίου υδρογόνου με στερεό ιώδιο.

Οι εξώθερμες αντιδράσεις που συμβαίνουν με την απελευθέρωση φωτός ταξινομούνται ως αντιδράσεις καύσης. Η υδρογόνωση του αιθυλενίου είναι ένα παράδειγμα εξώθερμης αντίδρασης. Λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου.

2. Ενδόθερμες αντιδράσεις συμβαίνουν με την απορρόφηση ενέργειας.

Προφανώς, αυτές θα περιλαμβάνουν σχεδόν όλες τις αντιδράσεις αποσύνθεσης, για παράδειγμα:

1. Πυροδότηση ασβεστόλιθου

2. Σπάσιμο βουτανίου

Η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται ή απορροφάται ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ονομάζεται θερμική επίδραση της αντίδρασης και η εξίσωση μιας χημικής αντίδρασης που δείχνει αυτό το αποτέλεσμα ονομάζεται θερμοχημική εξίσωση:

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

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

IV. Σύμφωνα με την κατάσταση συσσωμάτωσης των αντιδρώντων ουσιών (σύνθεση φάσης)

Ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης των αντιδρώντων ουσιών διακρίνονται:

1. Ετερογενείς αντιδράσεις - αντιδράσεις στις οποίες τα αντιδρώντα και τα προϊόντα της αντίδρασης βρίσκονται σε διαφορετικά καταστάσεις συνάθροισης(σε διάφορες φάσεις).

2. Ομογενείς αντιδράσεις - αντιδράσεις στις οποίες τα αντιδρώντα και τα προϊόντα της αντίδρασης βρίσκονται στην ίδια κατάσταση συσσωμάτωσης (στην ίδια φάση).

V. Με καταλυτική συμμετοχή

Με βάση τη συμμετοχή του καταλύτη διακρίνονται:

1. Μη καταλυτικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα χωρίς τη συμμετοχή καταλύτη.

2. Καταλυτικές αντιδράσεις που συμβαίνουν με τη συμμετοχή ενός καταλύτη. Δεδομένου ότι όλες οι βιοχημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών συμβαίνουν με τη συμμετοχή ειδικών βιολογικών καταλυτών πρωτεϊνικής φύσης - ενζύμων, είναι όλες καταλυτικές ή, πιο συγκεκριμένα, ενζυματικές. Πρέπει να σημειωθεί ότι πάνω από το 70% χημική παραγωγήχρησιμοποιούνται καταλύτες.

VI. Προς

Ανάλογα με την κατεύθυνση διακρίνονται:

1. Μη αναστρέψιμες αντιδράσεις συμβαίνουν υπό δεδομένες συνθήκες προς μία μόνο κατεύθυνση. Αυτές περιλαμβάνουν όλες τις αντιδράσεις ανταλλαγής που συνοδεύονται από το σχηματισμό ιζήματος, αερίου ή ελαφρώς διασπώμενης ουσίας (νερό) και όλες τις αντιδράσεις καύσης.

2. Οι αναστρέψιμες αντιδράσεις υπό αυτές τις συνθήκες συμβαίνουν ταυτόχρονα σε δύο αντίθετες κατευθύνσεις. Η συντριπτική πλειοψηφία τέτοιων αντιδράσεων είναι.

Στην οργανική χημεία, το σημάδι της αναστρεψιμότητας αντανακλάται από τα ονόματα - αντώνυμα των διεργασιών:

Υδρογόνωση - αφυδρογόνωση,

Ενυδάτωση - αφυδάτωση,

Πολυμερισμός - αποπολυμερισμός.

Όλες οι αντιδράσεις εστεροποίησης (η αντίθετη διαδικασία, όπως γνωρίζετε, ονομάζεται υδρόλυση) και υδρόλυσης πρωτεϊνών, εστέρων, υδατανθράκων και πολυνουκλεοτιδίων είναι αναστρέψιμες. Η αναστρεψιμότητα αυτών των διεργασιών βασίζεται πιο σημαντική ιδιοκτησίαζωντανός οργανισμός - μεταβολισμός.

VII. Ανάλογα με τον μηχανισμό ροής διακρίνονται:

1. Οι ριζικές αντιδράσεις συμβαίνουν μεταξύ των ριζών και των μορίων που σχηματίζονται κατά την αντίδραση.

Όπως ήδη γνωρίζετε, σε όλες τις αντιδράσεις σπάνε παλιοί χημικοί δεσμοί και σχηματίζονται νέοι χημικοί δεσμοί. Η μέθοδος διάσπασης του δεσμού στα μόρια της αρχικής ουσίας καθορίζει τον μηχανισμό (διαδρομή) της αντίδρασης. Εάν μια ουσία σχηματίζεται από έναν ομοιοπολικό δεσμό, τότε μπορεί να υπάρχουν δύο τρόποι διάσπασης αυτού του δεσμού: αιμολυτικός και ετερολυτικός. Για παράδειγμα, για τα μόρια Cl 2, CH 4, κ.λπ., η αιμολυτική διάσπαση των δεσμών θα οδηγήσει στο σχηματισμό σωματιδίων με ασύζευκτα ηλεκτρόνια, δηλαδή ελεύθερες ρίζες.

