Реферат на тему химические процессы

Обновлено: 05.07.2024

Актуальность темы данного реферата заключается в том, что мы живем в мире веществ, а они окружают нас повсюду. Из них состоят звезды и планеты, моря и горы, растения и животные. Из разнообразных веществ построены и наши организмы. Мы дышим кислородом воздуха, пьем воду, принимаем пищу.
Вещества постоянно изменяются. Каждую секунду в мире происходит не счисленное множество процессов, в результате которых одни вещества превращаются в другие. В закрытом помещении, в котором находятся люди, воздух изменяет свой состав. Кислород, расходуемый на дыхание, постепенно заменяется углекислым газом – диоксидом углерода. Одновременно в организмах людей происходит окисление органических веществ.

Содержание

Введение 3
1.Зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен. 4
2.Химия как наука 7
3. Основные этапы развития химии 9
4. Алхимия как феномен средневековой культуры. 11
5. Возникновение и развитие научной химии. Истоки химии 12
6. Лавуазье: революция в химии 14
7. Зарождение современной химии и ее проблемы в 21 веке 15
8.Роль химии в современном мире 20
Заключение 22
Список литературы 23

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат химия.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Выполнил студент 1 курса Лаптандер А.В

1.Зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен. 4

2.Химия как наука 7

3. Основные этапы развития химии 9

4. Алхимия как феномен средневековой культуры. 11

5. Возникновение и развитие научной химии. Истоки химии 12

6. Лавуазье: революция в химии 14

7. Зарождение современной химии и ее проблемы в 21 веке 15

8.Роль химии в современном мире 20

Список литературы 23

Актуальность темы данного реферата заключается в том, что мы живем в мире веществ, а они окружают нас повсюду. Из них состоят звезды и планеты, моря и горы, растения и животные. Из разнообразных веществ построены и наши организмы. Мы дышим кислородом воздуха, пьем воду, принимаем пищу.

Вещества постоянно изменяются. Каждую секунду в мире происходит не счисленное множество процессов, в результате которых одни вещества превращаются в другие. В закрытом помещении, в котором находятся люди, воздух изменяет свой состав. Кислород, расходуемый на дыхание, постепенно заменяется углекислым газом – диоксидом углерода. Одновременно в организмах людей происходит окисление органических веществ.

На нашей планете постоянно образуются одни вещества и расходуются другие. Эти процессы происходят сравнительно медленно по сравнению со временем жизни человека. Тем не менее, за миллиарды лет существование земли состав её атмосферы и других геосфер не раз существенно менялся.

Постепенное превращение семечка в цветущее, а затем плодоносящее растение; изменение организмов животных; рост, развитие и старение человека сопровождается разнообразными превращениями веществ. Все это изучает химия.

Целью написания реферата является исследование науки химии.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

- зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен.

- химия как наука

- основные этапы развития химии

- алхимия как феномен средневековой культуры..

- возникновение и развитие научной химии. Истоки химии

- лавуазье: революция в химии

- зарождение современной химии и ее проблемы в 21 веке

- роль химии в современном мире.

Методом исследования в данной работе является теоретический: анализ, синтез, классификация.

Методологической основой для написания реферата послужили труды следующих авторов: Азимов А., Джуа М., Рабинович В.Л., Соловьев Ю.И., Фигуровский Н.А., Фигуровский Н.А. и других авторов.

Зарождение и развитие химического искусства с древнейших времен

Химия относится к естественным наукам, которые изучают окружающий нас материальный мир. Материальные объекты, составляющие предмет изучения химии – это химические элементы и их разнообразные соединения. Изначально основными проблемами химии были получение веществ с полезными свойствами, позднее – объяснение причин происхождения и обусловленности различных свойств веществ.

Первыми металлами, которые использовались человечеством, были медь, свинец, золото и серебро. В древности широко использовался также сплав золота с серебром (егип. – азем, греч. – электрон).

Ртуть стала использоваться позже – в III-II вв. до н.э., хотя есть данные о находках ртути, относящихся к XVI-XV вв. до н.э. Ртуть получали нагреванием киновари (HgS). На рубеже новой эры был разработан способ извлечения золота из руды ртутным методом (из амальгамы путем выпаривания ртути).

