Klasifikacija kemijskih reakcij. Priključni reakcije

9.1. Kaj so kemijske reakcije

Spomnimo se, da s kemičnimi reakcijami imenujemo kemične pojave narave. V kemijski reakciji se pojavi tvorba drugih kemijskih vezi. Zaradi reakcije nekaterih kemikalij se pridobijo druge snovi (glejte Ch. 1).

Izvajanje domače naloge do § 2.5, ste se seznanili s tradicionalno dodeljevanje celotnega sklopa kemijskih transformacij reakcij štirih glavnih vrst, potem pa so na voljo tudi njihova imena: priključne reakcije, razgradnjo, zamenjavo in izmenjavo.

Primeri priključnih reakcij:

C + O 2 \u003d CO 2; (ena)
Na 2 O + CO 2 \u003d NA 2 CO 3; (2)
NH 3 + CO 2 + H 2 O \u003d NH 4 HCO 3. (3)

Primeri reakcij razgradnje:

2ag 2 O 4AG + O 2; (štiri)
CACO 3 CAO + CO 2; (pet)
(NH 4) 2 CR 2 O 7 N 2 + CR 2 O 3 + 4H 2 O. (6)

Primeri reakcij substitucije:

CUSO 4 + FE \u003d FESO 4 + CU; (7)
2NAI + CL 2 \u003d 2NACL + I 2; (8)
CACO 3 + SIO 2 \u003d CASIO 3 + CO 2. (9)

Izmenjava reakcij - Kemične reakcije, pri katerih bi začetne snovi izmenjale njihove komponente.

Primeri izmenjalnih reakcij:

BA (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d BASO 4 + 2H20; (deset)
HCL + KNO 2 \u003d KCL + HNO 2; (enajst)
Agno 3 + Nacl \u003d Agcl + Nano 3. (12)

Tradicionalna klasifikacija kemijskih reakcij ne zajema vse njihove raznolikosti - poleg odzivov štirih glavnih vrst, obstajajo tudi veliko bolj zapletenih reakcij.
Dodelitev dveh drugih vrst kemijskih reakcij temelji na udeležbi dveh eteričnih nekemičnih delcev v njih: elektron in proton.
Ko pride do nekaterih reakcij, je popoln ali delni prenos elektronov iz ene atome na drugo. Hkrati se stopnja oksidacije atomov elementov, vključenih v izvorne snovi, spremeni; Od zgoraj navedenih primerov je ta reakcija 1, 4, 6, 7 in 8. Te reakcije se imenujejo oksidativno in okrevanje.

V drugi skupini reakcij iz enega reakcijskega delca se vodikov ion (H +) prenese na drugega, to je proton. Takšne reakcije se imenujejo Kislinske reakcije ali reakcije s prenosom protona.

Med zgoraj navedenimi primeri so takšne reakcije reakcije 3, 10 in 11. Po analogiji s temi reakcijami se redox reakcije včasih imenujejo reakcije prenosa elektronov. Z HSR se boste seznanili z § 2 in z OR - v naslednjih poglavjih.

Reakcije spojine, razgradnje, reakcijske reakcije, izmenjalne reakcije, oksidativne reakcijske reakcije, reakcije kislin.
Enačbe reakcij, ki ustrezajo naslednjim shemam: \\ t
a) HGO HG + O 2 ( t.); b) li 2 O + SO 2 LI 2 SO 3; c) CU (OH) 2 CUO + H 2 O ( t.);
D) AL + I 2 Ali 3; e) CUCL 2 + FE FECL 2 + CU; e) mg + h 3 PO 4 mg 3 (PO 4) 2 + H 2;
g) AL + O 2 AL 2 O 3 ( t.); in) KCLO 3 + P P 2 O 5 + KCL ( t.); k) CUSO 4 + AL 2 (SO 4) 3 + CU;
l) FE + CL 2 FECL 3 ( t.); m) NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O ( t.); H) H 2 SO 4 + CUO CUSO 4 + H 2 O.
Navedite tradicionalno vrsto reakcije. Opomba Redox in kislinske bazne reakcije. Pri Redox reakcijah navedite atome, na katerih elementi spremenijo svoje stopnje oksidacije.

9.2. Redox reakcije

Upoštevajte Redoks reakcijo, ki teče v plavže v industrijskem pridobivanju železa (natančneje, litega železa) iz železove rude:

FE 2 O 3 + 3CO \u003d 2FE + 3CO 2.

Določamo stopnjo oksidacije atomov, vključenih v sestavo izhodnih materialov in reakcijskih izdelkov

FE 2 O 3 + = 2FE. +

Kot lahko vidite, se je stopnja oksidacije ogljikovih atomov zaradi reakcije povečala, stopnja oksidacije železa atomov se je zmanjšala, stopnja oksidacije kisikovih atomov pa je ostala nespremenjena. Posledično so ogljikovi atomi v tej reakciji oksidacije, to pomeni, da so elektroni izgubljeni ( oksidan) in železni atomi - restavracija, to je pritrjena elektrona ( obnovljena) (Glej § 7.16). Za lastnosti OSR uporabite koncepte oksidacijsko sredstvo in zmanjševanje agenta.

Tako so v naših reakcijskih atomi-oksidantih železnih atomi, atomi ogljika pa ogljikovi atomi.

V naši reakciji je oksidacijsko sredstvo železo (III) oksid in redukcijsko sredstvo - ogljikov oksid (II).
V primerih, ko so atomi oksidantov in redukcijski atomi del iste snovi (primer: reakcija 6 iz prejšnjega odstavka), se koncept "snovi-oksidator" in "sredstvo za redukcijo snovi" ne uporabljata.
Tako so tipični oksidanti snovi, ki vključujejo atome, nagnjene k povezovanju elektronov (v celoti ali delno), znižanje stopnje oksidacije. Od preprostih snovi je predvsem halogeni in kisik, v manjšo stopnjo žvepla in dušika. Iz kompleksnih snovi - snovi, ki vključujejo atome v najvišjih stopnjah oksidacije, niso nagnjene v te stopnje oksidacije, da se oblikujejo običajne ione: HNO 3 (N + V), KMNO 4 (MN + VII), CRO 3 (CR + Vi), KCLO 3 (CL + V), KCLO 4 (CL + VII) itd.
Tipične redukcije za redukcijo so snovi, ki vključujejo atome, naklonjene popolnoma ali delno dajejo elektrone, kar povečuje stopnjo oksidacije. Preprosto snovi, je vodik, alkalne in alkalne zemeljske kovine, kot tudi aluminij. Iz kompleksnih snovi - H 2 S in sulfidov (S -II), SO 2 in sulfites (S + IV), jodidi (I -I), CO (C + II), NH 3 (N -III) itd.
Na splošno lahko skoraj vse kompleksne in številne preproste snovi kažejo na oksidativne in rehabilitacijske lastnosti. Na primer:
Torej 2 + CL2 \u003d S + CL 2 O2 (SO 2 je močno redukcijsko sredstvo);
Torej 2 + C \u003d S + CO 2 (T) (SO 2 je šibki oksidator);
C + O 2 \u003d CO 2 (T) (C - redukcijsko sredstvo);
C + 2CA \u003d CA 2 C (T) (C-oksidator).
Vrnimo se na reakcijo, ki se razstavi na začetku tega odstavka.

FE 2 O 3 + = 2FE. +

Upoštevajte, da so zaradi reakcije, oksidacijski atomi (FE + III) spremenili v redukcijski atomi (FE 0), in reducirni atomi (C + II) se spremenijo v oksidacijske atome (C + IV). Toda CO 2 v vseh pogojih je zelo šibko oksidacijsko sredstvo, železo, čeprav je reducirno sredstvo, vendar v teh pogojih je veliko šibkejše od CO. Zato reakcijski proizvodi ne reagirajo med seboj in obratno reakcijo ne nadaljuje. Zgornji primer je ponazoritev skupnega načela, ki določa smer pretoka ORP:

Redox reakcije se pojavijo v smeri tvorbe šibkejšega oksidacijskega sredstva in slabšega redukcijskega sredstva.

