Szubsztitúciós reakciók a szervetlen kémiában. A kémiai reakciók osztályozása a szerves és szervetlen kémiában. Karbonsavak. Az ionos reakciók olyan ionok között mennek végbe, amelyek már jelen vannak vagy a reakció során keletkeztek

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com


Diafeliratok:

Osztályozás kémiai reakciók

A kémiai reakciók olyan kémiai folyamatok, amelyek eredményeként egyes anyagokból olyanok keletkeznek, 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. Kémiai reakciók jelei: Gáz szabadul fel. Csapadék képződik 3) Az anyagok színe megváltozik Hő és fény szabadul fel vagy nyelődik el

Kémiai reakciók benne szerves kémia

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 1. Az oxidációs állapotok változtatásával kémiai elemek: Redox-reakciók: A redoxreakciók olyan reakciók, amelyek az elemek oxidációs állapotának megváltozásával jönnek létre. Az intermolekuláris olyan reakció, amely a különböző molekulákban lévő atomok oxidációs állapotának megváltozásával megy végbe. -2 +4 0 2H 2 S + H 2SO 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

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 1. Kémiai elemeket alkotó anyagok oxidációs állapotának megváltoztatásával: Redox reakciók: 2. Intramolekuláris - ez egy olyan reakció, amely egy molekulában lévő különböző atomok oxidációs állapotának megváltozásával megy végbe. -3 +5 t 0 +3 (NH4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 +4H 2 O Az aránytalanság olyan reakció, amely ugyanazon elem atomjainak oxidációs állapotának egyidejű növekedésével és csökkenésével megy végbe. . +1 +5 -1 3NaClO → NaClO 3 + 2NaCl

2.1. Az anyagok összetételének megváltoztatása nélkül fellépő reakciók A szervetlen kémiában az ilyen reakciók magukban foglalják egy kémiai elem allotróp módosulásának előállítását, például: C (grafit) C (gyémánt) 3O 2 (oxigén) 2O 3 (ózon) Sn ( fehér ón) Sn (szürke ón) S (rombikus) S (műanyag) P (piros) P (fehér) Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 2. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint:

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 2. A reagensek száma és összetétele szerint: 2.2. Egy anyag összetételének megváltozásával fellépő reakciók Az összetett reakciók olyan reakciók, amelyek során két vagy több anyagból egy komplex anyag képződik. A szervetlen kémiában a kénsavat kénből történő kénsavat előállító reakció példáján a vegyületreakciók sokfélesége megfontolható: a) kén-oxid előállítása (IV): S + O 2  SO 2 - egy komplex anyag képződik kettőből. egyszerű anyagok, b) kén-oxid (VI ) előállítása: 2 SO 2 + O 2 2SO 3 - egyszerű és összetett anyagból egy komplex anyag keletkezik, c) kénsav előállítása: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - egy komplex anyag két összetett anyagból képződik.

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 2. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint: 2. Bomlási reakciók azok a reakciók, amelyek során egy összetett anyagból több új anyag keletkezik. A szervetlen kémiában az oxigén laboratóriumi módszerekkel történő előállítási reakciók blokkjában az ilyen reakciók sokfélesége tekinthető: a) higany(II)-oxid bomlása: 2HgO  t 2Hg + O 2  - egy összetett anyagból két egyszerű olyanok alakulnak ki. b) kálium-nitrát bomlása: 2KNO 3  t 2KNO 2 + O 2  - egy komplex anyagból egy egyszerű és egy komplex keletkezik. c) kálium-permanganát bomlása: 2 KMnO 4 → t K 2 MnO 4 + MnO 2 +O 2 - egy komplex anyagból két komplex és egy egyszerű keletkezik.

