Хімічні реакції слід відрізняти від ядерних реакцій. В результаті хімічних реакцій загальне числоатомів кожного хімічного елемента та його ізотопний склад не змінюються. Інша справа ядерні реакції- процеси перетворення атомних ядерв результаті їх взаємодії з іншими ядрами або елементарними частинками, наприклад перетворення алюмінію на магній:

27 13 Аl + 1 1 Н = 24 12 Мg + 4 2 Не

Класифікація хімічних реакцій багатопланова, тобто у її основу може бути покладено різні ознаки. Але під будь-якою з таких ознак можуть бути віднесені реакції між неорганічними, так і між органічними речовинами.

Розглянемо класифікацію хімічних реакцій за різними ознаками.

I. За кількістю та складом реагуючих речовин

Реакції, що без зміни складу речовин.

В не органічної хіміїдо таких реакцій можна віднести процеси одержання алотропних модифікацій одного хімічного елемента, наприклад:

З (графіт) ↔ З (алмаз)
S (ромбічна) ↔ S (моноклінова)
Р (білий) ↔ Р (червоний)
Sn (біле олово) ↔ Sn (сіре олово)
3O 2 (кисень) ↔ 2O 3 (озон)

В органічній хімії до цього типу реакцій можуть бути віднесені реакції ізомеризації, які йдуть без зміни як якісного, а й кількісного складу молекул речовин, наприклад:

1. Ізомеризація алканів.

Реакція ізомеризації алканів має велике практичне значення, так як вуглеводні изостроения мають меншу здатність до детонації.

2. Ізомеризація алкенів.

3. Ізомеризація алкінів (реакція А. Є. Фаворського).

CH 3 - CH 2 - С= - СН ↔ СН 3 - С= - С- СН 3

етилацетилен диметнлацетилен

4. Ізомеризація галогеналканів (А. Є. Фаворський, 1907).

5. Ізомеризація ціаніту амонію при нагріванні.

Вперше сечовина була синтезована Ф. Велером в 1828 ізомеризацією ціанату амонію при нагріванні.

Реакції, що йдуть зі зміною складу речовини

Можна виділити чотири типи таких реакцій: з'єднання, розкладання, заміщення та обміну.

1. Реакції сполуки - це такі реакції, при яких із двох і більше речовин утворюється одна складна речовина

У неорганічній хімії все різноманіття реакцій сполуки можна розглянути, наприклад, на прикладі реакцій одержання сірчаної кислоти із сірки:

1. Одержання оксиду сірки (IV):

S + O 2 = SO - із двох простих речовинутворюється одне складне.

2. Одержання оксиду сірки (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - із простої та складної речовин утворюється одна складна.

3. Одержання сірчаної кислоти:

SO 3 + Н 2 O = Н 2 SO 4 - із двох складних речовин утворюється одна складна.

Прикладом реакції з'єднання, при якій одна складна речовина утворюється більш ніж з двох вихідних, може бути заключна стадія отримання азотної кислоти:

4NО 2 + O 2 + 2Н 2 O = 4НNO 3

В органічній хімії реакції сполуки прийнято називати "реакціями приєднання". Все різноманіття таких реакцій можна розглянути на прикладі блоку реакцій, що характеризують властивості ненасичених речовин, наприклад:

1. Реакція гідрування – приєднання водню:

CH 2 = CH 2 + Н 2 → Н 3 -СН 3

етен → етан

2. Реакція гідратації – приєднання води.

3. Реакція полімеризації.

2. Реакції розкладання - це такі реакції, у яких з однієї складної речовини утворюється кілька нових речовин.

У неорганічній хімії все різноманіття таких реакцій можна розглянути на блоці реакцій одержання кисню лабораторними способами:

1. Розкладання оксиду ртуті(II) - з однієї складної речовини утворюються дві прості.

2. Розкладання нітрату калію - з однієї складної речовини утворюються одна проста і одна складна.

3. Розкладання перманганату калію - з однієї складної речовини утворюються дві складні і одна проста, тобто три нових речовини.

В органічній хімії реакції розкладання можна розглянути на блоці реакцій отримання етилену в лабораторії та промисловості:

1. Реакція дегідратації (відщеплення води) етанолу:

З 2 H 5 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Реакція дегідрування (відщеплення водню) етану:

CH 3 -CH 3 → CH 2 = CH 2 + H 2

або СН 3 -СН 3 → 2С + ДТ 2

3. Реакція крекінгу (розщеплення) пропану:

CH 3 -СН 2 -СН 3 → СН 2 = СН 2 + СН 4

3. Реакції заміщення - це такі реакції, внаслідок яких атоми простої речовини замінюють атоми якогось елемента в складній речовині.

У неорганічній хімії прикладом таких процесів може бути блок реакцій, що характеризують властивості, наприклад, металів:

1. Взаємодія лужних або лужноземельних металів із водою:

2Na + 2Н 2 O = 2NаОН + Н 2

2. Взаємодія металів із кислотами у розчині:

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2

3. Взаємодія металів із солями у розчині:

Fе + СuSO 4 = FеSO 4 + Сu

4. Металотермія:

2Аl + Сr 2 O 3 → Аl 2 O 3 + 2Сr

Предметом вивчення органічної хімії є прості речовини, лише сполуки. Тому як приклад реакції заміщення наведемо найбільше характерна властивістьграничних сполук, зокрема метану, - здатність атомів водню заміщуватися на атоми галогену. Інший приклад – бромування ароматичного з'єднання(бензолу, толуолу, аніліну).

З 6 Н 6 + Вr 2 → С 6 Н 5 Вr + НВr

бензол → бромбензол

Звернемо увагу на особливість реакції заміщення у органічних речовин: в результаті таких реакцій утворюються не проста і складна речовина, як у неорганічній хімії, а два складні речовини.

В органічній хімії до реакцій заміщення відносять деякі реакції між двома складними речовинами, наприклад нітрування бензолу. Вона є формально реакцією обміну. Те, що це реакція заміщення, стає зрозумілим лише під час розгляду її механізму.

4. Реакції обміну - це такі реакції, за яких дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами

Ці реакції характеризують властивості електролітів і в розчинах протікають за правилом Бертолле, тобто тільки в тому випадку, якщо в результаті утворюється осад, газ або речовина, що малодисоціює (наприклад, Н 2 O).

У неорганічній хімії це може бути блок реакцій, що характеризують, наприклад, властивості лугів:

1. Реакція нейтралізації, що йде з утворенням солі та води.

2. Реакція між лугом і сіллю, що йде з утворенням газу.