Lastnosti redox snovi se lahko primerjajo le z enakimi pogoji. V nekaterih primerih se ta primerjava lahko količinsko opredeli.
Izvajanje domače naloge do prvega odstavka tega poglavja ste poskrbeli, da je zelo težko izbrati koeficientov v nekaterih reakcijskih enačbah (zlasti ORV). Če želite poenostaviti ta problem, se v primeru redoksnih reakcij uporabljata naslednja dva metoda:
in) metoda elektronske bilancein
b) metoda za iztegovanje elektronskega ionskega.
Zdaj boste preučili metodo elektronskega bilance, metoda elektronskega salda pa se običajno preuče v višjih izobraževalnih ustanovah.
Obe metodi temelji na dejstvu, da elektroni v kemijskih reakcijah ne izginejo nikjer in se ne pojavijo zdaj, to je, da je število elektronov, ki jih je sprejel elektroni, enak številu elektronov, ki jih drugi atomi.
Število danih in sprejetih elektronov v elektronski metodi bilance se določi s spremembo stopnje oksidacije atomov. Pri uporabi te metode je treba poznati sestavo izhodnih materialov in reakcijskih produktov.
Razmislite o uporabi metode elektronske bilance na primerih.

Primer 1.Naredite enačbo železne reakcije s klorom. Znano je, da je proizvod take reakcije klorid železa (III). Pišemo reakcijsko shemo:

FE + CL 2 FECL 3.

Opredelimo stopnje oksidacije atomov vseh elementov, ki so del snovi, ki so vključene v reakcijo:

Železni atomi dajejo elektrone in se vzamejo molekule klora. Izrazite te procese elektronske enačbe:
FE - 3. e. - \u003d FE + III,
CL 2 + 2 e - \u003d 2CL -I.

Torej, da je število izmenljivih elektronov enako številu sprejetega, je treba pomnožiti prvo elektronsko enačbo na dva, druga pa je tri:

FE - 3. e. - \u003d FE + III,
CL 2 + 2 e. - \u003d 2CL -I		 2FE - 6. e. - \u003d 2FE + III,
3Cl 2 + 6 e. - \u003d 6CL -I.

Z uvajanjem koeficientov 2 in 3 v reakcijsko shemo dobimo reakcijsko enačbo:
2FE + 3CL 2 \u003d 2FECL 3.

Primer 2.Enačba reakcije izgorevanja belega fosforja bomo naredili v večjem klora. Znano je, da je v teh pogojih oblikovan fosfor klorid (V):

+ V -I.
P 4. + CL 2. PCL 5.

Bele fosforne molekule dajejo elektrone (oksidirane), in klorovi molekule so vzeti (obnovljeni):

P 4 - 20 e. - \u003d 4p + v
CL 2 + 2 e. - \u003d 2CL -I		 1
10 		2
20 		P 4 - 20 e. - \u003d 4p + v
CL 2 + 2 e. - \u003d 2CL -I		 P 4 - 20 e. - \u003d 4p + v
10cl 2 + 20 e. - \u003d 20cl -i

Prvotno pridobljeni dejavniki (2 in 20) so imeli skupni delilnik, ki (kot prihodnji koeficienti v reakcijski enačbi) in so bili razdeljeni. Enačba reakcije:

P 4 + 10CL 2 \u003d 4PCL 5.

Primer 3. Aktivirajte enačbo reakcije, ki teče pod žganjem sulfida železa (II) v kisiku.

Reakcijska shema:

+ III -II. + IV -II.
+ O 2. +

V tem primeru so atomi (II) atomi in žveplove (- II) oksidirani. Sestava sulfida železa (II) atomov teh elementov je vključena v zvezi z 1: 1 (glej indekse v najpreprostejši formuli).
Elektronsko ravnovesje:

4 FE + II - e. - \u003d FE + III
S -II - 6 e. - \u003d S + IV		 Skupaj dajte 7. e. –
7 O 2 + 4e - \u003d 2o -II

Reakcijska enačba: 4FES + 7O 2 \u003d 2FE 2 O 3 + 4SO 2.

Primer 4.. Enačba reakcije, ki teče pod streljanjem železa (II) disulfida (pirita) v kisiku.

Reakcijska shema:

+ III -II. + IV -II.
+ O 2. +

Kot je v prejšnjem primeru, se tukaj oksidirajo tudi železo (II) atomi in žveplove atomi, vendar so s stopnjo oksidacije - I. Tiritni atomi teh elementov so vključeni v primerjavi z 1: 2 (glej indekse v najpreprostejši formuli) . V zvezi s tem je, da reagirajo atomi železa in žvepla, ki se obračuna, ko je elektronska bilanca pripravljena:

FE + III - e. - \u003d FE + III
2S -I - 10 e. - \u003d 2S + IV		 Skupaj daje 11. e. –
O 2 + 4 e. - \u003d 2o -II

Reakcijska enačba: 4FES 2 + 11O 2 \u003d 2FE 2 O 3 + 8SO 2.

Najdemo bolj zapletene primere OSR, z nekaterimi pa se boste seznanili z domačo nalogo.

Atomsko oksidacijsko sredstvo, atomsko redukcijsko sredstvo, oksidatorska snov, zmanjšanje snovi, metoda elektronskega bilance, elektronske enačbe.
1. Predlagajte elektronsko ravnotežje vsake enačbe OSR, navedene v besedilu § 1 tega poglavja.
2.Sign Odstope OSR, ki ste jih našli, ko opravljate nalogo § 1 tega poglavja. Tokrat uporabite metodo elektronskega bilance za namestitev koeficientov. 3. Uporaba metode elektronske bilance, naredite reakcijske enačbe, ki ustrezajo naslednjim shemam: a) na + I 2 NAI;
b) Na + O 2 NA 2 O 2;
c) NA 2 O 2 + NA NA2 O;
D) AL + BR 2 ALBR 3;
e) FE + O 2 FE 3 O 4 ( t.);
e) FE 3 O 4 + H 2 FEO + H 2 O ( t.);
g) FEO + O 2 FE 2 O 3 ( t.);
in) FE 2 O 3 + CO FE + CO 2 ( t.);
K) CR + O 2 CR 2 O 3 ( t.);
L) CRO 3 + NH 3 CR 2 O 3 + H 2 O + N 2 ( t.);
m) Mn 2 O 7 + NH 3 MNO 2 + N 2 + H 2 O;
H) MNO 2 + H 2 Mn + H 2 O ( t.);
n) MNS + O 2 MNO 2 + SO 2 ( t.)
P) PBO 2 + CO PB + CO 2 ( t.);
c) cu 2 O + cu 2 s cu + tako 2 ( t.);
T) CUS + O 2 CU 2 O + SO 2 ( t.);
Y) PB 3 O 4 + H 2 PB + H 2 O ( t.).

9.3. Eksotermne reakcije. Enthalpy.

Zakaj se pojavijo kemijske reakcije?
Da bi odgovorili na to vprašanje, se spomnim, zakaj se posamezni atomi združijo v molekule, zakaj je ionski kristal oblikovan iz izoliranih ionov, zakaj se načelo najmanj energije uporablja pri tvorbi elektronske lupine atomov. Odgovor na vsa ta vprašanja je enak: ker je energetsko donosno. To pomeni, da je s pretokom takšnih procesov, je energija označena. Zdi se, da bi morale kemijske reakcije nadaljevati z istim razlogom. Dejansko se lahko izvede različne reakcije, ko se energija sprosti. Energija izstopa, praviloma v obliki toplote.

Če pri eksotermični toplotni reakciji nima časa, da se vrnete, se reakcijski sistem segreje.
Na primer, v reakciji gorenja metana

CH 4 (g) + 2o2 (g) \u003d C02 (g) + 2N 2 O (g)

toliko toplote se odlikuje, da se metan uporablja kot gorivo.
Dejstvo, da je toplota označena v tej reakciji, se lahko odraža v reakcijski enačbi:

CH4 (g) + 2o2 (g) \u003d C02 (g) + 2N 2 O (G) + Q.

