Теми кодифікатора ЄДІ: Класифікація хімічних реакційв органічній та не органічної хімії.

Хімічні реакції - це такий вид взаємодії частинок, коли з одних хімічних речовин виходять інші, що відрізняються від них за властивостями та будовою. Речовини, які вступаютьу реакцію - реагенти. Речовини, які утворюютьсяв ході хімічної реакції - продукти.

У ході хімічної реакції руйнуються хімічні зв'язки і утворюються нові.

У ході хімічних реакцій не змінюються атоми, що у реакції. Змінюється лише порядок з'єднання атомів у молекулах. Таким чином, число атомів однієї і тієї ж речовини в ході хімічної реакції не змінюється.

Хімічні реакції класифікують за різними ознаками. Розглянемо основні види класифікації хімічних реакцій.

Класифікація за кількістю та складом реагуючих речовин

За складом та числом реагуючих речовин поділяють реакції, що протікають без зміни складу речовин, та реакції, що протікають зі зміною складу речовин:

1. Реакції, які протікають без зміни складу речовин (A → B)

До таких реакцій в неорганічної хімії можна віднести алотропні переходи простих речовин з однієї модифікації до іншої:

S ромбічна → S моноклінна.

У органічної хіміїдо таких реакцій відносяться реакції ізомеризації , коли з одного ізомеру під дією каталізатора та зовнішніх факторів виходить інший (як правило, структурний ізомер).

Наприклад, ізомеризація бутану в 2-метилпропан (ізобутан):

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH(CH 3)-CH 3 .

2. Реакції, що протікають із зміною складу

• Реакції з'єднання (A + B + … → D)— це такі реакції, у яких із двох і більше речовин утворюється одна нова складна речовина. У неорганічної хіміїдо реакції з'єднання відносяться реакції горіння простих речовин, взаємодія основних оксидів з кислотними та ін. В органічній хіміїтакі реакції називаються реакціями приєднання. Реакції приєднання — це такі реакції, у ході яких до органічної молекули, що розглядається, приєднується інша молекула. До реакцій приєднання відносяться реакції гідрування(Взаємодія з воднем), гідратації(Приєднання води), гідрогалогенування(Приєднання галогеноводороду), полімеризація(Приєднання молекул один до одного з утворенням довгого ланцюжка) та ін.

Наприклад, гідратація:

CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH

• Реакції розкладання (A → B + C + …)- Це такі реакції, в ході яких з однієї складної молекули утворюється кілька менш складних або простих речовин. При цьому можуть утворюватися як прості, і складні речовини.

Наприклад, при розкладанні пероксиду водню:

2H 2 O 2→ 2H 2 O + O 2 .

В органічній хіміїподіляють власне реакції розкладання та реакції відщеплення . Реакції відщеплення (елімінування) — це такі реакції, у яких відбувається відрив атомів чи атомних груп від вихідної молекули за збереження її вуглецевого скелета.

Наприклад, реакція відщеплення водню (дегідрування) від пропана:

C 3 H 8 → C 3 H 6 + H 2

Як правило, у назві таких реакцій є приставка де. Реакції розкладання в органічній хімії відбуваються, як правило, із розривом вуглецевого ланцюга.

Наприклад, реакція крекінгу бутану(розщеплення на простіші молекули при нагріванні або під дією каталізатора):

C 4 H 10 → C 2 H 4 + C 2 H 6

• Реакції заміщення - Це такі реакції, в ході яких атоми або групи атомів однієї речовини заміщаються на атоми або групи атомів іншої речовини. У неорганічній хімії ці реакції відбуваються за схемою:

AB + C = AC + B.

Наприклад, більш активні галогенивитісняють менш активні сполуки. Взаємодія йодиду каліюз хлором:

2KI + Cl 2 → 2KCl + I 2 .

Заміщатися можуть окремі атоми, і молекули.

Наприкладпри сплавленні менше леткі оксиди витісняють більш леткііз солей. Так, нелеткий оксид кремніювитісняє оксид вуглецю з карбонату натріюпри сплавленні:

Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2

У органічної хімії реакції заміщення - це такі реакції, в ході яких частина органічної молекули заміщається на інші частки. При цьому заміщена частка, як правило, з'єднується з частиною молекули-заступника.

Наприклад, реакція хлорування метану:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

За кількістю частинок та складом продуктів взаємодії ця реакція більше схожа на реакцію обміну. Проте, за механізмомтака реакція є реакцією заміщення.

• Реакції обміну — це такі реакції, під час яких два складних речовина обмінюються своїми складовими частинами:

AB + CD = AC + BD

До реакцій обміну відносяться реакції іонного обміну, що протікають у розчинах; реакції, що ілюструють кислотно-основні властивості речовин та інші.

прикладреакції обміну в неорганічній хімії - нейтралізація соляної кислотилугом:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

прикладреакції обміну в органічній хімії. лужний гідроліз хлоретану:

CH 3 -CH 2 -Cl + KOH = CH 3 -CH 2 -OH + KCl

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

По зміні ступеня окиснення елементівхімічні реакції ділять на окислювально- відновлювальні реакції , і реакції, що йдуть без зміни ступенів окисненняхімічні елементи.