По свидетельству дошедших до нас письменных источников, в начале I тысячелетия н.э. широкое распространение получило искусство подделки металлов – изготовление сплавов, похожих на золото, серебро или электрон. Подобные подделки делали обычно на основе меди с самыми разнообразными добавками, в числе которых были олово, ртуть, свинец, окись цинка, мышьяк и др. Тогда же получило распространение изготовление изделий из латуни (сплава меди с цинком).

Помимо прямого, в древности существовали и протравные способы крашения. Последний предполагал использование специальных закрепляющих краситель веществ – протрав, в качестве которых употребляли алюминиевые квасцы, сульфат и ацетат железа, танниды из плодов и древесины различных растений и проч. Мыловарение, получение клея, скипидара, выделение смол и масел и множество других ремесел стали первым опытом химического производства.

К числу наиболее древних ремесленных производств относится изготовление стекла и керамики, в том числе и глазурованной. В состав глазури входила глина, растертая с поваренной солью, а позднее и сода, и окрашивающие добавки окислов металлов. Вероятно, именно смеси для глазуровки керамических изделий послужили исходным материалом для приготовления стекла. Самые древние стеклянные бусины были сделаны в Древнем Египте. около 2500 г. до н.э., хотя широкое распространение стекло (в основном окрашенное соединениями металлов) получило примерно к XV в. до н.э.

К достижениям древних химиков-практиков следует отнести изобретенные в Китае способы изготовления бумаги и фарфора, а также пороха. Составные части пороха – селитра, сера и уголь – были известны, по-видимому, задолго до нашей эры, однако первые описания его образцов относятся лишь к середине I тысячелетия н.э.

Итак, в древности были развиты многие ремесленно-химические производства, а круг используемых человечеством веществ был довольно широк. Однако, несмотря на весьма обширные навыки оперирования с веществами, практики, занимавшиеся ремесленными производствами, по-видимому, не задумывались над сущностью производимых ими операций и часто не замечали ни какой связи между отдельными процессами.

В древности не существовало понятия об определенных, обладающих неизменными свойствами веществах, а химики-ремесленники обычно отличали одно вещество от другого (и соответственно давали ему обозначение) на основании наблюдаемых различий или сходства внешнего вида (цвета, блеска) и устойчивости веществ. По эти признакам, например, многие сплавы золота принимались за разновидности самого золота, а некоторые минералы, блестящие или окрашенные, принимались за металлы. Одно и тоже вещество, полученное разными способами, могло восприниматься как разные вещества. Например, самородную ртуть (живое серебро) отличали от искусственной, получаемой из киновари (гидраргирум). Эти примеры показывают, что восприятие эмпирических фактов химиками-практиками в древности происходило лишь на уровне обыденного сознания без попытки осмысления и обобщения приобретенных практических навыков. Однако накопленный в течение многих веков богатейший практический опыт послужил основой для знакомства наших предков с разнообразными веществами и их свойствами, что явилось важной в историческом отношении ступенью в возникновении и развитии химических знаний.

Химия как наука

Химия - наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. В широком понимании, вещество - это любой вид материи, обладающий собственной массой, например элементарные частицы. В химии понятие вещества более узкое, а именно: вещество - это любая совокупность атомов и молекул.

Превращения веществ, сопровождающиеся изменением состава молекул, называются химическими реакциями. Традиционная химия изучает реакции, которые происходят на макроскопическом уровне (в лаборатории или в окружающем мире), и интерпретирует их на атомно-молекулярном уровне. Известно, например, что сера горит на воздухе голубым пламенем, давая резкий запах. Это - макроскопическое явление.

Современная химия способна изучать химические реакции с участием отдельных молекул, обладающих строго определенной энергией. Пользуясь этим, можно управлять течением химических реакций, подавая энергию в определенные участки молекулы. Управление химическими процессами на молекулярном уровне - одна из основных особенностей современной химии.

Химия как метод изучения химических свойств и строения веществ является чрезвычайно многогранной и плодотворной наукой. На сегодняшний день известно около 15 млн. органических и около полумиллиона неорганических веществ, причем каждое из этих веществ может вступать в десятки реакций, и каждое из них имеет внутреннее строение. Внутреннее строение определяет химические свойства; в свою очередь, по химическим свойствам мы часто можем судить о строении вещества.