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 2. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint: 3. Szubsztitúciós reakciók azok a reakciók, amelyek eredményeként az atomok egyszerű anyag helyettesíti egy elem atomjait egy összetett anyagban. A szervetlen kémiában az ilyen folyamatokra példa a fémek tulajdonságait jellemző reakcióblokk: a) alkáli- vagy alkáliföldfémek kölcsönhatása vízzel: 2 Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2  Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2  b) fémek kölcsönhatása oldatban lévő savakkal: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2  c) fémek kölcsönhatása oldatban lévő sókkal: Fe + Cu SO 4 = FeSO 4 + Cu d ) metallotermia: 2Al + Cr 2 O 3  t Al 2 O 3 + 2Cr

4. A cserereakciók olyan reakciók, amelyekben két összetett anyagok Ezek a reakciók az elektrolitok tulajdonságait jellemzik, és az oldatokban Berthollet-szabály szerint mennek végbe, vagyis csak akkor, ha csapadék, gáz vagy rosszul disszociálódó anyag (pl. H 2 O) képződik. Szervetlenben ez lehet a lúgok tulajdonságait jellemző reakcióblokk: a) semlegesítési reakció, amely só és víz képződésével megy végbe: NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O vagy ionos formában: OH - + H + = H 2 O b ) lúg és só reakciója, amely gáz képződésével megy végbe: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3  + 2 H 2 O c) lúg és só reakciója , amely csapadék képződésével következik be: Cu SO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2  + K 2 SO 4 Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 2. A reagáló anyagok száma és összetétele szerint:

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 3. A hőhatás szerint: 3.1. Exoterm reakciók: Az exoterm reakciók olyan reakciók, amelyek az energia külső környezetbe történő felszabadulásával jönnek létre. Ezek közé tartozik szinte az összes összetett reakció. A fénykibocsátással járó exoterm reakciókat az égési reakciók közé soroljuk, például: 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + Q 3.2. Endoterm reakciók: Az endoterm reakciók olyan reakciók, amelyek az energia külső környezetbe történő elnyelésével mennek végbe. Ide tartozik szinte minden bomlási reakció, például: Mészkő kalcinálása: CaCO 3  t CaO + CO 2  - Q

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 4. A folyamat megfordíthatósága: 4.1. Visszafordíthatatlan reakciók: Ilyen körülmények között csak egy irányban fordulnak elő visszafordíthatatlan reakciók. Ilyen reakciók közé tartozik minden cserereakció, amelyet csapadék, gáz vagy enyhén disszociáló anyag (víz) képződése kísér, valamint minden égési reakció: 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. Reverzibilis reakciók: Reverzibilis reakciók adott körülmények között egyidejűleg, két ellentétes irányban mennek végbe. Az ilyen reakciók túlnyomó többsége az. Például: 2 SO 2 + O 2 2SO 3 N 2 + 3H 2 2NH 3

A katalizátorok olyan anyagok, amelyek részt vesznek egy kémiai reakcióban és megváltoztatják annak sebességét vagy irányát, de a reakció végén minőségileg és mennyiségileg változatlanok maradnak. 5.1. Nem katalitikus reakciók: A nem katalitikus reakciók olyan reakciók, amelyek katalizátor részvétele nélkül mennek végbe: 2HgO  t 2Hg + O 2  2Al + 6HCl  t 2AlCl 3 + 3H 2  5.2. Katalitikus reakciók mennek végbe. katalizátor részvételével: t ,MnO 2 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2  P,t CO + NaOH  H-CO-ONa Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 5. Katalizátor részvétel

Kémiai reakciók a szervetlen kémiában 6. Fázisinterfész megléte 6.1. Heterogén reakciók: Heterogén reakciók olyan reakciók, amelyekben a reagensek és reakciótermékek különböző aggregációs állapotban vannak (különböző fázisokban): FeO(s) + CO(g)  Fe(s) + CO 2 (g) + Q 2 Al (s) + 3С u С l 2 (oldat) = 3С u(s) + 2AlCl 3 (oldat) CaC 2 (s) + 2H 2 O (l) = C 2 H 2  + Ca( OH) 2 (oldat) ) 6.2. Homogén reakciók: A homogén reakciók olyan reakciók, amelyekben a reaktánsok és a reakciótermékek azonosak az összesítés állapota(egy fázisban): 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)