• Окисно-відновні реакції (ОВР) - це реакції, в ході яких ступеня окисленняречовин змінюються. При цьому відбувається обмін електронами.

У неорганічної хімії до таких реакцій відносяться, як правило, реакції розкладання, заміщення, сполуки і всі реакції, що йдуть за участю простих речовин. Для вирівнювання ОВР використовують метод електронного балансу(кількість відданих електронів має дорівнювати кількості отриманих) або метод електронно-іонного балансу.

У органічної хімії поділяють реакції окислення та відновлення, залежно від того, що відбувається з органічною молекулою.

Реакції окиснення в органічній хімії- Це реакції, в ході яких зменшується кількість атомів воднюабо збільшується кількість атомів кисню у вихідній органічній молекулі.

Наприклад, окислення етанолу під дією оксиду міді:

CH 3 -CH 2 -OH + CuO → CH 3 -CH = O + H 2 O + Cu

Реакції відновлення в органічній хімії - це реакції, в ході яких збільшується кількість атомів воднюабо зменшується кількість атомів киснюв органічній молекулі.

Наприклад, відновлення оцтового альдегіду воднем:

CH 3 -CH=O + H 2 → CH 3 -CH 2 -OH

• Протолітичні реакції та реакції обміну - Це такі реакції, в ході яких ступеня окислення атомів не змінюються.

Наприклад, нейтралізація їдкого натру азотною кислотою:

NaOH + HNO 3 = H 2 O + NaNO 3

Класифікація реакцій з теплового ефекту

За тепловим ефектом реакції поділяють на екзотермічніі ендотермічні.

Екзотермічні реакції - Це реакції, що супроводжуються виділенням енергії у формі теплоти (+ Q). До таких реакцій відносяться майже всі реакції сполуки.

Винятки- Реакція азотуз киснемз освітою оксиду азоту (II) - ендотермічна:

N 2 + O 2 = 2NO - Q

Реакція газоподібного воднюз твердим йодомтакож ендотермічна:

H 2 + I 2 = 2HI - Q

Екзотермічні реакції, у ході яких виділяється світло, називають реакціями горіння.

Наприклад, горіння метану:

CH 4 + O 2 = CO 2 + H 2 O

Також екзотермічнимиє:

Ендотермічні реакції - Це реакції, що супроводжуються поглинанням енергіїу формі теплоти ( - Q ). Як правило, з поглинанням теплоти йде більшість реакцій розкладання(Реакції, що вимагають тривалого нагрівання).

Наприклад, розкладання вапняку:

CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q

Також ендотермічнимиє:

• реакції гідролізу;
• реакції, що йдуть тільки при нагріванні;
• реакції, що протікають тількиза дуже високих температур або під дією електричного розряду.

Наприклад, перетворення кисню на озон:

3O 2 = 2O 3 - Q

У органічної хімії із поглинанням теплоти йдуть реакції розкладання. Наприклад, крекінг пентана:

C 5 H 12 → C 3 H 6 + C 2 H 6 – Q.

Класифікація хімічних реакцій щодо агрегатного стану реагуючих речовин (за фазовим складом)

Речовини можуть існувати у трьох основних агрегатних станах. твердому, рідкомуі газоподібному. За фазовим станомподіляють реакції гомогенніі гетерогенні.

• Гомогенні реакції — це такі реакції, в яких реагуючі речовини та продукти знаходяться в одній фазі, і зіткнення частинок реагують відбувається у всьому обсязі реакційної суміші. До гомогенних реакцій відносять взаємодії рідина-рідинаі газ-газ.

Наприклад, окислення сірчистого газу:

2SO 2(г) + O 2(г) = 2SO 3(г)

• Гетерогенні реакції — це реакції, в яких реагуючі речовини та продукти знаходяться у різних фазах. При цьому зіткнення реагуючих частинок відбувається лише на межі зіткнення фаз. До таких реакцій відносяться взаємодії газ-рідина, газ-тверда фаза, тверда-тверда, і тверда фаза - рідина.

Наприклад, взаємодія Вуглекислий газ і гідроксиду кальцію:

CO 2(г) + Ca(OH) 2(р-р) = CaCO 3(тв) + H 2 O

Для класифікації реакцій за фазовим станом корисно вміти визначати фазові стани речовин. Це досить легко зробити, використовуючи знання про будову речовини, зокрема про .

Речовини з іонної, атомноїабо металевої кристалічною решіткою , як правило твердіза звичайних умов; речовини з молекулярними гратами, як правило, рідиниабо газиза звичайних умов.

Зауважте, що при нагріванні або охолодженні речовини можуть переходити з одного фазового стану в інший. У такому разі необхідно орієнтуватися на умови проведення конкретної реакції та Фізичні властивостіречовини.

Наприклад, отримання синтез-газувідбувається за дуже високих температур, при яких вода - пара:

CH 4(г) + H2O(г) = CO(г) + 3H 2(г)

Таким чином, парова конверсія метану — гомогенна реакція.