Современная химия настолько разнообразна как по объектам, так и по методам их исследования, что многие ее разделы представляют собой самостоятельные науки. Взаимодействие химии и физики дало сразу две науки: физическую химию и химическую физику, причем эти науки, несмотря на сходство названий, изучают совершенно разные объекты. Физическая химия исследует вещества, состоящие из большого числа атомов и молекул, с помощью физических методов и на основе законов физики. Химическая физика основной упор делает на физическом исследовании элементарных химических процессов и строения молекул, ее предметом являются отдельные частицы вещества.

Одним из передовых направлений химии является биохимия - наука, изучающая химические основы жизни.

Чрезвычайно интересные результаты получены в области космической химии, которая занимается химическими процессами, протекающими на планетах и звездах, а также в межзвездном пространстве.

Самой молодой областью химии является возникшая буквально в последнее десятилетие математическая химия. Ее задача - применение математических методов для обработки химических закономерностей, поиска связей между строением и свойствами веществ, кодирования веществ по их молекулярной структуре, подсчета числа изомеров органических веществ. Современная химия самым тесным образом взаимодействует со всеми другими областями естествознания. Ни одно серьезное химическое исследование не обходится без использования физических методов для установления структуры веществ и математических методов для анализа результатов.

Введение
Под влиянием новых требований производства возникло учение о химических процессах, в котором учитывается изменение свойств вещества под влиянием температуры, давления, растворителей и других факторов. После этого химия становится наукой уже не только и не столько о веществах как законченных предметах, но и наукой о процессах и механизмах изменения вещества. Благодаря этому онаобеспечила создание производства синтетических материалов, заменяющих дерево и металл в строительных работах, пищевое сырье в производстве олифы, лаков, моющих средств и смазочных материалов. Производство искусственных волокон, каучуков, этилового спирта и многих растворителей стало базироваться на нефтяном сырье, а производство азотных удобрений — на основе азота воздуха. Появилась технология нефтехимическихпроизводств с ее поточными системами, обеспечивающими непрерывные высокопроизводительные процессы.
Так, еще в 1935 г. такие материалы, как кожа, меха, резина, волокна, моющие средства, олифа, лаки, уксусная кислота, этиловый спирт, производились всецело из животного и растительного сырья, в том числе из пищевого. На это расходовались десятки миллионов тонн зерна, картофеля, жиров, сырой кожи и т.д. Но уже в1960-е гг. 100% технического спирта, 80% моющих средств, 90% олифы и лаков, 40% волокон, 70% каучука и около 25% кожевенных материалов изготовлялись на основе газового и нефтяного сырья. Помимо этого, химия дает ежегодно сотни тысяч тонн мочевины и нефтяного белка в качестве корма скоту и около 200 млн. т удобрений.
Столь впечатляющие успехи были достигнуты на основе учения о химических процессах— области науки, в которой осуществлена наиболее глубокая интеграция физики, химии и биологии. В основу данного учения положены химическая термодинамика и кинетика, поэтому этот раздел науки в равной степени принадлежит физике и химии. Одним из основоположников этого научного направления стал русский химик Н.Н. Семенов — лауреат Нобелевской премии, основатель химической физики. Он в своейНобелевской лекции 1965 г. заявил, что химический процесс — это то основное явление, которое отличает химию от физики, делает ее более сложной наукой. Химический процесс становится первой ступенью при восхождении от таких относительно простых физических объектов, как электрон, протон, атом, молекула, к сложным, многоуровневым живым системам. Ведь любая клетка живого организма, по существу, представляет собойсвоеобразный сложный реактор. Поэтому химия становится мостом от объектов физики к объектам биологии.
Учение о химических процессах базируется на идее, что способность к взаимодействию различных химических реагентов определяется кроме всего прочего и условиями протекания химических реакций. Эти условия могут оказывать воздействие на характер и результаты химических реакций.
Подавляющее большинство химическихреакций находится во власти стихии. Конечно, есть реакции, которые не требуют особых средств управления или особых условий. Таковы всем известные реакции кислотно-основного взаимодействия (нейтрализации). Однако подавляющее большинство реакций являются трудно контролируемыми. Есть реакции, которые просто не удается осуществить, хотя они в принципе осуществимы. Существуют реакции, которые трудно остановить:горения и взрывы. И, наконец, встречаются реакции, которые трудно ввести в одно желательное русло, так как они самопроизвольно создают десятки непредвиденных ответвлений с образованием сотен побочных продуктов. Поэтому важнейшей задачей для химиков становится умение управлять химическими процессами, добиваясь нужных результатов.
Методы управления химическими процессами
В самом общем виде методыуправления химическими процессами можно подразделить на термодинамические и кинетические.
Термодинамические методы влияют на смещение химического равновесия реакции. Кинетические методы влияют на скорость протекания химической реакции.
Выделение химической термодинамики в самостоятельное направление обычно связывают с появлением в 1884 г. книги.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Химический процесс

