A kémiai reakciókat meg kell különböztetni a nukleáris reakcióktól. Ennek eredményeként kémiai reakciók teljes szám az egyes kémiai elemek atomjai és izotóp-összetétele nem változik. Más kérdés nukleáris reakciók- átalakulási folyamatok atommagok más magokkal való kölcsönhatásuk eredményeként ill elemi részecskék például az alumínium átalakítása magnéziummá:

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

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

Tekintsük a kémiai reakciók osztályozását különböző kritériumok szerint.

I. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint

Az anyagok összetételének megváltoztatása nélkül fellépő reakciók.

sz szerves kémia Az ilyen reakciók magukban foglalják az egyik kémiai elem allotróp módosulását eredményező folyamatokat, például:

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

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

1. Alkánok izomerizációja.

Az alkánok izomerizációs reakciója nagy gyakorlati jelentősége, mivel az izokarbon szénhidrogének kisebb detonációs képességgel rendelkeznek.

2. Alkének izomerizációja.

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

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

etil-acetilén-dimetil-acetilén

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

5. Az ammónium-cianit izomerizációja hevítés közben.

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

Egy anyag összetételének megváltozásával fellépő reakciók

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

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

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

1. Kén-oxid (IV) előállítása:

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

2. Kén-oxid (VI) előállítása:

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

3. Kénsav előállítása:

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

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

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

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

1. Hidrogénezési reakció - hidrogén hozzáadása:

CH2=CH2+H2 →H3-CH3

etén → etán

2. Hidratációs reakció - víz hozzáadása.

3. Polimerizációs reakció.

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

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

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

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

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

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

1. Az etanol dehidratációjának (víz eltávolításának) reakciója:

C 2 H 5OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Etán dehidrogénezési reakciója (hidrogén eltávolítása):

CH3-CH3 → CH2=CH2+H2

vagy CH3-CH3 → 2C + ZN2

3. Propán krakkolási (hasítási) reakció:

CH3-CH2-CH3 → CH2=CH2+CH4

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

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

1. Alkáli- vagy alkáliföldfémek kölcsönhatása vízzel:

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

2. Fémek kölcsönhatása oldatban lévő savakkal:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Fémek kölcsönhatása oldatban lévő sókkal:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metallotermia:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

A szerves kémia tanulmányozásának tárgya nem egyszerű anyagok, hanem csak vegyületek. Ezért a helyettesítési reakció példájaként a legtöbbet mutatjuk be jellemző tulajdonság telített vegyületek, különösen a metán, a hidrogénatomok azon képessége, hogy halogénatomokkal helyettesíthetők. Egy másik példa a brómozás aromás vegyület(benzol, toluol, anilin).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzol → brómbenzol

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

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

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

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

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

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

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

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

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

vagy ionos formában:

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

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

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

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Gázképződéssel fellépő reakció:

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

3. A csapadék képződésével fellépő reakció:

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

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

II. Az oxidációs állapot változásával kémiai elemek, anyagokat képez

E tulajdonság alapján a következő reakciókat különböztetjük meg:

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

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

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

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

A komplex redoxreakciókat az elektronegyensúly módszerével állítják össze.

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

A szerves kémiában ragyogó példa redox reakciók szolgálhatják az aldehidek tulajdonságait.

1. A megfelelő alkoholokká redukálják:

Az aldekidok a megfelelő savakká oxidálódnak:

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

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

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Termikus hatás alapján

A hőhatás alapján a reakciókat exoterm és endoterm reakciókra osztják.

1. Exoterm reakciók mennek végbe az energia felszabadulásával.

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

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

2. Endoterm reakciók mennek végbe az energia elnyelésével.

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

1. Mészkőégetés

2. Butánrepesztés

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

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

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

IV. A reagáló anyagok aggregációs állapota szerint (fázisösszetétel)

A reagáló anyagok aggregációs állapota szerint megkülönböztetik őket:

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

2. Homogén reakciók - olyan reakciók, amelyekben a reaktánsok és a reakciótermékek azonosak az összesítés állapota(egy fázisban).

V. Katalizátor részvételével

A katalizátor részvétele alapján megkülönböztetik őket:

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

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

VI. Felé

Irányuk szerint megkülönböztetik őket:

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

2. Reverzibilis reakciók ilyen körülmények között egyidejűleg két ellentétes irányban fordulnak elő. Az ilyen reakciók túlnyomó többsége az.

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

Hidrogénezés - dehidrogénezés,

Hidratálás - kiszáradás,

Polimerizáció - depolimerizáció.

Az észterezés minden reakciója (az ellenkező folyamatot, mint tudod, hidrolízisnek nevezik) és a fehérje hidrolízise reverzibilis, észterek, szénhidrátok, polinukleotidok. E folyamatok visszafordíthatósága áll a háttérben legfontosabb tulajdonságaélő szervezet - anyagcsere.

VII. Az áramlási mechanizmus szerint megkülönböztetik őket:

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

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

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

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

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

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

Tipikus ionreakciók az oldatban lévő elektrolitok közötti kölcsönhatás. Az ionok nemcsak az elektrolitok disszociációja során keletkeznek az oldatokban, hanem befolyás alatt is elektromos kisülések, fűtés vagy sugárzás. A γ-sugarak például a vizet és a metánmolekulákat molekulaionokká alakítják.

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

VIII. Az energia fajtája szerint

A reakciót elindító személyek megkülönböztethetők:

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

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

Ez a fajta reakció magában foglalja a legfontosabb folyamatot is, amely a bennük zajlik növényi sejtek, - fotoszintézis, melynek neve önmagáért beszél.