Οι ρίζες σχηματίζονται συχνότερα όταν διασπώνται δεσμοί στους οποίους τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων μοιράζονται περίπου εξίσου μεταξύ των ατόμων (μη πολικός ομοιοπολικός δεσμός), αλλά πολλοί πολικοί δεσμοί μπορούν επίσης να σπάσουν με παρόμοιο τρόπο, ιδιαίτερα όταν η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε την αέρια φάση και υπό την επίδραση του φωτός, όπως, για παράδειγμα, στην περίπτωση των διεργασιών που συζητήθηκαν παραπάνω - η αλληλεπίδραση C 12 και CH 4 -. Οι ρίζες είναι πολύ αντιδραστικές επειδή τείνουν να ολοκληρώσουν το στρώμα ηλεκτρονίων τους παίρνοντας ένα ηλεκτρόνιο από άλλο άτομο ή μόριο. Για παράδειγμα, όταν μια ρίζα χλωρίου συγκρούεται με ένα μόριο υδρογόνου, προκαλεί το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων που δεσμεύει τα άτομα υδρογόνου να σπάσει και να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό με ένα από τα άτομα υδρογόνου. Το δεύτερο άτομο υδρογόνου, έχοντας γίνει ρίζα, σχηματίζει ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων με το ασύζευκτο ηλεκτρόνιο του ατόμου χλωρίου από το μόριο Cl 2 που καταρρέει, με αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας ρίζας χλωρίου που προσβάλλει ένα νέο μόριο υδρογόνου κ.λπ.

Οι αντιδράσεις που αντιπροσωπεύουν μια αλυσίδα διαδοχικών μετασχηματισμών ονομάζονται αλυσιδωτές αντιδράσεις. Για την ανάπτυξη της θεωρίας των αλυσιδωτών αντιδράσεων, δύο εξαιρετικοί χημικοί - ο συμπατριώτης μας N. N. Semenov και ο Άγγλος S. A. Hinshelwood τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ.
Η αντίδραση υποκατάστασης μεταξύ χλωρίου και μεθανίου εξελίσσεται παρόμοια:

Οι περισσότερες αντιδράσεις καύσης οργανικών και ανόργανες ουσίες, σύνθεση νερού, αμμωνίας, πολυμερισμός αιθυλενίου, χλωριούχου βινυλίου κ.λπ.

2. Ιονικές αντιδράσεις συμβαίνουν μεταξύ ιόντων που υπάρχουν ήδη ή σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.

Τυπικές ιοντικές αντιδράσεις είναι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρολυτών στο διάλυμα. Τα ιόντα σχηματίζονται όχι μόνο κατά τη διάσταση των ηλεκτρολυτών σε διαλύματα, αλλά και υπό τη δράση ηλεκτρικών εκκενώσεων, θέρμανσης ή ακτινοβολίας. Οι ακτίνες γ, για παράδειγμα, μετατρέπουν τα μόρια του νερού και του μεθανίου σε μοριακά ιόντα.

Σύμφωνα με έναν άλλο ιοντικό μηχανισμό, εμφανίζονται αντιδράσεις προσθήκης υδραλογονιδίων, υδρογόνου, αλογόνων σε αλκένια, οξείδωση και αφυδάτωση αλκοολών, αντικατάσταση του υδροξυλίου της αλκοόλης με αλογόνο. αντιδράσεις που χαρακτηρίζουν τις ιδιότητες των αλδεΰδων και των οξέων. Στην περίπτωση αυτή, τα ιόντα σχηματίζονται από την ετερολυτική διάσπαση των πολικών ομοιοπολικών δεσμών.

VIII. Ανάλογα με το είδος της ενέργειας

κατά την έναρξη της αντίδρασης διακρίνονται:

1. Φωτοχημικές αντιδράσεις. Ξεκινούν από φωτεινή ενέργεια. Εκτός από τις φωτοχημικές διεργασίες της σύνθεσης HCl ή της αντίδρασης του μεθανίου με το χλώριο που συζητήθηκαν παραπάνω, αυτές περιλαμβάνουν την παραγωγή όζοντος στην τροπόσφαιρα ως δευτερογενή ατμοσφαιρικό ρύπο. Ο πρωταρχικός ρόλος σε αυτή την περίπτωση είναι το μονοξείδιο του αζώτου (IV), το οποίο σχηματίζει ρίζες οξυγόνου υπό την επίδραση του φωτός. Αυτές οι ρίζες αλληλεπιδρούν με μόρια οξυγόνου, με αποτέλεσμα το όζον.

Ο σχηματισμός όζοντος συμβαίνει εφόσον υπάρχει αρκετό φως, καθώς το ΝΟ μπορεί να αλληλεπιδράσει με μόρια οξυγόνου για να σχηματίσει το ίδιο NO 2. Η συσσώρευση όζοντος και άλλων δευτερογενών ατμοσφαιρικών ρύπων μπορεί να οδηγήσει σε φωτοχημική αιθαλομίχλη.

Αυτός ο τύπος αντίδρασης περιλαμβάνει επίσης την πιο σημαντική διαδικασία που συμβαίνει φυτικά κύτταρα, - φωτοσύνθεση, το όνομα της οποίας μιλάει από μόνο του.