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. Kémiai reakció eredményeként 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:

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

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 jelentősége, 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 helyettesítési reakció példájaként a legtöbbet mutatjuk be jellemző tulajdonság telített vegyületek, különösen a metán, a hidrogénatomok azon képessége, hogy halogénatomokkal helyettesíthetők:

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

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

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

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

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

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

A szerves kémiában a szubsztitúciós reakciók 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 ragyogó példa Az aldehidek tulajdonságai redox reakcióként szolgálhatnak:

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.

Az észterezés minden reakciója (az ellenkező folyamatot, mint tudod, hidrolízisnek nevezik) és a fehérje hidrolízise reverzibilis, észterek, szénhidrátok, polinukleotidok. A reverzibilitás az élő szervezet legfontosabb folyamatának, az anyagcserének az alapja.

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 az anyagok molekulái egy kis molekuláris tömeg egymással kombinálva 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 fenolok:

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

1) Az osztályozás első jele a reagenseket és termékeket alkotó elemek oxidációs állapotának változásán alapul.
a) redox

FeS 2 + 18HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O
b) az oxidációs állapot megváltoztatása nélkül

CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O
Redox A reagenseket alkotó kémiai elemek oxidációs állapotának megváltozásával járó reakcióknak nevezzük. 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. Azok a reakciók, amelyek a reaktánsokat és reakciótermékeket alkotó elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe, magukban foglalják az összes cserereakciót.

2) A kémiai reakciókat a folyamat természete, azaz a reagensek és termékek száma és összetétele szerint osztályozzák.
-vegyület vagy addíciós reakciók a szerves kémiában.
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.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

CaO + CO 2 = CaCO 3

- bomlási reakciók.
A bomlási reakciók a kombináció fordított folyamatainak tekinthetők.

C 2 H 5 Br = C 2 H 4 + HBr

Hg(NO 3) 2 = Hg + 2NO 2 + O 2

– helyettesítési reakciók.
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.

Zn + CuSO 4 = Cu + ZnSO 4

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
– csere (beleértve a semlegesítést is).

CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O

KCl + AgNO 3 = AgCl¯ + KNO 3

3) Ha lehetséges, az ellenkező irányba áramoljon - megfordítható és visszafordíthatatlan.

4) A kötésszakadás típusa szerint - homolitikus (egyenlő törés, minden atom 1 elektront kap) és heterolitikus (egyenlőtlen szakadás - egy pár elektront kap)

5) Hőhatás alapján
exoterm (hőtermelés) és endoterm (hőelnyelés). A vegyületképzési reakciók általában exoterm reakciók, a bomlási reakciók pedig endotermek. Ritka kivétel a nitrogén és az oxigén reakciója - endoterm:
N2 + O2 → 2NO – K

6) Fázis szerint
a) Homogén (homogén anyagok egy fázisban, pl. g-g, reakciók oldatokban)
b) Heterogén (ms, g-tv, w-tv, nem elegyedő folyadékok közötti reakciók)

7) A katalizátor használatáról. A katalizátor olyan anyag, amely felgyorsítja a kémiai reakciót.
a) katalitikus (enzimatikus is) - gyakorlatilag nem működnek katalizátor nélkül.
b) nem katalitikus.

A kémiai reakciók besorolása a szervetlen és szerves kémiában különböző osztályozási jellemzők alapján történik, amelyekről az alábbi táblázatban található információ.

