Видове химични реакции в неорганичната химия. Класификация на реакциите по посока. Ако е възможно, течете в обратна посока

Класификация на химичните реакции в неорганичните и органична химияизвършва се въз основа на различни класификационни характеристики, информация за които е дадена в таблицата по-долу.

Чрез промяна на степента на окисление на елементите

Първият знак за класификация се основава на промяната в степента на окисление на елементите, които образуват реагентите и продуктите.
а) редокс
б) без промяна на степента на окисление
Редокссе наричат ​​реакции, придружени от промяна в степента на окисление химически елементи, включени в реагентите. Редокс реакциите в неорганичната химия включват всички реакции на заместване и тези реакции на разлагане и комбиниране, в които участва поне едно просто вещество. Реакциите, протичащи без промяна на степента на окисление на елементите, които образуват реагентите и реакционните продукти, включват всички обменни реакции.

Според броя и състава на реактивите и продуктите

Химичните реакции се класифицират според естеството на процеса, тоест според броя и състава на реагентите и продуктите.

Реакции на съединенияса химични реакции, в резултат на които сложни молекули се получават от няколко по-прости, например:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Реакции на разлаганесе наричат ​​химични реакции, в резултат на които се получават прости молекули от по-сложни, например:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Реакциите на разлагане могат да се разглеждат като обратни процеси на комбиниране.

Реакции на заместванеса химични реакции, в резултат на които атом или група от атоми в молекула на веществото се заменя с друг атом или група от атоми, например:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Техен отличителен белег- взаимодействие на просто вещество със сложно. Такива реакции съществуват и в органичната химия.
Въпреки това понятието „заместване“ в органичната химия е по-широко, отколкото в неорганичната химия. Ако в молекулата на първоначалното вещество някой атом или функционална група е заменен с друг атом или група, това също са реакции на заместване, въпреки че от гледна точка на неорганичната химия процесът изглежда като реакция на обмен.
- обмен (включително неутрализация).
Обменни реакцииса химични реакции, които протичат без промяна на степента на окисление на елементите и водят до обмен на съставните части на реагентите, например:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Ако е възможно, течете в обратна посока

Ако е възможно, влейте в обратна посока– обратими и необратими.

Реверсивнаса химични реакции, протичащи при дадена температура едновременно в две противоположни посоки със сравними скорости. При писане на уравнения за такива реакции знакът за равенство се заменя с противоположно насочени стрелки. Най-простият пример за обратима реакция е синтезът на амоняк чрез взаимодействие на азот и водород:

N 2 +3H 2 ↔2NH 3

Необратимоса реакции, които протичат само в права посока, което води до образуването на продукти, които не взаимодействат помежду си. Необратимите реакции включват химични реакции, които водят до образуване на слабо дисоциирани съединения, отделяне на голямо количество енергия, както и такива, при които крайните продукти напускат реакционната сфера в газообразна форма или под формата на утайка, напр. :

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Чрез термичен ефект

Екзотермиченсе наричат ​​химични реакции, протичащи с отделяне на топлина. Символпромяна в енталпията (съдържание на топлина) ΔH и топлинния ефект на реакцията Q. За екзотермични реакции Q > 0 и ΔH< 0.

Ендотермиченса химични реакции, които включват поглъщане на топлина. За ендотермични реакции Q< 0, а ΔH > 0.

Реакциите на смесване обикновено са екзотермични реакции, а реакциите на разлагане ще бъдат ендотермични. Рядко изключение е реакцията на азот с кислород - ендотермична:
N2 + O2 → 2NO – Q

По фаза

Хомогеннасе наричат ​​реакции, протичащи в хомогенна среда (хомогенни вещества в една фаза, например g-g, реакции в разтвори).

Разнородниса реакции, които протичат в хетерогенна среда, върху контактната повърхност на реагиращите вещества, намиращи се в различни фази, например твърдо и газообразно, течно и газообразно, в две несмесващи се течности.

Според използването на катализатор

Катализаторът е вещество, което ускорява химическа реакция.

Каталитични реакциивъзникват само в присъствието на катализатор (включително ензимни).