. ядер, и образуются новые химические вещества. В отличие от ядерных реакций, при.

химические процессы

. Простейшим носителем химических свойств служит атом (в том числе ионизированный) – система.

энергетика химических процессов

. 1.Энергетика химических процессов Химические реакции чаще.

Математическое моделирование химических процессо

. органики, чем МТБЭ. Служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как.

17 Стр. 127 Просмотры

Использование химических процессов в технике

. Использование химических процессов в технике Содержание: 1. ЗНАЧЕНИЕ.

Цель данной работы – рассказать, благодаря каким процессам, производятся
продукты на химических предприятиях. В этом реферате будут упомянуты физико-химические процессы, применяемые на химическом производстве.

Содержание
Вложенные файлы: 1 файл

Реферат на тему Физико-химические процессы на химическом производстве.docx

  1. Введение………………………………………………………… . 2
  2. Разделение неоднородных систем……………………………. 3
  3. Перемешивание в жидких средах……………………………….5
  4. Выпаривание…………………………….………………… ……..7
  5. Массообмен…………………………………………………… ….9
  6. Холодильные процессы…………………………………………12
  7. Заключение…………………………………………………… ….13
  8. Используемая литература………………………………………..14

Характер и назначение продукции химических предприятий, призванной удовлетворять самые разнообразные потребности промышленности, сельского хозяйства, медицины, обороны, населения, определяют одно из ведущих мест этой отрасли в отечественной экономике.

Продукция химических предприятий весьма разнообразна: собственно химические продукты (минеральные удобрения, ядохимикаты и пр.) и изделия (резиновые, пластмассовые). Многообразие выпускаемой продукции, потребляемой практически всеми отраслями народного хо-зяйства, и ее широкий ассортимент (многие десятки тысяч видов) определяют весьма широкие межотраслевые и внутриотраслевые связи химических предприятий, развитое межотраслевое и внутриотраслевое кооперирование.

На химических предприятиях используют весьма разнообразные технологические методы—главным образом химические, связанные с глубокими качественными изменениями материалов, изменениями состава, внутренней структуры, состояния и свойств веществ, с превращением веществ .

Цель данной работы – рассказать, благодаря каким процессам, производятся

продукты на химических предприятиях. В этом реферате будут упомянуты физико-химические процессы, применяемые на химическом производстве.

Разделение неоднородных систем.

Неоднородными, или гетерогенными, называют системы, состоящие, по меньшей мере из двух фаз. При этом одна из фаз является сплошной, а другая -дисперсной, распределенной в первой в раз-дробленном состоянии: в виде капель, пузырей, мелких твердых частиц и т. д. Сплошную фазу часто называют дисперсионной средой,

В зависимости от физического состояния фаз различают следующие бинарные гетерогенные системы; суспензии, эмульсии, пены, пыли, дымы и туманы.

Большинство дисперсных систем неустойчиво, т.е. имеет тенденцию к укрупнению частиц. Укрупнение капель или пузырей путем их слияния называют коааесиенцией, а укрупнение твердых частиц вследствие их слипания - коагуляцией.

Процессы, связанные с разделением неоднородных систем, играют большую роль в химической технологии при подготовке сырья и очистке готовых продуктов, при очистке сточных вод и отходящих газов, а также при выделении из них ценных компонентов.

Применяют следующие основные методы разделения: осаждение, фильтрование и мокрую очистку газов.