To je tako imenovana termokemična enačba. Tukaj je simbol "+ Q."Pomeni, da je prižgal metan. Ta vročina se imenuje reakcija toplotnega učinka.
Od kod prihaja označena toplota?
Veste, da se v kemijskih reakcijah, kemične vezi raztrgajo in oblikujejo. V tem primeru je vez med ogljikovimi in vodikovimi atomi v molekulah CH4, kot tudi med kisikovimi atomi v 2 molekulah. Hkrati se oblikujejo nove povezave: med ogljikovimi in kisikovimi atomi v molekulah CO 2 in med atomi kisika in vodika v molekulah H 2 O. Za prekinitev obveznic je potrebno porabiti energijo (glejte "Komunikacijska energija", " Energija atomizacije ") in pri oblikovanju energije je dodeljena energija. Očitno, če so "novi" odnosi bolj trpežni kot "stari", bo energija podaljšana več kot absorbira. Razlika med izločanjem in absorpcijo energije je toplotni učinek reakcije.
Toplotni učinek (količina toplote) se meri v kilodzhoules, na primer:

2N 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2N 2 O (g) + 484 kJ.

Takšna evidenca pomeni, da bo 484 kilodzhole toplote ločeno, če se dva pola vodika reagirata z eno miljo kisika in hkrati dve molitvi plinaste vode (vodne pare).

Tako, v termokemijskih enačbah so koeficienti numerično enako številu snovi reagentov in reakcijskih izdelkov.

Na kaj je toplotni učinek vsake posamezne reakcije odvisen?
Toplotni učinek reakcije je odvisen
a) iz agregatnih držav začetnih snovi in \u200b\u200breakcijskih produktov, \\ t
b) na temperaturi in
c) od tega, ali se kemijska transformacija pojavi pri stalnem prostornini ali pri stalnem tlaku.
Odvisnost toplotnega učinka reakcije iz skupnega stanja snovi je povezana z dejstvom, da prehod iz ene agregatne države na drugo (kot tudi nekatere druge fizične procese) spremlja sproščanje ali absorpcija toplote. Lahko se izrazi tudi s termokemično enačbo. Primer - termokemična enačba kondenzacije vodne pare:

H 2 O (D) \u003d H 2 O (G) + Q.

V termokemijskih enačbah in po potrebi v običajnih kemijskih enačbah so skupna stanja snovi navedena z uporabo abecednih indeksov: \\ t
(g) - plin,
(g) - tekočina, \\ t
(T) ali (CR) - trdna ali kristalna snov.
Odvisnost toplotnega učinka na temperaturo je povezana z razlikami v toplotnih kape izvorni in reakcijski izdelki.
Ker je zaradi eksotermnega reakcije pri stalnem pritisku, se volumen sistema vedno poveča, nato del energije gre za izvedbo dela na povečanje prostornine, in sproščena toplota bo manjša kot v primeru tečaja enako reakcijo pri stalnem volumnu.
Toplotni učinki reakcij se običajno izračunajo za reakcije, ki se pojavijo pri stalnem volumnu pri 25 ° C in označujejo s simbolom. Q. o.
Če se energija sprosti samo v obliki toplote in kemijska reakcija se pojavi pri stalnem volumnu, nato pa toplotni učinek reakcije ( Q V.) Enaka spremembam notranja energija (D. U.) Snovi, ki sodelujejo v reakciji, vendar z nasprotnim znakom:

Q V \u003d - U..

Pod notranjim energijo telesa, skupna energija intermolekularnih interakcij, kemijskih vezi, energija ionizacije vseh elektronov, energija vezi nukleonov v jeder in vse druge znane in neznane vrste energije, "shranjene" tega telesa razumejo. Znak "-" je posledica dejstva, da pri izolaciji toplote se notranja energija zmanjšuje. I.e.

U.= – Q V. .

Če reakcija nadaljuje s konstantnim tlakom, se lahko volumen sistema razlikuje. Del notranje energije je prav tako posledica povečanja povečanja obsega. V tem primeru

U \u003d -(Q P + A) = –(Q P + P V.),

kje Q P. - toplotni učinek reakcije, ki se pretoka pri stalnem tlaku. Od tod

Q P \u003d - U - P. V. .

Vrednost je enaka U + P. V.prejeto ime spremeni ENTHALPY. In označuje D. H..

H \u003d. U + P. V..

Posledično.

Q P \u003d - H..

Tako pri poudarjanju sistema toplote Enthalpy se zmanjšuje. Zato stari naziv te vrednosti: "Toplotno, ki vsebuje".
V nasprotju s toplotnim učinkom sprememba ENTHALPY označuje reakcijo, ne glede na to, ali teče s konstantnim volumnom ali konstantnim tlakom. Termokemične enačbe, zabeležene z uporabo sprememb Enthalpyja termo-kemijske enačbe v termodinamični obliki. Hkrati je navedena vrednost spremembe Enthalpyja pod standardnimi pogoji (25 ° C, 101,3 kPa), označena H O.. Na primer:
2N 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2N 2 O (g) H O. \u003d - 484 kJ;
Cao (CR) + H 2 O (G) \u003d SA (OH) 2 (CR) H O. \u003d - 65 kJ.

Odvisnost od količine toplote, sproščene v reakciji ( Q.) iz toplotnega učinka reakcije ( Q. o) in količino snovi ( n. B) Eden od udeležencev v reakciji (snov B - izvorna snov ali reakcijski produkt) je izražena z enačbo:

TUKAJ B je količina snovi B, ki jo določa koeficient pred formulo snovi B v termokemijski enačbi.

Nalogo

Določite količino vodikove snovi, ki se je zgorela v kisiku, če je bila sproščena 1694 CJ ogrevanje.

Sklep

2N 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2N 2 O (g) + 484 kJ.

Q \u003d 1694 kJ, 6. Netererek reakcije medsebojnega delovanja kristaliničnega aluminija z plinastim klorom je 1408 kJ. Snemanje termokemične enačbe te reakcije in določite maso aluminija, potrebno za pridobitev 2816 CJ za toploto s to reakcijo.
7. Dovolite količino toplote, ki se sprosti med izgorevanjem v zraku 1 kg premoga, ki vsebuje 90% grafita, če je toplotni učinek reakcije izgorevanja grafita v kisiku 394 kJ.

9.4. Endotermične reakcije. Entropija

Poleg eksotermnih reakcij so možne reakcije, pri čemer se pretok toplote absorbira, in če ne uspe, reakcijski sistem ohladi. Takšne reakcije se imenujejo endotermal..

Toplotni učinek takih reakcij je negativen. Na primer:
CACO 3 (CR) \u003d CaO (CR) + CO 2 (G) - Q,
2HGO (KR) \u003d 2HG (G) + O 2 (G) - Q,
2agbr (CR) \u003d 2Ag (KR) + BR2 (g) - Q.

Tako je energija, izdana v nastajanju obveznic v teh proizvodih teh izdelkov, in njihove podobne reakcije je manjša od energije, ki je potrebna za prekinitev obveznic v izvornih snoveh.
Kakšen je vzrok takih reakcij, ker so energetsko neugodne?
Ko so takšne reakcije možne, pomeni, da obstaja nekakšen neznan dejavnik, ki je vzrok njihovega toka. Poskusimo ga zaznati.

Vzemite dve bučki in napolnite enega od njih z dušikom (brezbarvnim plinom) in drugega - dušikov dioksid (rjavi plin), tako da je tlak in temperatura v bučkah enaka. Znano je, da so te snovi med seboj ne vstopajo v kemično reakcijo. Hermetično je združila bučke z vrati in jih namestila navpično, tako da je bučka z močnejšim dušikovim dioksidom na dnu (Sl. 9.1). Po nekaj časa bomo videli, da se rjavi dušikov dioksid postopoma širi na zgornjo bučko, brezbarvni dušik pa prodre v spodnjo. Posledično se plini mešajo, barva vsebine bučke pa postane enaka.
Kaj naredi plinov mešamo?
Kaotično toplotno gibanje molekul.
Eksperimentalna izkušnja kaže, da spontano, brez naših (zunanjih) učinkov, lahko proces teče, katerega toplotni učinek je nič. In to je res enaka nič, ker v tem primeru ni kemijske interakcije (kemijske vezi se ne obračajo in niso oblikovane), intermolekularna interakcija v plinih pa je zanemarljiva in skoraj enaka.
Opaženi pojav je poseben primer manifestacije univerzalnega zakona narave, po katerem sistemi, ki so sestavljeni iz velikega števila delcev, si vedno prizadevajo za največjo motnje.
Merilo take motnje je fizična vrednost entropija.