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

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

C6H6 + 2[OH] → C6H5OH + H2O

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

3. Elektrokémiai reakciók. által kezdeményezik elektromosság. A jól ismert elektrolízis reakciók mellett az elektroszintézis reakciókat is feltüntetjük, pl. ipari termelés szervetlen oxidálószerek

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

A kémiai reakciók fentebb tárgyalt osztályozását a diagram tükrözi.

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

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

Minden tanár szembesül a tanítási idő hiányának problémájával. Pontosabban nem is szembesül vele, hanem állandóan dolgozik a krónikus hiányos állapotában. Ráadásul az évek során ez utóbbi folyamatosan növekszik a tömörítés miatt oktatási anyag, a kémia tanulására fordított óraszám csökkentése, a tanulási feladatok bonyolítása, a tanuló személyiségére gyakorolt ​​változatos fejlesztő hatást hivatott biztosítani.

Ennek az egyre erősödő ellentmondásnak a feloldásához fontos egyrészt meggyőzően feltárni a tanuló előtt az oktatás fontosságát, az iránta való személyes érdeklődés szükségességét és az elsajátításában az önmozgás lehetőségeit. Másrészt az iskolában folytatott oktatási folyamat (ETP) intenzívebbé tétele. Az elsőt úgy érhetjük el, ha a képzést úgy építjük fel, hogy a hallgató AKARJA és KÉPES TANULÁSTÁRGYAként felismerni önmagát, azaz az oktatási program résztvevőjeként, aki érti és elfogadja annak céljait, tudja, hogyan elérni azokat, és igyekszik bővíteni e módszerek körét. Így a tanuló tanulási tárggyá válásának (a tantárgyi kémiatanítás keretein belül) vezető feltétele a szóban forgó oktatási kérdések tartalmában és elsajátítási módszereiben való kompetenciája, valamint a holisztikus tanulásra való orientáció. tudás a témában.

Letöltés:

Előnézet:

A kémiai reakciók osztályozása a szervetlen és szerves kémiában.

/segíteni egy fiatal tanárnak/

Cél: a tanulók ismereteinek rendszerezése a kémiai reakciók osztályozási megközelítéseiről. Oktatási célok: · ismételje meg és foglalja össze a kémiai reakciók osztályozására vonatkozó információkat a kritérium szerint - a kiindulási és a keletkező anyagok száma; tekintsük az anyagok tömegének és az energia megmaradásának törvényeit a kémiai reakciókban, mint különleges eset az egyetemes természettörvény megnyilvánulásai.

Oktatási célok: · az elmélet vezető szerepének bizonyítása a gyakorlat ismeretében; · bemutatni a tanulóknak az ellentétes folyamatok közötti kapcsolatot; · bizonyítani a vizsgált folyamatok lényegességét;

Fejlesztési feladatok: · a logikus gondolkodás fejlesztése összehasonlítással, általánosítással, elemzéssel, rendszerezéssel.

Óratípus: óra az ismeretek integrált alkalmazásáról.

Módszerek és technikák: beszélgetés, papírmunka, frontális felmérés.

Óra haladása I. Szervezési pillanat

II. Motiváció oktatási tevékenységek tanulók, a téma üzenete, az óra célja, céljai.

III. A tanulók tényanyag-ismeretének tesztelése.

Frontális beszélgetés: 1. Milyen típusú kémiai reakciókat ismer? (bomlási, kombinációs, helyettesítési és cserereakciók). 2. Definiál a bomlási reakciót? (A bomlási reakciók olyan reakciók, amelyek során egy összetett anyagból két vagy több új egyszerű vagy kevésbé összetett anyag keletkezik). 3. Definiáljon egy összetett reakciót? (Az összetett reakciók olyan reakciók, amelyek során két vagy több anyag egy további összetett anyagot képez). 4. Szubsztitúciós reakció meghatározása? (A szubsztitúciós reakciók olyan reakciók, amelyek során egy egyszerű anyag atomjai helyettesítik az összetett anyag egyik elemének atomjait). 5Meghatározni a cserereakciót? (A cserereakciók olyan reakciók, amelyek során két összetett anyag kicseréli az alkotórészeit). 6. Mi az alapja ennek az osztályozásnak? (az osztályozás alapja a kiindulási és képződött anyagok száma)

IV. A tanulók alapfogalmak, törvényszerűségek, elméletek ismeretének, azok lényegi magyarázatának képességének tesztelése.

1. Ismertesse a kémiai reakciók lényegét! (A kémiai reakciók lényege abban rejlik, hogy a kiindulási anyagok kötései felszakadnak, és a reakciótermékekben új kémiai kötések képződnek. Ugyanakkor az egyes elemek összes atomszáma állandó marad, ezért az anyagok kémiai reakciók következtében nem változnak.)
2. Ki és mikor alakította ki ezt a mintát? (1748-ban az orosz tudós, M. V. Lomonoszov - az anyagok tömegének megmaradásának törvénye).

V. Az ismeretek megértésének mélységének, az általánosítás mértékének ellenőrzése.

Hozzárendelés: határozza meg a kémiai reakció típusát (vegyület, bomlás, helyettesítés, csere). Adjon magyarázatot a levont következtetésekre. Rendezze el az együtthatókat. (IKT)

	1.OPCIÓ	2. LEHETŐSÉG	3. LEHETŐSÉG
	Mg + O 2 = MgO	Fe + CuCl 2 = 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 = 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 = AlCl 3 + H 2 O	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 A kémiai reakciók osztályozása a szerves kémiában.