Фильтрование—это процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные частицы. Движущей силой процесса фильтрования является разность давлений. В случаях, когда разность давлений создается центробежными силами, процесс называют центробежным фильтрованием.

Мокрая очистка газов - процесс разделения, основанный на улавливании взвешенных в газе частиц жидкостью. Улавливание осуществляется, как правило, под действием сил инерции.

Выбор метода разделения зависит от концентрации дисперсных частиц, их размера, требований к качеству разделения, а также от разницы плотностей дисперсной и сплошной фаз и вязкости последней.

Перемешивание жидких сред.

Под перемешиванием жидких сред понимают процесс многократного относительного перемешивания макроскопических элементов объема жидкой среды под действием импульса, передаваемого среде механической мешалкой, струей газа или жидкости.

Перемешивание жидких сред применяют для решения следующих основных задач: 1) интенсификации процессов тепло- и массопереноса, в том числе и при наличии химической реакции; 2) равномерного распределения твердых частиц в объеме жидкости (при приготовлении суспензий), а также равномерного распределения и дробления до заданной дисперсности жидкости в жидкости (при приготовлении эмульсий) или газа в жидкости (при барботаже).

Аппараты с перемешивающими устройствами широко используют в химической технологии для проведения таких процессов, как выпаривание, кристаллизация, абсорбция, экстракция и др.

При перемешивании градиенты температур и концентраций в среде, заполняющей аппарат, стремятся к минимальному значению. Поэтому аппараты с мешалкой, например, по структуре потоков наиболее близки к модели идеального смешения.

Перемешивание жидких сред может осуществляться различными способами: вращательным или колебательным движением мешалок (механическое перемешивание); барботажем газа через слой жидкости (пневматическое перемешивание); покачиванием жидкости через турбулизующие насадки; перекачиванием жидкости насосами по замкнутому контуру (циркуляционное перемешивание).

Процесс перемешивания характеризуется интенсивностью и эф-фективностью, а также расходом энергии на его проведение.

Интенсивность перемешивания определяется количеством энергии Ny подводимой к единице объема V перемешиваемой жидкости в единицу времени (N/V) или к единице массы перемешиваемой жидкости (N/Tp). Интенсивностью перемешивания обусловлен характер движения жидкости в аппарате. Повышение интенсивности перемешивания всегда связано с увеличением энергозатрат, а технологический эффект от увеличения интенсивности перемешивания ограничен строго определенными пределами. Поэтому интенсивность перемешивания следует определять исходя из условий достижения максимального технологического эффекта при минимальных энергозатратах. Интенсификация процесса перемешивания позволяет повысить производительность установленной аппаратуры или снизить объем проектируемой.

Под эффективностью перемешивания понимают технологический эффект процесса перемешивания, характеризующий качество проведения процесса- В зависимости от назначения перемешивания эту характеристику выражают различным образом. Например, при использовании перемешивания для интенсификации тепловых, массообменных и химических процессов его эффективность можно выражать соотношением кинетических коэффициентов при перемешивании и без него. При получении суспензий и эмульсий эффективность перемешивания можно характеризовать равномерностью распределения фаз в суспензии или эмульсии.

В данной главе в основном рассмотрено перемешивание жидких сред механическими перемешивающими устройствами (мешалками), поскольку для осуществления перемешивания аппараты с мешалками находят наибольшее распространение в технике.

Процесс концентрирования растворов, заключающийся в удалении растворителя путем испарения при кипении, называется выпариванием.

Большей частью из раствора удаляют лишь часть растворителя, так как в выпарных аппаратах обычных конструкций упаренный раствор должен оставаться в текучем состоянии. Полное удаление растворителя в таких аппаратах возможно в тех случаях, когда растворенное вещество либо является жидким (например, выпаривание растворов глицерина), либо при температуре процесса находится в расплавленном состоянии (например, выпаривание растворов аммиачной селитры или едкого натра). Полное удаление растворителя из раствора возможно также в некоторых аппаратах специальной конструкции, например в распылительных сушилках.

В ряде случаев при выпаривании растворов твердых веществ достигается насыщение раствора; при дальнейшем удалении растворителя из такого раствора происходит кристаллизация, т. е выделение из него растворенного твердого вещества.

Выпаривание широко применяется для повышения концентрации разбавленных растворов или выделения из них растворенного вещества путем кристаллизации.

В промышленности в большинстве случаев выпариваются водные растворы различных веществ, поэтому в дальнейшем рассматривается только выпаривание водных растворов. Однако описываемые ниже выпарные аппараты и методы их расчета применимы для выпаривания растворов с любыми растворителями, а также для испарения чистых жидкостей.

Для обогрева выпарных аппаратов применяют нагревающие агенты. Наибольшим распространением пользуется водяной пар. В некоторых случаях, когда необходимо проводить выпаривание при высокой температуре, применяют топочные газы и высокотемпературные нагревающие агенты (дифенильная смесь, перегретая вода, масло); иногда используют электрический обогрев.

Нагревание выпариваемого раствора производится путем передачи тепла от нагревающего агента через стенку, разделяющую оба вещества, либо путем непосредственного соприкосновения веществ. Выпаривание путем непосредственного соприкосновения нагревающего агента с раствором применяется только при обогреве топочными газами.

Выпаривание ведут как под атмосферным, так и под пониженным или повышенным давлением.

При выпаривании раствора под атмосферным давлением образующийся так называемый вторичный (соковый) пар выпускается в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым.

При выпаривании под пониженным давлением (при разрежении) в аппарате создается вакуум путем конденсации вторичного пара в специальном конденсаторе и отсасывания из него неконденсирующихся газов с помощью вакуум-наcoca.

Вакуум-выпарка позволяет снизить температуру кипения раствора и применяется для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов (например, растворов органических веществ), а также высококипящих растворов, когда температура нагревающего агента не дает возможности вести процесс под атмосферным давлением. Использование вакуума позволяет также увеличить разность температур между нагревающим агентом и кипящим раствором, а, следовательно, уменьшить поверхность теплообмена. Недостатком выпаривания в вакууме является удорожание установки (дополнительные затраты на конденсационное устройство) и ее эксплуатации (расход воды на конденсатор, затрата энергии на вакуум-насос, расходы по обслуживанию, амортизация конденсационного устройства).

Процессами массообмена называют такие процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую. Движущей силой этих процессов является разность химических потенциалов . Как и в любых других процессах, движущая сила массообмена характеризует степень отклонения системы от состояния динамического равновесия. В пределах данной фазы вещество переносится от точки с большей к точке с меньшей концентрацией. Поэтому обычно в инженерных расчетах приближенно движущую силу выражают через разность концентраций, что значительно упрощает расчеты массообменных процессов.

Массообменные процессы широко используются в промышленности для решения задач разделения жидких и газовых гомогенных смесей, их концентрирования, а также для защиты окружающей природной среды (прежде всего для очистки сточных вод и отходящих газов). Например, практически в каждом химическом производстве взаимодействие обрабатываемых веществ осуществляется в реакторе, в котором обычно происходит только частичное превращение этих веществ в продукты реакции. Поэтому выходящую из реактора смесь продуктов реакции и непрореагировавшего сырья необходимо подвергнуть разделению, для чего эту смесь направляют в массообменную аппаратуру, из которой не-прореагировавшее сырье возвращается в реактор, а продукты реакции направляются на дальнейшую переработку или использование.

Наибольшее распространение получили рассмотренные ниже массообменные процессы.

1. Абсорбция - избирательное поглощение газов или паров жидким поглотителем. Этот процесс представляет собой переход вещества из газовой (или паровой) фазы в жидкую. Наиболее широко используется для разделения технологических газов и очистки газовых выбросов.

Процесс, обратный абсорбции, т.е. выделение растворенного газа из жидкости, называют десорбцией.

2. Перегонка и ректификация-разделение жидких гомогенных смесей на компоненты при взаимодействии потоков жидкости и пара, полученного испарением разделяемой смеси. Этот процесс представляет собой переход компонентов из жидкой фазы в паровую и из паровой в жидкую. Процесс ректификации используется для разделения жидких смесей на составляющие их компоненты, получения сверхчистых жидкостей и для других целей.

3. Экстракция (жидкостная) - извлечение растворенного в одной жидкости вещества другой жидкостью, практически не смешивающейся или частично смешивающейся с первой. Этот процесс представляет собой переход извлекаемого вещества из одной жидкой фазы в другую. Процесс применяют для извлечения растворенного вещества или группы веществ сравнительно невысоких концентраций.

Содержание работы

Глава I. Общее понятие о химической реакции.
Глава II. Классификация химических реакций.
2.1 По числу и составу исходных и образовавшихся веществ
2.1.1 Реакции соединения………………………………………………….8
2.1.2 Реакции разложения ……………………………………………9 – 10
2.1.3Реакции обмена………………………………………………………11
2.1.4 Реакции замещения…………………………………………………12
2.2 По изменению степени окисления атомов элементов
2.2.1 Окислительно-восстановительные и неокислительно-восстановительные…………………………………………………………13-15

Глава III. Скорость химических реакций.
Заключение
Список литературы

Файлы: 1 файл

реферат ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ выполнила студентка 1 курса группы БЭб-122 Гончарова Людмила.docx

Факультет Агробизнеса и экологии

Выполнила студентка 1 курса группы БЭ-122(4) экономического факультета:

Глава I. Общее понятие о химической реакции.

Глава II. Классификация химических реакций.

2.1 По числу и составу исходных и образовавшихся веществ

2.1.2 Реакции разложения ……………………………………………9 – 10

2.2 По изменению степени окисления атомов элементов

2.2.1 Окислительно-восстановительные и неокислительно- восстановительные………………………………… ………………………13-15

Глава III. Скорость химических реакций.

Самое интересное в окружающем мире состоит в том, что он постоянно изменяется.

В то же время, подавляющее большинство реакций остаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего нас мира.

Для того, чтобы осознать свое место в мире и научиться им управлять, человек должен глубоко понять природу этих реакций и те законы, которым они подчиняются. Задача современной химии состоит в изучении функций веществ в сложных химических и биологических системах, анализе связи структуры вещества с его функциями и синтезе веществ с заданными функциями.

Итак, химических реакций протекающих вокруг человека очень много, они протекают постоянно. Что же необходимо сделать, чтобы не запутаться во всём многообразии химических реакций? Научиться их классифицировать и выявлять существенные признаки классов.

Глава I. Общее понятие о химической реакции.

Химическая реакция — превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества (продукты реакции). В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях ядра атомов не меняются, в частности не изменяется их общее число, изотопный состав химиче ских элементов, при этом происходит перераспределение электронов и ядер и образуются новые химические вещества.

Химические реакции происходят при смешении или физическом контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (катализ), действии света (фотохимические реакции), электрического тока (электродные процессы), ионизирующих излучений (радиационно-химические реакции), механического воздействия (механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (плазмохимические реакции) и т. п. Взаимодействие молекул между собой происходит по цепному маршруту: ассоциация – электронная изомеризация – диссоциация, в котором активными частицами являются радикалы, ионы, координационно-ненасыщенные соединения. Скорость химической реакции определяется концентрацией активных частиц и разницей между энергиями связи разрываемой и образуемой.

Химические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях.

Химические реакции записываются посредством химических уравнений и схем, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. В химических уравнениях, в отличие от схем, число атомов каждого элемента одинаково в левой и правой частях, что отражает закон сохранения массы.

В левой части уравнения пишутся формулы исходных веществ (реагентов), в правой части - веществ, получаемых в результате протекания химической реакции (продуктов реакции, конечных веществ). Знак равенства, связывающий левую и правую часть, указывает, что общее количество атомов веществ, участвующих в реакции, остается постоянным. Это достигается расстановкой перед формулами целочисленных стехиометрических коэффициентов, показывающих количественные соотношения между реагентами и продуктами реакции. Если сделать перестановку левой и правой части в уравнении, то получим уравнение совсем другой химической реакции.

Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции. Если химическая реакция протекает под влиянием внешних воздействий (температура, давление, излучение и т.д.), это указывается соответствующим символом, как правило, над (или "под") знаком равенства.

Глава II. Классификация химических реакций.