Класифікація хімічних реакцій за участю каталізатора

Каталізатор - це така речовина, яка прискорює реакцію, але не входить до складу продуктів реакції. Каталізатор бере участь у реакції, але практичсеки не витрачається в ході реакції. Умовно схему дії каталізатора Допри взаємодії речовин A + Bможна зобразити так: A + K = AK; AK+B=AB+K.

Залежно від наявності каталізатора розрізняють каталітичні та некаталітичні реакції.

• Каталітичні реакції - Це реакції, які йдуть за участю каталізаторів. Наприклад, розкладання бертолетової солі: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 .
• Некаталітичні реакції - Це реакції, які йдуть без участі каталізатора. Наприклад, горіння етану: 2C 2 H 6 + 5O 2 = 2CO 2 + 6H 2 O.

Всі реакції, що протікають за участю у клітинах живих організмів, протікають за участю спеціальних білкових каталізаторів – ферментів. Такі реакції називають ферментативними.

Докладніше механізм дії та функції каталізаторів розглядаються в окремій статті.

Класифікація реакцій у напрямку

Оборотні реакції - Це реакції, які можуть протікати і в прямому, і в зворотному напрямку, тобто. коли за цих умов продукти реакції можуть взаємодіяти один з одним. До оборотних реакцій належать більшість гомогенних реакцій, етерифікація; реакції гідролізу; гідрування-дегідрування, гідратація-дегідратація; одержання аміаку з простих речовин, окислення сірчистого газу, одержання галогеноводородів (крім фтороводню) та сірководню; синтез метанолу; отримання та розкладання карбонатів та гідрокарбонатів, і т.д.

Необоротні реакції - Це реакції, які протікають переважно в одному напрямку, тобто. продукти реакції не можуть взаємодіяти один з одним за цих умов. Приклади не оборотних реакцій: горіння; реакції, що йдуть із вибухом; реакції, що йдуть з утворенням газу, осаду або води у розчинах; розчинення лужних металів у воді; та ін.

ВИЗНАЧЕННЯ

Хімічними реакціяминазивають перетворення речовин, у яких відбувається зміна їх складу та (або) будови.

Найчастіше під хімічними реакціями розуміють процес перетворення вихідних речовин (реагентів) на кінцеві речовини (продукти).

Хімічні реакції записуються за допомогою хімічних рівнянь, що містять формули вихідних речовин та продуктів реакції. Відповідно до закону збереження маси, число атомів кожного елемента в лівій та правій частинах хімічного рівнянняоднаково. Зазвичай формули вихідних речовин записують у лівій частині рівняння, а формули продуктів – у правій. Рівність числа атомів кожного елемента в лівій та правій частинах рівняння досягається розстановкою перед формулами речовин цілих стехіометричних коефіцієнтів.

Хімічні рівняння можуть містити додаткові відомості про особливості перебігу реакції: температура, тиск, випромінювання і т.д., що вказується відповідним символом (або «під») знаком рівності.

Усі хімічні реакції можуть бути згруповані у кілька класів, яким притаманні певні ознаки.

Класифікація хімічних реакцій за кількістю і складом вихідних речовин, що утворюються

Відповідно до цієї класифікації, хімічні реакції поділяються на реакції сполуки, розкладання, заміщення, обміну.

В результаті реакцій сполукиз двох або більше (складних чи простих) речовин утворюється одна нова речовина. У загальному виглядірівняння такої хімічної реакції виглядатиме так:

Наприклад:

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3) 2

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

2Mg + O2 = 2MgO.

2FеСl 2 + Сl 2 = 2FеСl 3

Реакції сполуки найчастіше екзотермічні, тобто. протікають із виділенням тепла. Якщо реакції беруть участь прості речовини, такі реакції найчастіше є окислювально-відновними (ОВР), тобто. протікають із зміною ступенів окиснення елементів. Однозначно сказати, чи буде реакція сполуки між складними речовинами ставитися до ОВР не можна.

Реакції, в результаті яких з однієї складної речовини утворюється кілька інших нових речовин (складних чи простих), відносять до реакцій розкладання. У загальному вигляді рівняння хімічної реакції розкладання виглядатиме так:

Наприклад:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)

Більшість реакцій розкладання відбувається при нагріванні (1,4,5). Можливе розкладання під дією електричного струму(2). Розкладання кристалогідратів, кислот, основ і солей кисневмісних кислот (1, 3, 4, 5, 7) протікає без зміни ступенів окислення елементів, тобто. ці реакції не належать до ОВР. До ОВР реакцій розкладання відноситься розкладання оксидів, кислот і солей, утворених елементами вищих ступеняхокиснення (6).