V: A szervetlen kémiában, a vegyületreakciókban és a szerves kémiában az ilyen reakciókat gyakran addíciós reakcióknak nevezik (Olyan reakciók, amelyekben két vagy több molekula reagáló anyag egyesül eggyé). Általában kettős vagy hármas kötést tartalmazó vegyületeket tartalmaznak. Az addíciós reakciók típusai: hidrogénezés, hidratálás, hidrohalogénezés, halogénezés, polimerizáció. Példák ezekre a reakciókra:

1. A hidrogénezés egy hidrogénmolekula többszörös kötéshez való hozzáadásának reakciója:

H 2 C = CH 2 + H 2 → CH 3 – CH 3

etilén-etán

NS ≡ CH + H 2 → CH 2 = CH 2

acetilén-etilén

2. Hidrohalogénezés - hidrogén-halogenid hozzáadásának reakciója egy többszörös kötéshez

H 2 C = CH 2 + HCl → CH 3 ─CH 2 Cl

etilén-klór-etán

(V. V. Markovnikov szabálya szerint)

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

propilén 2 - klórpropán

HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl

acetilén-vinil-klorid

HC≡C─CH3 + HCl → H2 C=CCl─CH3

propin 2-klórpropén

3. Hidratáció - a víz hozzáadásának reakciója többszörös kötésen keresztül

H 2 C = CH 2 + H 2 O → CH 3 ─CH 2 OH (elsődleges alkohol)

etén etanol

(a propén és más alkének hidratálása szekunder alkoholokat eredményez)

HC≡CH + H2O → H3C─CHO

acetilén-aldehid – etanol (Kucherov-reakció)

4. Halogénezés - halogén molekula többszörös kötéshez való hozzáadásának reakciója

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

propilén 1,2 – diklórpropán

HC≡C─CH3 + Cl2 → HCCl=CCl─CH3

propin-1,2-diklór-propén

5. Polimerizáció - reakciók, amelyek során kis molekulatömegű anyagok molekulái egyesülnek egymással, és nagy molekulatömegű anyagok molekuláit képezik.

n CH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n

Etilén polietilén

B: A szerves kémiában a bomlási (eliminációs) reakciók közé tartozik: dehidratálás, dehidrogénezés, krakkolás, dehidrohalogénezés.

A megfelelő reakcióegyenletek a következők:

1. Kiszáradás (víz eltávolítása)

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

2. Dehidrogénezés (a hidrogén eltávolítása)

C6H14 → C6H6 + 4H2

hexán benzol

3. Repedés

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

oktán bután butén

4. Dehidrohalogénezés (a hidrogén-halogenid eltávolítása)

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

Bróm-etán-etilén

K: A szerves kémiában a szubsztitúciós reakciókat tágabban értjük, vagyis nem egy atomot, hanem egy atomcsoportot lehet helyettesíteni, vagy nem egy atomot, hanem egy atomcsoportot lehet helyettesíteni. A szubsztitúciós reakciók típusai közé tartozik a nitrálás és a halogénezés telített szénhidrogének, aromás vegyületek, alkoholok és fenol:

C 2 H 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

etán klór-etán

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

etán nitroetán

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzol bróm-benzol

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

benzol nitrobenzol

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Etanol klór-etán

C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3 + 3HBr

fenol 2,4,6 - tribrómfenol

D: A szerves kémiában a kicserélődési reakciók jellemzőek az alkoholokra és a karbonsavakra

HCOOH + NaOH → HCOONa + H 2 O

hangyasav-nátrium-formiát

(semlegesítési reakció)

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

ecetsav etanol etil-ecetsav

(észterezési reakció ↔ hidrolízis)

VII A ZUN biztosítása

1. Amikor a vas-hidroxidot (3) hevítjük, reakció megy végbe
2. Az alumínium és a kénsav kölcsönhatása a reakcióra utal
3. Az ecetsav és a magnézium kölcsönhatása a reakcióra utal
4. Határozza meg a kémiai reakciók típusát az átalakulási láncban:

(IKT használata)

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

A kémiai reakciók osztályozása a szervetlen és szerves kémiában

Kémiai reakciók, ill kémiai jelenségek, olyan folyamatok, amelyek eredményeként egyes anyagokból mások képződnek, amelyek összetételükben és (vagy) szerkezetükben különböznek tőlük.

A kémiai reakciók során szükségszerűen bekövetkezik az anyagok változása, melynek során a régi kötések megszakadnak és új kötések jönnek létre az atomok között.

A kémiai reakciókat meg kell különböztetni nukleáris reakciók. Egy kémiai reakció eredményeként az egyes kémiai elemek összes atomszáma és izotópos összetétele nem változik. A nukleáris reakciók egy másik dolog - az atommagok átalakulási folyamatai más atommagokkal vagy elemi részecskékkel való kölcsönhatásuk eredményeként, például az alumínium magnéziummá történő átalakulása:

$↙(13)↖(27)(Al)+ ()↙(1)↖(1)(H)=()↙(12)↖(24)(Mg)+()↙(2)↖(4 )(Ő)$

A kémiai reakciók osztályozása sokrétű, i.e. különféle tulajdonságokon alapulhat. De ezen jellemzők bármelyike ​​tartalmazhat reakciókat szervetlen és szerves anyagok között.

Tekintsük a kémiai reakciók osztályozását különböző kritériumok szerint.

A kémiai reakciók osztályozása a reagensek száma és összetétele szerint. Az anyag összetételének megváltoztatása nélkül fellépő reakciók

A szervetlen kémiában az ilyen reakciók magukban foglalják az egyik kémiai elem allotróp módosulását eredményező folyamatokat, például:

$С_((grafit))⇄С_((gyémánt))$

$S_((rombikus))⇄S_((monoklinikus))$

$Р_((fehér))⇄Р_((piros))$

$Sn_((fehér ón))⇄Sn_((szürke ón))$

$3О_(2(oxigén))⇄2О_(3(ózon))$.