3. Реакція між лугом і сіллю, що йде з утворенням осаду:

СuSO 4 + 2КОН = Сu(ОН) 2 + К 2 SO 4

або в іонному вигляді:

Сu 2+ + 2OН - = Сu(ОН) 2

В органічній хімії можна розглянути блок реакцій, що характеризують, наприклад, властивості оцтової кислоти:

1. Реакція, що йде з утворенням слабкого електроліту – Н 2 O:

СН 3 СООН + NаОН → Nа(СН3СОО) + Н 2 O

2. Реакція, що йде з утворенням газу:

2СН 3 СООН + СаСО 3 → 2СН 3 СОО + Са 2+ + СО 2 + Н 2 O

3. Реакція, що йде з утворенням осаду:

2СН 3 СООН + К 2 SO 3 → 2К(СН 3 СОО) + Н 2 SO 3

2СН 3 СООН +SiO → 2СН 3 СОО + Н 2 SiO 3

ІІ. По зміні ступенів окиснення хімічних елементів, що утворюють речовини

За цією ознакою розрізняють такі реакції:

1. Реакції, що йдуть зі зміною ступенів окиснення елементів, або окиснювально-відновлювальні реакції.

До них відноситься безліч реакцій, у тому числі всі реакції заміщення, а також ті реакції з'єднання та розкладання, в яких бере участь хоча б одна проста речовина, наприклад:

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

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

Складні окиснювально-відновні реакції складаються за допомогою методу електронного балансу.

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

В органічній хімії яскравим прикладомокисно-відновних реакцій можуть бути властивості альдегідів.

1. Вони відновлюються у відповідні спирти:

Альдекіди окислюються у відповідні кислоти:

2. Реакції, що йдуть без зміни ступенів окиснення хімічних елементів.

До них, наприклад, відносяться всі реакції іонного обміну, а також багато реакцій сполуки, багато реакцій розкладання, реакції етерифікації:

НСООН + CHgOH = НСООСН 3 + H 2 O

ІІІ. По тепловому ефекту

По тепловому ефекту реакції ділять на екзотермічні та ендотермічні.

1. Екзотермічні реакції протікають із енергією.

До них відносяться майже всі реакції з'єднання. Рідкісний виняток становлять ендотермічні реакції синтезу оксиду азоту(II) з азоту та кисню та реакція газоподібного водню з твердим йодом.

Екзотермічні реакції, що протікають із виділенням світла, відносять до реакцій горіння. Гідрування етилену – приклад екзотермічної реакції. Вона йде за кімнатної температури.

2. Ендотермічні реакції протікають із поглинанням енергії.

Очевидно, що до них відноситимуться майже всі реакції розкладання, наприклад:

1. Випалення вапняку

2. Крекінг бутану

Кількість виділеної або поглиненої в результаті реакції енергії називають тепловим ефектом реакції, а рівняння хімічної реакції із зазначенням цього ефекту називають термохімічним рівнянням:

Н 2(г) + З 12(г) = 2НС 1(г) + 92,3 кДж

N 2(г) + O 2(г) = 2NO(г) – 90,4 кДж

IV. По агрегатному стану реагуючих речовин (фазовому складу)

По агрегатному стану реагуючих речовин розрізняють:

1. Гетерогенні реакції - реакції, в яких реагуючі речовини та продукти реакції знаходяться у різних агрегатних станах (у різних фазах).

2. Гомогенні реакції - реакції, в яких реагуючі речовини та продукти реакції знаходяться в одному агрегатному стані(В одній фазі).

V. За участю каталізатора

За участю каталізатора розрізняють:

1. Некаталітичні реакції, що йдуть без каталізатора.

2. Каталітичні реакції, що йдуть за участю каталізатора. Оскільки всі біохімічні реакції, які у клітинах живих організмів, йдуть з участю спеціальних біологічних каталізаторів білкової природи - ферментів, всі вони належать до каталітичних чи, точніше, ферментативним. Слід зазначити, що понад 70% хімічних виробництв використовують каталізатори.

VI. У напрямку

У напрямку розрізняють:

1. Необоротні реакціїпротікають у умовах лише в одному напрямку. До них можна віднести всі реакції обміну, що супроводжуються утворенням осаду, газу або малодисоціюючої речовини (води) та всі реакції горіння.

2. Оборотні реакції в даних умовах протікають одночасно у двох протилежних напрямках. Таких реакцій переважна більшість.

В органічній хімії ознака оборотності відображають назви – антоніми процесів:

Гідрування - дегідрування,

Гідратація - дегідратація,

Полімеризація – деполімеризація.

Зворотні всі реакції етерифікації (протилежний процес, як ви знаєте, носить назву гідролізу) і гідролізу білків, складних ефірів, вуглеводів, полінуклеотидів Оборотність цих процесів лежить в основі найважливішої властивостіживого організму – обміну речовин.

VII. За механізмом перебігу розрізняють:

1. Радикальні реакції йдуть між утворюються під час реакції радикалами і молекулами.

Як ви вже знаєте, при всіх реакціях відбувається розрив старих та утворення нових хімічних зв'язків. Спосіб розриву зв'язку у молекулах вихідної речовини визначає механізм (шлях) реакції. Якщо речовина утворена за рахунок ковалентного зв'язку, то можуть бути два способи розриву зв'язку: гемолітичний і гетеролітичний. Наприклад, для молекул Сl 2 СН 4 і т. д. реалізується гемолітичний розрив зв'язків, він призведе до утворення частинок з неспареними електронами, тобто вільних радикалів.

Радикали найчастіше утворюються, коли розриваються зв'язки, при яких загальні електронні пари розподілені між атомами приблизно однаково (неполярний ковалентний зв'язок), проте багато полярних зв'язків також можуть розриватися подібним чином, зокрема тоді, коли реакція проходить в газовій фазі і під дією світла , як, наприклад, у разі розглянутих вище процесів - взаємодії 12 і СН 4 - . Радикали дуже реакційноздатні, оскільки прагнуть завершити свій електронний шар, забравши електрон у іншого атома чи молекули. Наприклад, коли радикал хлору стикається з молекулою водню, він викликає розрив загальної електронної пари, що зв'язує атоми водню, і утворює ковалентний зв'язокз одним із атомів водню. Другий атом водню, ставши радикалом, утворює загальну електронну пару з неспареним електроном атома хлору з молекули Сl 2 , що руйнується, внаслідок чого виникає радикал хлору, який атакує нову молекулу водню і т. д.