Tako,

več naročila - manj entropije,
Manj naročila - bolj entropija.

Enačbe komunikacije med entropijo ( S.) In druge vrednosti so preučene pri tečajih fizike in fizikalne kemije. Enota meritev entropije [ S.] \u003d 1 J / K.
Entropija se poveča z ogrevanjem snovi in \u200b\u200bse zmanjša, ko je hlajenje. Še posebej močno povečuje prehod snovi iz trdne snovi v tekočino in iz tekočine v plinasto stanje.
Kaj se je zgodilo v naših izkušnjah?
Pri mešanju dveh različnih plinov se je stopnja nereda povečala. Posledično se je povečala entropija sistema. Z ničnim toplotnim učinkom je to vzrok za spontani pretok procesa.
Če želimo razdeliti mešane pline, bomo morali delati , To pomeni, da porabimo energijo za to. Spontano (zaradi gibanja toplote), mešani plini ne bodo nikoli razdeljeni!
Torej smo odkrili dva dejavnika, ki določata možnost številnih procesov, vključno s kemičnimi reakcijami:
1) želja sistema za zmanjšanje energije ( energetski faktor) JAZ.
2) želja sistema do največje entropije ( entropy Factor.).
Zdaj vidimo, kako različne kombinacije teh dveh dejavnikov vplivajo na možnost kemijskih reakcij.
1. Če je energija reakcijskih izdelkov zaradi predvidene reakcije manjša od energije izvornih snovi, in entropija je večja ("pod planino do večje motnje"), potem taka reakcija lahko teče in bo eksotermna.
2. Če je zaradi predvidene reakcije energija reakcijskih produktov večja od energije izvornih snovi, in entropija je manjša ("navzgor do večjega reda"), potem taka reakcija ne gre .
3. Če je v predvideni reakciji, energetski in entropiji dejavniki delujejo v različnih smereh ("pod planino, ampak za večjega reda" ali "navzgor, ampak za večjo usmerjanje"), potem brez posebnih izračunov, je nemogoče reči ničesar o možnosti teče take reakcije (»Kdo bo potegnil«). Razmislite, kateri od teh primerov pripadajo endotermne reakcije.
Možnost tekočega kemične reakcije se lahko oceni z izračunom spremembe med reakcijo fizične količine, odvisno od spremembe v Enthalpyju in od spremembe v entropiji v tej reakciji. Takšna fizična vrednost se imenuje energija Gibbs.(V čast ameriški fizikajokemije XIX stoletja. Jozaina Willard Gibbs).

G \u003d. H - T. S.

Pogoj spontanega pretoka reakcije:

G.< 0.

Pri nizkih temperaturah je faktor, ki določa možnost odzivanja, je v večji meri energetski faktor in z visoko entropijo. Od dane enačbe, zlasti, jo je mogoče videti, zakaj se reakcija razgradnje, ki se ne pojavi pri sobni temperaturi (povečanje entropije), začnejo hoditi pri povišani temperaturi.

Endotermična reakcija, entropija, energetski faktor, Entropy Factor, Gibbs Energy.
1. Ali vam ustrezajo primeri endotermičnih procesov.
2. Da bi entropija kristala natrijevega klorida manjša od entropije taline, pridobljene iz tega kristala?
3. Učinek poper reakcije bakra okrevanja iz njenega premoga oksid

2CUO (CR) + C (Graphite) \u003d 2CU (CR) + CO 2 (g)

to je -46 kJ. Zabeležite termokemično enačbo in izračunajte, kakšno energijo je treba porabiti za pridobitev 1 kg bakra v taki reakciji.
4. Kalcijeva karbonata je bila porabljena 300 kJ. Hkrati z reakcijo

CACO 3 (CR) \u003d CAO (CR) + CO 2 (G) - 179KJ

oblikovana je bila 24,6 litra ogljikovega dioksida. Ugotovite, koliko toplote je bilo porabljeno neuporabno. Koliko gramov kalcijevega oksida se oblikuje?
5. Izvajanje magnezijevega oksida, plinskega dušikovega dioksida in kisika. Termični učinek reakcije je -510 kJ. Naredite termokemično enačbo in ugotovite, kako se količina toplote absorbira, če je bila ločena 4,48 litra kisika. Kakšna je masa večjega nitrata magnezija?

(Fotokemične reakcije), električni tok (procesi elektrode), ionizirajoče sevanje (sevanje-kemijske reakcije), mehanski učinki (mehanizmemične reakcije), pri nizkotemperaturni plazmi (plazma-kemijske reakcije), itd Medsebojno delovanje molekul poteka skozi verižna pot: združenje - Elektronska izomerizacija - DisociacijaV katerem aktivnih delcih so radikali, ioni, koordinacija in nenasičene spojine. Hitrost kemijske reakcije je določena s koncentracijo aktivnih delcev in razlika med komunikacijskimi energijami izpust in oblikovane.

Kemični procesi, ki se pojavljajo v bistvu, se razlikujejo od fizikalnih procesov, in iz jedrskih transformacij. V fizičnih procesih vsaka od sodelujočih snovi ohranja svojo sestavo nespremenjene (čeprav lahko snovi tvorijo zmes), lahko pa spremeni zunanji obrazec ali agregatno stanje.

V kemijskih procesih (kemijske reakcije) se nove snovi dobijo z nastanitvami, ki niso reagenti, vendar atomi novih elementov niso nikoli oblikovani. V atomih elementov, ki sodelujejo v reakciji, se pojavijo spremembe elektronske lupine.

V jedrskih reakcijah se pojavijo spremembe v atomskih jeder vseh sodelujočih elementov, ki vodijo do nastanka atomov novih elementov.

Enciklopedijski YouTube.

  • 1 / 5

    Obstaja veliko funkcij, za katere je mogoče razvrstiti kemične reakcije.

    1. Ob prisotnosti meje fazne particije so vse kemijske reakcije razdeljene na homogena in heterogena

    Kemijska reakcija, ki se pojavi v isti fazi, se imenuje homogena kemijska reakcija . Kemijska reakcija, ki se pojavi na meji faze odseka, se imenuje heterogena kemijska reakcija . V večstopenjski kemijski reakciji so nekatere stopnje homogene, druge pa so heterogene. Takšne reakcije se imenujejo homogena heterogena .

    Odvisno od števila faz, ki tvorijo začetne materiale in reakcijske produkte, se lahko kemijski procesi homofinić (izhodni materiali in izdelki v isti fazi) in heterophaza (izvorne snovi in \u200b\u200bizdelki tvorijo več faz). Homo- in heterofazičnost reakcije ni povezana, ali je reakcija homo- ali heterogena. Zato lahko izberete štiri vrste procesov:

    • Homogene reakcije (homofamin) . V reakcijah tega tipa je reakcijska zmes homogena, reagenti in izdelki pa spadajo v isto fazo. Primer takih reakcij je lahko reakcije ionske izmenjave, na primer, nevtralizacijo kislinske raztopine z raztopino rittitolnega:
    N a o H + H C L → N A C L + H 2 O (DisplayStyle Mathrm (NaOH + HCl ResVarrow Nacl + H_ (2) O))
    • Heterogene Homofamine reakcije . Komponente so v isti fazi, vendar reakcija nadaljuje na meji fazne particije, na primer na površini katalizatorja. Primer je lahko hidrogeniranje etilena na nikelj katalizator:
    C 2 H 4 + H 2 → C 2 H 6 (DisplayStyle mathrm (C_ (2) H_ (4) + H_ (2) pravica C_ (2) H_ (6)))
    • Homogene reakcije heterophaze . Reagenti in izdelki v taki reakciji obstajajo v več fazah, reakcija pa poteka v eni fazi. To lahko prenese oksidacijo ogljikovodikov v tekoči fazi z plinastim kisikom.
    • Heterogene heterophazne reakcije . V tem primeru so reagenti v različnih faznih državah, reakcijski izdelki so lahko tudi v kateri koli fazni državi. Postopek reakcije poteka na meji fazne particije. Primer je reakcija soli karbonske kisline (karbonatov) z Brenjana kislina:
    M G CO 3 + 2 HC L → M G C L 2 + CO 2 + H 2 O (DISTRONSTYLE MATHRM (MGCO_ (3) + 2HCL UswarRow MGCl_ (2) + CO_ (2) Uporrow + H_ (2) O))

    2. S spremembo stopenj oksidacije reagentov

    V tem primeru se razlikuje

    • Redox reakcije, na katerih en element atomi (oksidacijsko sredstvo) obnovi , jaz. zmanjšanje stopnje oksidacijein atomi drugega elementa (reducirni agent) oksidira , jaz. povečajo stopnjo oksidacije. Poseben primer oksidativnih reakcijskih reakcij so reakcije korporacije, v katerih so oksidacijsko sredstvo in redukcijsko sredstvo atomi istega elementa v različnih stopnjah oksidacije.

    Primer redoks reakcije - izgorevanje vodika (redukcijsko sredstvo) v kisiku (oksidacijsko sredstvo) z tvorbo vode:

    2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O (displayStyle mathrm (2H_ (2) + O_ (2) pravicarrow 2H_ (2) O))

    Primer reakcije konsolidacije je reakcija razgradnje amonijevega nitrata pri segrevanju. Oksidator v tem primeru štrli na dušikovo (+5) nitro skupino, in redukcijsko sredstvo - dušik (-3) amonijevega kationa:

    N H 4 N O 3 → N 2 O + 2 H 2 O (< 250 ∘ C) {\displaystyle \mathrm {NH_{4}NO_{3}\rightarrow N_{2}O\uparrow +2H_{2}O\qquad (<250{}^{\circ }C)} }

    Ne nanašajte na Redox reakcije, v katerih ni nobene spremembe v stopnjah atomov oksidacije, na primer:

    B A C L 2 + N A A 2 SO 4 → B A SO SO 4 ↓ + 2 N A C L (DISTRONSTYLE MATHRM (BACL_ (2) + NA_ (2) SO_ (4) UswarRow baso_ (4) Downrow + 2NACL))

    3. s toplotnim učinkom reakcije

    Vse kemične reakcije spremlja izločanje ali absorpcija energije. Ko kemijske vezi zlomijo reagente, se razlikuje energija, ki se v glavnem nanaša na oblikovanje novih kemijskih vezi. Pri nekaterih energetskih reakcijah teh procesov so blizu, v tem primeru pa se skupni toplotni učinek reakcije približuje nič. V drugih primerih lahko dodelite:

    • eksotermne reakcije, s katerimi gredo sproščanje toplote (Pozitiven toplotni učinek) Na primer, zgornje izgorevanje vodika
    • endotermne reakcije, v katerih toplota se absorbira (negativni toplotni učinek) iz okolja.

    Termični učinek reakcije (Enthalpy reakcije, Δ R H), ki ima pogosto zelo pomembno, se lahko izračuna po zakonu Gess, če je znana ENTHALPY nastajanja reagentov in izdelkov. Ko je vsota Enthalpium izdelkov manjša od vsote entalpy reagentov (Δ r H< 0) наблюдается sproščanje toplote, drugače (Δ r h\u003e 0) - absorpcija.

    4. Na vrsto transformacij reakcijskih delcev

    Kemične reakcije vedno spremljajo fizični učinki: absorpcija ali izločanje energije, sprememba barve reakcijske zmesi itd. Po teh fizičnih učinkih so pogosto ocenjene kemijske reakcije.

    Reakcijo povezave Kemijska reakcija, zaradi katere je nastala samo ena nova ena iz dveh ali več izhodnih materialov. V takih reakcijah lahko vstopijo v preproste in kompleksne snovi.

    Reakcijsko razgradnjo Kemijska reakcija, zaradi katere je ena snov oblikovana več novih snovi. V reakciji te vrste vnesite le kompleksne spojine, njihovi izdelki pa so lahko kompleksne in preproste snovi.

    Reakcija obnovitve Kemijska reakcija, zaradi česar atomi enega elementa, vključenega v sestavo preproste snovi, zamenjajo atome drugega elementa v kompleksni spojini. Kot izhaja iz opredelitve, v takih reakcijah, bi moral biti eden od izhodnih materialov preprost, drugi pa je zapleten.

    Izmenjava reakcij - reakcija, zaradi česar dve kompleksni snovi izmenjujeta svoje komponente

    5. Kot znak smeri pretoka so kemijske reakcije razdeljene na nepopravljiva in reverzibilna

    Nepopravljivo Klicne kemijske reakcije, ki se pojavijo samo v eni smeri (" od leve proti desni"), Zato se začetne snovi pretvorijo v reakcijske izdelke. Ti kemijski procesi pravijo, da nadaljujejo" do konca ". reakcije, ki segajoin reakcije, ki jih spremlja oblikovanje Uni-topnih ali plinastih snovi Reverzibilna Kemijske reakcije se pojavijo hkrati v dveh nasprotnih smereh ("od leve proti desni" in "desno na levo"). V enačbah takih reakcij se enaki znak nadomesti z dvema nasprotnima puščicama. V dveh istočasno pretočnih reakcijah razlikujejo naravnost (puščanje "levo desno") in inverse.(Izrabljena "pravica do leve"). Ker so med reverzibilno reakcijo začetni materiali sočasno in se porabijo in oblikujejo, se ne pretvorijo v reakcijske izdelke. Zato rečemo reverzibilne reakcije, ki jih nadaljujejo "ne do konca ". \\ T Posledično se vedno oblikuje zmes začetnih materialov in izdelkov interakcij.

    6. V znaku udeležbe katalizatorjev so kemijske reakcije razdeljene na katalizator in Nekatalitski

    Katalizator Se nanašajo na reakcije, ki tečejo v prisotnosti katalizatorjev. V enačbah takih reakcij, kemijska formula katalizatorja označuje znak enakosti ali reverzibilnosti, včasih skupaj z oznako pogojev pretoka (temperatura T, tlak p). The Reakcije te vrste vključujejo številne reakcije razkroja in spojine.

    Opredelitev

    Kemijska reakcija Kličejo pretvorbo snovi, v katerih se njihova sestava in (ali) struktura spremeni.

    Najpogosteje pod kemičnimi reakcijami razumejo proces preoblikovanja izhodnih materialov (reagenti) na končne snovi (izdelki).

    Kemične reakcije so zabeležene z uporabo kemičnih enačb, ki vsebujejo formule izvornih snovi in \u200b\u200breakcijskih izdelkov. V skladu z zakonodajo ohranjanja mase je število atomov vsakega elementa v levem in desnem delu kemične enačbe enako. Običajno se formule začetnih snovi zabeležijo v levem delu enačbe, formule izdelkov pa so v desni. Enakost števila atomov vsakega elementa v levem in desnem delu enačbe se doseže s pomočjo pred formulami snovi snovi celoštevilskih stoichoometričnih koeficientov.

    Kemijske enačbe lahko vsebujejo dodatne informacije o posebnosti reakcije: temperatura, tlak, sevanje itd., Ki je označen z ustreznim simbolom nad (ali "pod") znak enakosti.

    Vse kemične reakcije je mogoče združiti v več razredov, ki so neločljivo povezani z nekaterimi znaki.

    Klasifikacija kemijskih reakcij v številu in sestavo začetnih in oblikovanih snovi

    Po tej razvrstitvi so kemijske reakcije razdeljene na reakcije spojine, razgradnje, zamenjavo, izmenjavo.

    Kot rezultat priključni reakcije Iz dveh ali več (prefinjenih ali enostavnih) snovi, je oblikovana ena nova snov. Na splošno bo enačba takšne kemijske reakcije izgledala takole:

    Na primer:

    SASO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d CA (NSO 3) 2

    SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

    2 mg + O 2 \u003d 2MGO.

    2FESL 2 + SL 2 \u003d 2FESL 3

    Reakcija spojine je v večini primerov eksotermna, t.j. Nadaljujte s sproščanjem toplote. Če so v reakciji vključene preproste snovi, so takšne reakcije najpogosteje oksidativne (OSR), t.j. Nadaljujte s spreminjajočimi se stopnicami oksidacije elementov. Nedvoumno reči, ali bo reakcija povezava med kompleksnimi snovmi, da se nanašajo na OVR.

    Reakcije, zaradi katerih se iz ene kompleksne snovi uporabljajo številne druge nove snovi (kompleksne ali preproste). reakcije razgradnje. Na splošno bo enačba kemične reakcije razgradnje videti tako:

    Na primer:

    CACO 3 CAO + CO 2 (1)

    2h 2 O \u003d 2h 2 + O2 (2)

    CUSO 4 × 5h 2 o \u003d CUSO 4 + 5H20 (3)

    Cu (OH) 2 \u003d CUO + H 2 O (4)

    H 2 SIO 3 \u003d SIO 2 + H 2 O (5)

    2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)

    (NH 4) 2 CR 2 O 7 \u003d CR2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

    Med ogrevanjem se pojavijo večina reakcij razgradnje (1,4,5). Morda razgradnjo pod delovanjem električnega toka (2). Razgradnjo kristalohidratov, kislin, baz in soli kisiških kislin, ki vsebujejo kisik (1, 3, 4, 5, 7), brez spreminjanja stopenj oksidacije elementov, tj. Te reakcije ne spadajo v OSR. Reakcije razgradnje vključujejo razgradnjo oksidov, kisline in soli, ki jih tvorijo elementi v najvišjih stopnjah oksidacije (6).

    Reakcije razgradnje najdemo v organski kemiji, vendar pod drugimi imeni - krekiranje (8), dehidrogenacija (9):

    C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + S 9 H 20 (8)

    C 4 H 10 \u003d C4 H 6 + 2H2 (9)

    Za reakcije obnovitve Enostavna snov sodeluje z zahtevkom, ki tvori novo preprosto in novo kompleksno snov. Na splošno bo enačba kemijske reakcijske reakcije izgledala takole:

    Na primer:

    2A + FE 2 O 3 \u003d 2FE + AL 2 O3 (1)

    Zn + 2NSL \u003d ZNSL 2 + H2 (2)

    2KVR + SL 2 \u003d 2xL + B 2 (3)

    2xlo 3 + L 2 \u003d 2KLO 3 + SL 2 (4)

    SASO 3 + SIO 2 \u003d CASIO 3 + CO 2 (5)

    CA 3 (PO 4) 2 + Zsio 2 \u003d Zsio 3 + P 2 O 5 (6)

    CH 4 + CL2 \u003d CH3 SL + HCl (7)

    Reakcije zamenjave v večini so Redox (1 - 4, 7). Primeri reakcij razgradnje, v katerih ni spremembe oksidacijskih stopenj, niso nekaj (5, 6).

    Izmenjava reakcij Poklicajo reakcije, ki tečejo med kompleksnimi snovmi, pod katerimi izmenjujejo svoje komponente. Običajno se ta izraz uporablja za reakcije, ki vključujejo ione, ki se nahajajo v vodni raztopini. Na splošno bo enačba reakcije kemijske izmenjave izgledala tako:

    AV + CD \u003d AD + SV

    Na primer:

    CUO + 2HCL \u003d CUCL 2 + H 2 O (1)

    NaOH + HCL \u003d NACL + H 2 O (2)

    NANO 3 + HCL \u003d NASL + H 2 O + CO 2 (3)

    Agno 3 + KVR \u003d AGVR ↓ + KNO 3 (4)

    CRSL 3 + ZNAON \u003d CR (OH) 3 ↓ + Znacl (5)

    Izmenjevalne reakcije niso Redox. Zasebni primer teh izmenjalnih reakcij - reakcija nevtralizacije (reakcije med interakcijo kisline z alkalijami) (2). Izmenjevalna reakcija poteka v smeri, kjer se vsaj ena od snovi odstrani iz reakcijskega območja v obliki plinaste snovi (3), oborine (4, 5) ali rahlo subvencionirajo spojino, najpogosteje vode (1, 2 ).

    Klasifikacija kemijskih reakcij s spremembami v oksidacijskih merah

    Glede na spremembo stopenj oksidacije elementov, vključenih v reagente in reakcijske izdelke, so vse kemijske reakcije razdeljene na oksidacijsko redukcijo (1, 2) in teče, ne da bi spremenili stopnjo oksidacije (3, 4).

    2 mg + CO 2 \u003d 2MGO + C (1)

    MG 0 - 2E \u003d MG 2+ (redukcijsko sredstvo)

    C 4+ + 4E \u003d C 0 (oksidacijsko sredstvo)

    FES 2 + 8HNO 3 (sklenjeno) \u003d Fe (št. 3) 3 + 5No + 2H2 SO 4 + 2H20 (2)

    FE 2+ -E \u003d FE 3+ (obnovitev)

    N 5+ + 3E \u003d N 2+ (oksidator)

    AGNO 3 + HCL \u003d AGCL ↓ + HNO 3 (3)

    CA (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CASO 4 ↓ + H 2 O (4)

    Razvrstitev kemijskih reakcij na toplotni učinek

    Glede na to, ali je toplota (energija) razlikovati ali absorbira med reakcijo, so vse kemijske reakcije običajno ločene z expo (1, 2) in endotermic (3), oziroma. Količina toplote (energije), označena ali absorbira med reakcijo, se imenuje toplotni učinek reakcije. Če enačba označuje količino označene ali absorbirane toplote, se takšne enačbe imenujejo termokemijo.

    N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 +46,2 kJ (1)

    2mg + O 2 \u003d 2MGO + 602, 5 kJ (2)

    N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 kJ (3)

    Klasifikacija kemijskih reakcij v smeri reakcije

    V smeri reakcijskega toka se razlikujejo reverzibilni procesi (kemijski procesi, katerih izdelki se lahko med seboj odzivajo pod enakimi pogoji, v katerih so pridobljeni, z tvorbo začetnih materialov) in nepopravljive (kemijske procese, katerih izdelki se ne morejo odzvati drug na drugega z tvorbo izvornih snovi).

    Za reverzibilne reakcije je enačba splošno sprejeta na naslednji način:

    A + v ↔ AV

    Na primer:

    CH3 COAM + C 2N 5 ON↔ H 3 SOAP 2N 5 + H 2 O

    Primeri nepopravljivih reakcij lahko služijo kot naslednji reakcije:

    2xlo 3 → 2xL + ZO 2

    C6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6SO 2 + 6N 2

    Dokazi o nepopravljivosti reakcije je lahko dodelitev plinaste snovi kot reakcijskih produktov, oborine ali majhna raztopljena spojina, najpogosteje.

    Klasifikacija kemijskih reakcij za prisotnost katalizatorja

    Iz tega pojma se razlikujejo katalizacijske in nekatalitske reakcije.

    Katalizator je snov, ki pospešuje potek kemijske reakcije. Reakcije, ki se pojavijo s sodelovanjem katalizatorjev, se imenujejo katalitski. Pretok nekaterih reakcij je na splošno nemogoče brez prisotnosti katalizatorja:

    2h 2 O 2 \u003d 2H2 O + O2 (Katalizator MNO 2)

    Pogosto je eden od reakcijskih produktov služi kot katalizator, ki pospešuje to reakcijo (avtokatalitične reakcije):

    MEO + 2HF \u003d MEF 2 + H 2 O, kjer je kovina kovine.

    Primeri reševanja problemov

    Primer 1.

    Kemijske reakcije, njihove lastnosti, vrste, pogoji pretoka in druge, so eden od temeljnih stebrov zanimive znanosti, imenovane kemija. Poskusimo razstaviti, kaj je kemična reakcija, in kakšna je njena vloga. Zato se šteje, da kemijska reakcija v kemiji pretvori eno ali več snovi v druge snovi. Hkrati se jedra ne spreminjajo (v nasprotju z reakcijami jedrske energije), vendar se pojavi prerazporeditev elektronov in jeder, seveda pa se pojavijo novi kemijski elementi.

    Kemične reakcije v naravi in \u200b\u200bvsakdanjem življenju

    Poleg tega smo obdani s kemičnimi reakcijami, smo sami redno izvajamo različne gospodinjske akcije, ko na primer osvetlimo tekmo. Še posebej veliko kemičnih reakcij sama ne sumi (in morda sumijo) naredijo kuharje, ko pripravljajo hrano.

    Seveda, v naravnih razmerah je veliko kemijskih reakcij: izbruh vulkana, listje in dreves, toda kaj je tam govoriti, skoraj vsak biološki proces je mogoče pripisati primeri kemijskih reakcij.

    Vrste kemijskih reakcij

    Vse kemične reakcije lahko razdelimo v preproste in kompleksne. Enostavne kemijske reakcije, nato pa so razdeljene na:

    • priključne reakcije,
    • reakcije razkroja,
    • reakcijske reakcije,
    • izmenjava reakcij.

    Kemična reakcijska spojina

    Po mnenju zelo člana opredelitve velikega kemika, D. I. MendelEV, reakcija povezave poteka, da je, ko "njihove dve snovi ena stvar." Primer reakcije kemične spojine se lahko ogrevamo železo in žveplove prahu, na kateri je oblikovan železov sulfid - FE + S \u003d FES. Drugi živahni primeri te reakcije je zgorevanje preprostih snovi, kot so žveplo ali fosfor v zraku (morda, taka reakcija se lahko imenuje tudi toplotna kemijska reakcija).

    Reakcija kemikalije

    Vse je preprosto, reakcija razgradnje je nasprotje reakcije priključitve. Z njim se iz ene snovi dobimo dve ali več snovi. Preprost primer kemične reakcije razgradnje je lahko reakcijska razgradnja krede, med katerimi se iz negiranega apna in ogljikovega dioksida tvorijo iz samega krede.

    Kemična reakcija substitucije

    Reakcija obnovitve se izvede v interakciji preproste snovi s kompleksom. Dajmo zgled kemične reakcije substitucije: če znižate jekleno žebelj v raztopino z bakreno močjo, nato med tem preprosto kemijsko izkušnjo bomo prejeli železovo kunemašče (železo bo nad bakra iz soli). Enačba take kemijske reakcije bo izgledala takole:

    FE + CUSO 4 → FESO 4 + CU

    Reakcija kemijske izmenjave

    Reakcije izmenka potekajo izključno med kompleksnimi kemikalijami, v katerih se spreminjajo z njihovimi deli. Veliko takih reakcij poteka v različnih rešitvah. Nevtralizacija kisline žolča je dober primer kemijske izmenjalne reakcije.

    NaOH + HCL → NaCl + N 2

    To je tisto, kar izgleda kemijska enačba te reakcije, z njo, vodikov ion iz HCL spojine izmenjuje natrijev ion iz NaOH spojine. Posledica te kemijske reakcije je tvorba raztopine kuharske soli.

    Znaki kemijskih reakcij

    Po znakih kemijskih reakcij je mogoče presoditi, ali je kemijska reakcija med reagenti ali ne. Naredimo primere znakov kemijskih reakcij:

    • Spreminjanje barve (lahka železa, na primer, v mokrem zraku je prekrita z rjavo bučko, kot posledica kemične reakcije interakcije železa in).
    • Oborino (če se nenadoma skozi apno raztopino preskoči ogljikov dioksid, nato dobimo izgubo bele netopne oborine kalcijevega karbonata).
    • Sproščanje plina (če ste ujeli prehransko sodo s citronsko kislino, potem dobite ekstrakcijo ogljikovega dioksida).
    • Oblikovanje šibkih snovi (vse reakcije, zaradi katere se oblikuje voda).
    • Žalost raztopine (primer tukaj lahko služi kot reakcija, ki se pojavi z luminolovo raztopino, ki oddaja svetlobo, ki sega med kemičnimi reakcijami).

    Na splošno je težko razlikovati, kateri znaki kemijskih reakcij so glavni, za različne snovi in \u200b\u200brazlične reakcije so značilne njihove znake.

    Kako definirati znak kemijske reakcije

    Na vizualno je mogoče identificirati znak kemijske reakcije (ko barve, luminiscence), ali z rezultati tega reakcije.

    Stopnja kemijske reakcije.

    Pod hitrostjo kemijske reakcije ponavadi razumejo spremembo števila ene od reakcijskih snovi na enoto časa. Poleg tega je hitrost kemijske reakcije vedno pozitivna vrednost. Leta 1865 je bil N. N. Beatov oblikoval zakon o delovanju množic, da je "stopnja kemijske reakcije na vsakem trenutku sorazmerna s koncentracijami reagentov, postavljena na stopnjo, ki je enaka njihovim stehiometričnim koeficientom."

    Frekvenčni faktorji kemijske reakcije vključujejo:

    • narava reakcijskih snovi
    • prisotnost katalizatorja
    • temperatura
    • pritisk,
    • površino reakcijskih snovi.

    Vsi imajo najbolj neposreden vpliv na stopnjo pretoka kemične reakcije.

    Kemična reakcija ravnotežja

    Kemijsko ravnotežje se imenuje takšno stanje kemičnega sistema, v katerem je več kemičnih reakcij in hitrosti v vsakem paru neposredne in povratne reakcije enaka drug drugemu. Tako se razlikuje kemijska reakcijska konstanta - to je vrednost, ki za to kemično reakcijo določa razmerje med termodinamično aktivnostjo izvornih snovi in \u200b\u200bproizvodov v stanju kemijskega ravnovesja. Poznavanje ravnotežnega konstanta se lahko določi smer teče kemijske reakcije.

    Pogoji za nastanek kemijskih reakcij

    Za začetek kemijskih reakcij je treba ustvariti ustrezne pogoje za to:

    • snovi v tesnem stiku.
    • ogrevanje snovi na določeno temperaturo (temperatura kemijske reakcije mora biti primerna).

    Toplotni učinek kemične reakcije

    To se imenuje sprememba notranje energije sistema kot posledica pretoka kemijske reakcije in pretvorbo začetnih materialov (reaktantov) v reakcijske izdelke v količinah, ki ustrezajo kemijski reakcijski enačbi pod naslednjimi pogoji:

    • edino možno delo je samo delo proti zunanjemu tlaku.
    • začetne snovi in \u200b\u200bproizvodi, pridobljeni kot posledica kemične reakcije, imajo enako temperaturo.

    Kemijske reakcije, video

    In na koncu, zanimiv video o najbolj neverjetnih kemijskih reakcijah.

    Reakcije razgradnje igrajo veliko vlogo v življenju planeta. Konec koncev, to prispeva k uničevanju odpadkov bistvene dejavnosti vseh bioloških organizmov. Poleg tega ta proces vsak dan pomaga človeškemu telesu, da absorbira različne kompleksne spojine, tako da jih razdelimo v preprost (katabolizem). Poleg navedenih, ta reakcija prispeva k oblikovanju enostavnih organskih in anorganskih snovi iz kompleksa. Več o tem procesu, kot tudi razmislite o praktičnih primerih reakcije kemikalije razgradnje.

    Kar se imenuje reakcije v kemiji, kakšne vrste so in od tega, kar so odvisne

    Preden se učite informacije o razgradnji, je vredno spoznati celote. Pod tem imenm pomeni sposobnost molekul samo snovi, da sodelujejo z drugimi in na ta način oblikujejo nove spojine.

    Na primer, če je kisik vzpostavljen med njimi in dvema, kot rezultat, dve molekule vodikovega oksida, ki ga vsi vemo pod naslovom vode. Ta postopek se lahko zabeleži s takšno kemično enačbo: 2N 2 + O 2 → 2N 2 O.

    Čeprav obstajajo različna merila, za katera so kemijske reakcije (toplotni učinek, katalizatorji, prisotnost / odsotnost meje ločevanja faz, sprememba stopenj oksidacije reagentov, reverzibilnost / nepopravljivost), najpogosteje razvrščena po vrsti preoblikovanja interaktivnih snovi.

    Tako se razlikujejo štiri vrste kemijskih procesov.

    • Spojina.
    • Razgradnja.
    • Izmenjava.
    • Zamenjava.

    Vse zgoraj navedene reakcije so grafično posnete z enačbami. Splošna shema izgleda takole: a → B.

    Na levi strani te formule se nahajajo začetni reagenti, v desnih snoveh, ki izhajajo iz reakcije. Praviloma je treba izpostaviti temperaturi, elektriko ali uporabo katalizatorskih dodatkov. Njihovo prisotnost je treba navesti tudi v kemični enačbi.

    razgradnja (delitev)

    Za to vrsto kemijskega procesa je značilna tvorba dveh in novejših novih spojin iz molekul ene snovi.

    Ko govorimo v enostavnejšem jeziku, se lahko reakcija razgradnje primerjamo s hišo oblikovalca. Odločitev za izgradnjo pisalnega stroja in čolna, otrok razstaviti začetno strukturo in želene konstrukte iz svojih podrobnosti. V tem primeru se struktura elementov oblikovalca ne spremeni, in to se zgodi z atomi snovi, ki sodelujejo v delitvi.

    Kako izgleda reakcijska enačba

    Kljub dejstvu, da je na stotine spojin sposobna ločitve v enostavnejše komponente, se vsi postopki pojavijo v skladu z enim načelom. Možno je, da ga prikažete s shematsko formulo: ABB → A + B + B.

    V njem je ABB začetna povezava, ki je bila razdeljena. A, B in B sta snovi iz ABV atomov med reakcijo razgradnje.

    Vrste odzivnih reakcij

    Kot je navedeno zgoraj, za začetek neke vrste kemijskega procesa, je pogosto potrebno imeti določen vpliv na reagente. Odvisno od vrste podobne stimulacije se razlikujejo več vrst razgradnje:


    Kalijev permanganat reakcija razgradnje (KMNO4)

    Ob razumevanju teorije je vredno upoštevati praktične primere procesa delitve snovi.

    Prva od teh bo razpad Kmno 4 (v skupnih ljudeh se imenuje mangan) zaradi ogrevanja. Reakcijska enačba gleda na ta način: 2KMNO 4 (T 200 ° C) → K 2 MNO 4 + MNO 2 + O 2.

    Iz predstavljene kemične formule je jasno, da je treba aktivirati postopek, je treba ogrevati vir reagent na 200 stopinj Celzija. Da bi bolje pretok reakcije, se mangani postavlja v vakuumsko posodo. Iz tega lahko sklepamo, da je ta proces piroliza.

    V laboratorijih in proizvodnji se izvede za pridobitev čistega in nadzorovanega kisika.

    Termoliza kalijevega klorata (KCLO3)

    Reakcija razgradnje jertolene soli je še en primer klasične termolize v svoji čisti obliki.

    Referenčni postopek je v dveh fazah in izgleda kot:

    • 2 KLO 3 (T 400 ° C) → 3KCLO 4 + KCL.
    • KLO 4 (T od 550 ° C) → KCL + 2O2

    Tudi termoliza kalijevega klorata se lahko izvede tudi pri nižjih temperaturah (do 200 ° C) na eno stopnjo, vendar je za to potrebno, da so snovi katalize vključene v reakcijo (cepila, ferum, Mangan itd.) .

    Tovrstna enačba bo izgledala takole: 2kclo 3 (T 150 ° C, MNO 2) → KCL + 2O 2.

    Tako kot permanganat kalij, se Bertoretna sol uporablja v laboratorijih in industriji, da dobimo čisti kisik.

    Elektroliza in radijsko olje (H20)

    Še en zanimiv praktični primer obravnavane reakcije bo razgradnja vode. Lahko se izvede na dva načina:

    • Pod vplivom električnega vodikovega oksida: H 2 O → H 2 + O 2. Sestavljen iz metode pridobivanja kisika, ki uporablja podmornice na svojih podmornic. Tudi v prihodnosti se načrtuje, da se uporabi za proizvodnjo vodika v velikih količinah. Glavna ovira za to je danes velike stroške energije, ki so potrebne za spodbujanje reakcije. Ko se naš način za zmanjšanje, bo vodna elektroliza postala glavna metoda proizvajanja ne le vodika, ampak tudi kisik.
    • Možno je razdeliti vodo, ko je izpostavljena alfa sevanju: H 2 O → H 2 O + + E -. Kot rezultat, vodikovo oksidno molekulo izgubi en elektron, ionizira. V tej obliki se H2O + ponovno reagira z drugimi nevtralnimi vodnimi molekulami, ki tvorijo visoko reaktivni hidroksid radikal: H2O + H2O + → H2O + IT. Izgubljeni elektron, nato pa reagira tudi vzporedno z nevtralnimi vodikovimi oksidnimi molekulami, ki prispevajo k razpadu radikalom H in IT: H 2 O + E - → H + IT.

    Delitev alkanov: metan

    Glede na različne metode ločevanja kompleksnih snovi je vredno plačati posebno pozornost reakciji razgradnje alkanov.

    Pod tem imenm omejite ogljikovodike so skrite s splošno formulo s x H 2x + 2. V molekulih obravnavanih snovi so vsi atomi ogljika povezani z enojnimi povezavami.

    Predstavniki te serije so v naravi v vseh treh agregatnih državah (plin, tekočina, trdna).

    Vse alkane (reakcija razgradnje predstavnikov te serije je nižja) lažja od vode in se v njem ne raztopijo. Hkrati so sami odlična topila za druge spojine.

    Med glavnimi kemijskimi lastnostmi takih snovi (zgorevanje, zamenjava, halogeniranje, dehidrogenacija) - in sposobnost razdelitve. Vendar pa se ta proces lahko pojavi tako v celoti in delno.

    Omenjeno premoženje se lahko obravnava na primer reakcije razgradnje metana (prvi član Alkane vrstice). Ta toplotna masa se pojavi pri 1000 ° C: CH4 → C + 2H2.

    Vendar, če izvedemo reakcijo razgradnje metana pri višji temperaturi (1500 ° C), in nato ostro zmanjšanje, ta plin ni popolnoma razdeljenkat, tvorjen etilen in vodik: 2CH 4 → C2H4 + 3H 2. \\ T

    Razgradnja etana

    Drugi član serije Alkanskega serije je C 2 H4 (etan). Reakcijo razgradnje se pojavi tudi pod vplivom visoke temperature (50 ° C) in z odsotnostjo kisika ali drugih oksidacijskih sredstev. Izgleda: C2 H 6 → C2H4 + H 2.

    Zgornja enačba za reakcijo razgradnje etanskega na vodik in etilena ni mogoče šteti za pirolizo v svoji čisti obliki. Dejstvo je, da se ta proces pojavi s prisotnostjo katalizatorja (na primer, nikelj NI ali kovine vodne pare), in to je v nasprotju z opredelitvijo pirolize. Zato bi moral primer zgoraj navedenega cepljenja pravilno govoriti kot proces razgradnje, ki se pojavi med pirolizo.

    Omeniti je treba, da se obravnavana reakcija v industriji široko uporablja za proizvodnjo najbolj proizvedene ekološke povezave na svetu - etilenski plin. Vendar pa je zaradi eksplozivnosti C 2 H6 ta najpreprostejši alken sintetiziran iz drugih snovi.

    Ob upoštevanju opredelitev, enačb, tipov in različnih primerov reakcije razgradnje je mogoče sklepati, da igra zelo veliko vlogo ne le za človeško telo in naravo, ampak tudi za industrijo. Tudi s svojo pomočjo laboratorijev, se lahko sintetizirajo številne koristne snovi, ki pomagajo znanstvenikom, da izvedejo pomembno

2021 Nowonline.ru.
O zdravnikih, bolnišnicah, klinikah, porodniškem bolnišnici