2. Αντιδράσεις ακτινοβολίας. Εκκινούνται από ακτινοβολία υψηλής ενέργειας - ακτίνες Χ, πυρηνική ακτινοβολία (ακτίνες γ, σωματίδια α - He 2+ κ.λπ.). Με τη βοήθεια αντιδράσεων ακτινοβολίας πραγματοποιείται ταχύτατος ραδιοπολυμερισμός, ραδιόλυση (αποσύνθεση ακτινοβολίας) κ.λπ.

Για παράδειγμα, αντί της παραγωγής φαινόλης σε δύο στάδια από το βενζόλιο, μπορεί να ληφθεί με αντίδραση βενζολίου με νερό υπό την επίδραση της ακτινοβολίας. Σε αυτή την περίπτωση, οι ρίζες [OH] και [H] σχηματίζονται από μόρια νερού, με τα οποία το βενζόλιο αντιδρά για να σχηματίσει φαινόλη:

C 6 H 6 + 2[OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

Ο βουλκανισμός του καουτσούκ μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς θείο χρησιμοποιώντας ραδιοβουλκανισμό και το καουτσούκ που θα προκύψει δεν θα είναι χειρότερο από το παραδοσιακό καουτσούκ.

3. Ηλεκτροχημικές αντιδράσεις. Ξεκινούν από ηλεκτρική ενέργεια. Εκτός από τις γνωστές αντιδράσεις ηλεκτρόλυσης, θα υποδείξουμε επίσης αντιδράσεις ηλεκτροσύνθεσης, για παράδειγμα, αντιδράσεις για τη βιομηχανική παραγωγή ανόργανων οξειδωτικών

4. Θερμοχημικές αντιδράσεις. Ξεκινούν από τη θερμική ενέργεια. Αυτές περιλαμβάνουν όλες τις ενδόθερμες αντιδράσεις και πολλές εξώθερμες αντιδράσεις, η έναρξη των οποίων απαιτεί μια αρχική παροχή θερμότητας, δηλαδή έναρξη της διαδικασίας.

Η ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων που συζητήθηκε παραπάνω αντικατοπτρίζεται στο διάγραμμα.

Η ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων, όπως όλες οι άλλες ταξινομήσεις, είναι υπό όρους. Οι επιστήμονες συμφώνησαν να χωρίσουν τις αντιδράσεις σε ορισμένους τύπους ανάλογα με τα χαρακτηριστικά που προσδιόρισαν. Αλλά οι περισσότεροι χημικοί μετασχηματισμοί μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς τύπους. Για παράδειγμα, ας χαρακτηρίσουμε τη διαδικασία της σύνθεσης αμμωνίας.

Αυτή είναι μια σύνθετη αντίδραση, οξειδοαναγωγική, εξώθερμη, αναστρέψιμη, καταλυτική, ετερογενής (ακριβέστερα, ετερογενής-καταλυτική), που συμβαίνει με μείωση της πίεσης στο σύστημα. Για την επιτυχή διαχείριση της διαδικασίας, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη όλες οι πληροφορίες που παρέχονται. Μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση είναι πάντα πολλαπλής ποιότητας και χαρακτηρίζεται από διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Θέματα Κωδικοποιητή Ενιαίου Κράτους Εξετάσεων: Ταξινόμηση χημικών αντιδράσεων στην οργανική και ανόργανη χημεία.

Χημικές αντιδράσεις - αυτός είναι ένας τύπος αλληλεπίδρασης σωματιδίων όταν ένα από τα ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣλαμβάνονται άλλα που διαφέρουν από αυτά σε ιδιότητες και δομή. Ουσίες που εισαγωσε αντίδραση - αντιδραστήρια. Ουσίες που σχηματίζονταικατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης - προϊόντα.

Κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης καταστρέφονται χημικοί δεσμοί, και σχηματίζονται νέα.

Κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων, τα άτομα που συμμετέχουν στην αντίδραση δεν αλλάζουν. Μόνο η σειρά σύνδεσης των ατόμων στα μόρια αλλάζει. Ετσι, ο αριθμός των ατόμων της ίδιας ουσίας δεν αλλάζει κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης.

Οι χημικές αντιδράσεις ταξινομούνται σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια. Ας εξετάσουμε τους κύριους τύπους ταξινόμησης των χημικών αντιδράσεων.

Ταξινόμηση ανάλογα με τον αριθμό και τη σύνθεση των αντιδρώντων ουσιών

Με βάση τη σύνθεση και τον αριθμό των αντιδρώντων ουσιών, οι αντιδράσεις που συμβαίνουν χωρίς αλλαγή της σύνθεσης των ουσιών χωρίζονται σε αντιδράσεις που συμβαίνουν με αλλαγή στη σύνθεση των ουσιών:

1. Αντιδράσεις που συμβαίνουν χωρίς αλλαγή της σύστασης των ουσιών (Α → Β)

Σε τέτοιες αντιδράσεις στην ανόργανη χημείαΟι αλλοτροπικές μεταβάσεις απλών ουσιών από μια τροποποίηση σε άλλη μπορούν να αποδοθούν:

S ορθορομβική → S μονοκλινική.