Visszafordíthatatlan olyan reakciók, amelyek csak előrefelé mennek végbe, és olyan termékek keletkezését eredményezik, amelyek nem lépnek kölcsönhatásba egymással. Az irreverzibilis reakciók közé tartoznak azok a kémiai reakciók, amelyek enyhén disszociált vegyületek képződését és felszabadulását eredményezik nagy mennyiség energia, valamint azok, amelyekben a végtermékek gáz-halmazállapotban vagy csapadék formájában hagyják el a reakciószférát, például:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Megfordítható Olyan kémiai reakciók, amelyek egy adott hőmérsékleten egyidejűleg, két ellentétes irányban, összehasonlítható sebességgel mennek végbe. Az ilyen reakciók egyenleteinek felírásakor az egyenlőségjelet ellentétes irányú nyilak helyettesítik. A reverzibilis reakció legegyszerűbb példája az ammónia szintézise nitrogén és hidrogén kölcsönhatása révén:

N2+3H2↔2NH3

A szakadás típusa szerint kémiai kötés az eredeti molekulában homolitikus és heterolitikus reakciókat különböztetnek meg.

Homolitikus Olyan reakcióknak nevezzük, amelyek során a kötések felbomlása következtében olyan részecskék képződnek, amelyekben párosítatlan elektron van - szabad gyökök.

Heterolitikus olyan reakciók, amelyek ionos részecskék - kationok és anionok - képződésén keresztül mennek végbe.

Radikális(lánc) olyan kémiai reakciók, amelyekben gyökök vesznek részt, például:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Ión olyan kémiai reakciók, amelyek ionok részvételével mennek végbe, például:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

A heterolitikus reakciókat elektrofilnek nevezzük. szerves vegyületek elektrofilekkel - teljes vagy részleges pozitív töltést hordozó részecskék. Ezeket elektrofil szubsztitúciós és elektrofil addíciós reakciókra osztják, például:

C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

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

CH 3 C(O)H + C 2 H 5OH → CH 3 CH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O
Hőtermelő kémiai reakcióknak nevezzük, amelyek hő felszabadulásával jönnek létre. Az entalpia (hőtartalom) változásának ΔH és a Q reakció termikus hatásának szimbóluma. Exoterm reakciók esetén Q > 0, és ΔH< 0.

Endoterm kémiai reakciók, amelyek hő elnyelésével járnak. Endoterm reakciókhoz Q< 0, а ΔH > 0.

Homogén A homogén közegben lezajló reakciókat ún.

Heterogén Olyan reakciók, amelyek heterogén közegben, különböző fázisú, például szilárd és gázhalmazállapotú, folyékony és gáznemű, egymással nem elegyedő folyadékban lévő, egymással érintkező anyagok érintkezési felületén mennek végbe.

A katalitikus reakciók csak katalizátor jelenlétében mennek végbe. A nem katalitikus reakciók katalizátor hiányában mennek végbe.

Osztályozás szerves reakciók táblázatban van megadva:


A kémiai reakciók besorolása a szervetlen és szerves kémiában különböző osztályozási jellemzők alapján történik, amelyekről az alábbi táblázatban található információ.

Az elemek oxidációs állapotának megváltoztatásával

Az osztályozás első jele a reaktánsokat és termékeket alkotó elemek oxidációs állapotának változásán alapul.
a) redox
b) az oxidációs állapot megváltoztatása nélkül
Redox A reagenseket alkotó kémiai elemek oxidációs állapotának megváltozásával járó reakcióknak nevezzük. 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. Azok a reakciók, amelyek a reaktánsokat és reakciótermékeket alkotó elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe, magukban foglalják az összes cserereakciót.

A reagensek és termékek száma és összetétele szerint

A kémiai reakciókat a folyamat természete, azaz a reagensek és termékek száma és összetétele szerint osztályozzák.

Összetett reakciók olyan kémiai reakciók, amelyek eredményeként több egyszerűbb molekulából összetett molekulákat nyernek, például:
4Li + O 2 = 2Li 2O

Bomlási reakciók kémiai reakciók, amelyek eredményeként egyszerű molekulák bonyolultabbakból származnak, például:
CaCO 3 = CaO + CO 2

A bomlási reakciók a kombináció fordított folyamatainak tekinthetők.