Реакції розкладання зустрічаються і в органічній хімії, але під іншими назвами - крекінг (8), дегідрування (9):

18 H 38 = 9 H 18 + 9 H 20 (8)

C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)

При реакціях заміщенняпроста речовина взаємодіє зі складною, утворюючи нову просту та нову складну речовину. У загальному вигляді рівняння хімічної реакції заміщення виглядатиме так:

Наприклад:

2Аl + Fe 2 O 3 = 2Fе + Аl 2 Про 3 (1)

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2 (2)

2КВr + Сl 2 = 2КСl + Вr 2 (3)

2КСlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)

СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2 (5)

Са 3 (РО 4) 2 + ЗSiO 2 = ЗСаSiO 3 + Р 2 Про 5 (6)

СН 4 + Сl 2 = СН 3 Сl + НСl (7)

Реакції заміщення переважно є окислювально-відновними (1 – 4, 7). Приклади реакцій розкладання, у яких немає зміни ступенів окислення нечисленні (5, 6).

Реакціями обмінуназивають реакції, які відбуваються між складними речовинами, у яких вони обмінюються своїми складовими частинами. Зазвичай цей термін застосовують для реакцій за участю іонів, що знаходяться в водному розчині. У загальному вигляді рівняння хімічної реакції обміну виглядатиме так:

АВ + СD = АD + СВ

Наприклад:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NаНСО 3 + НСl = NаСl + Н 2 Про + СО 2 (3)

AgNО 3 + КВr = АgВr ↓ + КNО 3 (4)

СrСl 3 + ЗNаОН = Сr(ОН) 3 ↓+ ЗNаСl (5)

Реакції обміну є окислювально-відновними. Окремий випадок цих реакцій обміну – реакції нейтралізації (реакції взаємодії кислот з лугами) (2). Реакції обміну протікають у тому напрямку, де хоча б одна з речовин видаляється зі сфери реакції у вигляді газоподібної речовини(3), осаду (4, 5) або малодисоціюючої сполуки, найчастіше води (1, 2).

Класифікація хімічних реакцій щодо змін ступенів окиснення

Залежно від зміни ступенів окислення елементів, що входять до складу реагентів і продуктів реакції, всі хімічні реакції поділяються на окислювально-відновні (1, 2) і, що протікають без зміни ступеня окислення (3, 4).

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (відновник)

4+ + 4e = C 0 (окислювач)

FeS 2 + 8HNO 3 (кінець) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (відновник)

N 5+ +3e = N 2+ (окислювач)

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Класифікація хімічних реакцій з теплового ефекту

Залежно від того, чи виділяється чи поглинається тепло (енергія) в ході реакції, всі хімічні реакції умовно поділяють на екзо – (1, 2) та ендотермічні (3) відповідно. Кількість тепла (енергії), що виділилося або поглинулося в ході реакції, називають тепловим ефектом реакції. Якщо в рівнянні вказано кількість теплоти, що виділилася або поглиненої, то такі рівняння називаються термохімічними.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 кДж (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602, 5 кДж (2)

N 2 + O 2 = 2NO - 90,4 кДж (3)

Класифікація хімічних реакцій у напрямку протікання реакції

У напрямку протікання реакції розрізняють оборотні ( хімічні процесипродукти яких здатні реагувати один з одним у тих же умовах, в яких вони отримані, з утворенням вихідних речовин) та незворотні (хімічні процеси, продукти яких не здатні реагувати один з одним з утворенням вихідних речовин).

Для оборотних реакцій рівняння у загальному вигляді прийнято записувати так:

А + В ↔ АВ

Наприклад:

СН 3 СООН + С 2 Н 5 ВІН↔ Н 3 СООС 2 Н 5 + Н 2 О

Прикладами незворотних реакцій може бути наступні реакції:

2КСlО 3 → 2КСl + ЗО 2

З 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О

Свідченням незворотності реакції може служити виділення як продуктів реакції газоподібної речовини, осаду або малодисоціюючої сполуки, найчастіше води.

Класифікація хімічних реакцій щодо наявності каталізатора

З цієї точки зору виділяють каталітичні та некаталітичні реакції.

Каталізатором називають речовину, що прискорює перебіг хімічної реакції. Реакції, які відбуваються за участю каталізаторів, називаються каталітичними. Перебіг деяких реакцій взагалі неможливий без присутності каталізатора:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (каталізатор MnO 2)

Нерідко один із продуктів реакції служить каталізатором, який прискорює цю реакцію (автокаталітичні реакції):

MeO + 2HF = MeF 2 + H 2 O, де Ме - метал.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

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

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

Завантажити:

Попередній перегляд:

Класифікація хімічних реакцій у неорганічній та органічній хімії.

/на допомогу молодому вчителю/

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

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

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

Тип уроку: урок комплексного застосування знань.

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

Хід уроку I. Організаційний момент

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

ІІІ. Перевірка знань учнями фактичного матеріалу.