Некаталитични реакцииотидете при липса на катализатор.

По вид на прекратяване

Хомолитичните и хетеролитичните реакции се разграничават въз основа на вида на разцепването на химичната връзка в изходната молекула.

Хомолитиченсе наричат ​​реакции, при които в резултат на разкъсване на връзки се образуват частици, които имат несдвоен електрон - свободни радикали.

Хетеролитиченса реакции, протичащи чрез образуването на йонни частици – катиони и аниони.

• хомолитична (еднаква междина, всеки атом получава 1 електрон)
• хетеролитичен (неравен интервал - получава се двойка електрони)

Радикален(верига) са химични реакции, включващи радикали, например:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Йонниса химични реакции, които протичат с участието на йони, например:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Електрофилните реакции са хетеролитични реакции на органични съединения с електрофили - частици, които носят цял ​​или частичен положителен заряд. Те се разделят на реакции на електрофилно заместване и електрофилно добавяне, например:

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

H 2 C =CH 2 + Br 2 → BrCH 2 –CH 2 Br

Нуклеофилните реакции са хетеролитични реакции на органични съединения с нуклеофили - частици, които носят цял ​​или частичен отрицателен заряд. Те се разделят на реакции на нуклеофилно заместване и нуклеофилно добавяне, например:

CH 3 Br + NaOH → CH 3 OH + NaBr

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

Класификация на органичните реакции

Класификация органични реакциие дадено в таблицата:

Неорганична химия в реакциите. Справочник. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л.

2-ро изд., преработено. и допълнителни - М.: 2007 г. - 637 с.

Директорията съдържа 1100 неорганични вещества, за които са дадени уравненията на най-важните реакции. Изборът на вещества е обоснован от тяхното теоретично и лабораторно-промишлено значение. Указателят е организиран по азбучен принцип на химичните формули и ясно развита структура, снабден с предметен индекс, който улеснява намирането на желаното вещество. Няма аналози в местната и чуждестранната химическа литература. За студенти от химически и химико-технологични университети. Може да се използва от университетски преподаватели, студенти, учени, инженери и техници химическа индустрия, както и учители и ученици от гимназиален етап.

формат: pdf

размер: 36,2 MB

Гледайте, изтеглете:drive.google

Справочникът представя химичните свойства (уравнения на реакциите) на най-важните съединения на 109 елемента от Периодичната система от водород до мейтнерий. Подробно са описани повече от 1100 неорганични вещества, подбрани според тяхното индустриално значение (изходни материали за химически процеси, минерални суровини), широко приложение в инженерната, техническата, учебната и лабораторната практика (моделни разтворители и реактиви, реактиви за качествен анализ) и приложение в най-новите отрасли на химичната технология.
Справочният материал е разделен на раздели, всеки от които е посветен на един елемент, елементите са подредени по азбучен ред по техните символи (от актиний Ac до цирконий Zr).
Всеки раздел се състои от няколко заглавия, първото от които се отнася до просто вещество, а всички следващи - до сложни вещества, в химични формулив който на първо (ляво) място е елементът секция. Веществата от всеки раздел са изброени по азбучен ред по техните номенклатурни формули (с едно изключение: в края на разделите на киселинообразуващите елементи се поставят всички киселини, които им съответстват). Например в раздела „Актиний“ има заглавия Ac, AcC13, AcF3, Ac(N03)3, Ac203, Ac(OH)3. Формулите на съединения с комплексен анион са дадени в обърната форма, т.е.
Всеки раздел съдържа Кратко описаниевещества, където са посочени неговият цвят, термична стабилност, разтворимост, взаимодействие (или липса на такова) с обичайни реагенти и др., както и методи за получаване от това вещество, форматирани като връзки към заглавия на други вещества. Връзките съдържат символа на елемента на сечението, номера на сечението и горния индекс на уравнението на реакцията.
След това в раздела следва номериран набор от реакционни уравнения, отразяващи основното Химични свойстваот това вещество. Най-общо редът на уравненията е следният:
- термично разлагане на веществото;
- дехидратация или разлагане на кристален хидрат;
- отношение към водата;
- взаимодействие с обикновени киселини (ако реакциите са от един и същи тип, уравнението се дава само за солна киселина);
- взаимодействие с алкали (обикновено натриев хидроксид);
- взаимодействие с амонячен хидрат;
- взаимодействие с прости вещества;
- метаболитни реакции със сложни вещества;
- редокс реакции;
- комплексообразуващи реакции;
- електрохимични реакции (електролиза на стопилка и/или разтвор).
Уравненията на реакциите показват условията за тяхното протичане и възникване, когато това е важно за разбиране на химията и степента на обратимост на процеса. Тези условия включват:
- агрегатно състояние на реагенти и/или продукти;
- оцветяване на реактиви и/или продукти;
- състояние на разтвора или неговите характеристики (разреден, концентриран, наситен);
- бавна реакция;
- температурен диапазон, налягане (високо или вакуум), катализатор;
- образуване на утайка или газ;
- използвания разтворител, ако е различен от вода;
- инертна или друга специална газова среда.
В края на справочника има списък с литература и тематичен индекс на веществата под заглавия.