Szubsztitúciós reakciók olyan kémiai reakciók, amelyek eredményeként egy anyag molekulájában egy atomot vagy atomcsoportot egy másik atom vagy atomcsoport helyettesít, például:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

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.
- csere (beleértve a semlegesítést).
Cserereakciók Olyan kémiai reakciók, amelyek az elemek oxidációs állapotának megváltoztatása nélkül mennek végbe, és cseréhez vezetnek alkatrészek reagensek, például:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Ha lehetséges, az ellenkező irányba folyjon

Ha lehetséges, áramlás az ellenkező irányba - reverzibilis és visszafordíthatatlan.

Megfordítható Olyan kémiai reakciók, amelyek egy adott hőmérsékleten egyidejűleg, két ellentétes irányban, összehasonlítható sebességgel mennek végbe. Az ilyen reakciók egyenleteinek felírásakor az egyenlőségjelet ellentétes irányú nyilak helyettesítik. A reverzibilis reakció legegyszerűbb példája az ammónia szintézise nitrogén és hidrogén kölcsönhatása révén:

N2+3H2↔2NH3

Visszafordíthatatlan olyan reakciók, amelyek csak előrefelé mennek végbe, és olyan termékek keletkezését eredményezik, amelyek nem lépnek kölcsönhatásba egymással. Az irreverzibilis reakciók közé tartoznak azok a kémiai reakciók, amelyek enyhén disszociált vegyületek képződését, nagy mennyiségű energia felszabadulását eredményezik, valamint azokat, amelyek során a végtermékek például gáz vagy csapadék formájában távoznak a reakciószférából. :

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Termikus hatás alapján

Hőtermelő kémiai reakcióknak nevezzük, amelyek hő felszabadulásával jönnek létre. Az entalpia (hőtartalom) változásának ΔH és a Q reakció termikus hatásának szimbóluma. Exoterm reakciók esetén Q > 0, és ΔH< 0.

Endoterm kémiai reakciók, amelyek hő elnyelésével járnak. Endoterm reakciókhoz Q< 0, а ΔH > 0.

A vegyületképzési reakciók általában exoterm reakciók, a bomlási reakciók pedig endotermek. Ritka kivétel a nitrogén és az oxigén reakciója - endoterm:
N2 + O2 → 2NO – K

Fázis szerint

Homogén homogén közegben végbemenő reakcióknak nevezzük (homogén anyagok egy fázisban, pl. g-g, reakciók oldatokban).

Heterogén Olyan reakciók, amelyek heterogén közegben, különböző fázisú, például szilárd és gázhalmazállapotú, folyékony és gáznemű, egymással nem elegyedő folyadékban lévő, egymással érintkező anyagok érintkezési felületén mennek végbe.

A katalizátor használatának megfelelően

A katalizátor olyan anyag, amely felgyorsítja a kémiai reakciót.

Katalitikus reakciók csak katalizátor jelenlétében fordulnak elő (beleértve az enzimeseket is).

Nem katalitikus reakciók menjen katalizátor hiányában.

A végkielégítés típusa szerint

A kiindulási molekulában a kémiai kötés hasításának típusa alapján homolitikus és heterolitikus reakciókat különböztetünk meg.

Homolitikus Olyan reakcióknak nevezzük, amelyek során a kötések felbomlása következtében olyan részecskék képződnek, amelyekben párosítatlan elektron van - szabad gyökök.

Heterolitikus olyan reakciók, amelyek ionos részecskék - kationok és anionok - képződésén keresztül mennek végbe.

  • homolitikus (egyenlő rés, minden atom 1 elektront kap)
  • heterolitikus (egyenlőtlen rés - egy pár elektront kap)

Radikális(lánc) olyan kémiai reakciók, amelyekben gyökök vesznek részt, például:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Ión olyan kémiai reakciók, amelyek ionok részvételével mennek végbe, például:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

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:

C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

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

CH 3 C(O)H + C 2 H 5OH → CH 3 CH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O

A szerves reakciók osztályozása

A szerves reakciók osztályozását a táblázat tartalmazza:



Olvassa el még: