Реферат по химии ученика 11 класса средней шк.№ 653 Николаева Алексея
В качестве классификационных признаков могут быть выбраны следующие:
1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.
3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.
4. Природа переносимых частиц.
5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.
6. Тепловой эффект.
7. Явление катализа.
Классификация по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции.
Реакции соединения.
При реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава:
A + B + C = D
Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений.
Неорганическая химия.
Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности:
СаСО3 + СО2 + Н2 О = Са(НСО3 )2 ,
так и относиться к числу окислительно-восстановительных:
2FеСl2 + Сl2 = 2FеСl3 .
Органическая химия.
В органической химии такие реакции часто называют реакциями присоединения. В них обычно участвуют соединения, содержащие двойную или тройную связь. Разновидности реакций присоединения: гидрирование, гидратация, гидрогалогенирование, полимеризация. Примеры данных реакций:
to
Н2 С = СН2 + Н2 → CН3 – СН3
этилен этан
to
HC=CH + HCl → h3 C=CHCl
ацетилен хлорвинил
to
n СН2 =СН2 → (-СН2 -СН2 -)n
этилен полиэтилен
Реакции разложения.
Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества:
А = В + С + D.
Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества.
Неорганическая химия.
Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот:
| to | ||
| CuSO4 5h3 O | = | CuSO4 + 5h3 O |
| to | ||
| h3 SiO3 | = | SiO2 + h3 O. |
К реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления:
| to | ||
| 4HNO3 | = | 2h3 O + 4NO2 O + O2 O. |
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(Nh5 )2Cr2 O7 = Cr2 O3 + N2 + 4h3 O.
Органическая химия.
В органической химии к реакциям разложения относятся: дегидратация, дегидрирование» крекинг, дегидрогалогенирование, а также реакции деполимеризации, когда из полимера образуется исходный мономер. Соответствующие уравнения реакций:
to
С2 Н5 ОН → C2 h5 + Н2 O
to
С6 Н14 → С6 Н6 + 4Н2
гексан бензол
C8 h28 → C4 h20 + C4 H8
Октан бутан бутен
C2 H5Br → C2 h5 + НВг
бромэтан этилен
(-СН2 – СН = С — СН2 -)n → n СН2 = СН – С = СН2
\СНз \ СНз
природный каучук 2-метилбутадиен-1,3
Реакции замещения.
При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное:
А + ВС = АВ + С.
Неорганическая химия.
Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным:
2Аl + Fe2 O3 = 2Fе + Аl2 О3
Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2
2КВr + Сl2 = 2КСl + Вr2
2КСlO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.
Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды:
СаСО3 + SiO2 = СаSiO3 + СО2
Са3 (РО4 )2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2 О5
Органическая химия.
В органической химии реакции замещения понимаются шире, то есть замещать может не один атом, а группа атомов или замещается не атом, а группа атомов. К разновидности реакции замещения можно отнести нитрование и галогенирование предельных углеводородов, ароматических соединений и спиртов:
C6 H6 + Br2 → C6 H5 Br + HBr
бензол бромбензол
C2 H5 OH + HCl → C2 H5 Cl + h3 O
этанол хлорэтан
Реакции обмена.
Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями:
АВ + СD = АD + СВ.
Неорганическая химия
Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами — оксидами, основаниями, кислотами и солями:
ZnO + Н2 SО4 = ZnSО4 + Н2 О
AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3
СrСl3 + ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.
Частный случай этих реакций обмена — реакции нейтрализации:
НСl + КОН = КСl + Н2 О.
Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения:
NаНСО3 + НСl = NаСl + Н2 О + СО2 ↑
Са(НСО3 )2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 ↓ + 2Н2 О
Органическая химия
НСООН + NaOH → HCOONa + Н2 O
муравьиная кислота формиат натрия
реакции гидролиза:
Na2 CO3 + Н2 О NaHCO3 + NaOH
карбонат натрия гидрокарбонат натрия
СО3 + Н2 О НСО3 + ОН
реакции этерификации:
Ch4 COOH + C2 H5 OH Ch4 COOC2 H5 + h3 O
уксусная этанол этиловый эфир уксусной кислоты
Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.
Газовые реакции
Реакции в растворах
NaОН(рр) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2 О(ж)
Реакции между твердыми веществами
| to | ||
| СаО(тв) +SiO2 (тв) | = | СаSiO3 (тв) |
Число фаз, в которых находятся участники реакции.
Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.
Гомогенные (однофазные) реакции.
К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.
Гетерогенные (многофазные) реакции.
К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:
газожидкофазные реакции
CO2 (г) + NaOH(p-p) = NaHCO3 (p-p).
газотвердофазные реакции
СO2 (г) + СаО(тв) = СаСO3 (тв).
жидкотвердофазные реакции
Na2 SO4 (рр) + ВаСl3 (рр) = ВаSО4 (тв)↓ + 2NaСl(p-p).
жидкогазотвердофазные реакции
Са(НСО3 )2 (рр) + Н2 SО4 (рр) = СО2 (r)↑ +Н2 О(ж) + СаSО4 (тв)↓.
Природа переносимых частиц.
Протолитические реакции.
К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.
В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием — вещество, способное присоединять протон, например:
| Ch4 COOH | +h3 O= | Ch4 COO- + | h4 O+ |
| кислотаI | основаниеI | основаниеI | кислотаII |
| Nh4 + | h3 O= | Nh5+ + | OH- |
| основаниеI | кислотаII | кислотаII | основаниеII |
К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.
Окислительно-восстановительные реакции.
Все химические реакции подразделяются на такие, в которых степени окисления не изменяются (например, реакция обмена) и на такие, в которых происходит изменение степеней окисления. Их называют окислительно-восстановительными реакциями. Ими могут быть реакции разложения, соединения, замещения и другие более сложные реакции. Например:
Zn + 2H+ → Zn2+ + h3 ↑
FeS2 + 8HNO3 (конц) = Fe(NO3 )3 + 5NO↑ + 2h3 SO4 + 2h3 O
Подавляющее большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они играют исключительно важную роль.
Лиганднообменные реакции.
К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорноакцепторному механизму. Например:
Cu(NO3 )2 + 4Nh4 = [Cu(Nh4 )4 ](NO3 )2
Fe + 5CO = [Fe(CO)5 ]
Al(OH)3 + NaOH = [NaAl(OH)4 ]
Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.
Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.
Необратимые реакции.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:
2КСlО3 → 2КСl + ЗО2 ↑,
или окисление глюкозы кислородом воздуха:
С6 Н12 О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2 О
Обратимые реакции.
Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.
Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом:
А + В АВ.
Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:
СН3 СООН + С2 Н5 ОН СН3 СООС2 Н5 + Н2 О.
2SO2 +O22SO3 + Q
Следовательно, данные реакции не идут до конца, потому, что одновременно происходят две реакции — прямая (между исходными веществами) и обратная (разложение продукта реакции).
Классификация по тепловому эффекту.
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате реакции, называется тепловым эффектом данной реакции. По тепловому эффекту реакции делят:
Экзотермические.
Протекают с выделением тепла
СН4 + 2O2 → СО2 + 2Н2 O + Q
Н2 + Cl2 → 2HCl + Q
Эндотермические.
Протекают с поглощением тепла
N2 + О2 → 2NO-Q
2Н2 O → 2Н2 + O2 — Q
Классификация с учетом явления катализа.
Каталитические.
К ним относятся все процессы с участием катализаторов.
кат.
2SO2 + O22SO3
Некаталитические.
К ним относятся любые мгновенно протекающие реакции в растворах
BaCl2 + h3 SO4 = 2HCl + BaSO4 ↓
Список литературы
Ресурсы Интернет:
chem.km.ru – «Мир Химии»
chemi.org.ru – «Пособие для абитуриентов. Химия»
hemi.wallst.ru – «Альтернативный учебник по химии для 8-11 классов»
«Руководство по химии. Поступающим в ВУЗы» — Э.Т. Оганесян, М. 1991г.
Большой Энциклопедический Словарь. Химия» — М. 1998г.
www.ronl.ru
Реферат по химии ученика 11 класса средней шк.№ 653 Николаева Алексея
В качестве классификационных признаков могут быть выбраны следующие:
1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.
3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.
4. Природа переносимых частиц.
5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.
6. Тепловой эффект.
7. Явление катализа.
Реакции соединения.
При реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава:
A + B + C = D
Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений.
Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности:
СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2,
так и относиться к числу окислительно-восстановительных:
2FеСl2 + Сl2 = 2FеСl3.
В органической химии такие реакции часто называют реакциями присоединения. В них обычно участвуют соединения, содержащие двойную или тройную связь. Разновидности реакций присоединения: гидрирование, гидратация, гидрогалогенирование, полимеризация. Примеры данных реакций:
to
Н2С = СН2 + Н2 → CН3 – СН3
этилен этан
to
HC=CH + HCl → h3C=CHCl
ацетилен хлорвинил
to
n СН2=СН2 → (-СН2-СН2-)n
этилен полиэтилен
Реакции разложения.
Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества:
А = В + С + D.
Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества.
Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот:
| to | ||
| CuSO4 5h3O | = | CuSO4 + 5h3O |
К реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления:
| to | ||
| 4HNO3 | = | 2h3O + 4NO2O + O2O. |
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(Nh5)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4h3O.
В органической химии к реакциям разложения относятся: дегидратация, дегидрирование» крекинг, дегидрогалогенирование, а также реакции деполимеризации, когда из полимера образуется исходный мономер. Соответствующие уравнения реакций:
to
С2Н5ОН → C2h5 + Н2O
to
С6Н14 → С6Н6 + 4Н2
гексан бензол
C8h28 → C4h20 + C4H8
Октан бутан бутен
C2H5Br → C2h5+ НВг
бромэтан этилен
(-СН2 – СН = С - СН2 -)n → n СН2 = СН – С = СН2
СНз СНз
природный каучук 2-метилбутадиен-1,3
Реакции замещения.
При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное:
А + ВС = АВ + С.
Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным:
2Аl + Fe2O3 = 2Fе + Аl2О3
Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2
2КВr + Сl2 = 2КСl + Вr2
2КСlO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.
Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды:
СаСО3+ SiO2 = СаSiO3 + СО2
Са3(РО4)2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5
В органической химии реакции замещения понимаются шире, то есть замещать может не один атом, а группа атомов или замещается не атом, а группа атомов. К разновидности реакции замещения можно отнести нитрование и галогенирование предельных углеводородов, ароматических соединений и спиртов:
C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
бензол бромбензол
C2H5OH + HCl → C2H5Cl + h3O
этанол хлорэтан
Реакции обмена.
Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями:
АВ + СD = АD + СВ.
Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями:
ZnO + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2О
AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3
СrСl3 + ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.
Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации:
НСl + КОН = КСl + Н2О.
Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения:
NаНСО3 + НСl = NаСl + Н2О + СО2↑
Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О
НСООН + NaOH → HCOONa + Н2O
муравьиная кислота формиат натрия
реакции гидролиза:
Na2CO3 + Н2О NaHCO3 + NaOH
карбонат натрия гидрокарбонат натрия
СО3 + Н2О НСО3+ ОН
реакции этерификации:
Ch4COOH + C2H5OH Ch4COOC2H5 + h3O
уксусная этанол этиловый эфир уксусной кислоты
Газовые реакции
Реакции в растворах
NaОН(рр) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2О(ж)
Реакции между твердыми веществами
| to | ||
| СаО(тв) +SiO2(тв) | = | СаSiO3(тв) |
Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.
Гомогенные (однофазные) реакции.
К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.
Гетерогенные (многофазные) реакции.
К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:
газожидкофазные реакции
CO2(г) + NaOH(p-p) = NaHCO3(p-p).
газотвердофазные реакции
СO2(г) + СаО(тв) = СаСO3(тв).
жидкотвердофазные реакции
Na2SO4(рр) + ВаСl3(рр) = ВаSО4(тв)↓ + 2NaСl(p-p).
жидкогазотвердофазные реакции
Са(НСО3)2(рр) + Н2SО4(рр) = СО2(r)↑ +Н2О(ж) + СаSО4(тв)↓.
Протолитические реакции.
К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.
В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например:
| Ch4COOH | +h3O= | Ch4COO-+ | h4O+ |
| кислотаI | основаниеI | основаниеI | кислотаII |
| Nh4+ | h3O= | Nh5++ | OH- |
| основаниеI | кислотаII | кислотаII | основаниеII |
К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.
Окислительно-восстановительные реакции.
Все химические реакции подразделяются на такие, в которых степени окисления не изменяются (например, реакция обмена) и на такие, в которых происходит изменение степеней окисления. Их называют окислительно-восстановительными реакциями. Ими могут быть реакции разложения, соединения, замещения и другие более сложные реакции. Например:
Zn + 2H+ → Zn2+ + h3↑
FeS2 + 8HNO3(конц) = Fe(NO3)3 + 5NO↑ + 2h3SO4 + 2h3O
Подавляющее большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они играют исключительно важную роль.
Лиганднообменные реакции.
К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорноакцепторному механизму. Например:
Cu(NO3)2 + 4Nh4 = [Cu(Nh4)4](NO3)2
Fe + 5CO = [Fe(CO)5]
Al(OH)3 + NaOH = [NaAl(OH)4]
Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:
2КСlО3 → 2КСl + ЗО2↑,
или окисление глюкозы кислородом воздуха:
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О
Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.
Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом:
А + В АВ.
Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:
СН3СООН + С2Н5ОН СН3СООС2Н5 + Н2О.
2SO2 +O2 2SO3 + Q
Следовательно, данные реакции не идут до конца, потому, что одновременно происходят две реакции — прямая (между исходными веществами) и обратная (разложение продукта реакции).
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате реакции, называется тепловым эффектом данной реакции. По тепловому эффекту реакции делят:
Протекают с выделением тепла
СН4 + 2O2 → СО2 + 2Н2O + Q
Н2 + Cl2 → 2HCl + Q
Протекают с поглощением тепла
N2 + О2 → 2NO-Q
2Н2O → 2Н2 + O2 - Q
К ним относятся все процессы с участием катализаторов.
кат.
2SO2 + O2 2SO3
К ним относятся любые мгновенно протекающие реакции в растворах
BaCl2 + h3SO4 = 2HCl + BaSO4↓
Ресурсы Интернет:
http://chem.km.ru – «Мир Химии»
http://chemi.org.ru – «Пособие для абитуриентов. Химия»
http://hemi.wallst.ru – «Альтернативный учебник по химии для 8-11 классов»
«Руководство по химии. Поступающим в ВУЗы» - Э.Т. Оганесян, М. 1991г.
Большой Энциклопедический Словарь. Химия» - М. 1998г.
bukvasha.ru
Содержание
Введение
1. Понятие о химических реакциях
2. Классификация химических реакций по различным признакам
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Вещества, взаимодействуя друг с другом, подвергаются различным изменениям и превращениям. Например, бериллий взаимодействуя с кислородом воздуха при температуре свыше 500оС, превращается в оксид бериллия; уголь, сгорая, образует углекислый газ, и т.п.
Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, и при этом не происходит изменения состава ядер атомов, называются химическими.
Окисление на воздухе, горение, получение металлов из руд, ржавление железа – все это химические явления. Иначе их называют химическими превращениями, химическими реакциями или химическими взаимодействиями.
Целью данной работы является изучение особенностей химических реакций и их классификацию.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 17 страниц.
Химические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях. Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения и называются химическими реакциями.
Часто встречается и такое определение: химической реакцией называется процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).
Реагенты- вещества, вступающие в химическую реакцию.
Продукты- вещества, образующиеся в результате химической реакции.
Реагенты → Продукты
В переводе с латыни «реакция» означает «противодействие, отпор, ответное действие». Следовательно термин химическая реакция можно понимать как ответное действие вещества на воздействие извне других веществ и физических факторов – тепла, давления, излучения. Но под такое определение подпадают и физические процессы: плавление, кипение, замерзание и другие. Поэтому следует уточнить, что химическая реакция — это такое изменение веществ, при котором разрываются старые и образуются новые химические связи между частицами (атомами, ионами), из которых построены вещества.
«Движущая сила» реакции зависит не только от природы реагентов и образующихся веществ (их состава, строения), но и от концентрации веществ, температуры, давления, влияния растворителей, соединений, способных образовывать комплексы с реагентами и продуктами.
Химические реакции всегда сопровождаются физическими эффектами - поглощением или выделением теплоты, изменениями агрегатного состояния и окраски веществ; по наличию этих эффектов часто судят о протекании реакций (рис.1).
Рисунок 1 – Признаки химических реакций
Химические реакции следует отличать от физических процессов, изменяющих только внешнюю форму или агрегатное состояние вещества (но не его состав). Условия, которые должны выполняться, чтобы произошла химическая реакция:
1. Необходимо, чтобы реагирующие вещества соприкоснулись и чем больше площадь их соприкосновения, тем быстрее произойдет химическая реакция.
2. Некоторые реакции идут без нагревания, для некоторых реакций оно необходимо.
3. Некоторые реакции протекают под действием электрического тока и света
Химические реакции записываются посредством химических уравнений , содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции, например:
|
h3 + Cl2 |
= |
2HCl |
|
исходные вещества |
|
продукт реакции |
Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции. Если химическая реакция протекает под влиянием внешних воздействий (температура, давление, излучение и т.д.), это указывается соответствующим символом, как правило, над (или «под») знаком равенства. В уравнениях реакций с участием органических соединений (органических реакциях) знак равенства заменяется стрелкой (т.к. символ равенства "=" совпадает с символом двойной связи):
Ch5 + Cl2 Ch4Cl + HCl
Ch3=Ch3 + Br2 Ch3Br-Ch3Br
В левой части уравнения пишутся формулы исходных веществ (реагентов), в правой части - веществ, получаемых в результате протекания химической реакции (продуктов реакции, конечных веществ). Знак равенства, связывающий левую и правую часть, указывает, что общее количество атомов веществ, участвующих в реакции, остается постоянным. Это достигается расстановкой перед формулами целочисленных стехиометрических коэффициентов, показывающих количественные соотношения между реагентами и продуктами реакции.
Химические реакции весьма разнообразны, вследствие этого возникает необходимость в их классификации, что мы и рассмотрим в следующей главе.
2. Классификация химических реакций по различным признакам
Разнообразие химических реакций, количество которых не поддается подсчетам, невозможно охватить единой универсальной классификацией, поэтому их разделяют по определенным общим признакам. Под любой из таких признаков могут быть отнесены реакции, как между неорганическими, так и между органическими веществами.
Во-первых, это реакции без изменения состава вещества и реакции с изменением состава.
Реакции, идущие без изменения состава веществ:
3 О2 = 2 О3
AlCl3,t
СН3-СН2-СН2-СН3 → СН3-СН-СН3
|
CН3
Реакции, идущие с изменением состава веществ:
6 СО2 + 6 Н2О = С6Н12О6 + 6 О2
В органической химии к этому типу реакций относятся реакции изомеризации. Так, изомеризацию алканов проводят для получения бензина с большим октановым числом.
Для химических процессов, происходящих между неорганическими реагентами, наиболее часто используются такие классификации:
1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.
3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.
4. Природа переносимых частиц.
5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.
6. Знак теплового эффекта
Различные способы классификации часто сочетаются друг с другом (рис.1).
Рисунок 1 – Признак классификации химических реакций
Рассмотрим более подробно каждый из типов химических реакций.
|
Химические реакции соединения |
Химические реакции разложения |
Химические реакции замещения |
Химические реакции ионного обмена |
|
A + B = AB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное |
AB = A + B Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ |
A + BC =AC + B Атом простого вещества замещает один из атомов сложного |
AB+CD = AD+CB Сложные вещества обмениваются своими составными частями |
1. Реакции соединения. Д.И.Менделеев определял соединение как реакцию, «при которой из двух веществ происходит одно. Итак, при реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава
A + B + C = D
К реакциям соединения относят процессы горения простых веществ (серы, фосфора, углерода) на воздухе. Например, углерод горит на воздухе С+О2=СО2 (конечно эта реакция протекает постепенно, сначала образуется угарный газ СО). Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений - являются экзотермическими.
Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности
СаСО3 + СО2 + Н2О = Са (НСО3)2
так и относиться к числу окислительно-восстановительных
2FеСl2 + Сl2 = 2FеСl3.
2. Реакции разложения. Химические реакции разложения, по Менделееву, «составляют случаи, обратные соединению, то есть такие, при которых одно вещество даёт два, или, вообще, данное число веществ — большее их число.
Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества
А = В + С + D
Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Примером реакции разложение может служить химическая реакция разложения мела (или известняка под воздействием температуры): СаСО3=СаО+СО2. Для проведения реакции разложения, как правило, требуется нагревание. Такие процессы — эндотермические, т.е. протекают с поглощением теплоты. Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот
to
CuSO4 5h3O = CuSO4 + 5h3O,
to
Cu(OH)2 = CuO + h3O,
to
h3SiO3 = SiO2 + h3O.
К реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления
to
2SO3 = 2SO2 + O2,
to
4HNO3 = 2h3O + 4NO2O + O2O,
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(Nh5) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4h3O.
Особенно характерны окислительно-восстановительные реакции разложения для солей азотной кислоты.
Реакции разложения в органической химии, в отличие от реакций разложения в неорганической химии, имеют свою специфику. Их можно рассматривать как процессы, обратные присоединению, поскольку в результате чаще всего образуются кратные связи или циклы.
Реакции разложения в органической химии носят название крекинга
С18h48 = С9h28 + С9h30
или дегидрирования C4h20 = C4H6 + 2h3.
В реакциях двух других типов число реагентов равно числу продуктов.
3. Реакции замещения. Их отличительный признак — взаимодействие простого вещества со сложным. Такие реакции есть и в органической химии. Однако понятие «замещение» в органике шире, чем в неорганической химии. Если в молекуле исходного вещества какой-либо атом или функциональная группа заменяются на другой атом или группу, это тоже реакции замещения, хотя с точки зрения неорганической химии процесс выглядит как реакция обмена.
При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное А + ВС = АВ + С
Например, опустив стальной гвоздь в раствор медного купороса получаем железный купорос (железо вытеснило медь из её соли) Fe+CuSO4= FeSO4+Cu.
Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным
2Аl + Fe2O3 = 2Fе + Аl2О3,
Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2,
2КВr + Сl2 = 2КСl + Вr2,
2КСlO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.
Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны.
Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды
СаСО3+ SiO2 = СаSiO3 + СО2,
Са3(РО4)2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5.
Иногда эти реакции рассматривают как реакции обмена
СН4 + Сl2 = СН3Сl + НСl.
4. Реакции обмена (в том числе и нейтрализации). Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями
АВ + СD = АD + СВ
Большое их число протекает в водных растворах. Примером химической реакции обмена может служить нейтрализация кислоты щёлочью
NaOH+HCl=NaCl+Н2О.
Здесь в реагентах (веществах, стоящих слева) ион водорода из соединения HCl обменивается с ионом натрия из соединения NaOH, в результате чего образуется раствор поваренной соли в воде.
Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями
ZnO + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2О,
AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3,
СrСl3 + ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.
Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации
НСl + КОН = КСl + Н2О.
Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения
NаНСО3 + НСl = NаСl + Н2О + СО2↑,
Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О,
СН3СООNа + Н3РО4 = СН3СООН + NаН2РО4.
К окислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакции замещения и те реакции разложения и соединения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество. В более обобщенном варианте (уже с учетом и органической химии), все реакции с участием простых веществ. И, наоборот, к реакциям, идущим без изменения степеней окисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся все реакции обмена.
В зависимости от агрегатного состояния реагирующих веществ различают следующие реакции:
1. Газовые реакции:
to
h3 + Cl2= 2HCl.
2. Реакции в растворах:
NaОН(р-р) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2О(ж).
3. Реакции между твердыми веществами:
to
СаО(тв) +SiO2(тв) = СаSiO3(тв).
3. Классификация реакций по числу фаз
Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.
Все многообразие реакций с этой точки зрения можно разделить на два класса.
1. Гомогенные (однофазные) реакции. К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.
2. Гетерогенные (многофазные) реакции. К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:
газожидкофазные реакции
CO2(г) + NaOH(p-p) = NaHCO3(p-p),
газотвердофазные реакции
СO2(г) + СаО (тв) = СаСO3(тв),
жидкотвердофазные реакции
Na2SO4(р-р) + ВаСl3(р-р) = ВаSО4(тв)↓ + 2NaСl(p-p),
жидкогазотвердофазные реакции
Са(НСО3)2(р-р) + Н2SО4(р-р) = СО2(г)↑ +Н2О(ж) + СаSО4(тв)↓.
1. Протолитические реакции
К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.
В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например
Ch4COOH + h3O = Ch4COO- + h4O+
кислотаI основаниеI основаниеII кислотаII,
Nh4 + h3O = Nh5+ + OH-
основаниеI кислотаII кислотаII основаниеII.
К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.
2. Окислительно-восстановительные реакции.
К таковым относят реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:
Zn + 2H+ → Zn2+ + h3↑,
FeS2 + 8HNO3(конц) = Fe(NO3)3 + 5NO↑ + 2h3SO4 + 2h3O.
3. Лиганднообменные реакции
К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. Например:
Cu(NO3)2 + 4Nh4 = [Cu(Nh4)4](NO3)2,
Fe + 5CO = [Fe(CO)5],
Al(OH)3 + NaOH = [NaAl(OH)4].
Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.
4. Реакции атомно-молекулярного обмена.
К данному типу реакций относятся многие из изучаемых в органической химии реакций замещения, протекающие по радикальному, электрофильному или нуклеофильному механизму.
Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.
Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом А + В АВ.
Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например
СН3СООН + С2Н5ОН СН3СООС2Н5 + Н2О.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании
2КСlО3 → 2КСl + ЗО2↑,
или окисление глюкозы кислородом воздуха
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О.
6. Знак теплового эффекта
Знак теплового эффекта разделяет все реакции на: экзотермические реакции, протекающие с экзо-эффектом - выделение энергии в форме теплоты (Q>0, ∆H <0):
С +О2 = СО2 + Q
и эндотермические реакции, протекающие с эндо-эффектом - поглощением энергии в форме теплоты (Q<0, ∆H>0):
N2 +О2 = 2NО - Q.
Такие реакции относят к термохимическим.
Заключение
Химическая реакция - это процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению. При химических реакциях обязательно происходит изменение веществ, при котором рвутся старые и образуются новые связи между атомами.
Признаки химических реакций: выделяется газ, выпадет осадок, происходит изменение окраски веществ, выделяется или поглощается тепло, свет и др.
Химические реакции записываются посредством химических уравнений, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. Уравнение химической реакции - это представление химического процесса с помощью знаков, химических формул и коэффициентов перед ними.
Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки. В работе рассмотрена следующая классификация химических реакций.
I. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции:
1) Реакции соединения - это реакции, в ходе которых из двух или нескольких веществ образуется одно вещество более сложного состава. Реакции соединения простых веществ всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. В реакциях соединения могут участвовать и сложные вещества.
2) Реакции разложения - реакции, при протекании которых из одного сложного вещества образуются два или несколько более простых веществ. Продуктами разложения исходного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Реакции разложения обычно протекают при нагревании веществ и являются эндотермическими реакциями. Как и реакции соединения, реакции разложения могут протекать с изменением или без изменения степеней окисления элементов;
3) Реакции замещения - это реакции между простыми и сложными веществами, при протекании которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества. В результате реакции замещения образуются новое простое и новое сложное вещество. Эти реакции почти всегда являются окислительно-восстановительными реакциями.
4) Реакции обмена - это реакции между двумя сложными веществами, молекулы которых обмениваются своими составными частями. Реакции обмена всегда протекают без переноса электронов, т. е. не являются окислительно-восстановительными реакциями. В результате реакций обмена обычно образуются: осадок, газ, слабый, электролит (вода).
II. По признаку изменения степени окисления
1) Реакции, которые идут без изменения степени окисления - реакции нейтрализации.
III. В зависимости от присутствия катализатора
1) Некаталитические (идут без присутствия катализатора)
2) Каталитические (идут с присутствием катализатора)
IV. По признаку теплового эффекта
1) Экзотермические (с выделением теплоты)
2) Эндотермические (с поглощением теплоты)
V. По признаку обратимости
1) Необратимые (протекают только в одном направлении)
2) Обратимые (протекающие одновременно в прямом и обратном направлении)
VI. По признаку однородности
1) Гомогенные (протекающие в однородной системе)
2) Гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)
Список используемой литературы
1. Габриелян О.С. Химия. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / О.С.Габриелян. - М.: Дрофа.- 304 с.
2. Иванова Р.Г. Химия. Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Р.Г.Иванова, А.А.Каверина. – М.: Просвещение, 2001. – 287 с.
3. Кузнецова Н.Е. Химия. Учебник. 8 класс / Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара, А.Ю.Жегин М.: Вентана-Граф, 2005. – 224 с.
4. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hemi.nsu.ru/
5. Химия. 8-9 класс: Поурочные планы / Авт. сост. С.Ю.Дибленко, Е.А.Смирнова, С.М.Колмыкова. – Волгоград: Учитель, 2005. – 169 с.
www.referatmix.ru
19
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. Понятие о химических реакциях
2. Классификация химических реакций по различным признакам
Заключение
Список используемой литературы
ВВЕДЕНИЕ
Вещества, взаимодействуя друг с другом, подвергаются различным изменениям и превращениям. Например, бериллий взаимодействуя с кислородом воздуха при температуре свыше 500оС, превращается в оксид бериллия; уголь, сгорая, образует углекислый газ, и т.п.
Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, и при всём этом не происходит изменения состава ядер атомов, называются химическими.
Окисление на воздухе, горение, получение металлов из руд, ржавление железа - все это химические явления. Иначе их называют химическими превращениями, химическими реакциями или химическими взаимодействиями.
Целью данной работы является изучение особенностей химических реакций и их классификацию.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 17 страниц.
1. Понятие о химических реакцияхХимические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях. Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения и называются химическими реакциями.
Часто встречается и такое определение: химической реакцией называется процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).
Реагенты- вещества, вступающие в химическую реакцию.
Продукты- вещества, образующиеся в результате химической реакции.
Реагенты > Продукты
В переводе с латыни «реакция» означает «противодействие, отпор, ответное действие». Следовательно термин химическая реакция можно понимать как ответное действие вещества на воздействие извне других веществ и физических факторов - тепла, давления, излучения. Но под такое определение подпадают и физические процессы: плавление, кипение, замерзание и другие. Поэтому следует уточнить, что химическая реакция -- это такое изменение веществ, при котором разрываются старые и образуются новые химические связи между частицами (атомами, ионами), из которых построены вещества.
«Движущая сила» реакции зависит не только от природы реагентов и образующихся веществ (их состава, строения), но и от концентрации веществ, температуры, давления, влияния растворителей, соединений, способных образовывать комплексы с реагентами и продуктами.
Химические реакции всегда сопровождаются физическими эффектами - поглощением или выделением теплоты, изменениями агрегатного состояния и окраски веществ; по наличию этих эффектов часто судят о протекании реакций (рис.1).
Рисунок 1 - Признаки химических реакций
Химические реакции следует отличать от физических процессов, изменяющих только внешнюю форму или агрегатное состояние вещества (но не его состав). Условия, которые должны выполняться, чтобы произошла химическая реакция:
1. Необходимо, чтобы реагирующие вещества соприкоснулись и чем больше площадь их соприкосновения, тем быстрее произойдет химическая реакция.
2. Некоторые реакции идут без нагревания, для некоторых реакций оно необходимо.
3. Некоторые реакции протекают под действием электрического тока и света
Химические реакции записываются посредством химических уравнений , содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции, например:
h3 + Cl2 | = | 2HCl | |
исходные вещества | продукт реакции |
Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции. Если химическая реакция протекает под влиянием внешних воздействий (температура, давление, излучение и т.д.), это указывается соответствующим символом, как правило, над (или «под») знаком равенства. В уравнениях реакций с участием органических соединений (органических реакциях) знак равенства заменяется стрелкой (т.к. символ равенства "=" совпадает с символом двойной связи):
Ch5 + Cl2 ? Ch4Cl + HCl
Ch3=Ch3 + Br2 ? Ch3Br-Ch3Br
В левой части уравнения пишутся формулы исходных веществ (реагентов), в правой части - веществ, получаемых в результате протекания химической реакции (продуктов реакции, конечных веществ). Знак равенства, связывающий левую и правую часть, указывает, что общее количество атомов веществ, участвующих в реакции, остается постоянным. Это достигается расстановкой перед формулами целочисленных стехиометрических коэффициентов, показывающих количественные соотношения между реагентами и продуктами реакции.
Химические реакции весьма разнообразны, вследствие этого возникает необходимость в их классификации, что мы и рассмотрим в следующей главе.
2. Классификация химических реакций по различным признакам
Разнообразие химических реакций, количество которых не поддается подсчетам, невозможно охватить единой универсальной классификацией, поэтому их разделяют по определенным общим признакам. Под любой из таких признаков могут быть отнесены реакции, как между неорганическими, так и между органическими веществами.
Во-первых, это реакции без изменения состава вещества и реакции с изменением состава.
Реакции, идущие без изменения состава веществ:
3 О2 = 2 О3
AlCl3,t
СН3-СН2-СН2-СН3 > СН3-СН-СН3
|
CН3
Реакции, идущие с изменением состава веществ:
6 СО2 + 6 Н2О = С6Н12О6 + 6 О2
В органической химии к этому типу реакций относятся реакции изомеризации. Так, изомеризацию алканов проводят для получения бензина с большим октановым числом.
Для химических процессов, происходящих между неорганическими реагентами, наиболее часто используются такие классификации:
1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.
3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.
4. Природа переносимых частиц.
5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.
6. Знак теплового эффекта
Различные способы классификации часто сочетаются друг с другом (рис.1).
Рисунок 1 - Признак классификации химических реакций
Рассмотрим более подробно каждый из типов химических реакций.
1. Классификация по числу и составу реагентов и конечных веществ (табл.1).Таблица 1 - Типы химических реакций и их механизмыХимические реакции соединения | Химические реакции разложения | Химические реакции замещения | Химические реакции ионного обмена | |
A + B = AB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное | AB = A + B Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ | A + BC =AC + B Атом простого вещества замещает один из атомов сложного | AB+CD = AD+CB Сложные вещества обмениваются своими составными частями |
К реакциям соединения относят процессы горения простых веществ (серы, фосфора, углерода) на воздухе. Например, углерод горит на воздухе С+О2=СО2 (конечно эта реакция протекает постепенно, сначала образуется угарный газ СО). Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений - являются экзотермическими.
Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности
СаСО3 + СО2 + Н2О = Са (НСО3)2
так и относиться к числу окислительно-восстановительных
2FеСl2 + Сl2 = 2FеСl3.
2. Реакции разложения. Химические реакции разложения, по Менделееву, «составляют случаи, обратные соединению, то есть такие, при которых одно вещество даёт два, или, вообще, данное число веществ -- большее их число.
Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества
А = В + С + D
Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Примером реакции разложение может служить химическая реакция разложения мела (или известняка под воздействием температуры): СаСО3=СаО+СО2. Для проведения реакции разложения, как правило, требуется нагревание. Такие процессы -- эндотермические, т.е. протекают с поглощением теплоты. Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот
to
CuSO4 5h3O = CuSO4 + 5h3O,
to
Cu(OH)2 = CuO + h3O,
to
h3SiO3 = SiO2 + h3O.
К реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления
to
2SO3 = 2SO2 + O2,
to
4HNO3 = 2h3O + 4NO2O + O2O,
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(Nh5) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4h3O.
Особенно характерны окислительно-восстановительные реакции разложения для солей азотной кислоты.
Реакции разложения в органической химии, в отличие от реакций разложения в неорганической химии, имеют свою специфику. Их можно рассматривать как процессы, обратные присоединению, поскольку в результате чаще всего образуются кратные связи или циклы.
Реакции разложения в органической химии носят название крекинга
С18h48 = С9h28 + С9h30
или дегидрирования C4h20 = C4H6 + 2h3.
В реакциях двух других типов число реагентов равно числу продуктов.
3. Реакции замещения. Их отличительный признак -- взаимодействие простого вещества со сложным. Такие реакции есть и в органической химии. При этом понятие «замещение» в органике шире, чем в неорганической химии. Если в молекуле исходного вещества какой-либо атом или функциональная группа заменяются на другой атом или группу, это тоже реакции замещения, хотя с точки зрения неорганической химии процесс выглядит как реакция обмена.
При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное А + ВС = АВ + С
Например, опустив стальной гвоздь в раствор медного купороса получаем железный купорос (железо вытеснило медь из её соли) Fe+CuSO4= FeSO4+Cu.
Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным
2Аl + Fe2O3 = 2Fе + Аl2О3,
Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2,
2КВr + Сl2 = 2КСl + Вr2,
2КСlO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.
Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны.
Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды
СаСО3+ SiO2 = СаSiO3 + СО2,
Са3(РО4)2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5.
Иногда эти реакции рассматривают как реакции обмена
СН4 + Сl2 = СН3Сl + НСl.
4. Реакции обмена (в том числе и нейтрализации). Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями
АВ + СD = АD + СВ
Большое их число протекает в водных растворах. Примером химической реакции обмена может служить нейтрализация кислоты щёлочью
NaOH+HCl=NaCl+Н2О.
Здесь в реагентах (веществах, стоящих слева) ион водорода из соединения HCl обменивается с ионом натрия из соединения NaOH, в результате чего образуется раствор поваренной соли в воде.
Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями
ZnO + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2О,
AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3,
СrСl3 + ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.
Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации
НСl + КОН = КСl + Н2О.
Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения
NаНСО3 + НСl = NаСl + Н2О + СО2^,
Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3v + 2Н2О,
СН3СООNа + Н3РО4 = СН3СООН + NаН2РО4.
При этом очень многие реакции не укладываются в приведённую простую схему. Например, химическая реакция между перманганатом калия (марганцовкой) и иодидом натрия не может быть отнесена ни к одному из указанных типов. Такие реакции, обычно, называют окислительно- восстановительные, например2KMnO4+10NaI+8h3SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+5I2+8h3O.К окислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакции замещения и те реакции разложения и соединения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество. В более обобщенном варианте (уже с учетом и органической химии), все реакции с участием простых веществ. И, наоборот, к реакциям, идущим без изменения степеней окисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся все реакции обмена.
2. Классификация реакций по фазовым признакамВ зависимости от агрегатного состояния реагирующих веществ различают следующие реакции:
1. Газовые реакции:
to
h3 + Cl2= 2HCl.
2. Реакции в растворах:
NaОН(р-р) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2О(ж).
3. Реакции между твердыми веществами:
to
СаО(тв) +SiO2(тв) = СаSiO3(тв).
3. Классификация реакций по числу фаз
Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.
Все многообразие реакций с этой точки зрения можно разделить на два класса.
1. Гомогенные (однофазные) реакции. К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.
2. Гетерогенные (многофазные) реакции. К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:
газожидкофазные реакции
CO2(г) + NaOH(p-p) = NaHCO3(p-p),
газотвердофазные реакции
СO2(г) + СаО (тв) = СаСO3(тв),
жидкотвердофазные реакции
Na2SO4(р-р) + ВаСl3(р-р) = ВаSО4(тв)v + 2NaСl(p-p),
жидкогазотвердофазные реакции
Са(НСО3)2(р-р) + Н2SО4(р-р) = СО2(г)^ +Н2О(ж) + СаSО4(тв)v.
4. Классификация реакций по типу переносимых частиц1. Протолитические реакцииК протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.
В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например
Ch4COOH + h3O = Ch4COO- + h4O+
кислотаI основаниеI основаниеII кислотаII,
Nh4 + h3O = Nh5+ + OH-
основаниеI кислотаII кислотаII основаниеII.
К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.
2. Окислительно-восстановительные реакции.
К таковым относят реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при всём этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:
Zn + 2H+ > Zn2+ + h3^,
FeS2 + 8HNO3(конц) = Fe(NO3)3 + 5NO^ + 2h3SO4 + 2h3O.
3. Лиганднообменные реакции
К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. Например:
Cu(NO3)2 + 4Nh4 = [Cu(Nh4)4](NO3)2,
Fe + 5CO = [Fe(CO)5],
Al(OH)3 + NaOH = [NaAl(OH)4].
Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.
4. Реакции атомно-молекулярного обмена.
К данному типу реакций относятся многие из изучаемых в органической химии реакций замещения, протекающие по радикальному, электрофильному или нуклеофильному механизму.
5. Обратимые и необратимые химические реакцииОбратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.
Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом А + В АВ.
Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например
СН3СООН + С2Н5ОН СН3СООС2Н5 + Н2О.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании
2КСlО3 > 2КСl + ЗО2^,
или окисление глюкозы кислородом воздуха
С6Н12О6 + 6О2 > 6СО2 + 6Н2О.
6. Знак теплового эффекта
Знак теплового эффекта разделяет все реакции на: экзотермические реакции, протекающие с экзо-эффектом - выделение энергии в форме теплоты (Q>0, ?H <0):
С +О2 = СО2 + Q
и эндотермические реакции, протекающие с эндо-эффектом - поглощением энергии в форме теплоты (Q<0, ?H>0):
N2 +О2 = 2NО - Q.
Такие реакции относят к термохимическим.
Заключение
Химическая реакция - это процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению. При химических реакциях обязательно происходит изменение веществ, при котором рвутся старые и образуются новые связи между атомами.
Признаки химических реакций: выделяется газ, выпадет осадок, происходит изменение окраски веществ, выделяется или поглощается тепло, свет и др.
Химические реакции записываются посредством химических уравнений, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. Уравнение химической реакции - это представление химического процесса с помощью знаков, химических формул и коэффициентов перед ними.
Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки. В работе рассмотрена следующая классификация химических реакций.
I. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции:
1) Реакции соединения - это реакции, в ходе которых из двух или нескольких веществ образуется одно вещество более сложного состава. Реакции соединения простых веществ всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. В реакциях соединения могут участвовать и сложные вещества.
2) Реакции разложения - реакции, при протекании которых из одного сложного вещества образуются два или несколько более простых веществ. Продуктами разложения исходного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Реакции разложения обычно протекают при нагревании веществ и являются эндотермическими реакциями. Как и реакции соединения, реакции разложения могут протекать с изменением или без изменения степеней окисления элементов;
3) Реакции замещения - это реакции между простыми и сложными веществами, при протекании которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества. В результате реакции замещения образуются новое простое и новое сложное вещество. Эти реакции почти всегда являются окислительно-восстановительными реакциями.
4) Реакции обмена - это реакции между двумя сложными веществами, молекулы которых обмениваются своими составными частями. Реакции обмена всегда протекают без переноса электронов, т. е. не являются окислительно-восстановительными реакциями. В результате реакций обмена обычно образуются: осадок, газ, слабый, электролит (вода).
II. По признаку изменения степени окисления
1) Реакции, которые идут без изменения степени окисления - реакции нейтрализации.
III. В зависимости от присутствия катализатора
1) Некаталитические (идут без присутствия катализатора)
2) Каталитические (идут с присутствием катализатора)
IV. По признаку теплового эффекта
1) Экзотермические (с выделением теплоты)
2) Эндотермические (с поглощением теплоты)
V. По признаку обратимости
1) Необратимые (протекают только в одном направлении)
2) Обратимые (протекающие одновременно в прямом и обратном направлении)
VI. По признаку однородности
1) Гомогенные (протекающие в однородной системе)
2) Гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)
Список используемой литературы
1. Габриелян О.С. Химия. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / О.С.Габриелян. - М.: Дрофа.- 304 с.
2. Иванова Р.Г. Химия. Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Р.Г.Иванова, А.А.Каверина. - М.: Просвещение, 2001. - 287 с.
3. Кузнецова Н.Е. Химия. Учебник. 8 класс / Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара, А.Ю.Жегин М.: Вентана-Граф, 2005. - 224 с.
4. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hemi.nsu.ru/
5. Химия. 8-9 класс: Поурочные планы / Авт. сост. С.Ю.Дибленко, Е.А.Смирнова, С.М.Колмыкова. - Волгоград: Учитель, 2005. - 169 с.
referatwork.ru
Содержание
Введение
1. Общее понятие о химической реакции
2. Классификация химических реакций
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Самое интересное в окружающем мире состоит в том, чтоон постоянно изменяется.
Понятие «химическаяреакция» — второе главное понятие химии. Каждую секундув мире происходит неисчислимое множество реакций, в результате которых однивещества превращаются в другие. Некоторые реакции мы можем наблюдатьнепосредственно, например ржавление железных предметов, свертывание крови,сгорание автомобильного топлива.
В то же время, подавляющее большинство реакцийостаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего нас мира.
Для того, чтобы осознать свое место в мире и научитьсяим управлять, человек должен глубоко понять природу этих реакций и те законы,которым они подчиняются. Задача современной химии состоит в изучении функцийвеществ в сложных химических и биологических системах, анализе связи структурывещества с его функциями и синтезе веществ с заданными функциями.
Итак, химических реакций протекающих вокруг человекаочень много, они протекают постоянно. Что же необходимо сделать, чтобы незапутаться во всём многообразии химических реакций? Научиться ихклассифицировать и выявлять существенные признаки классов.
Цель данной работы: рассмотреть понятие «химическаяреакция» и систематизировать и обобщить знания о классификации химическихреакций.
Работа состоит из введения, двух глав,заключения и списка литературы. Общий объем работы 14 страниц.
1. Общеепонятие о химической реакции
Химическая реакция — этопревращение одних веществ в другие. Однако, такое определение нуждается всущественном дополнении.
Так, например, в ядерномреакторе или в ускорителе тоже одни вещества превращаются в другие, но такиепревращения химическими не называют. В чем же здесь дело? В ядерном реакторепроисходят ядерные реакции. Они заключаются в том, что ядра элементов пристолкновении с частицами высокой энергии (ими могут быть нейтроны, протоны иядра иных элементов) — разбиваются на осколки, представляющие собой ядра другихэлементов. Возможно и слияние ядер между собой. Эти новые ядра затем получаютэлектроны из окружающей среды и, таким образом, завершается образование двухили нескольких новых веществ. Все эти вещества являются какими-либо элементамиПериодической системы. В отличие от ядерных реакций, в химических реакциях незатрагиваются ядра атомов. Все изменения происходят только во внешнихэлектронных оболочках. Разрываются одни химические связи и образуются другие.
Таким образом, химическимиреакциями называются явления, при которых одни вещества, обладающиеопределенным составом и свойствами, превращаются в другие вещества — с другимсоставом и другими свойствами. При этом в составе атомных ядер изменений непроисходит.
Выделим признаки иусловия химических реакций (рис.1, 2).
/>
Рисунок 1 – Признакихимических реакций
/>
Рисунок 2 – Условияпроведения химических реакций
Рассмотрим типичнуюхимическую реакцию: сгорание природного газа (метана) в кислороде воздуха(данную реакцию можно наблюдать дома, у кого есть газовая плита) на рисунке 3.
/>
Рисунок 3 — Сгораниеприродного газа (метана) в кислороде воздуха
Метан СН4 икислород О2 реагируют между собой с образованием диоксида углеродаСО2 и воды Н2О. При этом разрываются связи между атомамиС и Н в молекуле метана и между атомами кислорода в молекуле О2. Наих месте возникают новые связи между атомами С и О, Н и О.
На рисунке 3 хорошовидно, что для успешного осуществления реакции на одну молекулу метананадо взять две молекулы кислорода. Однако записывать химическую реакциюс помощью рисунков молекул не слишком удобно, поэтому для записи химическихреакций используют сокращенные формулы веществ — такая запись называется уравнениемхимической реакции.
/>
Рисунок 4 – Уравнениереакции
Уравнение химическойреакции показанной на рисунке 3 выглядит следующим образом
Ch5 +2O2= CO2 + 2h3O
Количество атомов разныхэлементов в левой и правой частях уравнения одинаково. В левой части одинатом углерода в составе молекулы метана (СН4), и в правой — тотже атом углерода мы находим в составе молекулы СО2. всечетыре водородных атома из левой части уравнения мы обязательно найдем и вправой — в составе молекул воды.
В уравнении химическойреакции для выравнивания количества одинаковых атомов в разных частях уравненияиспользуются коэффициенты, которые записываются перед формуламивеществ.
/>
Рассмотрим другую реакцию- превращение оксида кальция СаО (негашеной извести) в гидроксид кальция Са(ОН)2(гашеную известь) под действием воды (рис.5).
/>
Рисунок 5 — Оксид кальцияСаО присоединяет молекулу воды Н2О
с образованием гидроксидакальция Са(ОН)2
В отличие отматематических уравнений, в уравнениях химических реакций нельзя переставлятьлевую и правую части. Вещества в левой части уравнения химической реакцииназываются реагентами, а в правой — продуктами реакции.
Если сделать перестановкулевой и правой части в уравнении из рисунка 5, то получим уравнение совсемдругой химической реакции
Ca(OH)2 =CaO + h3O
Если реакция между СаО иН2О (рис. 4) начинается самопроизвольно и идет с выделением большогоколичества теплоты, то для проведения последней реакции, где реагентом служитСа(ОН)2, требуется сильное нагревание. Добавим также, что реагентамии продуктами могут быть не обязательно молекулы, но и атомы — если в реакцииучаствует какой-нибудь элемент или элементы в чистом виде, например
h3 + CuO =Cu + h3O
Таким образом, мы подошлик классификации химических реакций, которую рассмотрим в следующей главе.
2. Классификация химических реакций
В процессе изучения химииприходится встречаться с классификациями химических реакций по различнымпризнакам (табл.1).
Таблица 1 — Классификацияхимических реакций
По
тепловому эффекту
Экзотермические – протекают с выделением энергии
4Р + 5О2 = 2Р2О5 + Q; Ch5 + 2О2 → СО2 + 2h3O + Q
Эндотермические – протекают с поглощением энергии
Cu(OH)2/> CuO + h3O – Q; C8h28/> C8h26 + h3 – Q
По
числу и составу исходных и
образовавшихся веществ
Реакции разложения – из одного сложного вещества образуется несколько более простых:
СаСО3 /> СаО + СО2 C2H5OH → C2h5 + h3O
Реакции соединения – из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное: 2h3 + О2 → 2h3O C2h5 + h3 → C2H6
Реакции замещения – атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + h3↑ Ch5 + Cl2 → Ch4Cl + HCl
Реакции обмена – два сложных вещества обмениваются составными частями: AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
HCOOH + Ch4OH → HCOOCh4 + h3O
По
агрегатному состоянию реагирующих веществ
Гетерогенные – исходные вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях:
Fe(т) + CuCl2(р-р) → Cu(т) + FeCl2(р-р)
2Na(т) + 2C2H5OH(ж) → 2C2H5ONa(р-р) + h3(г) ↑
Гомогенные – исходные вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии: h3(г) + Cl2(г) =<sub/>2HCl(г)
C2H5OH(ж) + Ch4COOH(ж) → Ch4COOC2H5(ж) + h3O(ж)
По
наличию катализатора
Каталитические 2h3O2/> 2h3O + О2↑ C2h5 + h3 /> C2h5
Некаталитические S + О2/> SO2 C2h3 + 2Cl2 → C2h3 Cl4
По
направлению
Необратимые – протекают в данных условиях только в одном направлении: h3SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Ch5 + 2О2 → СО2 + 2h3O
Обратимые – протекают в данных условиях одновременно в двух противоположных направлениях:
3h3 + N2 ↔ 2Nh4; C2h5 + h3 ↔ C2H6
По
изменению степени окисления атомов элементов
Окислительно-восстановительные – реакции, идущие с изменением степени окисления: Fe0+ 2H+1Cl-1 → Fe2+Cl2-1<sub/>+ h30
H+1C0O-2 H+1<sup/>+ h3<sub/>→ C-2 h4+1 O-2 H+1
Неокислительно-восстановительные – реакции, идущие без изменения степени окисления: S+4O4-2 + h3O → h3+ S+4O4-2
Ch4Nh3 + HCl → (Ch4Nh4)Cl
Как видим, существует различныеспособы классификации химических реакций, из которых более подробно мырассмотрим следующие.
По признаку изменениячисла исходных и конечных веществ. Здесь можно найти 4 типа химическихреакций (рис.6): реакции соединения, реакции разложения, реакции обмена,реакции замещения.
/>
Рисунок 6 – Классификацияхимических реакций по признаку изменения числа исходных и конечных веществ
Приведем примеры такихреакций. Для этого воспользуемся уравнением получения гашеной извести иуравнению получения негашеной извести
СаО + Н2О =Са(ОН)2
Са(ОН)2 =СаО + Н2О
Эти реакции относятся кразным типам химических реакций.
Первая реакция являетсятипичной реакцией соединения, поскольку при ее протекании две молекулыреагентов СаО и Н2О соединяются в одну, более сложную молекулуСа(ОН)2.
Вторая реакция Са(ОН)2= СаО + Н2О является типичной реакцией разложения: здесьреагент Ca(OH)2 разлагается с образованием двух других, болеепростых веществ (продуктов реакции).
В реакциях обменаколичество реагентов и продуктов обычно одинаково. В таких реакциях исходныевещества обмениваются между собой атомами и даже целыми составными частямисвоих молекул. Например, при сливании раствора CaBr2 с раствором HFвыпадает осадок. Происходит реакция, в которой ионы кальция и водородаобмениваются между собой ионами брома и фтора
CaBr2 + 2HF= CaF2¯ + 2HBr
При сливании растворовCaCl2 и Na2CO3 тоже выпадает осадок, потомучто ионы кальция и натрия обмениваются между собой частицами CO32-и Cl–
CaCl2 + Na2CO3= CaCO3¯ + 2NaCl
Стрелка рядом с продуктомреакции показывает, что это соединение нерастворимо и выпадает в осадок. Такимобразом, стрелку можно использовать и для обозначения удаления какого-нибудь продуктаиз химической реакции в виде осадка (¯ ) или газа ( ), например:
Zn + 2HCl = h3 +ZnCl2
Последняя реакцияотносится к еще одному типу химических реакций — реакциям замещения.Цинк заместил водород в его соединении с хлором — в HCl. Водород при этомвыделяется в виде газа.
Реакции замещения внешнемогут быть похожи на реакции обмена. Отличие заключается в том, что в реакцияхзамещения обязательно участвуют атомы какого-нибудь простого вещества,которые замещают атомы одного из элементов в сложном веществе, например
2NaBr + Cl2= 2NaCl + Br2– это реакция замещения;
в левой части уравненияесть простое вещество-молекула хлора Cl2, и в правой части естьпростое вещество – молекула брома Br2.
В реакциях обмена — и реагенты и продукты являются сложными веществами, например
CaCl2 + Na2CO3= CaCO3¯ + 2NaCl – это реакция обмена;
в этом уравнении реагентыи продукты — сложные вещества.
Деление всех химическихреакций на реакции соединения, разложения, замещения и обмена — неединственное.
Рассмотрим способклассификации по признаку изменения (или отсутствия изменения) степенейокисления у реагентов и продуктов. По этому признаку все реакции делятся наокислительно-восстановительные реакции и все прочие (т.е. неокислительно-восстановительные).
/>
Рисунок 7 – Реакции сизменением степени окисления элементов
Так, рассмотренная выше реакциямежду Zn и HCl является не только реакцией замещения, но и окислительно-восстановительнойреакцией, потому что в ней изменяются степени окисления реагирующих веществ
Zn0+ 2H+1Cl = h30+ Zn+2Cl2
это реакция замещения иодновременно окислительно-восстановительная реакция.
Окислительно-восстановительнымиявляются также:
— реакции метана скислородом (рис. 1):
/>
меняют степень окисленияуглерод и кислород;
— реакция оксида меди сводородом:
/>
меняют степень окисленияводород и медь;
— реакция бромида натрияс хлором:
/>
меняют степень окислениябром и хлор.
Важно такжеотметить, что по разным признакам одна и та же реакция может быть отнесенаодновременно к нескольким типам, например
/>
— эта реакцияотносится к реакциям: соединения, экзотермическим, окислительно-восстановительным,каталитическим и обратимым.
Кокислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакциизамещения и те реакции разложения и соединения, в которых участвует хотя быодно простое вещество.
В болееобобщенном варианте (уже с учетом и органической химии): все реакции с участиемпростых веществ, и наоборот, к реакциям, идущим без изменения степенейокисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся всереакции обмена.
Кокислительно-восстановительным относятся подавляющее большинство химическихреакций, они играют исключительно важную роль.
Классификацияокислительно-восстановительных реакций
Межмолекулярные(окислитель и восстановитель — разные вещества):
/>
Внутримолекулярные(окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же вещества):
/>
Диспропорционирование[дисмутация] (степень окисления одного и того же элемента и повышается ипонижается):
/>
Контрпропорционирование[конмутация] (взаимодействие окислителя и восстановителя, в состав которыхвходит один и тот же элемент в разных степенях окисления):
/>
Продуктомявляется вещество с элементом в промежуточной степени окисления.
Таким образом,мы узнали, что такое химическая реакция, выявили признаки химических реакций,сформировали представления о причинах и условия протекания химических реакций исистематизировали и обобщили представление о классификации химических реакций.
Заключение
Завершаяработу, кратко отметим следующее.
Вещества,взаимодействуя друг с другом, подвергаются различным изменениям и превращениям.
Химическаяреакция — это превращениеодного или нескольких исходных веществ (реагентов) в отличающиеся от них похимическому составу или строению вещества (продукты реакции).
В отличие отядерных реакций, при химических реакциях ядра атомов не меняются, в частностине изменяется их общее число, изотопный состав химических элементов, при этомпроисходит перераспределение электронов и ядер и образуются новые химическиевещества.
Химические реакциимогутсопровождаться выделением тепла, испусканием света, изменением агрегатногосостояния веществ, появлением запаха, образованием газа и т.п.
Для описания химическихреакцийиспользуют химические уравнения, в левой части которыхуказывают исходные вещества, в правой — продукты.
Обе части уравнениясоединены знаком равенства (в этом случае кол-во атомов хим. элементов справа ислева должно быть уравнено с помощью стехиометрического коэффициента, стрелкой(в случае необратимых хим. превращений) или прямой и обратной стрелками (дляобратимых реакций).
Химические реакциимогут осуществлятьсякак один элементарный акт (стадия) (простые реакции) или черезпоследовательность отдельных стадий (сложные реакции), составляющихв совокупности механизм реакции.
Существуютразличные системы классификации химических реакций.
Наиболеешироко используют следующую классификацию:
а) по числу исоставу исходных веществ и продуктов, которые подразделяют на:
- реакции соединения — реакции, прикоторых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество:
- реакции разложения — реакции, врезультате которых из одного вещества образуется несколько новых веществ:
- реакции замещения — реакции, врезультате которых атомы простого вещества замещают в молекулах других веществ:
- реакции обмена — реакции, врезультате которых два вещества обмениваются атомами или группировками атомов,образуя два новых вещества:
б) выделениеили поглощение теплоты: подразделяются на экзотермические и эндотермические.Выделение или поглощение энергии может быть обозначено в уравнении реакциисоответственно знаком +Q или -Q.
Реакцииразложения обычно протекают с поглощением энергии, а присоединения — свыделением энергии.
в) изменениестепени окисления химических элементов: реакции, в результате которых некоторыеэлементы, входящие в состав исходных веществ и продуктов, меняют свои степениокисления.
г) наличиеили отсутствие катализатора. Реакции, идущие с участием катализаторов,называются каталитическими. Не все реакции нуждаются в катализаторах, но многиебез катализаторов практически идти не могут.
д)обратимость реакций: делят на обратимые и необратимые.
- реакции,протекающие в двух противоположных направлениях, называются обратимыми,
- реакции, протекающиетолько в одном направлении — необратимыми.
Признакаминеобратимости реакций в растворах является образование малодиссоциирующеговещества (осадка, газа или воды).
Кроме того, однаи та же реакция по разным признакам может быть отнесена одновременно кнескольким типам.
Список используемой литературы
1. Габриелян О.С.Химия. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / О.С.Габриелян. — М.: Дрофа.- 304 с.
2. Иванова Р.Г.Химия. Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Р.Г.Иванова,А.А.Каверина. – М.: Просвещение, 2001. – 287 с.
3. Кузнецова Н.Е.Химия. Учебник. 8 класс / Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара,А.Ю.Жегин М.: Вентана-Граф, 2005. – 224 с.
4. Мануйлов А.В. Основыхимии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс].Режим доступа: www.hemi.nsu.ru/
5. Химия. 8-9 класс:Поурочные планы / Авт. сост. С.Ю.Дибленко, Е.А.Смирнова, С.М.Колмыкова. –Волгоград: Учитель, 2005. – 169 с.
edportal.net