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

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

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

V. Перевірка глибини осмислення знань, ступеня узагальнення.

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

	1 ВАРІАНТ	2 ВАРІАНТ	3 ВАРІАНТ
	Mg + O 2 = MgO	Fe + CuCl 2 = Cu + FeCl 2	Cu + O 2 = CuO
	K + H 2 O = KOH + H 2	P + O 2 = P 2 O 5	Fe 2 O 3 + HCl = FeCl 3 + H 2 O
	Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2	Mg + HCl = MgCl 2 + H 2	Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2
	Zn + Cu(NO 3 ) 2 =Cu+Zn(NO 3 ) 2	Al 2 O 3 + HCl = AlCl 3 +H 2 O	SO 2 + H2O ↔ H 2 SO 3
	CaO + H 2 O = Ca(OH) 2	P 2 O 5 + H 2 O = H 3 PO 4	CuCl 2 + KOH = Cu(OH) 2 +KCl
	CaO + H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O	Ba(OH) 2 + HNO 3 = Ba(NO 3 ) 2 + H 2 O	Ca(OH) 2 + HNO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O
	NaOH + H 2 S = Na 2 S + H 2 O	Ca + H 2 O = Ca(OH) 2 +H 2	AgNO 3 + NaBr = AgBr↓ + NaNO 3
	BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓+ NaCl	AgNO 3 + KCl = AgCl + KNO 3	Cu + Hg(NO 3 ) 2 = Cu(NO 3 ) 2 + Hg
	CO 2 + H2O ↔ H 2 CO 3	Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + H 2 O	Mg + HCl = MgCl 2 + H 2

VI Класифікація хімічних реакцій в органічній хімії.

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

1.Гідрування - реакція приєднання молекули водню по кратному зв'язку:

Н 2 С = СН 2 + Н 2 → СН 3 - СН 3

етилен етан

НС ≡ СН + Н 2 → СН 2 = СН 2

ацетилен етилен

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

Н 2 С = СН 2 + НCl → CН 3 ─CH 2 Cl

етилен хлоретан

(за правилом В.В.Марковникова)

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

пропілен 2 - хлорпропан

HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl

ацетилен хлорвініл

HC≡C─СН 3 + HCl → H 2 C=CCl─СН 3

пропін 2-хлорпропен

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

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

етен етанол

(при гідратації пропену та інших алкенів утворюються вторинні спирти)

HC≡CH + H 2 Про → H 3 C─CНО

ацетилен альдегід – етаналь (реакція Кучерова)

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

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

пропілен 1,2 – дихлорпропан

HC≡C─СН 3 + Cl 2 → HCCl=CCl─СН 3

пропін 1,2-дихлорпропен

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

n СН 2 =СН 2 → (-СН 2 -СН 2 -)n

Етилен поліетилен

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

Відповідні рівняння реакцій:

1.Дегідратація (відщеплення води)

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

2.Дегідрування (відщеплення водню)

З 6 Н 14 → З 6 Н 6 + 4Н 2

гексан бензол

3.Крекінг

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

октан бутан бутен

4. Дегідрогалогенування (відщеплення галогеноводороду)

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

Брометан етилен

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

З 2 Н 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

етан хлоретан

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

етан нітроетан

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

бензол бромбензол

З 6 Н 6 + HNO 3 → C 6 H 5 NO 2 +H 2 O

бензол нітробензол

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Етанол хлоретан

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

фенол 2,4,6 - трибромфенол

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

НСООН + NaOH → HCOONa + Н 2 O

мурашина кислота форміат натрію

(Реакція нейтралізації)

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

оцетовий етанол етиловий ефір оцтової кислоти

(Реакція етерифікації ↔ гідроліз)

VII Закріплення ЗУН

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

(використання ІКТ)

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

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

Класифікація хімічних реакцій

Реферат з хімії учня 11 класу середньої школи № 653 Миколаєва Олексія

Як класифікаційні ознаки можуть бути обрані наступні:

1. Число та склад вихідних речовин та продуктів реакції.

2. Агрегатний станреагентів та продуктів реакції.

3. Число фаз, у яких перебувають учасники реакції.

4. Природа частинок, що переносяться.

5. Можливість протікання реакції у прямому та зворотному напрямку.

6. Тепловий ефект.

7. Явище каталізу.

Класифікація за кількістю та складом вихідних речовин та продуктів реакції.

Реакція сполуки.

При реакціях сполуки з кількох реагуючих речовин щодо простого складу виходить одна речовина складнішого складу:

A + B + C = D

Зазвичай, ці реакції супроводжуються виділенням тепла, тобто. приводять до утворення більш стійких і менш багатих на енергію сполук.

Неорганічна хімія.

Реакції сполуки простих речовин завжди мають окислювально-відновний характер. Реакції сполуки, що протікають між складними речовинами, можуть відбуватися без зміни валентності:

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3) 2 ,

так і ставитися до окислювально-відновних:

2FеСl 2 + Сl 2 = 2FеСl 3 .

Органічна хімія.

В органічній хімії такі реакції часто називають реакціями приєднання. У них зазвичай беруть участь сполуки, що містять подвійний або потрійний зв'язок. Різновиди реакцій приєднання: гідрування, гідратація, гідрогалогенування, полімеризація. Приклади даних реакцій:

T o

Н 2 С = СН 2 + Н 2 → СН 3 - СН 3

етилен етан

T o

HC=CH + HCl → H 2 C=CHCl

ацетилен хлорвініл

T o

n СН 2 = СН 2 → (-СН 2 -СН 2 -)n

Етилен поліетилен

Реакції розкладання.

Реакції розкладання призводять до утворення кількох сполук з однієї складної речовини:

А = В + З + D.

Продуктами розкладання складної речовини може бути як прості, і складні речовини.

Неорганічна хімія.

З реакцій розкладання, що протікають без зміни валентних станів, слід зазначити розкладання кристалогідратів, основ, кислот і солей кисневмісних кислот:

	t o
CuSO 4 5H 2 O		CuSO 4 + 5H 2 O

	t o
4HNO 3		2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

2AgNO 3 = 2Ag + 2NO 2 + O 2 ,

(NH 4)2Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Органічна хімія.

До органічної хімії до реакцій розкладання відносяться: дегідратація, дегідрування, крекінг, дегідрогалогенування, а також реакції деполімеризації, коли з полімеру утворюється вихідний мономер. Відповідні рівняння реакцій:

T o

З 2 Н 5 ВІН → C 2 H 4 + Н 2 O

T o

З 6 Н 14 → З 6 Н 6 + 4Н 2

гексан бензол

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

Октан бутан бутен

C 2 H5Br → C 2 H 4 + НВг

брометан етилен

(-СН 2 - СН = С - СН 2 -)n → n СН 2 = СН - С = СН 2

\СНз \ СНз

природний каучук 2-метилбутадієн-1,3

Реакція заміщення.

При реакціях заміщення зазвичай проста речовина взаємодіє зі складним, утворюючи іншу просту речовину та інше складне:

А + ВС = АВ + С.

Неорганічна хімія.

Ці реакції в переважній більшості належать до окисно-відновних:

2Аl + Fe 2 O 3 = 2Fе + Аl 2 Про 3

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2

2КВr + Сl 2 = 2КСl + Вr 2

2 КС lO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.

Приклади реакцій заміщення, які супроводжуються зміною валентних станів атомів, вкрай нечисленні. Слід зазначити реакцію двоокису кремнію з солями кисневмісних кислот, яким відповідають газоподібні або леткі ангідриди:

СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2

Са 3 (РО 4) 2 + ЗSiO 2 = ЗСаSiO 3 + Р 2 Про 5

Органічна хімія.

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

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

бензол бромбензол

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Етанол хлоретан

Реакція обміну.

Реакціями обмінуназивають реакції між двома сполуками, які обмінюються між собою своїми складовими частинами:

АВ + СD = АD + СВ.

Неорганічна хімія

Якщо при реакціях заміщення протікають окислювально-відновні процеси, реакції обміну завжди відбуваються без зміни валентного стану атомів. Це найбільш поширена група реакцій між складними речовинами - оксидами, основами, кислотами та солями:

ZnO + Н 2 SО 4 = ZnSО 4 + Н 2 О

AgNО 3 + КВr = АgВr + КNО 3

СrСl 3 + ЗNаОН = Сr(ОН) 3 + ЗNаСl.

Окремий випадок цих реакцій обміну - реакції нейтралізації:

НСl + КОН = КСl + Н2О.

Зазвичай ці реакції підпорядковуються законам хімічної рівноваги і протікають у тому напрямку, де хоча б одна з речовин видаляється зі сфери реакції у вигляді газоподібної, летючої речовини, осаду або малодисоціюючої (для розчинів) сполуки:

NаНСО 3 + НСl = NаСl + Н 2 Про + СО 2

Са(НСО 3) 2 + Са(ОН) 2 = 2СаСО 3 ↓ + 2Н 2 О

Органічна хімія

НСООН + NaOH → HCOONa + Н 2 O

мурашина кислота форміат натрію

реакції гідролізу:

Na 2 CO3 + Н 2
NaHCO 3 + NaOH

карбонат натрію гідрокарбонат натрію

3 + Н 2 О
НСО 3 + ВІН

реакції етерифікації:

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

оцтова етанол етиловий ефір оцтової кислоти

Агрегатний стан реагентів та продуктів реакції.

Газові реакції

	t o
H 2 + Cl 2		2HCl.

Реакції у розчинах

NaОН(рр) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н 2 О(ж)

Реакції між твердими речовинами

	t o
СаО (тв) +SiO 2 (тв)		СаSiO 3 (тв)

Число фаз, у яких перебувають учасники реакції.

Під фазою розуміють сукупність однорідних частин системи з однаковими фізичними та хімічними властивостямита відокремлених один від одного поверхнею розділу.

Гомогенні (однофазні) реакції.

До них відносять реакції, що протікають у газовій фазі, і низку реакцій, що протікають у розчинах.

Гетерогенні (багатофазні) реакції.

До них відносять реакції, у яких реагенти та продукти реакції знаходяться у різних фазах. Наприклад:

газорідкофазні реакції

CO 2 (г) + NaOH(p-p) = NaHCO 3 (p-p).

газотвердофазні реакції

СО 2 (г) + СаО(тв) = СаСО 3 (тв).