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

1. Alkánok izomerizációja.

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

2. Alkének izomerizációja.

3. Alkin izomerizáció(A.E. Favorsky reakciója).

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

5. Ammónium-cianát izomerizálása melegítéssel.

A karbamidot először F. Wöhler szintetizálta 1882-ben ammónium-cianát izomerizálásával hevítés közben.

Egy anyag összetételének megváltozásával fellépő reakciók

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

1. Összetett reakciók- Ezek olyan reakciók, amelyek során két vagy több anyagból egy összetett anyag keletkezik.

A szervetlen kémiában a vegyületreakciók sokfélesége figyelembe vehető a kénsav kénből történő előállítására szolgáló reakciók példáján:

1) kén-oxid előállítása (IV):

$S+O_2=SO_2$ - két egyszerű anyagból egy összetett anyag keletkezik;

2) kén-oxid (VI) előállítása:

$2SO_2+O_2(⇄)↖(t,p,kat.)2SO_3$ - egyszerű és összetett anyagokból egy összetett anyag keletkezik;

3) kénsav előállítása:

$SO_3+H_2O=H_2SO_4$ - két összetett anyag egy komplex anyagot alkot.

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

$4NO_2+O_2+2H_2O=4HNO_3$.

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

1) hidrogénezési reakció - hidrogén hozzáadása:

$CH_2(=)↙(etén)CH_2+H_2(→)↖(Ni,t°)CH_3(-)↙(etán)CH_3;$

2) hidratációs reakció - víz hozzáadása:

$CH_2(=)↙(etén)CH_2+H_2O(→)↖(H_3PO_4,t°)(C_2H_5OH)↙(etanol);$

3) polimerizációs reakció:

$(nCH_2=CH_2)↙(etilén)(→)↖(p,kat.,t°)((-CH_2-CH_2-)_n)↙(polietilén)$

2. Bomlási reakciók- Ezek olyan reakciók, amelyek során egy összetett anyagból több új anyag keletkezik.

A szervetlen kémiában az ilyen reakciók sokfélesége figyelembe vehető egy reakcióblokk példáján keresztül oxigén előállítására laboratóriumi módszerekkel:

1) a higany(II)-oxid bomlása:

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$ - egy összetett anyagból két egyszerű keletkezik;

2) a kálium-nitrát bomlása:

$2KNO_3(→)↖(t°)2KNO_2+O_2$ - egy összetett anyagból egy egyszerű és egy komplex keletkezik;

3) a kálium-permanganát bomlása:

$2KMnO_4(→)↖(t°)K_2MnO_4+MnO_2+O_2$ - egy komplex anyagból két komplex és egy egyszerű keletkezik, i.e. három új anyag.

A szerves kémiában a bomlási reakciókat a laboratóriumi és ipari etilén előállítására szolgáló reakcióblokk példáján keresztül lehet figyelembe venni:

1) etanol dehidratációs reakciója (víz eltávolítása):

$C_2H_5OH(→)↖(H_2SO_4,t°)CH_2=CH_2+H_2O;$

2) az etán dehidrogénezési reakciója (hidrogén eltávolítása):

$CH_3—CH_3(→)↖(Cr_2O_3500°C)CH_2=CH_2+H_2;$

3) propán krakkolási reakció:

$CH_3-CH_2CH_3(→)↖(t°)CH_2=CH_2+CH_4.$

3. Szubsztitúciós reakciók- ezek olyan reakciók, amelyek eredményeként egy egyszerű anyag atomjai helyettesítik egy összetett anyag elemének atomjait.

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

1) alkáli- és alkáliföldfémek kölcsönhatása vízzel:

$2Na+2H_2O=2NaOH+H_2$

2) fémek kölcsönhatása oldatban lévő savakkal:

$Zn+2HCl=ZnCl_2+H_2$;

3) fémek kölcsönhatása oldatban lévő sókkal:

$Fe+CuSO_4=FeSO_4+Cu;$

4) metallotermia:

$2Al+Cr_2O_3(→)↖(t°)Al_2O_3+2Cr$.

A szerves kémia tanulmányozásának tárgya nem egyszerű anyagok, hanem csak vegyületek. Ezért a szubsztitúciós reakció példájaként bemutatjuk a telített vegyületek, különösen a metán legjellemzőbb tulajdonságát, a hidrogénatomok halogénatomokkal való helyettesíthetőségét:

$CH_4+Cl_2(→)↖(hν)(CH_3Cl)↙(klórmetán)+HCl$,

$CH_3Cl+Cl_2→(CH_2Cl_2)↙(diklór-metán)+HCl$,

$CH_2Cl_2+Cl_2→(CHCl_3)↙(triklór-metán)+HCl$,

$CHCl_3+Cl_2→(CCl_4)↙(szén-tetraklorid)+HCl$.

Egy másik példa egy aromás vegyület (benzol, toluol, anilin) ​​brómozása:

Figyeljünk a szerves anyagok szubsztitúciós reakcióinak sajátosságára: az ilyen reakciók eredményeként nem egy egyszerű és egy összetett anyag képződik, mint a szervetlen kémiában, hanem két összetett anyag.

A szerves kémiában a szubsztitúciós reakciók két összetett anyag közötti reakciókat is magukban foglalnak, például a benzol nitrálását:

$C_6H_6+(HNO_3)↙(benzol)(→)↖(H_2SO_4(konc.),t°)(C_6H_5NO_2)↙(nitrobenzol)+H_2O$

Formálisan ez egy cserereakció. Az a tény, hogy ez egy helyettesítési reakció, csak akkor válik világossá, ha figyelembe vesszük a mechanizmusát.