Лекция: Класификация на химичните реакции в неорганичната и органичната химия

Видове химични реакции в неорганичната химия

А) Класификация според количеството на изходните вещества:

Разграждане – в резултат на тази реакция от едно съществуващо сложно вещество се образуват две или повече прости и също така сложни вещества.

Съединение - това е реакция, при която две или повече прости, както и сложни вещества, образуват едно, но по-сложно.

Пример: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3

Пример: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2

Пример: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2

B) Класификация по термичен ефект:

S + O 2 → SO 2 + Q

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 +6H 2 O + Q

Ендотермични реакции - Това са определени химични реакции, при които се поглъща топлина. По правило това са реакции на разлагане.

Примери:

CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 – Q

Топлината, която се отделя или поглъща в резултат на химична реакция, се нарича топлинен ефект.

Химичните уравнения, които показват топлинния ефект на реакцията, се наричат термохимичен.

B) Класификация по обратимост:

Пример: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3

D) Класификация по промяна в степента на окисление:

Пример: Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Пример: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.

D) Класификация по фаза:

Пример: H 2 (газ) + Cl 2 (газ) → 2HCL

Класификация по използване на катализатор:

Катализаторът е вещество, което ускорява реакцията. Каталитичната реакция протича в присъствието на катализатор, а некаталитичната реакция протича без катализатор.
Пример: 2H 2 0 2 MnO2 → 2H 2 O + O 2 катализатор MnO 2

Взаимодействието на алкали с киселина става без катализатор.
Пример: KOH + HCl → KCl + H2O

Инхибиторите са вещества, които забавят реакцията.
Самите катализатори и инхибитори не се изразходват по време на реакцията.

Видове химични реакции в органичната химия

Присъединяване - Това са реакции, при които няколко молекули от дадено вещество се свързват в една.Реакциите на добавяне включват:

• Хидрогенирането е реакция, по време на която водородът се добавя към множествена връзка.

Пример: CH 3 -CH = CH 2 (пропен) + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3 (пропан)

Хидрохалогениране– реакция, която добавя халогеноводород.

Пример: CH 2 = CH 2 (етен) + HCl → CH 3 -CH 2 -Cl (хлороетан)

Алкините реагират с халогеноводороди (хлороводород, бромоводород) по същия начин като алкените. Добавянето в химична реакция протича на 2 етапа и се определя от правилото на Марковников:

Когато протонни киселини и вода се добавят към несиметрични алкени и алкини, към най-хидрогенирания въглероден атом се добавя водороден атом.

Механизмът на тази химична реакция. Образуван в първия, бърз етап, р-комплексът във втория бавен етап постепенно се превръща в s-комплекс - карбокатион. В третия етап настъпва стабилизиране на карбокатиона - т.е. взаимодействие с бромния анион:

I1, I2 са карбокатиони. P1, P2 - бромиди.