рідкотвердофазні реакції

Na 2 SO 4 (рр) + 3l (рр) = SO4 (тв)↓ + 2NaСl (p-p).

рідкогазотвердофазні реакції

Са(НСО 3) 2 (рр) + Н 2 SО 4 (рр) = СО 2 (r) + Н 2 О(ж) + СаSО 4 (тв)↓.

Природа частинок, що переносяться.

Протолітичні реакції.

До протолітичних реакцій відносять хімічні процеси, суть яких полягає у перенесенні протона від одних речовин, що реагують до інших.

В основі цієї класифікації лежить протолітична теорія кислот і основ, відповідно до якої кислотою вважають будь-яку речовину, що віддає протон, а основою - речовина, здатна приєднувати протон, наприклад:

До протолітичних реакцій відносять реакції нейтралізації та гідролізу.

Окисно-відновні реакції.

Усі хімічні реакції поділяються такі, у яких ступеня окислення не змінюються (наприклад, реакція обміну) і такі, у яких відбувається зміна ступенів окислення. Їх називають окислювально-відновними реакціями. Ними можуть бути реакції розкладання, з'єднання, заміщення та інші складніші реакції. Наприклад:

Zn + 2 H + → Zn 2 + + H 2

FeS 2 + 8HNO 3 (кінець ) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O

Переважна більшість хімічних реакцій відносяться до окислювально-відновних, вони відіграють виключно важливу роль.

Ліганднообмінні реакції.

До таких відносять реакції, в ході яких відбувається перенесення електронної пари з утворенням ковалентного зв'язку донорноакцепторного механізму. Наприклад:

Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2

Fe + 5CO =

Al(OH) 3 + NaOH =

Характерною особливістю ліганднообмінних реакцій є те, що утворення нових сполук, які називають комплексними, відбувається без зміни ступеня окислення.

Можливість протікання реакції у прямому та зворотному напрямку.

Необоротні реакції.

Необоротними називають такі хімічні процеси, продукти яких здатні реагувати друг з одним з утворенням вихідних речовин. Прикладами незворотних реакцій може бути розкладання бертолетової солі при нагріванні:

2КСlО 3 → 2КСl + ЗО 2 ,

або окислення глюкози киснем повітря:

З 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О

Оборотні реакції.

Оборотними називають такі хімічні процеси, продукти яких здатні реагувати один з одним у тих самих умовах, у яких вони отримані, з утворенням вихідних речовин.

Для оборотних реакцій рівняння прийнято записувати так:

А+В
АВ.

Дві протилежно спрямовані стрілки вказують на те, що за тих самих умов одночасно протікає як пряма, так і зворотна реакція, наприклад:

СН 3 СООН + С 2 Н 5 ВІН
СН 3 СООС 2 Н 5 + Н 2О.

2SO 2 +O 2
2SO 3 + Q

Отже, дані реакції не йдуть до кінця, тому що одночасно відбуваються дві реакції - пряма (між вихідними речовинами) та зворотна (розкладання продукту реакції).

Класифікація теплового ефекту.

Кількість теплоти, що виділяється чи поглинається внаслідок реакції, називається тепловим ефектом цієї реакції. За тепловим ефектом реакції ділять:

Екзотермічні.

Протікають із тепла

СН 4 + 2O 2 → СО 2 + 2Н 2 O + Q

Н 2 + Cl 2 → 2HC l + Q

Ендотермічні.

Протікають із поглинанням тепла

N 2 + Про 2 → 2NO-Q

2Н 2 O → 2Н 2 + O 2 - Q

Класифікація з урахуванням явища каталізу.

каталітичні.

До них належать усі процеси за участю каталізаторів.

Кат.

2SO 2 + O 2
2SO 3

Некаталітичні.

До них відносяться будь-які миттєві реакції в розчинах.

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

Список літератури

Ресурси Інтернет:

http://chem.km.ru - "Світ Хімії"

http://chemi. org. ru – «Посібник для абітурієнтів. Хімія»

http://hemi. wallst. ru – «Альтернативний підручник з хімії для 8-11 класів»

«Посібник з хімії. Вступникам до ВНЗ» - Е.Т. Оганесян, М. 1991р.

Великий енциклопедичний словник. Хімія» - М. 1998р.

Лекція: Класифікація хімічних реакцій у неорганічній та органічній хімії

Види хімічних реакцій у неорганічній хімії

А) Класифікація за кількістю початкових речовин:

Розкладання - внаслідок даної реакції, з однієї наявної складної речовини, утворюються дві або кілька простих, а також складних речовин.

Приклад: 2Н 2 O 2 → 2Н 2 O + O 2

З'єднання - Це така реакція, при якій з двох і більш простих, а також складних речовин, утворюється одна, але складніша.

Приклад: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3

Заміщення – це певна хімічна реакція, яка проходить між деякими простими, а також складними речовинами.Атоми простої речовини, у цій реакції, заміщаються на атоми одного з елементів, що знаходиться в складній речовині.

