Les réactions chimiques doivent être distinguées des réactions nucléaires. À la suite de réactions chimiques, le nombre total d'atomes de chaque élément chimique et sa composition isotopique ne changent pas. Les réactions nucléaires sont une autre affaire - les processus de transformation des noyaux atomiques résultant de leur interaction avec d'autres noyaux ou particules élémentaires, par exemple la transformation de l'aluminium en magnésium :

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

La classification des réactions chimiques est multiforme, c'est-à-dire qu'elle peut être basée sur diverses caractéristiques. Mais chacune de ces caractéristiques peut inclure des réactions entre des substances inorganiques et organiques.

Considérons la classification des réactions chimiques selon divers critères.

I. Selon le nombre et la composition des substances réactives

Réactions qui se produisent sans modifier la composition des substances.

En chimie inorganique, ces réactions incluent les processus d'obtention de modifications allotropiques d'un élément chimique, par exemple :

C (graphite) ↔ C (diamant)
S (orhombique) ↔ S (monoclinique)
P (blanc) ↔ P (rouge)
Sn (étain blanc) ↔ Sn (étain gris)
3O 2 (oxygène) ↔ 2O 3 (ozone)

En chimie organique, ce type de réaction peut inclure des réactions d'isomérisation, qui se produisent sans modifier non seulement la composition qualitative, mais également quantitative des molécules de substances, par exemple :

1. Isomérisation des alcanes.

La réaction d'isomérisation des alcanes est d'une grande importance pratique, car les hydrocarbures d'isostructure ont une plus faible capacité à exploser.

2. Isomérisation des alcènes.

3. Isomérisation des alcynes (réaction de A.E. Favorsky).

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

éthylacétylène diméthylacétylène

4. Isomérisation des haloalcanes (A. E. Favorsky, 1907).

5. Isomérisation de la cyanite d'ammonium lorsqu'elle est chauffée.

L'urée a été synthétisée pour la première fois par F. Wöhler en 1828 en isomérisant le cyanate d'ammonium lorsqu'il est chauffé.

Réactions qui se produisent avec un changement dans la composition d'une substance

Quatre types de telles réactions peuvent être distingués : combinaison, décomposition, substitution et échange.

1. Les réactions composées sont des réactions dans lesquelles une substance complexe est formée à partir de deux substances ou plus.

En chimie inorganique, toute la variété des réactions composées peut être envisagée, par exemple en utilisant l'exemple des réactions de production d'acide sulfurique à partir du soufre :

1. Préparation de l'oxyde de soufre (IV) :

S + O 2 = SO - à partir de deux substances simples, une substance complexe est formée.

2. Préparation de l'oxyde de soufre (VI) :

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - une substance complexe est formée de substances simples et complexes.

3. Préparation de l'acide sulfurique :

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - une substance complexe est formée de deux substances complexes.

Un exemple de réaction composée dans laquelle une substance complexe est formée à partir de plus de deux substances initiales est l'étape finale de production d'acide nitrique :

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

En chimie organique, les réactions composées sont communément appelées « réactions d’addition ». Toute la variété de telles réactions peut être envisagée à l'aide de l'exemple d'un bloc de réactions caractérisant les propriétés de substances insaturées, par exemple l'éthylène :

1. Réaction d'hydrogénation - ajout d'hydrogène :

CH 2 =CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3

éthène → éthane

2. Réaction d'hydratation - ajout d'eau.

3. Réaction de polymérisation.

2. Les réactions de décomposition sont des réactions dans lesquelles plusieurs nouvelles substances sont formées à partir d'une substance complexe.

En chimie inorganique, toute la variété de ces réactions peut être considérée dans le bloc des réactions de production d'oxygène par des méthodes de laboratoire :

1. Décomposition de l'oxyde de mercure (II) - deux simples sont formés à partir d'une substance complexe.

2. Décomposition du nitrate de potassium - à partir d'une substance complexe, un simple et un complexe se forment.

3. Décomposition du permanganate de potassium - à partir d'une substance complexe, deux substances complexes et une substance simple se forment, c'est-à-dire trois nouvelles substances.

En chimie organique, les réactions de décomposition peuvent être envisagées dans le bloc des réactions de production d'éthylène en laboratoire et dans l'industrie :

1. Réaction de déshydratation (élimination de l'eau) de l'éthanol :

C 2 H 5 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Réaction de déshydrogénation (élimination de l'hydrogène) de l'éthane :

CH 3 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + H 2

ou CH 3 -CH 3 → 2C + ZN 2

3. Réaction de craquage (division) du propane :

CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + CH 4

3. Les réactions de substitution sont des réactions dans lesquelles des atomes d'une substance simple remplacent les atomes d'un élément d'une substance complexe.

En chimie inorganique, un exemple de tels processus est un bloc de réactions caractérisant les propriétés, par exemple, des métaux :

1. Interaction des métaux alcalins ou alcalino-terreux avec l’eau :

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

2. Interaction des métaux avec les acides en solution :

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Interaction des métaux avec les sels en solution :

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Métallothermie :

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

Le sujet de l'étude de la chimie organique ne concerne pas les substances simples, mais uniquement les composés. Par conséquent, à titre d'exemple de réaction de substitution, nous présentons la propriété la plus caractéristique des composés saturés, en particulier du méthane, - la capacité de ses atomes d'hydrogène à être remplacés par des atomes d'halogène. Un autre exemple est la bromation d'un composé aromatique (benzène, toluène, aniline).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzène → bromobenzène

Faisons attention à la particularité de la réaction de substitution dans les substances organiques : à la suite de telles réactions, il ne se forme pas une substance simple et complexe, comme en chimie inorganique, mais deux substances complexes.

En chimie organique, les réactions de substitution incluent également certaines réactions entre deux substances complexes, par exemple la nitration du benzène. C'est formellement une réaction d'échange. Le fait qu’il s’agisse d’une réaction de substitution n’apparaît clairement qu’en considérant son mécanisme.

4. Les réactions d'échange sont des réactions dans lesquelles deux substances complexes échangent leurs composants

Ces réactions caractérisent les propriétés des électrolytes et se déroulent dans les solutions selon la règle de Berthollet, c'est-à-dire uniquement si le résultat est la formation d'un précipité, d'un gaz ou d'une substance légèrement dissociée (par exemple, H 2 O).

En chimie inorganique, il peut s'agir d'un bloc de réactions qui caractérisent, par exemple, les propriétés des alcalis :

1. Réaction de neutralisation qui se produit avec formation de sel et d'eau.

2. La réaction entre l'alcali et le sel, qui se produit avec formation de gaz.

3. La réaction entre l'alcali et le sel, entraînant la formation d'un précipité :

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

ou sous forme ionique :

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

En chimie organique, on peut considérer un bloc de réactions qui caractérisent, par exemple, les propriétés de l'acide acétique :

1. La réaction qui se produit avec la formation d'un électrolyte faible - H 2 O :

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Réaction qui se produit avec formation de gaz :

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

3. La réaction qui se produit avec formation d'un précipité :

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. En modifiant les états d'oxydation des éléments chimiques formant des substances

Sur la base de cette caractéristique, on distingue les réactions suivantes :

1. Réactions qui se produisent avec un changement dans les états d'oxydation des éléments ou réactions redox.

Celles-ci incluent de nombreuses réactions, y compris toutes les réactions de substitution, ainsi que les réactions de combinaison et de décomposition dans lesquelles au moins une substance simple est impliquée, par exemple :

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

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

Les réactions redox complexes sont composées à l'aide de la méthode de la balance électronique.

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

En chimie organique, les propriétés des aldéhydes sont un exemple frappant de réactions redox.

1. Ils sont réduits aux alcools correspondants :

Les aldékydes sont oxydés en acides correspondants :

2. Réactions qui se produisent sans modifier les états d'oxydation des éléments chimiques.

Il s'agit par exemple de toutes les réactions d'échange d'ions, ainsi que de nombreuses réactions de composés, de nombreuses réactions de décomposition, des réactions d'estérification :

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Par effet thermique

Sur la base de l'effet thermique, les réactions sont divisées en exothermiques et endothermiques.

1. Des réactions exothermiques se produisent avec la libération d'énergie.

Celles-ci incluent presque toutes les réactions composées. Une rare exception est la réaction endothermique de synthèse de l'oxyde nitrique (II) à partir de l'azote et de l'oxygène et la réaction de l'hydrogène gazeux avec l'iode solide.

Les réactions exothermiques qui se produisent lors de la libération de lumière sont classées comme réactions de combustion. L'hydrogénation de l'éthylène est un exemple de réaction exothermique. Il fonctionne à température ambiante.

2. Des réactions endothermiques se produisent lors de l’absorption d’énergie.

Évidemment, celles-ci incluront presque toutes les réactions de décomposition, par exemple :

1. Cuisson du calcaire

2. Fissuration du butane

La quantité d'énergie libérée ou absorbée à la suite d'une réaction est appelée effet thermique de la réaction, et l'équation d'une réaction chimique indiquant cet effet est appelée équation thermochimique :

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

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

IV. Selon l'état d'agrégation des substances en réaction (composition des phases)

Selon l'état d'agrégation des substances en réaction, on les distingue :

1. Réactions hétérogènes - réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction sont dans différents états d'agrégation (dans différentes phases).

2. Réactions homogènes - réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction sont dans le même état d'agrégation (dans la même phase).

V. Par participation catalyseur

En fonction de la participation du catalyseur, on distingue :

1. Réactions non catalytiques se produisant sans la participation d'un catalyseur.

2. Réactions catalytiques se produisant avec la participation d'un catalyseur. Étant donné que toutes les réactions biochimiques se produisant dans les cellules des organismes vivants se produisent avec la participation de catalyseurs biologiques spéciaux de nature protéique - des enzymes, elles sont toutes catalytiques ou, plus précisément, enzymatiques. A noter que plus de 70 % des industries chimiques utilisent des catalyseurs.

VI. Vers

Selon la direction on les distingue :

1. Des réactions irréversibles se produisent dans des conditions données dans une seule direction. Il s'agit notamment de toutes les réactions d'échange accompagnées de formation d'un précipité, d'un gaz ou d'une substance légèrement dissociée (eau) et de toutes les réactions de combustion.

2. Les réactions réversibles dans ces conditions se déroulent simultanément dans deux directions opposées. L’écrasante majorité de ces réactions le sont.

En chimie organique, le signe de réversibilité se traduit par les noms - antonymes des processus :

Hydrogénation - déshydrogénation,

Hydratation - déshydratation,

Polymérisation - dépolymérisation.

Toutes les réactions d'estérification (le processus inverse, comme vous le savez, est appelé hydrolyse) et d'hydrolyse des protéines, des esters, des glucides et des polynucléotides sont réversibles. La réversibilité de ces processus est à la base de la propriété la plus importante d'un organisme vivant : le métabolisme.

VII. Selon le mécanisme d'écoulement, on les distingue :

1. Des réactions radicalaires se produisent entre les radicaux et les molécules formées au cours de la réaction.

Comme vous le savez déjà, dans toutes les réactions, les anciennes liaisons chimiques sont rompues et de nouvelles liaisons chimiques se forment. La méthode de rupture de la liaison dans les molécules de la substance de départ détermine le mécanisme (chemin) de la réaction. Si une substance est formée par une liaison covalente, il peut alors y avoir deux manières de rompre cette liaison : hémolytique et hétérolytique. Par exemple, pour les molécules Cl 2, CH 4, etc., un clivage hémolytique des liaisons est réalisé ; il conduira à la formation de particules avec des électrons non appariés, c'est-à-dire des radicaux libres.

Les radicaux se forment le plus souvent lorsque des liaisons sont rompues dans lesquelles les paires d'électrons partagées sont partagées à peu près également entre les atomes (liaison covalente non polaire), mais de nombreuses liaisons polaires peuvent également être rompues de la même manière, en particulier lorsque la réaction a lieu dans en phase gazeuse et sous l'influence de la lumière, comme par exemple dans le cas des processus évoqués ci-dessus - l'interaction de C 12 et CH 4 -. Les radicaux sont très réactifs car ils ont tendance à compléter leur couche électronique en prenant un électron d’un autre atome ou molécule. Par exemple, lorsqu’un radical de chlore entre en collision avec une molécule d’hydrogène, la paire d’électrons partagée liant les atomes d’hydrogène se brise et forme une liaison covalente avec l’un des atomes d’hydrogène. Le deuxième atome d'hydrogène, devenu radical, forme une paire d'électrons commune avec l'électron non apparié de l'atome de chlore de la molécule Cl 2 qui s'effondre, ce qui entraîne la formation d'un radical chlore qui attaque une nouvelle molécule d'hydrogène, etc.

Les réactions qui représentent une chaîne de transformations successives sont appelées réactions en chaîne. Pour le développement de la théorie des réactions en chaîne, deux chimistes exceptionnels - notre compatriote N. N. Semenov et l'Anglais S. A. Hinshelwood ont reçu le prix Nobel.
La réaction de substitution entre le chlore et le méthane se déroule de la même manière :

La plupart des réactions de combustion de substances organiques et inorganiques, de synthèse d'eau, d'ammoniac, de polymérisation de l'éthylène, du chlorure de vinyle, etc., se déroulent par le mécanisme radicalaire.

2. Les réactions ioniques se produisent entre les ions déjà présents ou formés lors de la réaction.

Les réactions ioniques typiques sont les interactions entre électrolytes en solution. Les ions se forment non seulement lors de la dissociation des électrolytes dans les solutions, mais également sous l'influence de décharges électriques, d'échauffement ou de rayonnement. Les rayons gamma, par exemple, convertissent les molécules d’eau et de méthane en ions moléculaires.

Selon un autre mécanisme ionique, des réactions d'addition d'halogénures d'hydrogène, d'hydrogène, d'halogènes aux alcènes, d'oxydation et de déshydratation des alcools, de remplacement de l'alcool hydroxyle par un halogène se produisent ; réactions caractérisant les propriétés des aldéhydes et des acides. Dans ce cas, les ions sont formés par clivage hétérolytique de liaisons covalentes polaires.

VIII. Selon le type d'énergie

initiant la réaction, on distingue :

1. Réactions photochimiques. Ils sont initiés par l’énergie lumineuse. Outre les processus photochimiques de synthèse de HCl ou de réaction du méthane avec le chlore évoqués ci-dessus, ceux-ci incluent la production d'ozone dans la troposphère en tant que polluant atmosphérique secondaire. Le rôle principal dans ce cas est l'oxyde nitrique (IV), qui, sous l'influence de la lumière, forme des radicaux oxygène. Ces radicaux interagissent avec les molécules d’oxygène, formant ainsi de l’ozone.

La formation d'ozone se produit tant qu'il y a suffisamment de lumière, car le NO peut interagir avec les molécules d'oxygène pour former le même NO 2. L’accumulation d’ozone et d’autres polluants atmosphériques secondaires peut entraîner un smog photochimique.

Ce type de réaction inclut également le processus le plus important se produisant dans les cellules végétales : la photosynthèse, dont le nom parle de lui-même.

2. Réactions aux radiations. Ils sont initiés par des rayonnements à haute énergie - rayons X, rayonnements nucléaires (rayons γ, particules a - He 2+, etc.). A l'aide de réactions radiologiques, on réalise une radiopolymérisation très rapide, une radiolyse (décomposition par rayonnement), etc.

Par exemple, au lieu de produire du phénol à partir du benzène en deux étapes, celui-ci peut être obtenu en faisant réagir le benzène avec de l'eau sous l'influence d'un rayonnement. Dans ce cas, les radicaux [OH] et [H] sont formés à partir de molécules d'eau, avec lesquelles le benzène réagit pour former du phénol :

C 6 H 6 + 2[OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

La vulcanisation du caoutchouc peut être réalisée sans soufre par radiovulcanisation, et le caoutchouc obtenu ne sera pas pire que le caoutchouc traditionnel.

3. Réactions électrochimiques. Ils sont initiés par un courant électrique. En plus des réactions d'électrolyse bien connues, nous indiquerons également les réactions d'électrosynthèse, par exemple les réactions pour la production industrielle d'oxydants inorganiques.

4. Réactions thermochimiques. Ils sont initiés par l'énergie thermique. Celles-ci incluent toutes les réactions endothermiques et de nombreuses réactions exothermiques, dont le démarrage nécessite un apport initial de chaleur, c'est-à-dire le démarrage du processus.

La classification des réactions chimiques discutée ci-dessus est reflétée dans le diagramme.

La classification des réactions chimiques, comme toutes les autres classifications, est conditionnelle. Les scientifiques ont convenu de diviser les réactions en certains types en fonction des caractéristiques identifiées. Mais la plupart des transformations chimiques peuvent être classées en différents types. Par exemple, caractérisons le processus de synthèse de l'ammoniac.

Il s'agit d'une réaction composée, redox, exothermique, réversible, catalytique, hétérogène (plus précisément hétérogène-catalytique), se produisant avec une diminution de la pression dans le système. Pour réussir à gérer le processus, il est nécessaire de prendre en compte toutes les informations fournies. Une réaction chimique spécifique est toujours multi-qualitative et se caractérise par différentes caractéristiques.

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Classification des réactions chimiques

Les réactions chimiques sont des processus chimiques à la suite desquels certaines substances en forment d'autres qui en diffèrent par leur composition et (ou) leur structure. Au cours des réactions chimiques, un changement dans les substances se produit nécessairement, dans lequel d'anciennes liaisons sont rompues et de nouvelles liaisons se forment entre les atomes. Signes de réactions chimiques : Du gaz est libéré Un précipité se forme 3) Un changement de couleur des substances se produit De la chaleur et de la lumière sont libérées ou absorbées

Réactions chimiques en chimie inorganique

Réactions chimiques en chimie inorganique

Réactions chimiques en chimie inorganique 1. En modifiant les états d'oxydation des éléments chimiques : Réactions redox : Les réactions redox sont des réactions qui se produisent avec une modification des états d'oxydation des éléments. Intermoléculaire est une réaction qui se produit avec un changement de l'état d'oxydation des atomes dans différentes molécules. -2 +4 0 2H 2 S + H 2 SO 3 → 3S + 3H 2 O +2 -1 +2,5 -2 2Na 2 S 2 O 3 + H 2 O 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaOH

Réactions chimiques en chimie inorganique 1. En modifiant les états d'oxydation des éléments chimiques formant des substances : Réactions redox : 2. Intramoléculaire - il s'agit d'une réaction qui se produit avec un changement de l'état d'oxydation de différents atomes dans une molécule. -3 +5 t 0 +3 (NH4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 +4H 2 O La dismutation est une réaction qui se produit avec une augmentation et une diminution simultanées de l'état d'oxydation des atomes du même élément . +1 +5 -1 3NaClO → NaClO 3 + 2NaCl

2.1. Réactions qui se produisent sans modifier la composition des substances En chimie inorganique, ces réactions incluent les processus d'obtention de modifications allotropiques d'un élément chimique, par exemple : C (graphite) C (diamant) 3O 2 (oxygène) 2O 3 (ozone) Sn ( étain blanc) Sn ( étain gris) S (rhombique) S (plastique) P (rouge) P (blanc) Réactions chimiques en chimie inorganique 2. Selon le nombre et la composition des substances en réaction :

Réactions chimiques en chimie inorganique 2. Par le nombre et la composition des réactifs : 2.2. Réactions qui se produisent lors d'une modification de la composition d'une substance. Les réactions composées sont des réactions dans lesquelles une substance complexe est formée à partir de deux substances ou plus. En chimie inorganique, toute la variété des réactions composées peut être envisagée à l'aide de l'exemple de la réaction de production d'acide sulfurique à partir du soufre : a) obtention d'oxyde de soufre (IV) : S + O 2  SO 2 - une substance complexe est formée de deux substances simples, b) obtention d'oxyde de soufre (VI ) : 2 SO 2 + O 2 2SO 3 - une substance complexe est formée à partir d'une substance simple et d'une substance complexe, c) production d'acide sulfurique : SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - une substance complexe est formée de deux substances complexes.

Réactions chimiques en chimie inorganique 2. Selon le nombre et la composition des substances en réaction : 2. Les réactions de décomposition sont les réactions dans lesquelles plusieurs nouvelles substances sont formées à partir d'une substance complexe. En chimie inorganique, toute la variété de ces réactions peut être considérée dans le bloc de réactions de production d'oxygène par des méthodes de laboratoire : a) décomposition de l'oxyde de mercure(II) : 2HgO  t 2Hg + O 2  - à partir d'une substance complexe deux simples ceux-ci se forment. b) décomposition du nitrate de potassium : 2KNO 3  t 2KNO 2 + O 2  - à partir d'une substance complexe, un simple et un complexe se forment. c) décomposition du permanganate de potassium : 2 KMnO 4 → t K 2 MnO 4 + MnO 2 +O 2 - à partir d'une substance complexe, deux complexes et un simple se forment.

Réactions chimiques en chimie inorganique 2. Selon le nombre et la composition des substances en réaction : 3. Les réactions de substitution sont les réactions à la suite desquelles les atomes d'une substance simple remplacent les atomes d'un élément dans une substance complexe. En chimie inorganique, un exemple de tels processus est un bloc de réactions caractérisant les propriétés des métaux : a) interaction de métaux alcalins ou alcalino-terreux avec l'eau : 2 Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2  Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2  b) interaction des métaux avec les acides en solution : Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2  c) interaction des métaux avec les sels en solution : Fe + Cu SO 4 = FeSO 4 + Cu d ) métallothermie : 2Al + Cr 2 O 3  t Al 2 O 3 + 2Cr