Халогенсъдържащите органични производни се считат за най-важните съединения, които се използват както в органичния синтез, така и като целеви продукти. Халогенните производни на въглеводородите се считат за изходни продукти в големи количествареакции на нуклеофилно заместване. Относно практическа употребасъединения, съдържащи халоген, те се използват под формата на разтворители, например хлорсъдържащи съединения, хладилни агенти - хлорофлуоро производни, фреони, пестициди, фармацевтични продукти, пластификатори, мономери за производство на пластмаси.

Полимеризация е специален тип реакция, при която молекули на вещество с относително ниско молекулно тегло се свързват една с друга, като впоследствие образуват молекули на вещество с високо молекулно тегло.

Курсът по химия в училище започва в 8 клас с уч основни принципинауки: описан възможни видовевръзки между атомите, видове кристални решеткии най-честите механизми на реакция. Това става основа за изучаването на един важен, но по-специфичен раздел - неорганичните.

Какво е

Това е наука, която изследва структурните принципи, основните свойства и реактивността на всички елементи от периодичната таблица. Важна роляВ неорганичните вещества играе роля Периодичният закон, който организира систематичната класификация на веществата според промените в тяхната маса, брой и вид.

Курсът обхваща и съединения, образувани от взаимодействието на елементи от таблицата (единственото изключение е областта на въглеводородите, обсъдени в главите на органичните). Проблемите по неорганична химия ви позволяват да практикувате теоретичните си знания на практика.

Науката в историческа перспектива

Наименованието "неорганични" се появява в съответствие с идеята, че обхваща част от химическите знания, които не са свързани с дейността на биологичните организми.

С времето е доказано, че повечето органичен святмогат да произвеждат „неживи“ съединения и въглеводороди от всякакъв вид се синтезират в лабораторията. Така от амониевия цианат, който е сол в химията на елементите, немският учен Вьолер успява да синтезира урея.

За да се избегне объркване с номенклатурата и класификацията на видовете изследвания в двете науки, програмата на училищните и университетските курсове следва обща химиявключва изучаването на неорганичните вещества като фундаментална дисциплина. IN научен святподдържа се подобна последователност.

Класове неорганични вещества

Химията осигурява такова представяне на материала, в което уводните глави на неорганичните вещества разглеждат периодичния закон на елементите. специален тип, който се основава на предположението, че атомни зарядиядрата влияят върху свойствата на веществата и тези параметри се променят циклично. Първоначално таблицата е изградена като отражение на увеличаването на атомните маси на елементите, но скоро тази последователност е отхвърлена поради нейната непоследователност в аспекта, в който те изискват разглеждане този проблемнеорганични вещества.

Химията, в допълнение към периодичната таблица, предполага наличието на около сто фигури, клъстери и диаграми, отразяващи периодичността на свойствата.

Понастоящем е популярна консолидирана версия на разглеждането на такава концепция като класове по неорганична химия. Колоните на таблицата показват елементи в зависимост от техните физични и химични свойства, а редовете показват периоди, които са подобни един на друг.

Прости вещества в неорганичните

Знак в периодичната таблица и просто вещество в свободно състояние най-често са различни неща. В първия случай се отразява само конкретният вид атоми, във втория - видът на връзката на частиците и взаимното им влияние в устойчиви форми.

Химичните връзки в простите вещества определят разделянето им на семейства. По този начин могат да се разграничат два широки типа групи от атоми - метали и неметали. Първото семейство съдържа 96 елемента от 118 изследвани.

метали

Типът метал предполага наличието на едноименна връзка между частиците. Взаимодействието се основава на споделянето на решетъчни електрони, което се характеризира с ненасоченост и ненаситеност. Ето защо металите провеждат топлина и заряди добре и имат метален блясък, ковкост и пластичност.

Обикновено металите са отляво в периодичната таблица, когато се тегли права линия от бор към астат. Елементите, близки по местоположение до тази характеристика, най-често имат граничен характер и проявяват двойни свойства (например германий).

Металите образуват предимно основни съединения. Степените на окисление на такива вещества обикновено не надвишават две. Металността се увеличава в рамките на група и намалява в рамките на период. Например радиоактивният франций проявява повече основни свойства от натрия, а в семейството на халогените йодът дори проявява метален блясък.

В период ситуацията е различна – завършват се поднива, пред които има вещества с противоположни свойства. В хоризонталното пространство на периодичната система проявената реактивност на елементите се променя от основна през амфотерна до киселинна. Металите са добри редуциращи агенти (приемат електрони при образуване на връзки).

Неметали

Този тип атом е включен в основните класове на неорганичната химия. Неметалите заемат дясната страна на периодичната таблица, проявявайки типично киселинни свойства. Най-често тези елементи се намират под формата на съединения помежду си (например борати, сулфати, вода). В свободно молекулярно състояние е известно съществуването на сяра, кислород и азот. Има и няколко двуатомни неметални газове - в допълнение към двата споменати по-горе, те включват водород, флуор, бром, хлор и йод.

Те са най-разпространените вещества на земята - силиций, водород, кислород и въглерод са особено разпространени. Йод, селен и арсен са много редки (това включва също радиоактивни и нестабилни конфигурации, които се намират в последните периодитаблици).

В съединенията неметалите се държат предимно като киселини. Те са мощни окислители поради способността да добавят допълнителен брой електрони за завършване на нивото.

в неорганични

В допълнение към веществата, които са представени от една група атоми, има съединения, които включват няколко различни конфигурации. Такива вещества могат да бъдат бинарни (състоящи се от две различни частици), три-, четириелементни и т.н.

Двуелементни вещества

Химията отдава особено значение на бинарния характер на връзките в молекулите. Класовете неорганични съединения се разглеждат и от гледна точка на връзките, образувани между атомите. Тя може да бъде йонна, метална, ковалентна (полярна или неполярна) или смесена. Обикновено такива вещества ясно показват основни (в присъствието на метал), амфотерни (двойни - особено характерни за алуминия) или киселинни (ако има елемент със степен на окисление +4 и по-висока) качества.

Сътрудници на три елемента

Темите в неорганичната химия включват разглеждане на този тип комбинация от атоми. Съединенията, състоящи се от повече от две групи атоми (неорганичните най-често се занимават с видове от три елемента), обикновено се образуват с участието на компоненти, които се различават значително един от друг по физикохимични параметри.

Възможните видове връзки са ковалентни, йонни и смесени. Обикновено триелементните вещества са подобни по поведение на бинарните вещества поради факта, че една от силите на междуатомно взаимодействие е много по-силна от другата: слабата се образува вторично и има способността да се дисоциира в разтвор по-бързо.

Часове по неорганична химия

По-голямата част от веществата, изучавани в курса по неорганични вещества, могат да се разглеждат според проста класификация в зависимост от техния състав и свойства. Така се прави разлика между оксиди и соли. По-добре е да започнете да разглеждате връзката им, като се запознаете с концепцията за окислени форми, в които може да се появи почти всяко неорганично вещество. Химията на такива асоциирани съединения се обсъжда в главите за оксидите.

Оксиди

Оксидът е съединение на всеки химичен елемент с кислород в степен на окисление -2 (съответно в пероксиди -1). Образуването на връзка възниква поради даряването и добавянето на електрони с редукция на O 2 (когато най-електроотрицателният елемент е кислородът).

Те могат да проявяват киселинни, амфотерни и основни свойства в зависимост от втората група атоми. Ако в оксид не надвишава степента на окисление от +2, ако е неметал - от +4 и повече. При проби с двоен характер на параметрите се постига стойност +3.

Киселини в неорганични вещества

Киселинните съединения имат реакция на околната среда по-малка от 7 поради съдържанието на водородни катиони, които могат да преминат в разтвор и впоследствие да бъдат заменени от метален йон. Според класификацията те са сложни вещества. Повечето киселини могат да бъдат получени чрез разреждане на съответните оксиди с вода, например чрез образуване на сярна киселина след хидратиране на SO 3 .

Основна неорганична химия

Свойствата на този тип съединения се дължат на наличието на хидроксилния радикал ОН, който дава реакцията на средата над 7. Разтворимите основи се наричат ​​алкали; те са най-силните в този клас вещества поради пълната дисоциация (разлагане на йони в течността). OH групата може да бъде заменена с киселинни остатъци при образуване на соли.

Неорганичната химия е двойна наука, която може да описва вещества от различни гледни точки. В протолитичната теория базите се разглеждат като акцептори на водородни катиони. Този подход разширява концепцията за този клас вещества, наричайки всяко вещество, способно да приеме протон, алкали.

соли

Този тип съединение е между основи и киселини, тъй като е продукт на тяхното взаимодействие. Така катионът обикновено е метален йон (понякога амониев, фосфониев или хидрониев), а анионното вещество е киселинен остатък. Когато се образува сол, водородът се заменя с друго вещество.

В зависимост от съотношението на броя на реагентите и тяхната сила един спрямо друг е рационално да се разгледат няколко вида продукти на взаимодействие:

• основни соли се получават, ако хидроксилните групи не са напълно заменени (такива вещества имат алкална реакция);
• киселинни соли се образуват в обратния случай - при липса на реагираща основа водородът частично остава в съединението;
• най-известните и най-лесни за разбиране са средните (или нормални) проби - те са продукт на пълна неутрализация на реагентите с образуване на вода и вещество само с метален катион или негов аналог и киселинен остатък.

Неорганичната химия е наука, която включва разделянето на всеки от класовете на фрагменти, които се разглеждат в различно време: някои - по-рано, други - по-късно. При по-задълбочено изследване се разграничават още 4 вида соли:

• Двойните съдържат единичен анион в присъствието на два катиона. Обикновено такива вещества се получават чрез комбиниране на две соли със същия киселинен остатък, но различни метали.
• Смесеният тип е противоположен на предишния: основата му е един катион с два различни аниона.
• Кристалните хидрати са соли, чиято формула съдържа вода в кристализирано състояние.
• Комплексите са вещества, в които катионът, анионът или и двата са представени под формата на клъстери с образуващ елемент. Такива соли могат да бъдат получени главно от елементи от подгрупа В.

Други вещества, включени в семинара по неорганична химия, които могат да бъдат класифицирани като соли или като отделни глави от знанията, включват хидриди, нитриди, карбиди и интерметални съединения (съединения на няколко метала, които не са сплави).

Резултати

Неорганичната химия е наука, която представлява интерес за всеки специалист в тази област, независимо от неговите интереси. Включва първите глави, изучавани в училище по този предмет. Курсът по неорганична химия предвижда систематизиране на големи количества информация в съответствие с ясна и проста класификация.

Химична реакция- това са процеси, в резултат на които от едни вещества се образуват други, които се различават от тях по състав и (или) структура.

Класификация на реакциите:

аз Според броя и състава на реагентите и реакционните продукти:

1) Реакции, които протичат без промяна на състава на веществото:

В неорганичната химия това са реакции на трансформация на някои алотропни модификации в други:

C (графит) → C (диамант); P (бяло) → P (червено).

В органичната химия това са реакции на изомеризация - реакции, при които от молекули на едно вещество се образуват молекули на други вещества със същия качествен и количествен състав, т.е. със същото молекулярна формула, но с различна структура.

CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH-CH 3

n-бутан 2-метилпропан (изобутан)

2) Реакции, които възникват с промяна в състава на веществото:

а) Реакции на съединения (в органичната химия на добавяне) - реакции, по време на които две или повече вещества образуват едно по-сложно: S + O 2 → SO 2

В органичната химия това са реакции на хидрогениране, халогениране, хидрохалогениране, хидратация, полимеризация.

CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 – CH 2 OH

б) Реакции на разлагане (в органичната химия, елиминиране, елиминиране) - реакции, по време на които се образуват няколко нови вещества от едно сложно вещество:

CH 3 – CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

В органичната химия примери за реакции на елиминиране са дехидрогениране, дехидратация, дехидрохалогениране и крекинг.

в) Реакции на заместване - реакции, по време на които атоми на просто вещество заместват атоми на някакъв елемент в сложно вещество (в органичната химия реагентите и продуктите на реакцията често са две сложни вещества).