ΣΕ οργανική χημείατέτοιες αντιδράσεις περιλαμβάνουν αντιδράσεις ισομερισμού , όταν από ένα ισομερές υπό την επίδραση ενός καταλύτη και εξωτερικοί παράγοντεςλαμβάνεται ένα διαφορετικό (συνήθως ένα δομικό ισομερές).

Για παράδειγμα, ισομερισμός βουτανίου σε 2-μεθυλοπροπάνιο (ισοβουτάνιο):

CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH(CH3)-CH3.

2. Αντιδράσεις που συμβαίνουν με αλλαγή σύνθεσης

• Ενώσεις αντιδράσεων (A + B + ... → Δ)- πρόκειται για αντιδράσεις στις οποίες σχηματίζεται μια νέα σύνθετη ουσία από δύο ή περισσότερες ουσίες. ΣΕ ανόργανη χημείαΟι σύνθετες αντιδράσεις περιλαμβάνουν τις αντιδράσεις καύσης απλών ουσιών, την αλληλεπίδραση βασικών οξειδίων με όξινα κ.λπ. Στην οργανική χημείατέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται αντιδράσεις προσχωρήσεις Αντιδράσεις προσθήκης — Πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες ένα άλλο μόριο προστίθεται στο εν λόγω οργανικό μόριο. Οι αντιδράσεις προσθήκης περιλαμβάνουν αντιδράσεις υδρογόνωση(αλληλεπίδραση με υδρογόνο), ενυδάτωση(σύνδεση νερού), υδροαλογόνωση(προσθήκη υδραλογόνου), πολυμερισμός(προσκόλληση μορίων μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια μακριά αλυσίδα) κ.λπ.

Για παράδειγμα, ενυδάτωση:

CH 2 =CH 2 + H 2 O → CH 3 - CH 2 - OH

• Αντιδράσεις αποσύνθεσης (ΕΝΑ → B+C+…)- πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες σχηματίζονται πολλές λιγότερο σύνθετες ή απλές ουσίες από ένα πολύπλοκο μόριο. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούν να σχηματιστούν τόσο απλές όσο και σύνθετες ουσίες.

Για παράδειγμα, κατά την αποσύνθεση υπεροξείδιο του υδρογόνου:

2Η2Ο2→ 2H 2 O + O 2 .

Στην οργανική χημείαξεχωριστές αντιδράσεις αποσύνθεσης και αντιδράσεις απομάκρυνσης . Αντιδράσεις εξάλειψης — Πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες άτομα ή ατομικές ομάδες διαχωρίζονται από το αρχικό μόριο διατηρώντας παράλληλα τον ανθρακικό σκελετό του.

Για παράδειγμα, η αντίδραση άντλησης υδρογόνου (αφυδρογόνωση) από προπάνιο:

C 3 H 8 → C 3 H 6 + H 2

Κατά κανόνα, το όνομα τέτοιων αντιδράσεων περιέχει το πρόθεμα "de". Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης στην οργανική χημεία συνήθως περιλαμβάνουν το σπάσιμο μιας ανθρακικής αλυσίδας.

Για παράδειγμα, αντίδραση πυρόλυση βουτανίου(διαίρεση σε απλούστερα μόρια με θέρμανση ή υπό την επίδραση ενός καταλύτη):

C 4 H 10 → C 2 H 4 + C 2 H 6

• Αντιδράσεις υποκατάστασης - πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες άτομα ή ομάδες ατόμων μιας ουσίας αντικαθίστανται από άτομα ή ομάδες ατόμων μιας άλλης ουσίας. Στην ανόργανη χημεία Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

AB + C = AC + B.

Για παράδειγμα, πιο ΕΝΕΡΓΟΣ αλογόναεκτοπίζει λιγότερο δραστικές από ενώσεις. ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ιωδιούχο κάλιοΜε χλώριο:

2KI + Cl 2 → 2KCl + I 2.

Μπορούν να αντικατασταθούν τόσο μεμονωμένα άτομα όσο και μόρια.

Για παράδειγμα, κατά τη σύντηξη λιγότερο πτητικά οξείδιασυνωστίζονται έξω πιο ασταθήςαπό άλατα. Ναι, μη πτητικό οξείδιο του πυριτίουεκτοπίζει το μονοξείδιο του άνθρακα από ανθρακικό νάτριοόταν συγχωνεύονται:

Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2

ΣΕ οργανική χημεία Οι αντιδράσεις υποκατάστασης είναι αντιδράσεις στις οποίες μέρος ενός οργανικού μορίου αντικαταστάθηκε σε άλλα σωματίδια. Σε αυτή την περίπτωση, το υποκατεστημένο σωματίδιο, κατά κανόνα, συνδυάζεται με μέρος του μορίου του υποκαταστάτη.

Για παράδειγμα, αντίδραση χλωρίωση μεθανίου:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Όσον αφορά τον αριθμό των σωματιδίων και τη σύνθεση των προϊόντων αλληλεπίδρασης, αυτή η αντίδραση μοιάζει περισσότερο με μια αντίδραση ανταλλαγής. Παρ 'όλα αυτά, με μηχανισμόμια τέτοια αντίδραση είναι μια αντίδραση αντικατάστασης.