Реакції, що є ланцюгом послідовних перетворень, називають ланцюговими реакціями. За розробку теорії ланцюгових реакцій два видатні хіміки - наш співвітчизник Н. Н. Семенов та англієць С. А. Хіншелвуд були удостоєні Нобелівської премії.
Аналогічно протікає і реакція заміщення між хлором та метаном:

По радикальному механізму протікають більшість реакцій горіння органічних та неорганічних речовин, синтез води, аміаку, полімеризація етилену, вінілхлориду та ін.

2. Іонні реакції йдуть між вже наявними або такими, що утворюються в ході реакції іонами.

Типові іонні реакції- це взаємодія між електролітами у розчині. Іони утворюються не тільки при дисоціації електролітів у розчинах, але й під дією електричних розрядів, нагрівання або випромінювання. γ-Промені, наприклад, перетворюють молекули води та метану на молекулярні іони.

Іншим іонним механізмом відбуваються реакції приєднання до алкенів галогеноводородів, водню, галогенів, окислення і дегідратація спиртів, заміщення спиртового гідроксилу на галоген; реакції, що характеризують властивості альдегідів та кислот. Іони у разі утворюються при гетеролітичному розриві ковалентних полярних зв'язків.

VIII. За видом енергії,

ініціює реакцію, розрізняють:

1. Фотохімічні реакції. Їх ініціює світлова енергія. Крім розглянутих вище фотохімічних процесів синтезу НСl або реакції метану з хлором, можна віднести отримання озону в тропосфері як вторинного забруднювача атмосфери. У ролі первинного у разі виступає оксид азоту(IV), який під впливом світла утворює радикали кисню. Ці радикали взаємодіють із молекулами кисню, у результаті виходить озон.

Утворення озону йде весь час, поки достатньо світла, так як NO може взаємодіяти з молекулами кисню з утворенням того ж таки NO 2 . Накопичення озону та інших вторинних забруднювачів атмосфери може призвести до появи фотохімічного смогу.

До цього виду реакцій належить і найважливіший процес, що протікає в рослинних клітинах, - фотосинтез, назва якого говорить сама за себе.

2. Радіаційні реакції. Вони ініціюються випромінюваннями великої енергії – рентгенівськими променями, ядерними випромінюваннями (γ-променями, а-частинками – Не 2+ та ін.). За допомогою радіаційних реакцій проводять дуже швидку радіополімеризацію, радіоліз (радіаційне розкладання) тощо.

Наприклад, замість двостадійного одержання фенолу з бензолу, його можна отримувати взаємодією бензолу з водою під дією радіаційних випромінювань. При цьому з молекул води утворюються радикали [ON] і [H], з якими і реагує бензол з утворенням фенолу:

З 6 Н 6 + 2 [ВІН] → З 6 Н 5 ВІН + Н 2 O

Вулканізація каучуку може бути проведена без сірки з використанням радіовулканізації, і отримана гума буде нітрохи не гіршою за традиційну.

3. Електрохімічні реакції. Їх ініціює електричний струм. Крім добре відомих вам реакцій електролізу вкажемо також реакції електросинтезу, наприклад реакції промислового отриманнянеорганічних окисників

4. Термохімічні реакції. Їх ініціює теплова енергія. До них відносяться всі ендотермічні реакції та безліч екзотермічних реакцій, для початку яких потрібна первісна подача теплоти, тобто ініціювання процесу.

Розглянута вище класифікація хімічних реакцій відбито схемою.

Класифікація хімічних реакцій, як та інші класифікації, умовна. Вчені домовилися розділити реакцію певні типи за виділеними ними ознаками. Але більшість хімічних перетворень можна зарахувати до різним типам. Наприклад, складемо характеристику процесу синтезу аміаку.

Це реакція сполуки, окислювально-відновна, екзотермічна, оборотна, каталітична, гетерогенна (точніше, гетерогенно-каталітична), що протікає із зменшенням тиску в системі. Для успішного управління процесом необхідно враховувати усі наведені відомості. Конкретна хімічна реакція завжди багатоякісна, її характеризують різні ознаки.

Кожен учитель стикається з проблемою нестачі навчального часу. Точніше навіть не стикається, а постійно працює за умов його хронічного нестачі. Причому з роками останній неухильно збільшується внаслідок ущільнення навчального матеріалу, скорочення кількості годин, що відводяться на вивчення хімії, та ускладнення завдань навчання, покликаного забезпечувати різнобічний розвиваючий вплив на особистість учня.

Для вирішення цього постійно посилюється суперечності важливо, з одного боку, переконливо розкрити перед учнем значимість освіти, необхідність особистісної зацікавленості у ньому та перспективності саморуху у його придбанні. З іншого боку – інтенсифікувати здійснюваний у шкільництві навчально – виховний процес (УВП). Першого можна досягти в тому випадку, якщо навчання буде побудовано так, що учень ЗАХОЧЕ і ЗМОЖЕ усвідомити себе СУБ'ЄКТОМ ВЧЕННЯ, тобто таким учасником УВП, який розуміє та приймає його цілі, володіє способами їх досягнення і прагне розширення спектра цих способів. Таким чином, провідними умовами перетворення учня на суб'єкт вчення (в рамках предметного навчання хімії) є його компетентність у змісті аналізованих навчальних питань та способи оволодіння ним та орієнтація на досягнення цілісних знань з предмета.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Класифікація хімічних реакцій у неорганічній та органічній хімії.

/на допомогу молодому вчителю/

Ціль: систематизувати знання учнів про підходи до класифікації хімічних реакцій. Освітні завдання: · повторити та узагальнити відомості про класифікацію хімічних реакцій за ознакою – числу вихідних та отриманих речовин; розглянути закони збереження маси речовин та енергії при хімічних реакціях як окремий випадокпрояви загального закону природи.

Виховні завдання: · Довести провідну роль теорії у пізнанні практики; · показати учням взаємозв'язок протилежних процесів; · Довести матеріальність досліджуваних процесів;

Розвиваючі завдання: · Розвиток логічного мислення шляхом порівняння, узагальнення, аналізу, систематизації.

Тип уроку: урок комплексного застосування знань.

Методи та прийоми: бесіда, письмова робота, фронтальне опитування.

Хід уроку I. Організаційний момент

ІІ. Мотивація навчальної діяльностіучнів, повідомлення теми, мети, завдань уроку.

ІІІ. Перевірка знань учнями фактичного матеріалу.

Фронтальна бесіда: 1. Які типи хімічних реакцій вам відомі? (Реакції розкладання, з'єднання, заміщення та обміну). 2. Дайте визначення реакції розкладання? (Реакції розкладання – реакції, при яких з однієї складної речовини утворюються два і нові простих або менш складних речовин). 3. Дайте визначення реакції з'єднання? (Реакції сполуки – реакції, при яких дві або кілька речовин утворюють одну складнішу речовину). 4. Дайте визначення реакції заміщення? (Реакції заміщення – реакції, у яких атоми простої речовини заміщають атоми однієї з елементів у складному речовині). 5Дайте визначення реакції обміну? (Реакції обміну – реакції, у яких дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами). 6. Якою є основа цієї класифікації? (основою класифікації є кількість вихідних та утворених речовин)

IV. Перевірка знань учнями основних понять, законів, теорій, умінь пояснювати їхню сутність.

1. Поясніть суть протікання хімічних реакцій. (Сутність хімічних реакцій зводиться до розриву зв'язків у вихідних речовинах та виникненню нових хімічних зв'язків у продуктах реакції. При цьому загальна кількість атомів кожного елемента залишається постійною, отже, маса речовин у результаті хімічних реакцій не змінюється.)
2. Ким і коли було встановлено цю закономірність? (У 1748 року російським ученим М.В.Ломоносовим – закон збереження маси речовин).

V. Перевірка глибини осмислення знань, ступеня узагальнення.

Завдання: визначте тип хімічної реакції (сполуки, розкладання, заміщення, обміну). Дайте пояснення зробленим вами висновків. Розставте коефіцієнти. (ІКТ)

	1 ВАРІАНТ	2 ВАРІАНТ	3 ВАРІАНТ
	Mg + O 2 = MgO	Fe + CuCl 2 = Cu + FeCl 2	Cu + O 2 = CuO
	K + H 2 O = KOH + H 2	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 + H 2 S = Na 2 S + H 2 O	Ca + H 2 O = Ca(OH) 2 +H 2	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 Класифікація хімічних реакцій в органічній хімії.

А: У неорганічній хімії реакції сполуки, а органічної хімії такі реакції часто називають реакціями приєднання (Реакції, у яких дві і більше молекул реагуючих речовин з'єднуються в одну) У них зазвичай беруть участь сполуки, що містять подвійний чи потрійний зв'язок. Різновиди реакцій приєднання: гідрування, гідратація, гідрогалогенування, галогенування, полімеризація. Приклади даних реакцій:

1.Гідрування - реакція приєднання молекули водню з кратного зв'язку:

Н 2 С = СН 2 + Н 2 → СН 3 - СН 3

етилен етан

НС ≡ СН + Н 2 → СН 2 = СН 2

ацетилен етилен

2.Гідрогалогенування - реакція приєднання галогеноводороду по кратному зв'язку

Н 2 С = СН 2 + НCl→ CН 3 ─CH 2 Cl

етилен хлоретан

(за правилом В.В.Марковникова)

Н 2 С = СН─СН 3 + НCl→ СН 3 ─CHCl─СН 3

пропілен 2 - хлорпропан

HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl

ацетилен хлорвініл

HC≡C─СН 3 + HCl → H 2 C=CCl─СН 3

пропін 2-хлорпропен

3.Гідратація – реакція приєднання води з кратного зв'язку

Н 2 С = СН 2 + Н 2 О → CН 3 ─CH 2 ВІН (первинний спирт)

етен етанол

(при гідратації пропену та інших алкенів утворюються вторинні спирти)

HC≡CH + H 2 О → H 3 C─CНО

ацетилен альдегід – етаналь (реакція Кучерова)

4.Галогенування – реакція приєднання молекули галогену за кратним зв'язком

Н 2 С = СН─СН 3 + Cl 2 → СН 2 Cl─CHCl─СН3

пропілен 1,2 – дихлорпропан

HC≡C─СН 3 + Cl 2 → HCCl=CCl─СН 3

пропін 1,2-дихлорпропен

5.Полімеризація – реакції, в ході яких молекули речовин з невеликою молекулярною масою з'єднуються одна з одною з утворенням молекул речовин із високою молекулярною масою.

n СН 2 =СН 2 → (-СН 2 -СН 2 -)n

Етилен поліетилен

Б: До органічної хімії до реакцій розкладання (відщеплення) відносяться: дегідратація, дегідрування, крекінг, дегідрогалогенування.

Відповідні рівняння реакцій:

1.Дегідратація (відщеплення води)

З 2 Н 5 ВІН → C 2 H 4 + Н 2 O (H 2 SO 4 )

2.Дегідрування (відщеплення водню)

З 6 Н 14 → З 6 Н 6 + 4Н 2

гексан бензол

3.Крекінг

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

октан бутан бутен

4. Дегідрогалогенування (відщеплення галогеноводороду)

C 2 H 5 Br → C 2 H 4 + НВг (NaOH, спирт)

Брометан етилен

В: В органічній хімії реакції заміщення розуміються ширше, тобто може заміщати не один атом, а група атомів або заміщається не атом, а група атомів. До різновиду реакції заміщення можна віднести нітрування та галогенування. граничних вуглеводнів, ароматичних сполук, спиртів та фенолу:

З 2 Н 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl +HCl

етан хлоретан

З 2 Н 6 + HNO 3 → C 2 H 5 NO 2 +H 2 O (реакція Коновалова)

етан нітроетан

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

бензол бромбензол

З 6 Н 6 + HNO 3 → C 6 H 5 NO 2 +H 2 O

бензол нітробензол

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Етанол хлоретан

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

фенол 2,4,6 - трібромфенол

Г: Реакції обміну в органічній хімії характерні для спиртів та карбонових кислот

НСООН + NaOH → HCOONa + Н 2 O

мурашина кислота форміат натрію

(Реакція нейтралізації)

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

оцтова етанол етиловий ефір оцтової кислоти

(Реакція етерифікації ↔ гідроліз)

VII Закріплення ЗУН

1. При нагріванні гідроксиду заліза (3) відбувається реакція
2. Взаємодія алюмінію із сірчаною кислотою відноситься до реакції
3. Взаємодія оцтової кислоти з магнієм відноситься до реакції
4. Визначте тип хімічних реакцій у ланцюжку перетворень:

(використання ІКТ)

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

Б) СН 4 →С 2 Н 2 →С 2 Н 4 →С 2 Н 5 ОН→С 2 Н

Класифікація хімічних реакцій у неорганічній та органічній хімії

Хімічні реакції, або хімічні явища, - це процеси, в результаті яких з одних речовин утворюються інші, що відрізняються від них за складом та (або) будовою.

При хімічних реакціях обов'язково відбувається зміна речовин, у якому рвуться старі й утворюються нові зв'язку між атомами.

Хімічні реакції слід відрізняти від ядерних реакційВ результаті хімічної реакції загальна кількість атомів кожного хімічного елемента та його ізотопний склад не змінюються. Інша справа ядерні реакції - процеси перетворення атомних ядер в результаті їх взаємодії з іншими ядрами або елементарними частинками, наприклад, перетворення алюмінію на магній:

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

Класифікація хімічних реакцій багатопланова, тобто. в її основу можуть бути покладені різні ознаки. Але під будь-якою з таких ознак можуть бути віднесені реакції між неорганічними, так і між органічними речовинами.

Розглянемо класифікацію хімічних реакцій за різними ознаками.

Класифікація хімічних реакцій за кількістю та складом реагуючих речовин. Реакції, що йдуть без зміни складу речовини

У неорганічній хімії до таких реакцій можна віднести процеси одержання алотропних модифікацій одного хімічного елемента, наприклад:

$С_((графіт))⇄С_((алмаз))$

$S_((ромбічна))⇄S_((моноклінова))$

$Р_((білий))⇄Р_((червоний))$

$Sn_((біле олово))⇄Sn_((сіре олово))$

$3О_(2(кисень))⇄2О_(3(озон))$.

В органічній хімії до цього типу реакцій можуть бути віднесені реакції ізомеризації, які йдуть без зміни як якісного, а й кількісного складу молекул речовин, наприклад:

1. Ізомеризація алканів.

Реакція ізомеризації алканів має велике практичного значення, т.к. вуглеводні изостроения мають меншу здатність до детонації.

2. Ізомеризація алкенів.

3. Ізомеризація алкінів(Реакція А. Є. Фаворського).

4. Ізомеризація галогеналканів(А. Є. Фаворський).

5. Ізомеризація ціанату амонію при нагріванні.

Вперше сечовина була синтезована Ф. Велером в 1882 ізомеризацією ціанату амонію при нагріванні.

Реакції, що йдуть зі зміною складу речовини

Можна виділити чотири типи таких реакцій: з'єднання, розкладання, заміщення та обміну.

1. Реакції з'єднання— це такі реакції, за яких із двох і більше речовин утворюється одна складна речовина.

У неорганічній хімії все різноманіття реакцій сполуки можна розглянути на прикладі реакцій одержання сірчаної кислоти із сірки:

1) одержання оксиду сірки (IV):

$S+O_2=SO_2$ — із двох простих речовин утворюється одна складна;

2) одержання оксиду сірки (VI):

$2SO_2+O_2(⇄)↖(t,p,кат.)2SO_3$ - з простого та складного речовин утворюється одна складна;

3) одержання сірчаної кислоти:

$SO_3+H_2O=H_2SO_4$ — із двох складних речовин утворюється одна складна.

Прикладом реакції з'єднання, при якій одна складна речовина утворюється більш ніж з двох вихідних, може бути заключна стадія отримання азотної кислоти:

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

В органічній хімії реакції сполуки прийнято називати реакціями приєднання. Все різноманіття таких реакцій можна розглянути на прикладі блоку реакцій, що характеризують властивості ненасичених речовин, наприклад:

1) реакція гідрування - приєднання водню:

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

2) реакція гідратації - приєднання води:

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

3) реакція полімеризації:

$(nCH_2=CH_2)↙(етилен)(→)↖(p,кат.,t°)((-CH_2-CH_2-)_n)↙(поліетилен)$

2. Реакції розкладання- Це такі реакції, при яких з однієї складної речовини утворюється кілька нових речовин.

У неорганічній хімії все різноманіття таких реакцій можна розглянути на прикладі блоку реакцій одержання кисню лабораторними способами:

1) розкладання оксиду ртуті (II):

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$ — з однієї складної речовини утворюються дві прості;

2) розкладання нітрату калію:

$2KNO_3(→)↖(t°)2KNO_2+O_2$ — з однієї складної речовини утворюються одна проста і одна складна;

3) розкладання перманганату калію:

$2KMnO_4(→)↖(t°)K_2MnO_4+MnO_2+O_2$ — з однієї складної речовини утворюються дві складні і одна проста, тобто. три нових речовини.

В органічній хімії реакції розкладання можна розглянути на прикладі блоку реакцій одержання етилену в лабораторії та промисловості:

1) реакція дегідратації (відщеплення води) етанолу:

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

2) реакція дегідрування (відщеплення водню) етану:

$CH_3—CH_3(→)↖(Cr_2O_3,500°C)CH_2=CH_2+H_2;$

3) реакція крекінгу (розщеплення) пропану:

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

3. Реакції заміщення— це такі реакції, внаслідок яких атоми простої речовини замінюють атоми будь-якого елемента у складній речовині.

У неорганічній хімії прикладом таких процесів може бути блок реакцій, що характеризують властивості, наприклад, металів:

1) взаємодія лужних та лужноземельних металів з водою:

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

2) взаємодія металів із кислотами в розчині:

$Zn+2HCl=ZnCl_2+H_2$;

3) взаємодія металів із солями в розчині:

$Fe+CuSO_4=FeSO_4+Cu;$

4) металотермія:

$2Al+Cr_2O_3(→)↖(t°)Al_2O_3+2Cr$.

Предметом вивчення органічної хімії є прості речовини, лише сполуки. Тому як приклад реакції заміщення наведемо найбільш характерну властивість граничних сполук, зокрема метану, здатність його атомів водню заміщуватися на атоми галогену:

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

$CH_3Cl+Cl_2→(CH_2Cl_2)↙(дихлорметан)+HCl$,

$CH_2Cl_2+Cl_2→(CHCl_3)↙(трихлорметан)+HCl$,

$CHCl_3+Cl_2→(CCl_4)↙(тетрахлорметан)+HCl$.

Інший приклад - бромування ароматичного з'єднання (бензолу, толуолу, аніліну):

Звернемо увагу на особливість реакцій заміщення в органічних речовин: у результаті таких реакцій утворюються не просте і складне речовини, як у неорганічній хімії, а дві складні речовини.

В органічній хімії до реакцій заміщення відносять деякі реакції між двома складними речовинами, наприклад, нітрування бензолу:

$C_6H_6+(HNO_3)↙(бензол)(→)↖(H_2SO_4(конц.),t°)(C_6H_5NO_2)↙(нітробензол)+H_2O$

Вона є формально реакцією обміну. Те, що це реакція заміщення, стає зрозумілим лише під час розгляду її механізму.

4. Реакції обміну— це такі реакції, у яких дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами.

Ці реакції характеризують властивості електролітів й у розчинах протікають за правилом Бертолле, тобто. тільки в тому випадку, якщо в результаті утворюється осад, газ або малодисоціююча речовина (наприклад, $Н_2О$).

У неорганічній хімії це може бути блок реакцій, що характеризують, наприклад, властивості лугів:

1) реакція нейтралізації, що йде з утворенням солі та води:

$NaOH+HNO_3=NaNO_3+H_2O$

або в іонному вигляді:

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

2) реакція між лугом і сіллю, що йде з утворенням газу:

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

або в іонному вигляді:

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

3) реакція між лугом і сіллю, що йде з утворенням осаду:

$CuSO_4+2KOH=Cu(OH)_2↓+K_2SO_4$

або в іонному вигляді:

$Cu^(2+)+2OH^(-)=Cu(OH)_2↓$

В органічній хімії можна розглянути блок реакцій, що характеризують, наприклад, властивості оцтової кислоти:

1) реакція, що йде з утворенням слабкого електроліту - $ H_2O $:

$CH_3COOH+NaOH⇄NaCH_3COO+H_2O$

$CH_3COOH+OH^(-)⇄CH_3COO^(-)+H_2O$;

2) реакція, що йде з утворенням газу:

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

3) реакція, що йде з утворенням осаду:

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

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

Класифікація хімічних реакцій щодо зміни ступенів окиснення хімічних елементів, що утворюють речовини

Реакції, що йдуть зі зміною ступенів окиснення елементів, або окиснювально-відновлювальні реакції.

До них відноситься безліч реакцій, у тому числі всі реакції заміщення, а також ті реакції з'єднання та розкладання, в яких бере участь хоча б одна проста речовина, наприклад:

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

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(відновник)(→)↖(окислення)(Mg)↖(+2)$

$((2H)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(окислювач)(→)↖(відновлення)(H_2)↖(0)$

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

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(відновник)(→)↖(окислення)(Mg)↖(+2)|4|2$

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

Як ви пам'ятаєте, складні окиснювально-відновні реакції складаються за допомогою методу електронного балансу:

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

$((Fe)↖(0)-3(e)↖(-))↙(відновник)(→)↖(окислення)(Fe)↖(+3)|2$

$((S)↖(+6)+2(e)↖(-))↙(окислювач)(→)↖(відновлення)(S)↖(+4)|3$

В органічній хімії яскравим прикладом окисно-відновних реакцій можуть бути властивості альдегідів:

1. Альдегіди відновлюються у відповідні спирти:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(H_2)↖(0))↙(\text"оцтовий альдегід") (→)↖(Ni,t°)(CH_3-(C)↖(-1)(H_2)↖(+1)(O)↖(-2)(H)↖(+1))↙(\text "етиловий спирт")

$((C)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(окислювач)(→)↖(відновлення)(C)↖(-1)|1$

$((H_2)↖(0)-2(e)↖(-))↙(відновник)(→)↖(окислення)2(H)↖(+1)|1$

2. Альдегіди окислюються у відповідні кислоти:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(Ag_2)↖(+1)(O)↖(-2)) ↙(\text"оцтовий альдегід")(→)↖(t°)(CH_3-(Ag)↖(0)(C)↖(+3)(O)↖(-2)(OH)↖(-2) +1)+2(Ag)↖(0)↓)↙(\text"етиловий спирт")$

$((C)↖(+1)-2(e)↖(-))↙(відновник)(→)↖(окислення)(C)↖(+3)|1$

$(2(Ag)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(окислювач)(→)↖(відновлення)2(Ag)↖(0)|1$

Реакції, що йдуть без зміни ступенів окиснення хімічних елементів.

До них, наприклад, відносяться всі реакції іонного обміну, а також:

• багато реакцій сполуки:

$Li_2O+H_2O=2LiOH;$

• багато реакцій розкладання:

$2Fe(OH)_3(→)↖(t°)Fe_2O_3+3H_2O;$

• реакції етерифікації:

$HCOOH+CH_3OH⇄HCOOCH_3+H_2O$.

Класифікація хімічних реакцій щодо теплового ефекту

По тепловому ефекту реакції ділять на екзотермічні та ендотермічні.

Екзотермічні реакції.

Ці реакції протікають із виділенням енергії.

До них відносяться майже всі реакції з'єднання. Рідкісний виняток становлять ендотермічні реакції синтезу оксиду азоту (II) з азоту та кисню та реакція газоподібного водню з твердим йодом:

$N_2+O_2=2NO - Q$,

$H_(2(г))+I(2(т))=2HI - Q$.

Екзотермічні реакції, які протікають із виділенням світла, відносять до реакцій горіння, наприклад:

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

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

Гідрування етилену - приклад екзотермічної реакції:

$CH_2=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3-CH_3+Q$

Вона йде за кімнатної температури.

Ендотермічні реакції

Ці реакції протікають із поглинанням енергії.

Очевидно, що до них відносяться майже всі реакції розкладання, наприклад:

а) випалення вапняку:

$CaCO_3(→)↖(t°)CaO+CO_2-Q;$

б) крекінг бутану:

Кількість виділеної або поглиненої в результаті реакції енергії називають тепловим ефектом реакції, а рівняння хімічної реакції із зазначенням цього ефекту називають термохімічним рівнянням, наприклад:

$H_(2(г))+Cl_(2(г))=2HCl_((г))+92.3 кДж,$

$N_(2(г))+О_(2(г))=2NO_((г)) - 90.4 кДж$.

Класифікація хімічних реакцій щодо агрегатного стану реагуючих речовин (фазового складу)

Гетерогенні реакції.

Це реакції, в яких реагуючі речовини та продукти реакції знаходяться у різних агрегатних станах (у різних фазах):

$2Al_((т))+3CuCl_(2(р-р))=3Cu_((т))+2AlCl_(3(р-р))$,

$СаС_(2(т))+2Н_2О_((ж))=С_2Н_2+Са(ОН)_(2(р-р))$.

Гомогенні реакції.

Це реакції, в яких реагуючі речовини та продукти реакції знаходяться в одному агрегатному стані (в одній фазі):

Класифікація хімічних реакцій за участю каталізатора

Некаталітичні реакції.

Некаталітичні реакції йдуть без участі каталізатора:

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$,

$C_2H_4+3O_2(→)↖(t°)2CO_2+2H_2O$.

Каталітичні реакції.

Каталітичні реакції йдуть за участю каталізатора:

$2KClO_3(→)↖(MnO_2,t°)2KCl+3O_2,$

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

Оскільки всі біологічні реакції, що протікають у клітинах живих організмів, йдуть за участю особливих біологічних каталізаторів білкової природи - ферментів, всі вони відносяться до каталітичних або, точніше, ферментативним.

Слід зазначити, що понад $70% хімічних виробництв використовують каталізатори.

Класифікація хімічних реакцій за напрямком

Необоротні реакції.

Необоротні реакції протікають у цих умовах лише одному напрямку.

До них можна віднести всі реакції обміну, що супроводжуються утворенням осаду, газу або малодисоціюючої речовини (води), і всі реакції горіння.

Оборотні реакції.

Оборотні реакції в даних умовах протікають одночасно у двох протилежних напрямках.

Таких реакцій переважна більшість.

В органічній хімії ознака оборотності відображають назви-антоніми процесів:

• гедрування – дегідрування;
• гідратація – дегідратація;
• полімеризація – деполімеризація.

Зворотні всі реакції етерифікації (протилежний процес, як ви знаєте, називається гідролізом) і гідролізом білків, складних ефірів, вуглеводів, полінуклеотидів. Оборотність лежить в основі найважливішого процесу в живому організмі - обміну речовин.

Цілі уроку.Узагальнити уявлення про хімічну реакцію як про процес перетворення однієї або кількох вихідних речовин-реактивів на відрізняються від них за хімічним складом або будовою речовини - продукти реакції. Розглянути деякі з численних класифікацій хімічних реакцій за різними ознаками. Показати застосовність таких класифікацій для неорганічних та органічних реакцій. Розкрити відносний характер різних типів хімічних реакцій та взаємозв'язок різних класифікацій хімічних процесів.

Поняття про хімічні реакції, їх класифікація за різними ознаками порівняно для неорганічних та органічних речовин

Хімічна реакція - це зміна речовин, у якому розриваються старі і утворюються нові хімічні зв'язку між частинками («томами, іонами), у тому числі побудовані речовини (слайд 2).

Хімічні реакції класифікуються:
1. За кількістю та складом реагентів та продуктів (слайд 3)
а) розкладання (слайд 4)
Реакції розкладання в органічній хімії, на відміну реакцій розкладання в неорганічної хімії, мають свою специфіку. Їх можна розглядати як процеси, зворотні до приєднання, оскільки в результаті найчастіше утворюються кратні зв'язки або цикли.
б) з'єднання (слайд 5)
Щоб вступити в реакцію приєднання, органічна молекулаповинен мати кратний зв'язок (або цикл), ця молекула буде головною (субстрат). Молекула простіше (часто неорганічна речовина, реагент) приєднується за місцем розриву кратного зв'язку або розкриття циклу
в) заміщення (слайд 6)
Їхня відмітна ознака - взаємодія простої речовини зі складною. Такі реакції є і в органічній хімії.
Проте поняття «заміщення» в органіці ширше, ніж у неорганічній хімії. Якщо молекулі вихідної речовини якийсь атом або функціональна група замінюються на інший атом або групу, це також реакції заміщення, хоча з точки зору неорганічної хімії процес виглядає як реакція обміну.
г) обміну (зокрема і нейтралізації) (слайд 7)
Рекомендується провести у формі лабораторної роботивідповідно до рівнянь реакцій, запропонованих у презентації

2. По тепловому ефекту (слайд 8)
а) ендотермічні
б) екзотермічні (зокрема реакції горіння)
У презентації запропоновані реакції з неорганічної та органічної хімії Реакції сполуки будуть реакціями екзотермічними, а реакції розкладання – ендотермічними (відносність цього висновку підкреслить рідкісний виняток – реакція азоту з киснем – ендотермічна:
N 2 + 0 2 -> 2 NO- Q

3. По використанню каталізатора (слайд 9)
б) некаталітичні

4. У напрямку (слайд 10)
а) каталітичні (у тому числі й ферментативні)
б) некаталітичні

5. По фазі (слайд 11)
а) гомогенні
б) гетерогенні

6. За зміною ступеня окиснення елементів, що утворюють реагенти та продукти (слайд 12)
а) окиснювально-відновлювальні
б) без зміни ступеня окиснення
До окислювально-відновним у неорганічній хімії відносяться всі реакції заміщення і ті реакції розкладання та сполуки, в яких бере участь хоча б одна проста речовина. У більш узагальненому варіанті (вже з урахуванням органічної хімії): всі реакції за участю простих речовин. І навпаки, до реакцій, що йдуть без зміни ступенів окиснення елементів, що утворюють реагенти та продукти реакції, відносяться всі реакції обміну.

Закріплення вивченої теми (слайд13-21).

Підсумок уроку.

Урок 2. «Карбонові кислоти: класифікація та номенклатура, будова карбоксильної групи, фізичні, Хімічні властивості, способи отримання граничних одноосновних карбонових кислот» (Слайд 1)

Цілі уроку.Дати поняття про карбонові кислоти та їх класифікацію порівняно з мінеральними кислотами. Розглянути основи міжнародної та тривіальної номенклатурита ізомерію цього типу органічних сполук. Розібрати будову карбоксильної групи та спрогнозувати хімічну поведінку карбонових кислот. Розглянути загальні властивостікарбонових кислот у порівнянні з властивостями мінеральних кислот. Дати поняття про особливі властивості карбонових кислот (реакції з радикалу та утворення функціональних похідних). Познайомити учнів із найбільш характерними представниками карбонових кислот та показати їх значення у природі та у житті людини.

Поняття про карбонові кислоти, їх класифікація за різними ознаками

Карбонові кислоти- клас органічних сполук, молекули якого містять карбоксільну групу - COOH. Склад граничних одноосновних карбонових кислот відповідає загальній формулі (Слайд 2)

Карбонові кислоти класифікуються:
За кількістю карбоксильних груп карбонові кислотиділяться на (Слайд 3):

• монокарбонові або одноосновні (оцтова кислота)
• дикарбонові або двоосновні (щавлева кислота)

Залежно від будови вуглеводневого радикала, з яким пов'язана карбоксильна група, карбонові кислоти поділяються на:

• аліфатичні (оцтова або акрилова)
• аліциклічні (циклогексанкарбонові)
• ароматичні (бензойна, фталева)

Приклади кислот (Слайд 4)

Ізомерія та будова карбонових кислот
1.Ізомерія вуглецевого ланцюга (Слайд 5)
2. Ізомерія положення кратного зв'язку, наприклад:
СН 2 = СН - СН 2 - СООН Бутен-3-ова кислота (вінілоцтова кислота)
СН 3 – СН = СН – СООН Бутен-2-ова кислота (кротонова кислота)

3. Цис-, транс-ізомерія, наприклад:

Будова(Слайд 6)
Карбоксильна група СООН складається з карбонільної групи С=О та гідроксильної групи ВІН.
У групі З атом вуглецю несе частковий позитивний заряд і притягує до себе електронну пару атома кисню в групі ВІН. При цьому електронна щільність на атомі кисню зменшується, зв'язок О-Нпослаблюється:

У свою чергу група ВІН "гасить" позитивний заряд на групі СО.