CH4 + Cl2 → CH3Cl +HCl; 2Na+ 2H 2 O→ 2NaOH + H 2

Примерите за реакции на заместване, които не са придружени от промяна в степента на окисление на атомите, са изключително малко. Трябва да се отбележи реакцията на силициев оксид със соли на кислородсъдържащи киселини, които съответстват на газообразни или летливи оксиди:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5

г) Обменни реакции - реакции, по време на които две сложни вещества обменят своите компоненти:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O

II. Чрез промяна на степента на окисление на химичните елементи, образуващи вещества

1) Реакции, които протичат с промяна в степента на окисление или ORR:

∙2| N +5 + 3e – → N +2 (процес на редукция, елемент – окислител),

∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (процес на окисление, елемент – редуциращ агент),

8HNO 3 + 3Cu → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

В органичната химия:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH

2) Реакции, които протичат без промяна на степента на окисление на химичните елементи:

Li 2 O + H 2 O → 2LiOH,
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O

III. Чрез термичен ефект

1) Възникват екзотермични реакции с освобождаване на енергия:

C + O 2 → CO 2 + Q,
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q

2) Ендотермичните реакции протичат с абсорбцията на енергия:

СaCO 3 → CaO + CO 2 - Q

C 12 H 26 → C 6 H 14 + C 6 H 12 - Q

IV. Според агрегатното състояние на реагиращите вещества

1) Хетерогенни реакции - реакции, по време на които реагентите и реакционните продукти са в различни агрегатни състояния:

Fe(sol) + CuSO 4 (sol) → Cu(sol) + FeSO 4 (sol),
CaC 2 (твърд) + 2H 2 O (l) → Ca(OH) 2 (разтвор) + C 2 H 2 (g)

2) Хомогенни реакции - реакции, при които реагентите и реакционните продукти са еднакви агрегатно състояние:

H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2HCl (g),
2C 2 H 2 (g) + 5O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

V. Чрез участието на катализатора

1) Некаталитични реакции, протичащи без участието на катализатор:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O, C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Каталитични реакции с участието на катализатори:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

VI. Към

1) Необратимите реакции протичат при определени условия само в една посока:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Обратимите реакции при тези условия протичат едновременно в две противоположни посоки: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

VII. Според механизма на потока

1) Радикален механизъм.

A: B → A· + ·B

Настъпва хомолитично (равно) разцепване на връзката. По време на хемолитичното разцепване двойката електрони, образуващи връзката, се разделя по такъв начин, че всяка от получените частици получава един електрон. В този случай се образуват радикали - незаредени частици с несдвоени електрони. Радикалите са много реактивни частици; реакциите с тях протичат в газовата фаза с висока скорост и често с експлозия.

Между радикалите и молекулите, образувани по време на реакцията, възникват радикални реакции:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Примери: реакции на горене на органични и неорганични вещества, синтез на вода, амоняк, реакции на халогениране и нитриране на алкани, изомеризация и ароматизация на алкани, каталитично окисление на алкани, полимеризация на алкени, винилхлорид и др.

2) Йонен механизъм.

A: B → :A - + B +

Възниква хетеролитично (неравномерно) разцепване на връзката, като и двата електрона на връзката остават с една от предишните свързани частици. Образуват се заредени частици (катиони и аниони).

Йонните реакции протичат в разтвори между йони, които вече присъстват или се образуват по време на реакцията.

Например в неорганичната химия това е взаимодействието на електролити в разтвор; в органичната химия това са реакции на присъединяване към алкени, окисление и дехидрогениране на алкохоли, заместване на алкохолна група и други реакции, които характеризират свойствата на алдехидите и карбоксилните киселини.

VIII. Според вида на енергията, инициираща реакцията:

1) Фотохимичните реакции възникват при излагане на светлинни кванти. Например синтезът на хлороводород, взаимодействието на метан с хлор, производството на озон в природата, процесите на фотосинтеза и др.

2) Радиационните реакции се инициират от високоенергийно лъчение (рентгенови лъчи, γ-лъчи).

3) Започват се електрохимични реакции електричество, например по време на електролиза.

4) Термохимичните реакции се инициират от топлинна енергия. Те включват всички ендотермични реакции и много екзотермични реакции, които изискват топлина, за да започнат.