4. Les réactions d'échange sont les réactions dans lesquelles deux substances complexes échangent leurs éléments constitutifs. Ces réactions caractérisent les propriétés des électrolytes et se déroulent dans les solutions selon la règle de Berthollet, c'est-à-dire uniquement si le résultat est la formation d'un précipité, d'un gaz ou légèrement. substance dissociante (par exemple, H 2 O). En inorganique, il peut s'agir d'un bloc de réactions caractérisant les propriétés des alcalis : a) réaction de neutralisation, qui se produit avec formation de sel et d'eau : NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O ou sous forme ionique : OH - + H + = H 2 O b ) réaction entre un alcali et un sel, qui se produit avec formation de gaz : 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3  + 2 H 2 O c) réaction entre un alcali et un sel , qui se produit avec la formation d'un précipité : Cu SO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2  + K 2 SO 4 Réactions chimiques en chimie inorganique 2. Selon le nombre et la composition des substances en réaction :

Réactions chimiques en chimie inorganique 3. Selon l'effet thermique : 3.1. Réactions exothermiques : Les réactions exothermiques sont des réactions qui se produisent avec la libération d'énergie dans l'environnement extérieur. Celles-ci incluent presque toutes les réactions composées. Les réactions exothermiques qui se produisent avec la libération de lumière sont classées comme réactions de combustion, par exemple : 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + Q 3.2. Réactions endothermiques : Les réactions endothermiques sont des réactions qui se produisent avec l'absorption d'énergie dans l'environnement extérieur. Il s'agit de presque toutes les réactions de décomposition, par exemple : Calcination du calcaire : CaCO 3  t CaO + CO 2  - Q

Réactions chimiques en chimie inorganique 4. Réversibilité du procédé : 4.1. Réactions irréversibles : les réactions irréversibles se déroulent dans une seule direction dans des conditions données. Ces réactions comprennent toutes les réactions d'échange accompagnées de la formation d'un précipité, d'un gaz ou d'une substance peu dissociable (eau) et toutes les réactions de combustion : S + O 2  SO 2 ; 4 P + 5O 2  2P 2 O 5 ; Cu SO 4 + 2KOH  Cu(OH) 2  + K 2 SO 4 4.2. Réactions réversibles : Des réactions réversibles dans des conditions données se produisent simultanément dans deux directions opposées. L’écrasante majorité de ces réactions le sont. Par exemple : 2 SO 2 + O 2 2SO 3 N 2 +3H 2 2NH 3

Les catalyseurs sont des substances qui participent à une réaction chimique et changent de vitesse ou de direction, mais à la fin de la réaction restent inchangées qualitativement et quantitativement. 5.1. Réactions non catalytiques : Les réactions non catalytiques sont des réactions qui se produisent sans la participation d'un catalyseur : 2HgO  t 2Hg + O 2  2Al + 6HCl  t 2AlCl 3 + 3H 2  5.2. Réactions catalytiques : Les réactions catalytiques sont des réactions qui se produisent. avec la participation d'un catalyseur : t ,MnO 2 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2  P,t CO + NaOH  H-CO-ONa Réactions chimiques en chimie inorganique 5. Implication du catalyseur

Réactions chimiques en chimie inorganique 6. Présence d'interface de phase 6.1. Réactions hétérogènes : Les réactions hétérogènes sont des réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction sont dans différents états d'agrégation (dans différentes phases) : FeO(s) + CO(g)  Fe(s) + CO 2 (g) + Q 2 Al (s) + 3С u С l 2 (solution) = 3С u(s) + 2AlCl 3 (solution) CaC 2 (s) + 2H 2 O (l) = C 2 H 2  + Ca( OH) 2 (solution ) 6.2. Réactions homogènes : Les réactions homogènes sont des réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction sont dans le même état d'agrégation (dans la même phase) : 2C 2 H 6 (g) + 7O 2 (g)  4CO 2 (g) + 6H 2 O (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) + Q H 2 (g) + F 2 (g) = 2HF (g)

Chaque enseignant est confronté au problème du manque de temps d’enseignement. Plus précisément, il n’y fait même pas face, mais travaille constamment dans des conditions de carence chronique. De plus, au fil des années, cette dernière n'a cessé d'augmenter en raison du compactage du matériel pédagogique, de la réduction du nombre d'heures allouées à l'étude de la chimie et de la complication des tâches d'apprentissage conçues pour avoir un impact développemental diversifié sur le développement de l'étudiant. personnalité.

Pour résoudre cette contradiction toujours croissante, il est important, d'une part, de révéler de manière convaincante à l'étudiant l'importance de l'éducation, la nécessité de s'y intéresser personnellement et les perspectives d'autonomie dans son acquisition. D'autre part, intensifier le processus éducatif (ETP) réalisé à l'école. Le premier peut être atteint si la formation est structurée de telle manière que l'étudiant VEUT et SOIT CAPABLE de se reconnaître comme SUJET D'APPRENTISSAGE, c'est-à-dire en tant que participant au programme éducatif qui comprend et accepte ses objectifs, sait comment les atteindre et s’efforce d’élargir la gamme de ces méthodes. Ainsi, les conditions principales pour la transformation d'un étudiant en matière d'apprentissage (dans le cadre de l'enseignement disciplinaire de la chimie) sont sa compétence dans le contenu des questions pédagogiques considérées et les méthodes de sa maîtrise et son orientation vers la réalisation d'une approche holistique. connaissances dans le sujet.

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Classification des réactions chimiques en chimie inorganique et organique.

/pour aider un jeune professeur/

Objectif : systématiser les connaissances des étudiants sur les approches de classification des réactions chimiques. Objectifs pédagogiques : · répéter et résumer les informations sur la classification des réactions chimiques selon l'attribut - le nombre de substances initiales et résultantes ; considérer les lois de conservation de la masse des substances et de l'énergie dans les réactions chimiques comme un cas particulier de manifestation d'une loi universelle de la nature.

Objectifs pédagogiques : · prouver le rôle prépondérant de la théorie dans la connaissance de la pratique ; · montrer aux élèves la relation entre des processus opposés ; · prouver la matérialité des processus étudiés ;

Tâches de développement : · développement de la pensée logique par comparaison, généralisation, analyse, systématisation.

Type de cours : cours sur l'application intégrée des connaissances.

Méthodes et techniques : conversation, travail écrit, enquête frontale.

Progression de la leçon I. Moment d'organisation

II. Motiver les activités d'apprentissage des élèves, communiquer le sujet, les buts et les objectifs de la leçon.

III. Tester les connaissances des étudiants sur des éléments factuels.

Conversation frontale : 1. Quels types de réactions chimiques connaissez-vous ? (réactions de décomposition, de combinaison, de substitution et d'échange). 2. Définir une réaction de décomposition ? (Les réactions de décomposition sont des réactions dans lesquelles deux ou plusieurs nouvelles substances simples ou moins complexes sont formées à partir d'une substance complexe). 3. Définir une réaction composée ? (Les réactions composées sont des réactions dans lesquelles deux substances ou plus forment une substance plus complexe). 4. Définir une réaction de substitution ? (Les réactions de substitution sont des réactions dans lesquelles les atomes d'une substance simple remplacent les atomes de l'un des éléments d'une substance complexe). 5Définir une réaction d'échange ? (Les réactions d'échange sont des réactions dans lesquelles deux substances complexes échangent leurs éléments constitutifs). 6. Quelle est la base de cette classification ? (la base de la classification est le nombre de substances initiales et formées)

IV. Tester les connaissances des étudiants sur les concepts de base, les lois, les théories et leur capacité à expliquer leur essence.

1. Expliquer l'essence des réactions chimiques. (L'essence des réactions chimiques se résume à la rupture des liaisons dans les substances de départ et à la formation de nouvelles liaisons chimiques dans les produits de réaction. Dans le même temps, le nombre total d'atomes de chaque élément reste constant, par conséquent, la masse de les substances ne changent pas à la suite de réactions chimiques.)
2. Par qui et quand ce modèle a-t-il été établi ? (En 1748, le scientifique russe M.V. Lomonossov - la loi de conservation de la masse des substances).