• Αντιδράσεις ανταλλαγής - πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες δύο σύνθετες ουσίες ανταλλάσσουν τα συστατικά τους μέρη:

AB + CD = AC + BD

Οι αντιδράσεις ανταλλαγής περιλαμβάνουν αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων, που ρέει σε διαλύματα. αντιδράσεις που απεικονίζουν τις οξεοβασικές ιδιότητες ουσιών και άλλα.

Παράδειγμααντιδράσεις ανταλλαγής στην ανόργανη χημεία - εξουδετέρωση αλκάλι υδροχλωρικού οξέος:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Παράδειγμααντιδράσεις ανταλλαγής στην οργανική χημεία - αλκαλική υδρόλυση του χλωροαιθανίου:

CH 3 -CH 2 -Cl + KOH = CH 3 -CH 2 -OH + KCl

Ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων ανάλογα με τις αλλαγές στην κατάσταση οξείδωσης των στοιχείων που σχηματίζουν ουσίες

Με την αλλαγή της κατάστασης οξείδωσης των στοιχείωνοι χημικές αντιδράσεις χωρίζονται σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, και οι αντιδράσεις συνεχίζονται χωρίς αλλαγή των καταστάσεων οξείδωσηςχημικά στοιχεία.

• Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής (ORR) είναι αντιδράσεις κατά τις οποίες καταστάσεις οξείδωσηςουσίες αλλαγή. Σε αυτή την περίπτωση γίνεται ανταλλαγή ηλεκτρόνια.

ΣΕ ανόργανη χημεία Τέτοιες αντιδράσεις περιλαμβάνουν συνήθως αντιδράσεις αποσύνθεσης, υποκατάστασης, συνδυασμού και όλες τις αντιδράσεις που περιλαμβάνουν απλές ουσίες. Για την εξίσωση του ORR, χρησιμοποιείται η μέθοδος ηλεκτρονικό ισοζύγιο(ο αριθμός των ηλεκτρονίων που δίνονται πρέπει να είναι ίσος με τον αριθμό που ελήφθη) ή μέθοδος ισορροπίας ιόντων ηλεκτρονίων.

ΣΕ οργανική χημεία Διαχωρίζουν τις αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής, ανάλογα με το τι συμβαίνει στο οργανικό μόριο.

Αντιδράσεις οξείδωσης στην οργανική χημείαείναι αντιδράσεις κατά τις οποίες ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου μειώνεταιή ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου στο αρχικό οργανικό μόριο αυξάνεται.

Για παράδειγμα, οξείδωση αιθανόλης υπό τη δράση οξειδίου του χαλκού:

CH 3 -CH 2 -OH + CuO → CH 3 -CH=O + H 2 O + Cu

Αντιδράσεις ανάκτησης στην οργανική χημεία πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου αυξάνεταιή ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου μειώνεταισε ένα οργανικό μόριο.

Για παράδειγμα, ανάκτηση οξική αλδείνη υδρογόνο:

CH 3 -CH=O + H 2 → CH 3 -CH 2 -OH

• Πρωτολυτικές και μεταβολικές αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις κατά τις οποίες οι καταστάσεις οξείδωσης των ατόμων δεν αλλάζουν.

Για παράδειγμα, εξουδετέρωση καυστική σόδα νιτρικό οξύ:

NaOH + HNO 3 = H 2 O + NaNO 3

Ταξινόμηση των αντιδράσεων με θερμική επίδραση

Με βάση το θερμικό αποτέλεσμα, οι αντιδράσεις χωρίζονται σε εξώθερμοςΚαι ενδόθερμος.

Εξώθερμες αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις που συνοδεύονται από απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή θερμότητας (+ Q). Τέτοιες αντιδράσεις περιλαμβάνουν σχεδόν όλες τις αντιδράσεις ένωσης.

Εξαιρέσεις- αντίδραση άζωτοΜε οξυγόνομε την εκπαίδευση μονοξείδιο του αζώτου (II) - ενδόθερμος:

N 2 + O 2 = 2NO - Q

Αέρια αντίδραση υδρογόνομε σκληρό ιώδιοΕπίσης ενδόθερμος:

H 2 + I 2 = 2HI - Q

Οι εξώθερμες αντιδράσεις που παράγουν φως ονομάζονται αντιδράσεις καύση.

Για παράδειγμα, καύση μεθανίου:

CH 4 + O 2 = CO 2 + H 2 O

Επίσης εξώθερμοςείναι:

Ενδόθερμες αντιδράσεις είναι αντιδράσεις που συνοδεύονται από απορρόφηση ενέργειαςμε τη μορφή θερμότητας ( — Ερ ). Κατά κανόνα, οι περισσότερες αντιδράσεις συμβαίνουν με την απορρόφηση θερμότητας αποσύνθεση(αντιδράσεις που απαιτούν παρατεταμένη θέρμανση).

Για παράδειγμα, αποσύνθεση ασβεστόλιθος:

CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q

Επίσης ενδόθερμοςείναι:

• αντιδράσεις υδρόλυσης;
• αντιδράσεις που συμβαίνουν μόνο όταν θερμαίνονται;
• αντιδράσεις που εμφανίζονται μόνοσε πολύ υψηλές θερμοκρασίες ή υπό την επίδραση ηλεκτρικής εκκένωσης.

Για παράδειγμα, μετατροπή οξυγόνου σε όζον:

3O 2 = 2O 3 - Q

ΣΕ οργανική χημεία Με την απορρόφηση της θερμότητας συμβαίνουν αντιδράσεις αποσύνθεσης. Για παράδειγμα, ρωγμές πεντάνιο:

C 5 H 12 → C 3 H 6 + C 2 H 6 - Q.

Ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης των αντιδρώντων ουσιών (ανάλογα με τη σύσταση φάσης)

Οι ουσίες μπορούν να υπάρχουν σε τρεις κύριες καταστάσεις συσσωμάτωσης - σκληρά, υγρόΚαι αεριώδης. Κατά κατάσταση φάσηςμοιραστείτε τις αντιδράσεις ομοιογενήςΚαι ετερογενής.

• Ομοιογενείς αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις στις οποίες βρίσκονται τα αντιδρώντα και τα προϊόντα σε μια φάσηκαι η σύγκρουση των σωματιδίων που αντιδρούν συμβαίνει σε ολόκληρο τον όγκο του μίγματος αντίδρασης. Οι ομοιογενείς αντιδράσεις περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις υγρό-υγρόΚαι αέριο-αέριο.

Για παράδειγμα, οξείδωση διοξείδιο του θείου:

2SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g)

• Ετερογενείς αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις στις οποίες βρίσκονται τα αντιδρώντα και τα προϊόντα σε διάφορες φάσεις. Σε αυτή την περίπτωση, η σύγκρουση των σωματιδίων που αντιδρούν συμβαίνει μόνο στο όριο επαφής φάσης. Τέτοιες αντιδράσεις περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις αέριο-υγρό, αέριο-στερεό, στερεό-στερεό και στερεό-υγρό.

Για παράδειγμα, ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ διοξείδιο του άνθρακα Και υδροξείδιο του ασβεστίου:

CO 2 (g) + Ca (OH) 2 (διάλυμα) = CaCO 3 (tv) + H 2 O

Για να ταξινομήσουμε τις αντιδράσεις κατά κατάσταση φάσης, είναι χρήσιμο να μπορούμε να προσδιορίσουμε καταστάσεις φάσης των ουσιών. Αυτό είναι αρκετά εύκολο να γίνει χρησιμοποιώντας γνώσεις σχετικά με τη δομή της ύλης, ιδιαίτερα για.

Ουσίες με ιωνικός, ατομικόςή μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα, συνήθως σκληράυπό κανονικές συνθήκες? ουσίες με μοριακό πλέγμα, συνήθως, υγράή αέριαυπό κανονικές συνθήκες.

Λάβετε υπόψη ότι όταν θερμαίνονται ή ψύχονται, οι ουσίες μπορούν να αλλάξουν από τη μια φάση στην άλλη. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να εστιάσουμε στις συνθήκες για μια συγκεκριμένη αντίδραση και στις φυσικές ιδιότητες της ουσίας.

Για παράδειγμα, λήψη αέριο σύνθεσηςεμφανίζεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες στις οποίες νερό - ατμός:

CH 4 (g) + H2O (g) = CO (g) + 3H 2 (g)

Έτσι, μεταρρύθμιση ατμού μεθάνιο — ομοιογενής αντίδραση.

Ταξινόμηση των χημικών αντιδράσεων ανάλογα με τη συμμετοχή ενός καταλύτη

Ο καταλύτης είναι μια ουσία που επιταχύνει μια αντίδραση, αλλά δεν αποτελεί μέρος των προϊόντων της αντίδρασης. Ο καταλύτης συμμετέχει στην αντίδραση, αλλά πρακτικά δεν καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Συμβατικά, το διάγραμμα δράσης του καταλύτη ΠΡΟΣ ΤΗΝόταν οι ουσίες αλληλεπιδρούν Α+Βμπορεί να απεικονιστεί ως εξής: A + K = AK; ΑΚ + Β = ΑΒ + Κ.

Ανάλογα με την παρουσία ενός καταλύτη, διακρίνονται οι καταλυτικές και οι μη καταλυτικές αντιδράσεις.

• Καταλυτικές αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις που συμβαίνουν με τη συμμετοχή καταλυτών. Για παράδειγμα, η αποσύνθεση του άλατος Berthollet: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2.
• Μη καταλυτικές αντιδράσεις - Πρόκειται για αντιδράσεις που συμβαίνουν χωρίς τη συμμετοχή καταλύτη. Για παράδειγμα, καύση αιθανίου: 2C 2 H 6 + 5O 2 = 2CO 2 + 6H 2 O.

Όλες οι αντιδράσεις που συμβαίνουν στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών συμβαίνουν με τη συμμετοχή ειδικών πρωτεϊνικών καταλυτών - ενζύμων. Τέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται ενζυματικές.

Ο μηχανισμός δράσης και οι λειτουργίες των καταλυτών συζητούνται λεπτομερέστερα σε ξεχωριστό άρθρο.

Ταξινόμηση των αντιδράσεων ανά κατεύθυνση

Αναστρέψιμες αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις που μπορούν να συμβούν τόσο προς την εμπρός όσο και προς την αντίστροφη κατεύθυνση, δηλ. όταν, υπό δεδομένες συνθήκες, τα προϊόντα αντίδρασης μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους. Οι αναστρέψιμες αντιδράσεις περιλαμβάνουν τις περισσότερες ομοιογενείς αντιδράσεις, εστεροποίηση. αντιδράσεις υδρόλυσης; υδρογόνωση-αφυδρογόνωση, ενυδάτωση-αφυδάτωση; παραγωγή αμμωνίας από απλές ουσίες, οξείδωση διοξειδίου του θείου, παραγωγή υδραλογονιδίων (εκτός από υδροφθόριο) και υδρόθειο. σύνθεση μεθανόλης; παραγωγή και αποσύνθεση ανθρακικών και διττανθρακικών κ.λπ.

Μη αναστρέψιμες αντιδράσεις - πρόκειται για αντιδράσεις που προχωρούν κυρίως προς μία κατεύθυνση, δηλ. Τα προϊόντα της αντίδρασης δεν μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους υπό αυτές τις συνθήκες. Παραδείγματα μη αναστρέψιμων αντιδράσεων: καύση; εκρηκτικές αντιδράσεις? αντιδράσεις που συμβαίνουν με το σχηματισμό αερίου, ιζήματος ή νερού σε διαλύματα. διάλυση αλκαλιμέταλλαστο νερό; και τα λοιπά.

Όταν συμβαίνουν χημικές αντιδράσεις, κάποιοι δεσμοί σπάνε και άλλοι σχηματίζονται. Οι χημικές αντιδράσεις χωρίζονται συμβατικά σε οργανικές και ανόργανες. Οργανικές αντιδράσεις θεωρούνται αντιδράσεις στις οποίες τουλάχιστον ένα από τα αντιδρώντα είναι μια οργανική ένωση που αλλάζει τη μοριακή της δομή κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Διαφορά οργανικές αντιδράσειςαπό τα ανόργανα είναι ότι κατά κανόνα εμπλέκονται μόρια σε αυτά. Ο ρυθμός τέτοιων αντιδράσεων είναι χαμηλός και η απόδοση του προϊόντος είναι συνήθως μόνο 50-80%. Για να αυξηθεί ο ρυθμός αντίδρασης, χρησιμοποιούνται καταλύτες και αυξάνεται η θερμοκρασία ή η πίεση. Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε τους τύπους χημικών αντιδράσεων στην οργανική χημεία.

Ταξινόμηση βάσει της φύσης των χημικών μετασχηματισμών

• Αντιδράσεις υποκατάστασης
• Αντιδράσεις προσθήκης
• Αντίδραση ισομερισμού και αναδιάταξη
• Αντιδράσεις οξείδωσης
• Αντιδράσεις αποσύνθεσης

Αντιδράσεις υποκατάστασης

Κατά τις αντιδράσεις υποκατάστασης, ένα άτομο ή ομάδα ατόμων στο αρχικό μόριο αντικαθίσταται από άλλα άτομα ή ομάδες ατόμων, σχηματίζοντας ένα νέο μόριο. Κατά κανόνα, τέτοιες αντιδράσεις είναι χαρακτηριστικές των κορεσμένων και αρωματικούς υδρογονάνθρακες, Για παράδειγμα:

Αντιδράσεις προσθήκης

Όταν συμβαίνουν αντιδράσεις προσθήκης, ένα μόριο μιας νέας ένωσης σχηματίζεται από δύο ή περισσότερα μόρια ουσιών. Τέτοιες αντιδράσεις είναι τυπικές για ακόρεστες ενώσεις. Υπάρχουν αντιδράσεις υδρογόνωσης (αναγωγής), αλογόνωσης, υδροαλογόνωσης, ενυδάτωσης, πολυμερισμού κ.λπ.:

1. Υδρογόνωση– προσθήκη μορίου υδρογόνου:

Αντίδραση εξάλειψης

Ως αποτέλεσμα των αντιδράσεων απομάκρυνσης, τα οργανικά μόρια χάνουν άτομα ή ομάδες ατόμων και σχηματίζεται μια νέα ουσία που περιέχει έναν ή περισσότερους πολλαπλούς δεσμούς. Οι αντιδράσεις αποβολής περιλαμβάνουν αντιδράσεις αφυδρογόνωση, αφυδάτωση, αφυδροαλογόνωσηκαι ούτω καθεξής.:

Αντιδράσεις ισομερισμού και αναδιάταξη

Κατά τη διάρκεια τέτοιων αντιδράσεων, συμβαίνει ενδομοριακή αναδιάταξη, δηλ. η μετάβαση ατόμων ή ομάδων ατόμων από ένα μέρος του μορίου σε άλλο χωρίς αλλαγή του μοριακού τύπου της ουσίας που συμμετέχει στην αντίδραση, για παράδειγμα:

Αντιδράσεις οξείδωσης

Ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε ένα οξειδωτικό αντιδραστήριο, ο βαθμός οξείδωσης του άνθρακα σε ένα οργανικό άτομο, μόριο ή ιόν αυξάνεται λόγω της απώλειας ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας νέας ένωσης:

Αντιδράσεις συμπύκνωσης και πολυσυμπύκνωσης

Συνίσταται στην αλληλεπίδραση πολλών (δύο ή περισσότερων) οργανικών ενώσεων με το σχηματισμό νέων Συνδέσεις C-Cκαι ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους:

Η πολυσυμπύκνωση είναι ο σχηματισμός ενός μορίου πολυμερούς από μονομερή που περιέχει λειτουργικές ομάδεςμε την απελευθέρωση μιας ένωσης χαμηλού μοριακού βάρους. Σε αντίθεση με τις αντιδράσεις πολυμερισμού, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός πολυμερούς με σύνθεση παρόμοια με το μονομερές, ως αποτέλεσμα των αντιδράσεων πολυσυμπύκνωσης, η σύνθεση του πολυμερούς που προκύπτει διαφέρει από το μονομερές του:

Αντιδράσεις αποσύνθεσης

Αυτή είναι η διαδικασία διάσπασης μιας πολύπλοκης οργανικής ένωσης σε λιγότερο πολύπλοκες ή απλές ουσίες:

C 18 H 38 → C 9 H 18 + C 9 H 20

Ταξινόμηση χημικών αντιδράσεων με μηχανισμούς

Η πορεία των αντιδράσεων με ρήξη ομοιοπολικούς δεσμούς V ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣπιθανώς με δύο μηχανισμούς (δηλαδή, ένα μονοπάτι που οδηγεί στο σπάσιμο ενός παλιού δεσμού και στο σχηματισμό ενός νέου) - ετερολυτική (ιονική) και ομολυτική (ριζική).

Ετερολυτικός (ιονικός) μηχανισμός

Σε αντιδράσεις που προχωρούν σύμφωνα με τον ετερολυτικό μηχανισμό, σχηματίζονται ενδιάμεσα σωματίδια ιοντικού τύπου με φορτισμένο άτομο άνθρακα. Τα σωματίδια που φέρουν θετικό φορτίο ονομάζονται καρβοκατιόντα και τα αρνητικά ονομάζονται καρβανιόντα. Σε αυτή την περίπτωση, δεν συμβαίνει το σπάσιμο του κοινού ζεύγους ηλεκτρονίων, αλλά η μετάβασή του σε ένα από τα άτομα, με το σχηματισμό ενός ιόντος:

Ισχυρά πολικοί, για παράδειγμα H–O, C–O, και εύκολα πολωτικοί, για παράδειγμα C–Br, C–I δεσμοί παρουσιάζουν μια τάση για ετερολυτική διάσπαση.

Οι αντιδράσεις που προχωρούν σύμφωνα με τον ετερολυτικό μηχανισμό χωρίζονται σε πυρηνόφιλο και ηλεκτροφιλικό αντιδράσεις.Ένα αντιδραστήριο που έχει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων για να σχηματίσει έναν δεσμό ονομάζεται πυρηνόφιλο ή δότη ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, HO-, RO-, Cl-, RCOO-, CN-, R-, NH2, H2O, NH3, C2H5OH, αλκένια, αρένες.

Ένα αντιδραστήριο που έχει ένα κενό νέφος ηλεκτρονίωνκαι ικανό να προσκολλήσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων στη διαδικασία σχηματισμού ενός νέου δεσμού Τα ακόλουθα κατιόντα ονομάζονται ηλεκτροφιλικά αντιδραστήρια: H +, R 3 C +, AlCl 3, ZnCl 2, SO 3, BF 3, R-Cl, R. 2 C=O

Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης

Χαρακτηριστικό για τα αλκυλαλογονίδια και τα αρυλ αλογονίδια:

Πυρηνόφιλες αντιδράσεις προσθήκης

Αντιδράσεις ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης

Ηλεκτρόφιλες αντιδράσεις προσθήκης

Ομολυτικό (ριζικός μηχανισμός)

Σε αντιδράσεις που προχωρούν σύμφωνα με τον ομολυτικό (ριζικό) μηχανισμό, στο πρώτο στάδιο ο ομοιοπολικός δεσμός σπάει με το σχηματισμό ριζών. Η προκύπτουσα ελεύθερη ρίζα δρα στη συνέχεια ως επιθετικό αντιδραστήριο. Η διάσπαση δεσμού με ριζικό μηχανισμό είναι τυπική για μη πολικούς ή χαμηλοπολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς (C–C, N–N, C–H).

Διάκριση μεταξύ αντιδράσεων ριζικής υποκατάστασης και ριζικής προσθήκης

Αντιδράσεις ριζικής μετατόπισης

Χαρακτηριστικό των αλκανίων

Αντιδράσεις ριζικής προσθήκης

Χαρακτηριστικό αλκενίων και αλκυνίων

Έτσι, εξετάσαμε τους κύριους τύπους χημικών αντιδράσεων στην οργανική χημεία

Κατηγορίες,