Приклад: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2

Обмін - Це така реакція, при якій два складних за будовою речовини обмінюються своїми частинами.

Приклад: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2

Б) Класифікація з теплового ефекту:

Екзотермічні реакції – це певні хімічні реакції, у яких відбувається виділення тепла.
Приклади:

S + O 2 → SO 2 + Q

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 +6H 2 O + Q

Ендотермічні реакції – це певні хімічні реакції, у яких відбувається поглинання тепла. Як правило, це реакції розкладання.

Приклади:

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

Теплота, яка виділяється чи поглинається внаслідок хімічної реакції, називається тепловий ефект.

Хімічні рівняння, в яких вказано тепловий ефект реакції, називають термохімічними.

В) Класифікація за оборотністю:

Оборотні реакції – це реакції, які протікають за однакових умов у взаємопротилежних напрямках.

Приклад: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3

Необоротні реакції - Це реакції, які протікають тільки в одному напрямку, а так само завершуються повною витратою всіх вихідних речовин. При цих реакціях виділяєтегаз, осад, вода.
Приклад: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2

Г) Класифікація щодо зміни ступеня окиснення:

Окисно-відновні реакції – у процесі даних реакцій відбувається зміна ступеня окиснення.

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

Не окисно - відновлювальні - Реакції без зміни ступеня окислення.

Приклад: HNO3+KOH → KNO3+H2O.

Д) Класифікація за фазою:

Гомогенні реакції – реакції, що протікають в одній фазі, коли вихідні речовини та продукти реакції мають один агрегатний стан.

Приклад: Н 2 (газ) + Cl 2 (газ) → 2HCL

Гетерогенні реакції - Реакції, що протікають на поверхні розділу фаз, при яких продукти реакції та вихідні речовини мають різний агрегатний стан.
Приклад: CuO+H2 → Cu+H2O

Класифікація з використання каталізатора:

Каталізатор – речовина, що прискорює реакцію. Каталітична реакція протікає у присутності каталізатора, некаталітична – без каталізатора.
Приклад: 2H 2 0 2 MnO 2 → 2H 2 O + O 2 каталізатор MnO 2

Взаємодія лугу із кислотою протікає без каталізатора.
Приклад: КOH + HCl → КCl + H 2 O

Інгібітори - речовини, що уповільнюють реакцію.
Каталізатори та інгібітори самі під час реакції не витрачаються.

Види хімічних реакцій в органічній хімії

Заміщення - Це реакція, в процесі якої відбувається заміна одного атома/групи атомів, у вихідній молекулі, на інші атоми/групи атомів.
Приклад: СН 4 + Сl 2 → СН 3 Сl + НСl

Приєднання - Це реакції, при яких кілька молекул речовини з'єднуються в одну.До реакцій приєднання належать:

• Гідрування – реакція, у процесі якої відбувається приєднання водню з кратного зв'язку.

Приклад: СН 3 -СН = СН 2 (пропен) + Н 2 → СН 3 -СН 2 -СН 3 (пропан)

Гідрогалогенування- Реакція, що приєднує галогенводень.

Приклад: СН 2 = СН 2 (етен) + НСl → СН 3 -СН 2 -Сl (хлоретан)

Алкіни реагують з галогеноводородами (хлороводнем, бромоводнем) так само, як і алкени. Приєднання до хімічної реакції проходить у 2 стадії, і визначається правилом Марковникова:

При приєднанні протонних кислот та води до несиметричних алкенів та алкінів атом водню приєднується до найбільш гідрогенізованого атома вуглецю.

Механізм цієї хімічної реакції. Утворюється в 1-ій, швидкій стадії, p-комплекс у 2-ій повільній стадії поступово перетворюється на s-комплекс - карбокатіон. У 3-й стадії відбувається стабілізація карбокатіону – тобто взаємодія з аніоном брому:

І1, І2 – карбокатіони. П1, П2 – броміди.

Галогенування - Реакція, при якій приєднується галоген.Галогенуванням також називають всі процеси, в результаті яких органічні сполукивводяться атоми галогену. Це поняття вживається в " широкому значенніВідповідно до даного поняття, розрізняють такі хімічні реакції на основі галогенування: фторування, хлорування, бромування, йодування.

Галогеновмісні органічні похідні вважаються найважливішими сполуками, які застосовуються як в органічному синтезі, так і як цільові продукти. Галогенпохідні вуглеводнів вважаються вихідними продуктами у великій кількості реакцій нуклеофільного заміщення. Що стосується практичного використання сполук, що містять галоген, то вони застосовуються у вигляді розчинників, наприклад хлорсодержащие сполуки, холодильних агентів - хлорфторпохідні, фреони, пестицидів, фармацевтичних препаратів, пластифікаторів, мономерів для отримання пластмас.

Гідратація- Реакції приєднання молекули води по кратному зв'язку.

Полімеризація - це особливий вид реакції, при якій молекули речовини, що мають відносну невелику молекулярну масу, Приєднуються один до одного, згодом утворюючи молекули речовини з високою молекулярною масою.