V. Vérifier la profondeur de la compréhension des connaissances, le degré de généralisation.

Tâche : déterminer le type de réaction chimique (composé, décomposition, substitution, échange). Expliquez les conclusions auxquelles vous êtes parvenu. Disposez les coefficients. (TIC)

	OPTION 1	OPTION 2	OPTION 3
	Mg + O 2 =MgO	Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2	Cu + O 2 = CuO
	K + H 2 O = KOH + H2	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 = MgCl2 + H2	Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2
	Zn + Cu(NO 3 ) 2 =Cu+Zn(NO 3 ) 2	Al 2 O 3 + HCl = AlCl 3 +H 2 O	SO 2 + H2O ↔ H 2 SO 3
	CaO + H 2 O = Ca(OH)2	P2O5 + H2O = H3PO4	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 = MgCl2 + H2

VI Classification des réactions chimiques en chimie organique.

R : En chimie inorganique, dans les réactions composées et en chimie organique, ces réactions sont souvent appelées réactions d'addition (réactions dans lesquelles deux ou plusieurs molécules de substances réactives sont combinées en une seule). Elles impliquent généralement des composés contenant une double ou triple liaison. Types de réactions d'addition : hydrogénation, hydratation, hydrohalogénation, halogénation, polymérisation. Exemples de ces réactions :

1. L'hydrogénation est la réaction d'ajout d'une molécule d'hydrogène à une liaison multiple :

H 2 C = CH 2 + H 2 → CH 3 – CH 3

éthylène éthane

≡ CH + H 2 → CH 2 = CH 2

acétylène éthylène

2. Hydrohalogénation - la réaction d'ajout d'un halogénure d'hydrogène à une liaison multiple

H 2 C = CH 2 + HCl → CH 3 ─CH 2 Cl

éthylène chloroéthane

(selon la règle de V.V. Markovnikov)

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

propylène 2 - chloropropane

HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl

chlorure de vinyle acétylène

HC≡C─CH 3 + HCl → H 2 C=CCl─CH 3

propyne 2-chloropropène

3.Hydratation - la réaction d'ajout d'eau via une liaison multiple

H 2 C = CH 2 + H 2 O → CH 3 ─CH 2 OH (alcool primaire)

éthylène éthanol

(l'hydratation du propène et d'autres alcènes produit des alcools secondaires)

HC≡CH + H 2 O → H 3 C─CHO

acétylène aldéhyde – éthanal (réaction de Kucherov)

4.Halogénation - la réaction d'ajout d'une molécule halogène à une liaison multiple

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

propylène 1,2 – dichloropropane

HC≡C─CH 3 + Cl 2 → HCl=CCl─CH 3

propyne 1,2-dichloropropène

5.Polymérisation - réactions au cours desquelles des molécules de substances de faible poids moléculaire se combinent entre elles pour former des molécules de substances de poids moléculaire élevé.

n CH 2 =CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -)n

Polyéthylène éthylène

B : En chimie organique, les réactions de décomposition (élimination) comprennent : la déshydratation, la déshydrogénation, le craquage, la déshydrohalogénation.

Les équations de réaction correspondantes sont :

1.Déshydratation (élimination de l'eau)

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

2.Déshydrogénation (élimination de l'hydrogène)

C 6 H 14 → C 6 H 6 + 4 H 2

hexane benzène

3. Fissuration

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

octane butane butène

4. Déshydrohalogénation (élimination de l'halogénure d'hydrogène)

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

Bromoéthane éthylène

Q : En chimie organique, les réactions de substitution sont comprises plus largement, c'est-à-dire que non pas un atome, mais un groupe d'atomes peut être remplacé, ou pas un atome, mais un groupe d'atomes peut être remplacé. Un type de réaction de substitution comprend la nitration et l'halogénation d'hydrocarbures saturés, de composés aromatiques, d'alcools et de phénol :

C 2 H 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

éthane chloroéthane

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

éthane nitroéthane

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzène bromobenzène

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

benzène nitrobenzène

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Éthanol chloroéthane

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

phénol 2,4,6 - tribromophénol

D : Les réactions d'échange en chimie organique sont caractéristiques des alcools et des acides carboxyliques

HCOOH + NaOH → HCOONa + H 2O

formiate de sodium d'acide formique

(réaction de neutralisation)

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

acétique éthanol acide éthylacétique

(réaction d'estérification ↔ hydrolyse)

VII Sécuriser le ZUN

1. Lorsque l'hydroxyde de fer (3) est chauffé, une réaction se produit
2. L'interaction de l'aluminium avec l'acide sulfurique fait référence à la réaction
3. L'interaction de l'acide acétique avec le magnésium fait référence à la réaction
4. Déterminer le type de réactions chimiques dans la chaîne de transformations :

(utilisation des TIC)

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

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

DÉFINITION

Réaction chimique sont appelées transformations de substances dans lesquelles un changement dans leur composition et (ou) leur structure se produit.

Le plus souvent, les réactions chimiques sont comprises comme le processus de conversion des substances initiales (réactifs) en substances finales (produits).

Les réactions chimiques sont écrites à l'aide d'équations chimiques contenant les formules des substances de départ et des produits de réaction. Selon la loi de conservation de la masse, le nombre d’atomes de chaque élément à gauche et à droite d’une équation chimique est le même. Habituellement, les formules des substances de départ sont écrites à gauche de l'équation et les formules des produits à droite. L'égalité du nombre d'atomes de chaque élément sur les côtés gauche et droit de l'équation est obtenue en plaçant des coefficients stoechiométriques entiers devant les formules des substances.

Les équations chimiques peuvent contenir des informations supplémentaires sur les caractéristiques de la réaction : température, pression, rayonnement, etc., qui sont indiquées par le symbole correspondant au-dessus (ou « en dessous ») du signe égal.

Toutes les réactions chimiques peuvent être regroupées en plusieurs classes présentant certaines caractéristiques.

Classification des réactions chimiques selon le nombre et la composition des substances initiales et résultantes

Selon cette classification, les réactions chimiques sont divisées en réactions de connexion, de décomposition, de substitution et d'échange.

Par conséquent réactions composéesà partir de deux ou plusieurs substances (complexes ou simples), une nouvelle substance est formée. En général, l’équation d’une telle réaction chimique ressemblera à ceci :

Par exemple:

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

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

2Mg + O2 = 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Les réactions du composé sont dans la plupart des cas exothermiques, c'est-à-dire procéder au dégagement de chaleur. Si des substances simples sont impliquées dans la réaction, ces réactions sont le plus souvent des réactions redox (ORR), c'est-à-dire se produisent avec des changements dans les états d’oxydation des éléments. Il est impossible de dire sans ambiguïté si la réaction d'un composé entre des substances complexes sera classée comme ORR.

Les réactions qui aboutissent à la formation de plusieurs autres substances nouvelles (complexes ou simples) à partir d'une substance complexe sont classées comme suit : réactions de décomposition. En général, l’équation de la réaction chimique de décomposition ressemblera à ceci :

Par exemple:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

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

La plupart des réactions de décomposition se produisent lorsqu'elles sont chauffées (1,4,5). Décomposition possible sous l'influence du courant électrique (2). La décomposition des hydrates cristallins, des acides, des bases et des sels d'acides contenant de l'oxygène (1, 3, 4, 5, 7) se produit sans modifier les états d'oxydation des éléments, c'est-à-dire ces réactions ne sont pas liées à l'ODD. Les réactions de décomposition ORR comprennent la décomposition des oxydes, des acides et des sels formés par des éléments dans des états d'oxydation plus élevés (6).