Фізичні та хімічні властивості карбонових кислот
Нижчі карбонові кислоти – рідини з гострим запахом, добре розчинні у воді. З підвищенням відносної молекулярної масиРозчинність кислот у воді зменшується, а температура кипіння підвищується. Вищі кислоти, починаючи з пеларгонової

З 8 Н 17 СООН - тверді речовинибез запаху, нерозчинні у воді.
Найбільш важливі хімічні властивості, характерні більшості карбонових кислот (Слайд 7,8):
1) Взаємодія з активними металами:
2 CH 3 COOH + Mg(CH 3 COO)2 Mg + H 2

2) Взаємодія з оксидами металів:
2СН 3 СООН + СаО(СН 3 СОО) 2 Са + Н 2 О

3) Взаємодія з основами:
CH 3 COOH + NaOHCH 3 COONa + H 2 O

4) Взаємодія із солями:
CH 3 COOH + NaHCO 3 CH 3 COONa + СО 2 + Н 2 О

5) Взаємодія зі спиртами (реакція етерифікації):
CH 3 COOH + СН 3 СН 2 ОНCH 3 COOСН 2 СН 3 + H 2 O

6) Взаємодія з аміаком:
CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COONH 4
При нагріванні амонійних солей карбонових кислот утворюються їх аміди:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) Під дією SOC l2 карбонові кислоти перетворюються на відповідні хлорангідриди.
CH 3 COOH + SOC l2 CH 3 COCl + HCl + SO 2

4. Міжкласова ізомерія : наприклад: З 4 Н 8 Про 2
СН 3 – СН 2 – СО – О – СН з метиловий ефір пропанової кислоти
СН 3 - СО - О - CH 2 - СН 3 етиловий ефір етанової кислоти
С3Н 7 – СООН бутанова кислота

(Слайд 9,10)
1. Окислення альдегідів та первинних спиртів - загальний спосіб одержання карбонових кислот:

2. Інший загальний спосіб - гідроліз галогензаміщених вуглеводнів, що містять три атоми галогену в одного атома вуглецю:

3 NaCl
3. Взаємодія реактиву Гриньяра з СО2:

4. Гідроліз складних ефірів:

5. Гідроліз ангідридів кислот:

Способи одержання карбонових кислот
Для окремих кислотіснують специфічні способи одержання (Слайд 11):
Для отримання бензойної кислотиможна використовувати окислення монозаміщених гомологів бензолу кислим розчином перманганату калію:

Оцтову кислотуодержують у промислових масштабах каталітичним окисненням бутану киснем повітря:

Мурашину кислотуотримують нагріванням оксиду вуглецю (II) з порошкоподібним гідроксидом натрію під тиском та обробкою отриманого форміату натрію сильною кислотою:

Застосування карбонових кислот(Слайд 12)

Закріплення вивченої теми (слайд13-14).

У неорганічній хімії хімічні реакції класифікуються за різними ознаками.

1. По зміні ступеня окисненняна окисно-відновні, що йдуть зі зміною ступеня окиснення елементів та кислотно-основні, які протікають без зміни ступенів окиснення.

2. За характером процесу.

Реакції розкладанняназивають хімічні реакції, у яких прості молекули виходять із складніших.

Реакції з'єднанняназиваються хімічні реакції, у яких складні сполуки виходять із кількох простіших.

Реакції заміщенняназиваються хімічні реакції, у яких атом чи група атомів у молекулі заміщаються на інший атом чи групу атомів.

Реакції обмінуназивають хімічні реакції, що протікають без зміни ступеня окиснення елементів, що призводять до обміну складових частин реагентів.

3. По можливості протікати у зворотному напрямку на оборотні та необоротні.

Деякі реакції, наприклад реакція горіння етанолу практично необоротна, тобто. не можна створити умови, щоб вона протікала у зворотному напрямку.

Проте, є багато реакцій, які залежно та умовами протікання процесу можуть протікати як і прямому, і у зворотному напрямах. Реакції здатні протікати як у прямому, так і у зворотному напрямку називаються оборотні.

4. За типом розриву зв'язку – гомолітичні(Рівний розрив, кожен атом отримує по одному електрону) і гетеролітичні(Нерівний розрив - одному дістається пара електронів).

5. За тепловим ефектом екзотермічні(Виділення тепла) та ендотермічні(Поглинання тепла).

Реакції сполуки, як правило, будуть екзотермічними реакціями, а реакції розкладання – ендотермічними. Рідкісний виняток - реакція азоту з ендотермічна киснем N 2 + O 2 = 2NO - Q.

6. По агрегатному стану фаз.

Гомогенні(Реакція проходить в одній фазі, без меж розділу; реакції в газах або в розчинах).

Гетерогенні(Реакції, що проходять на межі розділу фаз).

7. По використанню каталізатора.

Каталізатор – речовина, що прискорює хімічну реакцію, але залишається хімічно незмінним.

Каталітичнібез використання каталізатора практично не йдуть і некаталітичні.

Класифікація органічних реакцій

Тип реакції	Радикальні	Нуклеофільні (N)	Електрофільні (E)
Заміщення (S)	Радикальне заміщення (S R)	Нуклеофільне заміщення (S N)	Електрофільне заміщення (S E)
Приєднання (А)	Радикальне приєднання (AR)	Нуклеофільне приєднання (AN)	Електрофільне приєднання (E)
Відщеплення (Е) (елімінування)	Радикальне відщеплення (Е R)	Нуклеофільне відщеплення (Е N)	Електрофільне відщеплення (E E)

Електрофільними називають гетеролітичні реакції органічних сполук з електрофілами – частинками, що несуть цілий чи дрібний позитивний заряд. Вони поділяються на реакції електрофільного заміщення та електрофільного приєднання. Наприклад,

Н 2 С=СН 2 + Вr 2  BrCH 2 – CH 2 Br

Нуклеофільними називають гетеролітичні реакції органічних сполук з нуклеофілами – частинками, що несуть цілий чи дрібний негативний заряд. Вони поділяються на реакції нуклеофільного заміщення та нуклеофільного приєднання. Наприклад,

CH 3 Br + NaOH  CH 3 OH + NaBr

Радикальними (ланцюговими) називають хімічні реакції за участю радикалів, наприклад