4. Cserereakciók- Ezek olyan reakciók, amelyek során két összetett anyag kicseréli az alkotórészeit.

Ezek a reakciók az elektrolitok tulajdonságait jellemzik, és az oldatokban Berthollet-szabály szerint mennek végbe, azaz. csak akkor, ha az eredmény csapadék, gáz vagy enyhén disszociáló anyag képződése (például $H_2O$).

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

1) semlegesítési reakció, amely só és víz képződésével megy végbe:

$NaOH+HNO_3=NaNO_3+H_2O$

vagy ionos formában:

$OH^(-)+H^(+)=H_2O$;

2) a lúg és a só reakciója, amely gáz képződésével megy végbe:

$2NH_4Cl+Ca(OH)_2=CaCl_2+2NH_3+2H_2O$

vagy ionos formában:

$NH_4^(+)+OH^(-)=NH_3+H_2O$;

3) lúg és só reakciója, amely csapadék képződésével megy végbe:

$CuSO_4+2KOH=Cu(OH)_2↓+K_2SO_4$

vagy ionos formában:

$Cu^(2+)+2OH^(-)=Cu(OH)_2↓$

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

1) reakció, amely gyenge elektrolit képződésével jön létre - $H_2O$:

$CH_3COOH+NaOH⇄NaCH_3COO+H_2O$

$CH_3COOH+OH^(-)⇄CH_3COO^(-)+H_2O$;

2) reakció, amely gáz képződésével megy végbe:

$2CH_3COOH+CaCO_3=2CH_3COO^(-)+Ca^(2+)+CO_2+H_2O$;

3) csapadék képződésével fellépő reakció:

$2CH_3COOH+K_2SiO_3=2KCH_3COO+H_2SiO_3↓$

$2CH_3COOH+SiO_3^(−)=2CH_3COO^(−)+H_2SiO_3↓$.

A kémiai reakciók osztályozása a kémiai elemeket alkotó anyagok oxidációs állapotának változása szerint

Az elemek oxidációs állapotának megváltozásával járó reakciók, vagy redox reakciók.

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

1.$(Mg)↖(0)+(2H)↖(+1)+SO_4^(-2)=(Mg)↖(+2)SO_4+(H_2)↖(0)$

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(redukálószer)(→)↖(oxidáció)(Mg)↖(+2)$

$((2H)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidálószer)(→)↖(redukció)(H_2)↖(0)$

2.$(2Mg)↖(0)+(O_2)↖(0)=(2Mg)↖(+2)(O)↖(-2)$

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(redukálószer)(→)↖(oxidáció)(Mg)↖(+2)|4|2$

$((O_2)↖(0)+4(e)↖(-))↙(oxidálószer)(→)↖(redukció)(2O)↖(-2)|2|1$

Mint emlékszik, a komplex redoxreakciókat az elektronegyensúlyi módszerrel állítják össze:

$(2Fe)↖(0)+6H_2(S)↖(+6)O_(4(k))=(Fe_2)↖(+3)(SO_4)_3+3(S)↖(+4)O_2+ 6H_2O $

$((Fe)↖(0)-3(e)↖(-))↙(redukálószer)(→)↖(oxidáció)(Fe)↖(+3)|2$

$((S)↖(+6)+2(e)↖(-))↙(oxidálószer)(→)↖(redukció)(S)↖(+4)|3$

A szerves kémiában a redoxreakciók szembetűnő példája az aldehidek tulajdonságai:

1. Az aldehideket a megfelelő alkoholokká redukálják:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(H_2)↖(0))↙(\szöveg"ecetsavdehid") ( →)↖(Ni,t°)(CH_3-(C)↖(-1)(H_2)↖(+1)(O)↖(-2)(H)↖(+1))↙(\text " etilalkohol")$

$((C)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidálószer)(→)↖(redukció)(C)↖(-1)|1$

$((H_2)↖(0)-2(e)↖(-))↙(redukálószer)(→)↖(oxidáció)2(H)↖(+1)|1$

2. Az aldehidek a megfelelő savakká oxidálódnak:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(Ag_2)↖(+1)(O)↖(-2)) ↙(\szöveg"ecetsavdehid"))(→)↖(t°)(CH_3-(Ag)↖(0)(C)↖(+3)(O)↖(-2)(OH)↖(-2 +1)+2(Ag)↖(0)↓)↙(\text"etilalkohol")$

$((C)↖(+1)-2(e)↖(-))↙(redukálószer)(→)↖(oxidáció)(C)↖(+3)|1$

$(2(Ag)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidálószer)(→)↖(redukció)2(Ag)↖(0)|1$

Olyan reakciók, amelyek a kémiai elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe.

Ezek közé tartozik például az összes ioncsere reakció, valamint:

• sok összetett reakció:

$Li_2O+H_2O=2LiOH;$

• számos bomlási reakció:

$2Fe(OH)_3(→)↖(t°)Fe_2O_3+3H_2O;$

• észterezési reakciók:

$HCOOH+CH_3OH⇄HCOOCH_3+H_2O$.

A kémiai reakciók osztályozása termikus hatás szerint

A hőhatás alapján a reakciókat exoterm és endoterm reakciókra osztják.

Exoterm reakciók.

Ezek a reakciók energia felszabadulásával mennek végbe.

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

$N_2+O_2=2NO - Q$,

$H_(2(g))+I(2(t))=2HI - Q$.

A fénykibocsátással járó exoterm reakciókat égési reakciók közé soroljuk, például:

$4P+5O_2=2P_2O_5+Q,$

$CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O+Q$.