Des réactions de décomposition se retrouvent également en chimie organique, mais sous d'autres noms - craquage (8), déshydrogénation (9) :

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)

À réactions de substitution une substance simple interagit avec une substance complexe, formant une nouvelle substance simple et une nouvelle substance complexe. En général, l’équation d’une réaction de substitution chimique ressemblera à ceci :

Par exemple:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)

2КlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

La plupart des réactions de substitution sont redox (1 – 4, 7). Les exemples de réactions de décomposition dans lesquelles aucun changement des états d'oxydation ne se produit sont rares (5, 6).

Échange de réactions sont des réactions qui se produisent entre des substances complexes dans lesquelles elles échangent leurs éléments constitutifs. Généralement, ce terme est utilisé pour les réactions impliquant des ions en solution aqueuse. En général, l’équation d’une réaction d’échange chimique ressemblera à ceci :

AB + CD = AD + CB

Par exemple:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

Les réactions d'échange ne sont pas redox. Un cas particulier de ces réactions d'échange est la réaction de neutralisation (la réaction des acides avec les alcalis) (2). Les réactions d'échange se déroulent dans le sens où au moins une des substances est éliminée de la sphère réactionnelle sous forme d'une substance gazeuse (3), d'un précipité (4, 5) ou d'un composé peu dissociable, le plus souvent de l'eau (1, 2 ).

Classification des réactions chimiques selon les changements d'états d'oxydation

En fonction de l'évolution des états d'oxydation des éléments qui composent les réactifs et les produits de réaction, toutes les réactions chimiques sont divisées en réactions redox (1, 2) et celles se produisant sans changement d'état d'oxydation (3, 4).

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (agent réducteur)

C 4+ + 4e = C 0 (agent oxydant)

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

Fe 2+ -e = Fe 3+ (agent réducteur)

N 5+ +3e = N 2+ (agent oxydant)

AgNO 3 +HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Classification des réactions chimiques par effet thermique

Selon que la chaleur (énergie) est libérée ou absorbée pendant la réaction, toutes les réactions chimiques sont classiquement divisées en exothermiques (1, 2) et endothermiques (3), respectivement. La quantité de chaleur (énergie) libérée ou absorbée au cours d’une réaction est appelée effet thermique de la réaction. Si l'équation indique la quantité de chaleur libérée ou absorbée, alors ces équations sont appelées thermochimiques.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 kJ (1)

2Mg + O2 = 2MgO + 602,5 kJ (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90,4 kJ (3)

Classification des réactions chimiques selon le sens de la réaction

En fonction du sens de la réaction, on distingue les réversibles (procédés chimiques dont les produits sont capables de réagir entre eux dans les mêmes conditions dans lesquelles ils ont été obtenus pour former les substances de départ) et les irréversibles (procédés chimiques dont les produits ne sont pas capables de réagir entre eux pour former les substances de départ).

Pour les réactions réversibles, l'équation sous forme générale s'écrit généralement comme suit :

A + B ↔ AB

Par exemple:

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

Des exemples de réactions irréversibles comprennent les réactions suivantes :

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

La preuve de l'irréversibilité d'une réaction peut être la libération d'une substance gazeuse, d'un précipité ou d'un composé peu dissociable, le plus souvent de l'eau, comme produits de réaction.

Classification des réactions chimiques selon la présence d'un catalyseur

De ce point de vue, on distingue les réactions catalytiques et non catalytiques.

Un catalyseur est une substance qui accélère la progression d’une réaction chimique. Les réactions qui se produisent avec la participation de catalyseurs sont appelées catalytiques. Certaines réactions ne peuvent avoir lieu sans la présence d’un catalyseur :

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (catalyseur MnO 2)

Souvent, l'un des produits de réaction sert de catalyseur qui accélère cette réaction (réactions autocatalytiques) :

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, où Me est un métal.

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

Leçon 114

Thème de la formation : Classification des réactions chimiques en chimie organique et inorganique.

Durée: 45 minutes

Le but de la leçon : Répéter et généraliser l'idée d'une réaction chimique en tant que processus de transformation, considérer certaines des nombreuses classifications des réactions chimiques selon divers critères.

Objectifs de la leçon:

1) Éducatif – systématiser, généraliser et approfondir les connaissances des étudiants sur les réactions chimiques et leur classification, développer des compétences de travail indépendant, la capacité d'écrire des équations de réaction et d'organiser des coefficients, d'indiquer les types de réactions, de tirer des conclusions et des généralisations.

2) Du développement – développer les compétences d’expression orale et les capacités d’analyse ; développement des capacités cognitives, de la réflexion, de l'attention, de la capacité à utiliser le matériel étudié pour apprendre de nouvelles choses.3) Éducatif – cultiver l'indépendance, la coopération, les qualités morales – le collectivisme, la capacité d'entraide.

Moyens d'éducation : Manuel O.S. Gabrielyan. Chimie - 10, 11. M. : Outarde 2008 ; tableaux de solubilité, tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev, ordinateur,

Méthodes : - Organisation de l'UPD : conversation, explication

Contrôle: enquête frontale, mini-travail indépendant de consolidation.

Type de cours : Répétition, consolidation et systématisation des connaissances précédemment acquises.

Format du cours :

Étapes du cours : 1. Partie organisationnelle : Cible – préparer les élèves à commencer à travailler pendant la leçon.2. Préparation à la perception d'un sujet préalablement étudié. Cible – mise à jour des connaissances précédemment acquises grâce à la restauration des connaissances de soutien – définition d'objectifs.3. Répétition et consolidation du matériel précédemment étudié. Cible – répétition, consolidation et systématisation des connaissances précédemment acquises.4. Résumer, évaluer les activités des élèves, les devoirs. Cible – analyse, introspection, mise en pratique des connaissances théoriques des étudiants.

Plan de travail:

Moment d'organisation……………………………………………………….2 min

Motivation……………………………………………………………………...3 min

Étudier le matériel……………………………………………………30 min

Fixation…………………………………………………………..…..5 min

Conclusions………………………………………………………………………………….…...3 min

Devoirs………………………………………………………….….…2 min

Déroulement de la séance de formation

Salutations, présence

Organiser l’attention des étudiants

Préparation de la leçon

Motivation

Des questions sont posées aux étudiants.

1) Qu'est-ce qu'une réaction chimique ? (le terme « réaction » du latin signifie « opposition », « rebuffade », « réponse »).2) Signes de réactions chimiques ? a) Changement de couleur. b) Une odeur apparaît. c) Formation de sédiments. d) Libération de gaz. e) Libération ou absorption de chaleur. e) Émission de lumière.3) Quelles sont les conditions d'apparition et de déroulement des réactions chimiques ?

a) Chauffage. b) Broyage et mélange. c) Dissolution. d) Ajout de catalyseur. d) Pression.L'enseignant remercie les élèves pour leurs réponses.

Susciter l’intérêt des élèves pour le matériel de cours

Écrire le sujet de la leçon dans un cahier

Apprendre du nouveau matériel

La vie est impossible sans réactions chimiques. Un grand nombre de réactions se produisent dans le monde qui nous entoure. Pour naviguer dans le vaste domaine des réactions chimiques, vous devez connaître leurs types. Dans toute science, la technique de classification est utilisée, ce qui permet de diviser l'ensemble des objets en groupes basés sur des caractéristiques communes. Et aujourd'hui, en classe, nous parlerons des types de réactions chimiques et de la manière dontils sont classés selon des signes. ANNEXE 1

1 signe d'une réaction chimique : "Le nombre et la composition des substances initiales et obtenues." Déterminer quelle substance manque, égaliser une réaction chimique, déterminer le type de réaction chimique ?UN)2 ESCROQUER +H2 DONC 4 = K2 DONC4 + 2 H2 Ôéchange b)C2H2 + H2O =CH3SON composé V)2 N / A + 2 HCI = 2 NaCI + H2 substitution d) CH4 = C+2H2 décomposition 2 signe d’une réaction chimique : "Changement d'état d'oxydation." Nivelez la réaction proposée à l'aide d'une balance électronique et indiquez l'agent oxydant et l'agent réducteur. H2S + 8 HNO3 = H2 DONC4 + 8 NON2 + 4 H2 ÔOVR S- agent réducteur;N- oxydant. H2O + CO2 = H2CO3pas OVR 3 signes d'une réaction chimique : "Effet thermique". Déterminer laquelle des réactions proposées est exothermique ?1) CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O+ Qexothermique 2) 2 HgO = 2 Hg + Ô2 - Qendothermique 4 signe d'une réaction chimique : "État agrégatif des substances." Déterminer le type de réaction chimique en fonction de l'état d'agrégation des substances.1) 3 C2 H2 = C6 H6 hétérogène 2) Zn + S = ZnShomogène 5 signes d'une réaction chimique : "Administration d'autres substances." Identifier la réaction catalytique parmi les réactions proposées ?UN)N2 + 3 H2 = 2 N.H.3 catalytique b) CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2Onon catalytique 6 signe d'une réaction chimique : "Réversibilité". Déterminez parmi celles proposées : laquelle est réversible, c'est-à-dire allant dans deux directions, et certaines irréversibles, allant jusqu'au bout. a) C2H2 + H2 = C2H4réversible b)2N / A + 2 H2 Ô = 2 NaOH + H2 irréversible

Les élèves travaillent avec des réactions basées sur 6 caractéristiques et inscrivent les résultats dans un tableau donné à l'avance pour chacune.(application 2 ).

4. Application des réactions chimiques à la construction (rapports d'étudiants)

Explication du professeur. Diaporama

Écoutez les explications de l'enseignant et visionnez les diapositives. Enregistrer les définitions dans un cahier.

Consolidation

Les élèves effectuent une tâche différenciée sur des feuilles de papier vierges(Annexe 3).

Organisation du travail des étudiants. Contrôle

Terminer la tâche dans un cahier.

Conclusions et résultats de la leçon

Des questions sont posées aux étudiants : 1 ) De quel phénomène parlions-nous aujourd’hui ? 2) Avec quels concepts avons-nous travaillé aujourd'hui ? 3) Quelles compétences avez-vous utilisées pendant la leçon ? 4)Avons-nous atteint les objectifs fixés au début du cours ?

Évaluation des activités des élèves pendant la leçon

Auto-évaluation de l'évaluation des activités de la leçon

Devoirs

UV. Maïakovski Il existe une telle pensée philosophique :Si les étoiles s'illuminent dans le ciel, cela signifie que quelqu'un en a besoin. Si les chimistes étudient la classification des réactions chimiques, alors quelqu'un en a besoin. Et là j'ai envie de vous offrir un petitabstrait , dans lequel il faut montrer par des exemples le sens de tous types de réactions dans la vie réelle, dans sa richesse et sa diversité

(devoirs créatifs).

ANNEXE 1

Les réactions chimiques, ou phénomènes chimiques, sont des processus à la suite desquels, à partir de certaines substances, d'autres se forment, qui diffèrent d'elles par leur composition et (ou) leur structure.

Au cours des réactions chimiques, un changement dans les substances se produit nécessairement, dans lequel d'anciennes liaisons sont rompues et de nouvelles liaisons se forment entre les atomes.

Considérons la classification des réactions chimiques selon divers critères.

I. Selon le nombre et la composition des substances réactives

Réactions qui se produisent sans modifier la composition des substances

En chimie inorganique, ces réactions comprennent des processus de production d'un élément chimique, par exemple :

C (graphite) C (diamant)
P (blanc) P (rouge)
3O2 (oxygène) 2O3 (ozone)

En chimie organique, ce type de réaction peut inclure des réactions d'isomérisation, qui se produisent sans modifier non seulement la composition qualitative, mais également quantitative des molécules de substances, par exemple :

Isomérisation.

La réaction d'isomérisation des alcanes est d'une grande importance pratique, car les hydrocarbures d'isostructure ont une plus faible capacité à exploser.

Réactions qui se produisent avec un changement dans la composition d'une substance

Quatre types de telles réactions peuvent être distingués :connexion, décomposition, substitution et échange.

Réactions composées- Ce sont des réactions dans lesquelles une substance complexe est formée à partir de deux ou plusieurs substances. En chimie inorganique, toute la variété des réactions composées peut être envisagée, par exemple en utilisant l'exemple des réactions de production d'acide sulfurique à partir du soufre :

Préparation de l'oxyde de soufre (IV) :

S + O2 = SO2 – à partir de deux substances simples, une substance complexe est formée.

Préparation de l'oxyde de soufre (VI) :

2SO2 + O2

2SO3

– à partir de substances simples et complexes, un complexe se forme.

Un exemple de réaction composée dans laquelle une substance complexe est formée à partir de plus de deux substances initiales est l'étape finale de production d'acide nitrique :

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

En chimie organique, les réactions composées sont communément appelées « réactions d’addition ». Toute la variété de telles réactions peut être envisagée à l'aide de l'exemple d'un bloc de réactions caractérisant les propriétés de substances insaturées, par exemple l'éthylène :

Réaction d'hydrogénation - ajout d'hydrogène :

Réactions de décomposition- Ce sont des réactions dans lesquelles plusieurs nouvelles substances sont formées à partir d'une substance complexe.

En chimie inorganique, toute la variété de ces réactions peut être considérée dans le bloc des réactions de production d'oxygène par des méthodes de laboratoire :

Décomposition de l'oxyde de mercure (II) :

2HgO

2Hg + O2

– à partir d'une substance complexe, deux substances simples sont formées.

En chimie organique, les réactions de décomposition peuvent être envisagées dans le bloc des réactions de production d'éthylène en laboratoire et dans l'industrie :

Réaction de déshydratation (élimination de l'eau) de l'éthanol :

Réaction de déshydrogénation (élimination de l'hydrogène) de l'éthane :

Réactions de substitution- ce sont des réactions à la suite desquelles des atomes d'une substance simple remplacent les atomes d'un élément dans une substance complexe. En chimie inorganique, un exemple de tels processus est un bloc de réactions caractérisant les propriétés, par exemple, des métaux :

Réaction des métaux alcalins ou alcalino-terreux avec l’eau :
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Interaction des métaux avec les acides en solution :

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Le sujet de l'étude de la chimie organique ne concerne pas les substances simples, mais uniquement les composés. Ainsi, à titre d'exemple de réaction de substitution, nous présentons la propriété la plus caractéristique des composés saturés, en particulier du méthane, - la capacité de ses atomes d'hydrogène à être remplacés par des atomes d'halogène :

CH3Cl

HCl

chlorométhane

En chimie organique, les réactions de substitution incluent également certaines réactions entre deux substances complexes, par exemple la nitration du benzène :

+HNO3

C6H5NO2

H2O

benzène

nitrobenzène

C'est formellement une réaction d'échange. Le fait qu’il s’agisse d’une réaction de substitution n’apparaît clairement qu’en considérant son mécanisme.

Échange de réactions - Ce sont des réactions dans lesquelles deux substances complexes échangent leurs éléments constitutifs.

Ces réactions caractérisent les propriétés des électrolytes et se déroulent dans les solutions selon la règle de Berthollet, c'est-à-dire uniquement si le résultat est la formation d'un précipité, d'un gaz ou d'une substance légèrement dissociée (par exemple, H2O).

En chimie inorganique, il peut s'agir d'un bloc de réactions caractérisant par exemple les propriétés des alcalis :

Réaction de neutralisation qui se produit avec formation de sel et d'eau :

NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O

ou sous forme ionique :

OH– + H+ = H2O

La réaction entre un alcali et un sel, entraînant la formation de gaz :

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

En chimie organique, on peut considérer un bloc de réactions qui caractérisent, par exemple, les propriétés de l'acide acétique : La réaction qui se produit avec la formation d'un électrolyte faible - H2O :

Na(CH3COO) + H2O

La réaction qui se produit avec la formation de gaz :

2CH3COOH + CaCO3 → 2CH3COO– + Ca2+ + CO2 + H2O

La réaction qui se produit avec formation d'un précipité :

2CH3COOH + K2SiO3 → 2K(CH3COO) + H2SiO3↓

II. En modifiant les états d'oxydation des éléments chimiques formant des substances

Sur la base de cette caractéristique, on distingue les réactions suivantes :

Réactions qui se produisent avec un changement dans les états d'oxydation des éléments, ou réactions redox. Celles-ci incluent de nombreuses réactions, y compris toutes les réactions de substitution, ainsi que les réactions de combinaison et de décomposition dans lesquelles au moins une substance simple est impliquée, par exemple :

Réactions qui se produisent sans modifier les états d’oxydation des éléments chimiques. Il s'agit, par exemple, de toutes les réactions d'échange d'ions, ainsi que de nombreuses réactions de jonction, par exemple :

Li 2 Ô + N 2 O=2LiOH ,

de nombreuses réactions de décomposition :

Fe 2 Ô 3 + 3H 2 Ô

réactions d'estérification :

HCOOH + CH 3 OH

HCOOCH 3 + H 2 Ô

III. Par effet thermique

Sur la base de l'effet thermique, les réactions sont divisées en exothermiques et endothermiques.

1.Réactions exothermiques procéder à la libération d’énergie.

Celles-ci incluent presque toutes les réactions composées. Une rare exception est la réaction endothermique de synthèse de l'oxyde nitrique (II) à partir de l'azote et de l'oxygène et la réaction de l'hydrogène gazeux avec l'iode solide :

N 2 + Ô 2 = 2 NON – Q

Les réactions exothermiques qui se produisent avec la libération de lumière sont classées comme suit :réactions de combustion , Par exemple:

4P + 5O 2 = 2P 2 Ô 5 + Q

L'hydrogénation de l'éthylène est un exemple de réaction exothermique :

CH 3 –CH 3

+ Q

Il fonctionne à température ambiante.

2.Réactions endothermiques procéder à l’absorption de l’énergie.

Évidemment, celles-ci incluront presque toutes les réactions de décomposition, par exemple :

1. Cuisson du calcaire :

CaO + CO 2

– Q

Quantité libérée ou absorbée à la suite de la réactionl'énergie s'appelleeffet thermique de la réaction , et l'équation d'une réaction chimique indiquant cet effet s'appelleéquation thermochimique , Par exemple:

H 2 (G) + Cl 2 (g) = 2HCl(g) + 92,3 kJ

N 2 (G) + Ô 2 (g) = 2NO(g) – 90,4 kJ

IV. Selon l'état d'agrégation des substances en réaction (composition des phases)

Selon l'état d'agrégation des substances en réaction, on les distingue :

Des réactions hétérogènes – des réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction sont dans différents états d'agrégation (dans différentes phases) :

2Al(t) + 3CuCl 2 (p-p) = 3Cu(t) + 2AlCl3 (p-p)

CaC 2 (T) + 2H 2 O(g) = C 2 H 2 + Ca(OH) 2 (p-p)

Réactions homogènes – des réactions dans lesquelles les réactifs et

produits de réactionsont dans le même état d’agrégation (dans la même phase) :

H 2 (G) + F 2 (G) = 2HF(g)

V. Par participation catalyseur

En fonction de la participation du catalyseur, on distingue :

Réactions non catalytiques , procédant sans la participation d'un catalyseur :

2Hg + Ô 2

2. Réactions catalytiques , accompagné de la participation d'un catalyseur :

C 2 H 5 OH

CH 2 = CH 2

+ H 2 Ô

Éthanol éthène

Étant donné que toutes les réactions biochimiques se produisant dans les cellules des organismes vivants se produisent avec la participation de catalyseurs biologiques spéciaux de nature protéique - , tous sont catalytiques ou, plus précisément, enzymatiques. A noter que plus de 70 % des industries chimiques utilisent des catalyseurs.

VI. Vers

Selon la direction on les distingue :

Des réactions irréversibles ne s'écoulent dans ces conditions que dans un seul sens.

Il s'agit notamment de toutes les réactions d'échange accompagnées de formation d'un précipité, d'un gaz ou d'une substance légèrement dissociée (eau) et de toutes les réactions de combustion.

Réactions réversibles dans ces conditions, elles se produisent simultanément dans deux directions opposées.

L’écrasante majorité de ces réactions le sont.

En chimie organique, le signe de réversibilité se traduit par les noms - antonymes des processus :

hydrogénation - déshydrogénation,

hydratation - déshydratation,

Toutes les réactions d'estérification sont réversibles (le processus inverse, comme vous le savez, estNomhydrolyse

Image 1. Classification des réactions chimiques

La classification des réactions chimiques, comme toutes les autres classifications, est conditionnelle. Les scientifiques ont convenu de diviser les réactions en certains types en fonction des caractéristiques identifiées. Mais la plupart des transformations chimiques peuvent être classées en différents types. Par exemple, caractérisons le processus de synthèse de l’ammoniac :

Il s'agit d'une réaction composée, redox, exothermique, réversible, catalytique, hétérogène (plus précisément hétérogène-catalytique), se produisant avec une diminution de la pression dans le système. Pour réussir à gérer le processus, il est nécessaire de prendre en compte toutes les informations fournies. Une réaction chimique spécifique est toujours multi-qualitative et se caractérise par différentes caractéristiques.

Annexe 2

Classification des réactions

Type de réaction

Exemple

ne sont pas accompagnés de changements de composition

Modifications allotropiques

C (graphite) C (diamant)

avec des changements dans la composition des substances

avec dégagement ou absorption de chaleur

Avec un changement d'état d'oxydation

Vers

Par changement de composition de phase

Selon l'utilisation du catalyseur

Annexe 3

Notez l'équation thermochimique de la réaction de combustion du méthane si l'on sait que la combustion de 5,6 litres de ce gaz (n.s.) libère 225 kJ de chaleur.

Lorsque 18 g d’aluminium sont combinés à l’oxygène, 547 kJ de chaleur sont libérés. Écrivez une équation thermochimique pour cette réaction.