|
to
|
|
4HNO3
|
=
|
2H2O + 4NO2O + O2O.
|
2AgNO3
= 2Ag + 2NO2 + O2,
(NH4)2Cr2O7
= Cr2O3 + N2 + 4H2O.
Органическая химия.
В органической
химии к реакциям разложения относятся: дегидратация, дегидрирование» крекинг,
дегидрогалогенирование, а также реакции деполимеризации, когда из полимера
образуется исходный мономер. Соответствующие уравнения реакций:
to
С2Н5ОН
→ C2H4 + Н2O
to
С6Н14
→ С6Н6 + 4Н2
гексан бензол
C8H18
→ C4H10 + C4H8
Октан бутан бутен
бромэтан этилен
(-СН2 –
СН = С - СН2 -)n → n СН2 = СН – С = СН2
\СНз \ СНз
природный каучук
2-метилбутадиен-1,3
Реакции замещения.
При реакциях
замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое
простое вещество и другое сложное:
А + ВС = АВ + С.
Неорганическая химия.
Эти реакции в
подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным:
2Аl + Fe2O3
= 2Fе + Аl2О3
Zn + 2НСl = ZnСl2
+ Н2
2КВr + Сl2
= 2КСl + Вr2
2КСlO3
+ l2 = 2KlO3 + Сl2.
Примеры реакций
замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне
немногочисленны. Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями
кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды:
СаСО3+
SiO2 = СаSiO3 + СО2
Са3(РО4)2
+ ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5
Органическая химия.
В органической
химии реакции замещения понимаются шире, то есть замещать может не один атом, а
группа атомов или замещается не атом, а группа атомов. К разновидности реакции
замещения можно отнести нитрование и галогенирование предельных углеводородов,
ароматических соединений и спиртов:
C6H6
+ Br2 → C6H5Br + HBr
бензол бромбензол
C2H5OH
+ HCl → C2H5Cl + H2O
этанол хлорэтан
Реакции обмена.
Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые
обмениваются между собой своими составными частями:
АВ + СD = АD + СВ.
Неорганическая химия
Если при реакциях
замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена
всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее
распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами,
основаниями, кислотами и солями:
ZnO + Н2SО4
= ZnSО4 + Н2О
AgNО3 +
КВr = АgВr + КNО3
СrСl3 +
ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.
Частный случай
этих реакций обмена - реакции нейтрализации:
НСl + КОН = КСl +
Н2О.
Обычно эти реакции
подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где
хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного,
летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения:
NаНСО3
+ НСl = NаСl + Н2О + СО2↑
Са(НСО3)2
+ Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О
Органическая химия
НСООН + NaOH →
HCOONa + Н2O
муравьиная кислота
формиат натрия
реакции гидролиза:
Na2CO3
+ Н2О
NaHCO3
+ NaOH
карбонат натрия
гидрокарбонат натрия
СО3 + Н2О
НСО3+ ОН
реакции
этерификации:
CH3COOH
+ C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
уксусная этанол
этиловый эфир уксусной кислоты
Агрегатное состояние реагентов и продуктов
реакции.
Газовые реакции
|
to
|
H2 + Cl2
|
|
2HCl.
|
Реакции в растворах
NaОН(рр) +
НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2О(ж)
Реакции между твердыми веществами
|
to
|
|
СаО(тв) +SiO2(тв)
|
=
|
СаSiO3(тв)
|
Число фаз, в которых находятся участники
реакции.
Под фазой понимают совокупность однородных частей
системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от
друга поверхностью раздела.
Гомогенные (однофазные) реакции.
К ним относят
реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в
растворах.
Гетерогенные (многофазные) реакции.
К ним относят
реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:
газожидкофазные
реакции
CO2(г)
+ NaOH(p-p) = NaHCO3(p-p).
газотвердофазные
реакции
СO2(г)
+ СаО(тв) = СаСO3(тв).
жидкотвердофазные
реакции
жидкогазотвердофазные
реакции
Са(НСО3)2(рр)
+ Н2SО4(рр) = СО2(r)↑ +Н2О(ж)
+ СаSО4(тв)↓.
Природа переносимых частиц.
Протолитические реакции.
К протолитическим реакциям относят химические
процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих
веществ к другим.
В основе этой
классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с
которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием -
вещество, способное присоединять протон, например:
CH3COOH
|
+H2O=
|
CH3COO-+
|
H3O+
|
кислотаI
|
основаниеI
|
основаниеI
|
кислотаII
|
NH3+
|
H2O=
|
NH4++
|
OH-
|
основаниеI
|
кислотаII
|
кислотаII
|
основаниеII
|
К протолитическим
реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.
Окислительно-восстановительные реакции.
Все химические
реакции подразделяются на такие, в которых степени окисления не изменяются
(например, реакция обмена) и на такие, в которых происходит изменение степеней
окисления. Их называют окислительно-восстановительными реакциями. Ими могут
быть реакции разложения, соединения, замещения и другие более сложные реакции.
Например:
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑
FeS2
+ 8HNO3(конц) = Fe(NO3)3 + 5NO↑
+ 2H2SO4 + 2H2O
Подавляющее
большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они
играют исключительно важную роль.
Лиганднообменные реакции.
К таковым относят
реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием
ковалентной связи по донорноакцепторному механизму. Например:
Cu(NO3)2
+ 4NH3 = [Cu(NH3)4](NO3)2
Fe +
5CO = [Fe(CO)5]
Al(OH)3
+ NaOH = [NaAl(OH)4]
Характерной
особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых
соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени
окисления.
Возможность протекания реакции в прямом и
обратном направлении.
Необратимые реакции.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не
способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами
необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:
2КСlО3 →
2КСl + ЗО2↑,
или окисление
глюкозы кислородом воздуха:
С6Н12О6
+ 6О2 → 6СО2 + 6Н2О
Обратимые реакции.
Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых
способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с
образованием исходных веществ.
Для обратимых
реакций уравнение принято записывать следующим образом:
А + В
АВ.
Две противоположно
направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях
одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:
СН3СООН
+ С2Н5ОН
СН3СООС2Н5 + Н2О.
2SO2
+O2
2SO3
+ Q
Следовательно,
данные реакции не идут до конца, потому, что одновременно происходят две
реакции — прямая (между исходными веществами) и обратная (разложение продукта
реакции).
Классификация по тепловому эффекту.
Количество
теплоты, которое выделяется или поглощается в результате реакции, называется
тепловым эффектом данной реакции. По тепловому эффекту реакции делят:
Экзотермические.
Протекают с
выделением тепла
СН4 +
2O2 → СО2 + 2Н2O + Q
Н2 + Cl2
→ 2HCl + Q
Эндотермические.
Протекают с
поглощением тепла
N2
+ О2 →
2NO-Q
2Н2O →
2Н2 + O2 - Q
Классификация с учетом явления катализа.
Каталитические.
К ним относятся
все процессы с участием катализаторов.
кат.
2SO2
+ O2
2SO3
Некаталитические.
К ним относятся
любые мгновенно протекающие реакции в растворах
BaCl2
+ H2SO4 = 2HCl + BaSO4↓
Список литературы
Ресурсы Интернет:
http://hemi.wallst.ru – «Альтернативный учебник по химии для 8-11 классов»
«Руководство по
химии. Поступающим в ВУЗы» - Э.Т. Оганесян, М. 1991г.