Az etilén hidrogénezése egy példa az exoterm reakcióra:

$CH_2=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3-CH_3+Q$

Szobahőmérsékleten működik.

Endoterm reakciók

Ezek a reakciók az energia elnyelésével mennek végbe.

Nyilvánvaló, hogy ezek szinte minden bomlási reakciót tartalmaznak, például:

a) mészkő kalcinálása:

$CaCO_3(→)↖(t°)CaO+CO_2-Q;$

b) butános krakkolás:

A reakció eredményeként felszabaduló vagy elnyelt energia mennyiségét ún a reakció termikus hatása, és az ezt a hatást jelző kémiai reakció egyenletét ún termokémiai egyenlet, Például:

$H_(2(g))+Cl_(2(g))=2HCl_((g))+92,3 kJ,$

$N_(2(g))+O_(2(g))=2NO_((g)) - 90,4 kJ$.

A kémiai reakciók osztályozása a reagáló anyagok aggregációs állapota szerint (fázisösszetétel)

Heterogén reakciók.

Ezek olyan reakciók, amelyekben a reagensek és a reakciótermékek különböző aggregációs állapotban vannak (különböző fázisokban):

$2Al_((t))+3CuCl_(2(sol))=3Cu_((t))+2AlCl_(3(sol))$,

$CaC_(2(t))+2H_2O_((l))=C_2H_2+Ca(OH)_(2(oldat))$.

Homogén reakciók.

Ezek olyan reakciók, amelyekben a reagensek és a reakciótermékek azonos aggregációs állapotban vannak (ugyanabban a fázisban):

A kémiai reakciók osztályozása katalizátor részvétele szerint

Nem katalitikus reakciók.

Nem katalitikus reakciók lépnek fel katalizátor részvétele nélkül:

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$,

$C_2H_4+3O_2(→)↖(t°)2CO_2+2H_2O$.

Katalitikus reakciók.

A katalitikus reakciók folyamatban vannak katalizátor részvételével:

$2KClO_3(→)↖(MnO_2,t°)2KCl+3O_2,$

$(C_2H_5OH)↙(etanol)(→)↖(H_2SO-4,t°)(CH_2=CH_2)↙(etén)+H_2O$

Mivel az élő szervezetek sejtjeiben végbemenő összes biológiai reakció speciális, fehérje jellegű biológiai katalizátorok - enzimek - részvételével megy végbe, ezek mind katalitikusak, pontosabban: enzimatikus.

Meg kell jegyezni, hogy a vegyipar több mint $70%-a használ katalizátort.

A kémiai reakciók osztályozása irány szerint

Visszafordíthatatlan reakciók.

Visszafordíthatatlan reakciók ilyen körülmények között csak egy irányba áramlik.

Ide tartozik minden olyan cserereakció, amely csapadék, gáz vagy enyhén disszociáló anyag (víz) képződésével jár, valamint minden égési reakció.

Reverzibilis reakciók.

A reverzibilis reakciók ilyen körülmények között egyidejűleg két ellentétes irányban mennek végbe.

Az ilyen reakciók túlnyomó többsége az.

A szerves kémiában a reverzibilitás jelét a folyamatok antonimája tükrözi:

• hidrogénezés - dehidrogénezés;
• hidratálás - kiszáradás;
• polimerizáció - depolimerizáció.

Minden észterezési reakció (az ellenkező folyamatot, mint tudják, hidrolízisnek nevezik) és a fehérjék, észterek, szénhidrátok és polinukleotidok hidrolízise reverzibilis. A reverzibilitás az élő szervezet legfontosabb folyamatának, az anyagcserének az alapja.

Az óra céljai.Általánosítsa a kémiai reakció gondolatát, mint egy vagy több kiindulási reagens anyagot olyan anyagokká alakítva, amelyek kémiai összetételükben vagy szerkezetükben különböznek tőlük - reakciótermékek. Tekintsünk néhányat a kémiai reakciók számos osztályozása közül, különféle kritériumok szerint. Mutassa be az ilyen osztályozások alkalmazhatóságát a szervetlen és szerves reakciók. Fedezze fel a különböző típusú kémiai reakciók relatív természetét és a kémiai folyamatok különböző osztályozásai közötti kapcsolatot.

A kémiai reakciók fogalma, osztályozásuk különböző szempontok szerint a szervetlen és szerves anyagok összehasonlításában

A kémiai reakció az anyagok megváltozása, melynek során a régiek lebomlanak és újak keletkeznek. kémiai kötések részecskék („térfogatok, ionok”) között, amelyekből anyagok épülnek fel (2. dia).

A kémiai reakciók osztályozása:
1. A reagensek és termékek száma és összetétele szerint (3. dia)
a) bomlás (4. dia)
A szerves kémiában a bomlási reakcióknak, ellentétben a szervetlen kémiában zajló bomlási reakciókkal, megvannak a maguk sajátosságai. Az összeadódással fordított folyamatoknak tekinthetők, mivel legtöbbször többszörös kötés vagy ciklus kialakulását eredményezik.
b) csatlakozások (5. dia)
Ahhoz, hogy addíciós reakción menjen keresztül, szerves molekula többszörös kötéssel (vagy ciklussal) kell rendelkeznie, ez a molekula lesz a fő (szubsztrát). Egy egyszerűbb molekula (gyakran szervetlen anyag, reagens) adjuk a többszörös kötés hasításának vagy a gyűrű felnyílásának helyére.
c) helyettesítések (6. dia)
Megkülönböztető jellemzőjük egy egyszerű anyag és egy összetett kölcsönhatás. Ilyen reakciók a szerves kémiában is léteznek.
A „helyettesítés” fogalma azonban a szerves kémiában tágabb, mint a szervetlen kémiában. Ha az eredeti anyag molekulájában bármely atomot vagy funkciós csoportot másik atommal vagy csoporttal helyettesítenek, ezek is szubsztitúciós reakciók, bár a szervetlen kémia szempontjából a folyamat cserereakciónak tűnik.
d) csere (beleértve a semlegesítést) (7. dia)
Formában ajánlott elvégezni laboratóriumi munka az előadásban javasolt reakcióegyenletek szerint

2. Hőhatás alapján (8. dia)
a) endoterm
b) exoterm (beleértve az égési reakciókat is)
Az előadás szervetlen és szerves kémiából származó reakciókat javasol, az összetett reakciók exoterm, a bomlási reakciók endotermek (e következtetés relativitását egy ritka kivétel hangsúlyozza majd - a nitrogén és az oxigén reakciója endoterm):
N 2 + 0 2 -> 2 NEM- K

3. A katalizátor használatáról (9. dia)
b) nem katalitikus

4. Irányban (10. dia)
a) katalitikus (beleértve az enzimes)
b) nem katalitikus

5. Fázis szerint (11. dia)
a) homogén
b) heterogén

6. A reagenseket és termékeket alkotó elemek oxidációs állapotának megváltoztatásával (12. dia)
a) redox
b) az oxidációs állapot megváltoztatása nélkül
A szervetlen kémiában a redoxreakciók magukban foglalják az összes szubsztitúciós reakciót, valamint azokat a bomlási és kombinációs reakciókat, amelyekben legalább egy egyszerű anyag vesz részt. Általánosabb változatban (beleértve a szerves kémiát is): minden olyan reakció, amelyben egyszerű anyagok vesznek részt. Ezzel szemben a reaktánsokat és reakciótermékeket alkotó elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül lezajló reakciók magukban foglalják az összes cserereakciót.

A tanult téma megerősítése (13-21. dia).

Óra összefoglalója.

2. lecke „Karbonsavak: osztályozás és nómenklatúra, a karboxilcsoport szerkezete, fizikai, Kémiai tulajdonságok, módszerek telített egybázisú karbonsavak előállítására" (1. dia).

Az óra céljai. Adja meg a karbonsavak fogalmát és osztályozásukat az ásványi savakkal összehasonlítva! Fontolja meg a nemzetközi és triviális nómenklatúraés az ilyen típusú izoméria szerves vegyületek. Elemezze a karboxilcsoport szerkezetét és jósolja meg a karbonsavak kémiai viselkedését. Fontolgat általános tulajdonságok karbonsavak az ásványi savak tulajdonságaihoz képest. Adjon képet a karbonsavak speciális tulajdonságairól (gyökök reakciói és funkcionális származékok képződése). Ismertesse meg a tanulókkal a karbonsavak legjellemzőbb képviselőit, mutassa be fontosságukat a természetben és az emberi életben.

A karbonsavak fogalma, osztályozásuk különböző szempontok szerint

Karbonsavak- olyan szerves vegyületek osztálya, amelyek molekulái karboxilcsoportot tartalmaznak - COOH. A telített egybázisú karbonsavak összetétele megfelel általános képlet(2. dia)

A karbonsavak osztályozása:
A karboxilcsoportok száma alapján a karbonsavakat a következőkre osztjuk (3. dia):

• egy- vagy egybázisú (ecetsav)
• dikarbonsav vagy kétbázisú (oxálsav)

A szénhidrogéncsoport szerkezetétől függően, amelyhez a karboxilcsoport kapcsolódik, a karbonsavakat a következőkre osztják:

• alifás (ecetsav vagy akril)
• aliciklusos (ciklohexánkarbonsav)
• aromás (benzoesav, ftálsav)

Példák savakra (4. dia)

A karbonsavak izomerizmusa és szerkezete
1. A szénlánc izomériája (5. dia)
2. Többszörös kötés helyzetének izomerizmusa, például:
CH 2 = CH – CH 2 – COOH Butén-3-karbonsav (vinil-ecetsav)
CH 3 – CH = CH – COOH Butén-2-karbonsav (krotonsav)

3. Cisz-, transz-izoméria, például:

Szerkezet(6. dia)
A COOH karboxilcsoport egy C=O karbonilcsoportból és egy OH hidroxilcsoportból áll.
A CO csoportban a szénatom részleges pozitív töltést hordoz, és vonzza az OH csoport oxigénatomjának elektronpárját. Ilyenkor az oxigénatomon csökken az elektronsűrűség, ill O-H csatlakozás gyengíti:

Az OH-csoport viszont „kioltja” a CO-csoport pozitív töltését.

A karbonsavak fizikai és kémiai tulajdonságai
Az alacsony szénatomszámú karbonsavak szúrós szagú, vízben jól oldódó folyadékok. Növekvő relatív molekuláris tömeg A savak vízben való oldhatósága csökken, a forráspont pedig nő. Magasabb savak, kezdve a pelargonikussal

C 8 H 17 COOH - szilárd anyagok, szagtalan, vízben nem oldódik.
A legtöbb karbonsavra jellemző legfontosabb kémiai tulajdonságok (7.8. dia):
1) Kölcsönhatás aktív fémekkel:
2 CH 3 COOH + Mg (CH 3 COO) 2 Mg + H 2

2) Kölcsönhatás fém-oxidokkal:
2CH 3 COOH + CaO(CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O

3) Kölcsönhatás bázisokkal:
CH 3 COOH + NaOHCH 3 COONa + H 2 O

4) Sókkal való kölcsönhatás:
CH 3 COOH + NaHCO 3 CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O

5) Kölcsönhatás alkoholokkal (észterezési reakció):
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OHCH 3 COOCH 2 CH 3 + H 2 O

6) Kölcsönhatás ammóniával:
CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COONH 4
Amikor a karbonsavak ammóniumsóit hevítjük, amidjaik képződnek:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) SOC l2 hatására a karbonsavak a megfelelő savkloridokká alakulnak.
CH 3 COOH + SOC l2 CH 3 COCl + HCl + SO 2

4. Osztályok közötti izoméria : például: C 4 H 8 O 2
A propánsav CH 3 – CH 2 – CO – O – CH metilésztere
CH 3 – CO – O – CH 2 – CH 3 etánsav etil-észtere
C3H 7 – COOH butánsav

(9., 10. dia)
1. Aldehidek és primer alkoholok oxidációja - általános módszer karbonsavak előállítása:

2. Egy másik elterjedt módszer a szénatomonként három halogénatomot tartalmazó halogénezett szénhidrogének hidrolízise:

3 NaCl
3. A Grignard-reagens és a CO2 kölcsönhatása:

4. Észterek hidrolízise:

5. Savanhidridek hidrolízise:

Módszerek karbonsavak előállítására
Mert egyedi savak Vannak speciális módszerek a megszerzésére (11. dia):
Megszerzéséért benzoesav Használhatja a monoszubsztituált benzol homológok oxidációját savas kálium-permanganát oldattal:

Ecetsav ipari méretekben bután légköri oxigénnel történő katalitikus oxidációjával nyerik:

Hangyasavúgy állítják elő, hogy szén(II)-monoxidot porított nátrium-hidroxiddal nyomás alatt melegítenek, és a kapott nátrium-formiátot erős savval kezelik:

Karbonsavak alkalmazása(12. dia)

A vizsgált téma megerősítése (13-14. dia).

A szervetlen kémiában a kémiai reakciókat különböző kritériumok szerint osztályozzák.

1. Az oxidációs állapot változásával redoxba, amelyek az elemek oxidációs állapotának változásával lépnek fel, és sav-bázisba, amelyek az oxidációs állapot változása nélkül lépnek fel.

2. A folyamat természeténél fogva.

Bomlási reakciók olyan kémiai reakciók, amelyekben egyszerű molekulák bonyolultabbakból származnak.

Összetett reakciók olyan kémiai reakciók, amelyek során több egyszerűbbből összetett vegyületet állítanak elő.

Szubsztitúciós reakciók kémiai reakciók, amelyek során a molekulában egy atomot vagy atomcsoportot egy másik atom vagy atomcsoport helyettesít.

Cserereakciók Olyan kémiai reakciók, amelyek az elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe, és cseréhez vezetnek alkatrészek reagensek.

3. Ha lehetséges, az ellenkező irányban reverzibilisbe és irreverzibilisbe áramoljon.

Egyes reakciók, mint például az etanol égési reakciója, gyakorlatilag visszafordíthatatlanok, pl. lehetetlen feltételeket teremteni az ellenkező irányú áramlásához.

Számos olyan reakció van azonban, amely a folyamat körülményeitől függően előre és hátrafelé egyaránt előfordulhat. Azokat a reakciókat, amelyek előre és hátrafelé egyaránt előfordulhatnak, nevezzük megfordítható.

4. A kötéshasadás típusa szerint - homolitikus(egyenlő rés, minden atom egy elektront kap) és heterolitikus(egyenlőtlen rés – egy elektronpárt kapunk).

5. Exoterm termikus hatás(hőleadás) és endoterm(hőelnyelés).

A vegyületképzési reakciók általában exoterm reakciók, míg a bomlási reakciók endoterm reakciók. Ritka kivétel a nitrogén endoterm reakciója oxigénnel N 2 + O 2 = 2NO – Q.

6. A fázisok összesítési állapotának megfelelően.

Homogén(a reakció egy fázisban megy végbe, határfelületek nélkül; reakciók gázokban vagy oldatokban).

Heterogén(a reakciók a felületen mennek végbe).

7. A katalizátor használatáról.

A katalizátor olyan anyag, amely felgyorsítja a kémiai reakciót, de kémiailag változatlan marad.

Katalitikus katalizátor használata nélkül gyakorlatilag nem mennek és nem katalitikus.

A szerves reakciók osztályozása

Reakció típusa	Radikális	Nukleofil (N)	elektrofil (E)
Csere (S)	Radikális helyettesítés (SR)	Nukleofil szubsztitúció (S N)	Elektrofil szubsztitúció (S E)
Csatlakozás (A)	Radikális csatlakozás (A R)	Nukleofil addíció (AN)	Elektrofil csatlakozás (A E)
Elimináció (E) (elimináció)	Radikális leválás (E R)	Nukleofil elimináció (EN)	Elektrofil elimináció (E E)

Az elektrofil reakciók szerves vegyületek heterolitikus reakciói elektrofilekkel - olyan részecskékkel, amelyek teljes vagy részleges pozitív töltést hordoznak. Ezeket elektrofil szubsztitúciós és elektrofil addíciós reakciókra osztják. Például,

H 2 C = CH 2 + Br 2  BrCH 2 – CH 2 Br

A nukleofil reakciók szerves vegyületek heterolitikus reakciói nukleofilekkel - olyan részecskékkel, amelyek teljes vagy részleges negatív töltést hordoznak. Ezeket nukleofil szubsztitúciós és nukleofil addíciós reakciókra osztják. Például,

CH 3 Br + NaOH  CH 3 OH + NaBr

A gyököket érintő kémiai (lánc) reakciókat nevezzük pl