Главная страница

А19. Классификация химических реакций в неорганической и органической химии


Скачать 24.39 Kb.
НазваниеА19. Классификация химических реакций в неорганической и органической химии
Анкорa19-klassifikacija_khimicheskikh_reakcij_v_neor.
Дата11.10.2017
Размер24.39 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаa19-klassifikacija_khimicheskikh_reakcij_v_neor...docx
ТипДокументы
#20971
Каталогid86665561

С этим файлом связано 39 файл(ов). Среди них: A26_27_28_FIPI_razdel4_ves.pdf, A22_A23-1_FIPI.pdf, A20_21-1_FIPI.pdf, A7-fipi.pdf, a10-kharakternye_khimich_svojstva_kislot-gidrok...docx, A5_V2-FIPI.pdf, a9-khimicheskie_svojstva_oksidov.docx, A4_A6_FIPI.pdf, A2-2_FIPI.pdf и ещё 29 файл(а).
Показать все связанные файлы

А19.Классификация химических реакций в неорганической и органической химии

Химические реакции – это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению.

Классификация реакций:

  1. По числу и составу реагирующих веществ и продуктов реакции:

  1. Реакции, идущие без изменения состава вещества:

В неорганической химии это реакции превращения одних аллотропных модификаций в другие:

C (графит) → C (алмаз); P (белый) → P (красный).

В органической химии это реакции изомеризации – реакции, в результате которых из молекул одного вещества образуются молекулы других веществ того же качественного и количественного состава, т.е. с той же молекулярной формулой, но другим строением.

t, AlCl3

-СН2-СН2-СН3 → СН3-СН-СН3

СН3

н-бутан 2-метилпропан (изобутан)

  1. Реакции, идущие с изменением состава вещества:

а) Реакции соединения (в органической химии присоединения) – реакции, в ходе которых из двух и более веществ образуется одно более сложное: S + O2→ SO2

В органической химии это реакции гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, полимеризации.

t, H2SO4

СН2 = СН2 + НОН → СН3 – СН2ОН




б) Реакции разложения (в органической химии отщепления, элиминирования) – реакции, в ходе которых из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ:

t, H2SO4

СН3 – СН2ОН → СН2 = СН2 + Н2О

2KNO3 →2KNO2 + O2

В органической химии примеры реакций отщепления - дегидрирование, дегидратация, дегидрогалогенирование, крекинг.

в) Реакции замещения – реакции, в ходе которых атомы простого вещества замещают атомы какого-нибудь элемента в сложном веществе (в органической химии – реагентами и продуктами реакции часто являются два сложных вещества).

CH4 + Cl2 CH3Cl +HCl ; 2Na+ 2H2O→ 2NaOH + H2

Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением степеней окисления атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию оксида кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие оксиды:

СаСО3+ SiO2 = СаSiO3 + СО2

Са3(РО4)2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5

г) Реакции обмена – реакции, в ходе которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями:

NaOH + HCl → NaCl + H2O,
2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O

  1. По изменению степеней окисления химических элементов, образующих вещества

  1. Реакции, идущие с изменением степеней окисления, или ОВР:

∙2| N+5 + 3e → N+2 (процесс восстановления, элемент – окислитель),

∙3| Cu0 – 2e → Cu+2 (процесс окисления, элемент – восстановитель),

8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

В органической химии:

C2H4 + 2KMnO4 + 2H2O → CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

  1. Реакции, идущие без изменения степеней окисления химических элементов:

Li2O + H2O → 2LiOH,
HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O

  1. По тепловому эффекту

  1. Экзотермические реакции протекают с выделением энергии:

С + О2 → СО2 + Q,
СH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

  1. Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии:

СaCO3 → CaO + CO2 - Q

C12H26 → C6H14 + C6H12 - Q

  1. По агрегатному состоянию реагирующих веществ

  1. Гетерогенные реакции – реакции, в ходе которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях:

Fe(тв) + CuSO4(р-р) → Cu(тв) + FeSO4(р-р),
CaC2(тв) + 2H2O(ж) → Ca(OH)2(р-р) + C2H2(г)

  1. Гомогенные реакции – реакции, в ходе которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии:

H2(г) + Cl2(г) → 2HCl(г),
2C2H2(г) + 5O2(г) → 4CO2(г) + 2H2O(г)

  1. По участию катализатора

  1. Некаталитические реакции, идущие без участия катализатора:

2 + О2 → 2Н2О, С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О

  1. Каталитические реакции, идущие с участием катализаторов:

MnO2

2H2O2 → 2H2O + O2

  1. По направлению

  1. Необратимые реакции протекают в данных условиях только в одном направлении:

С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О

  1. Обратимые реакции в данных условиях протекают одновременно в двух противоположных направлениях: N2 + 3H2 ↔2NH3

  1. По механизму протекания

  1. Радикальный механизм.

А : В → А· + ·В

Происходит гомолитический (равноценный) разрыв связи. При гемолитическом разрыве пара электронов, образующая связь, делится таким образом, что каждая из образующихся частиц получает по одному электрону. При этом образуются радикалы – незаряженные частицы с неспаренными электрономи. Радикалы – очень реакционноспособные частицы, реакции с их участием происходят в газовой фазе с большой скоростью и часто со взрывом.

Радикальные реакции идут между образующимися в ходе реакции радикалами и молекулами:

2H2O2 → 2H2O + O2



CH4 + Cl2 CH3Cl +HCl

Примеры: реакции горения органических и неорганических веществ, синтез воды, аммиака, реакции галогенирования и нитрования алканов, изомеризация и ароматизация алканов, каталитическое окисление алканов, полимеризация алкенов, винилхлорида и др.

  1. Ионный механизм.

А : В → :А- + В+

Происходит гетеролитический (неравноценный) разрыв связи, при этом оба электрона связи остаются с одной из ранее связанных частиц. Образуются заряженные частиц (катионы и анионы).

Ионные реакции идут в растворах между уже имеющимися или образующимися в ходе реакции ионами.

Например, в неорганической химии – это взаимодействие электролитов в растворе, в органической химии – это реакции присоединения к алкенам, окисление и дегидрирование спиртов, замещение спиртовой группы и другие реакции, характеризующие свойства альдегидов и карбоновых кислот.

  1. По виду энергии, инициирующей реакцию:

  1. Фотохимические реакции происходят при воздействии квантов света. Например, синтез хлороводорода, взаимодействие метана с хлором, получение озона в природе, процессы фотосинтеза и др.

  2. Радиационные реакции инициируются излучениями больших энергий (рентгеновскими лучами, γ-лучами).

  3. Электрохимические реакции инициирует электрический ток, например, при электролизе.

  4. Термохимические реакции инициируются тепловой энергией. К ним относятся все эндотермические реакции и множество экзотермических, для инициации которых необходима теплота.

перейти в каталог файлов
связь с админом