По тепловому эффекту

Экзотермические - протекают с выделением энергии

Эндотермические - протекают с поглощением энергии

По числу и составу исходных и образовавшихся веществ

Реакции разложения - из одного сложного вещества образуется несколько более простых:

Реакции соединения - из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное:

Реакции замещения - атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе:

Реакции обмена - два сложных вещества обмениваются составными частями:

По агрегатному состоянию реагирующих веществ

Гетерогенные - исходные вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях:

Гомогенные - исходные вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии: H2(г) + Cl2(г) = 2HCl(г)

По наличию катализатора

Некаталитические S + О2 = SO2

Необратимые - протекают в данных условиях только в одном направлении:

Обратимые - протекают в данных условиях одновременно в двух противоположных направлениях:

По изменению степени окисления атомов элементов

Окислительно-восстановительные - реакции, идущие с изменением степени окисления: Fe 0 + 2H +1 Cl -1 > Fe 2+ Cl2 -1 + H2 0

H +1 C 0 O -2 H +1 + H2 > C -2 H3 +1 O -2 H +1

Неокислительно- восстановительные - реакции, идущие без изменения степени окисления:

2.1 По числу и составу исходных и образовавшихся веществ

2.1.1 Реакции соединения

При реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава:

Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений.

Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения валентности:

так и относиться к числу окислительно- восстановительных:

2.1.2 Реакции разложения

Реакции разложения — химические реакции, в которых из одного, более сложного вещества образуются два или более других, более простых веществ.

Фактором, вызывающим разложение, могут являться различные физические воздействия. Соответственно, выделяют различные виды реакций разложения:

  • биодеградация (биологический распад, биоразложение) — разложение в результате деятельности живых организмов;
  • сольволиз — реакция обменного разложения между растворенным веществом и растворителем:
    • алкоголиз — растворителем выступает какой-либо спирт;
    • гидролиз — растворителем выступает вода;
    • и т. д.
    • пиролиз — термическое разложение органических соединений без доступа воздуха.

    Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества:

    Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества.

    Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот:

    К реакциям разложения окислительно- восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления:

    Особенно характерны окислительно-восстановительные реакции разложения для солей азотной кислоты.

    Гост

    ГОСТ

    Значение химических процессов в природе

    Значение химических процессов в природе невозможно охватить в полной степени без понимания содержания двух важнейших понятий химии – вещество и химическая реакция. Ведь природные и синтетические органические и неорганические вещества – строительный материал, из которого создан окружающий мир во всём его величии и разнообразии. Каждую секунду и даже за меньшие промежутки времени происходит множество химических реакций, вследствие которых одни вещества превращаются в другие.

    Химическую природу имеют и чрезвычайно важные процессы, которые существенно влияют на свойства окружающего мира, способы и формы сосуществования живого и неживого на планете Земля – это горение, дыхание, фотосинтез. С их течением тесно связаны биогеохимические процессы, характерные для биосферы и обусловленные деятельностью организмов.

    Большая французская революция в химии – именно так характеризуют учёные утверждение в химии кислородной теории горения А.Л. Лавуазье. Она открыла путь к правильному пониманию всех окислительных процессов с участием кислорода – горения, дыхания, гниения.

    Химические реакции – процесс превращения одних веществ в другие, постоянно происходят в природе. Реакции проходят между горными породами, воздухом и водой, в организмах растений, животных и человека, на различных небесных телах в Космосе.

    Химические реакции имеют огромное значение как для природы, так и для человечества. Их используют для добывания металлов, пластмасс, минеральных удобрений, медикаментов и многих других веществ.

    Реакции являются источником добывания энергии различного вида.

    Откуда же берётся энергия?

    Энергия накопляется в растениях в процессе фотосинтеза. Значение этого процесса для существования жизни на Земле тяжело переоценить. Именно зелёное растение является той единственной в мире лабораторией, которая усваивает солнечную энергию и сохраняет её в виде химических связей синтезированных им углеводородов. Зелёное растение образует питательные вещества для животного и растительного мира, которые не имеют зелёной окраски. Оно в буквальном понимании слова кормит, одевает и согревает нас. Горят дрова, нафта или газ – всё это результат его жизнедеятельности. Поглощённый сотни миллионов лет назад зелёным растением солнечны й луч сохранился до наших дней в виде каменного угля. В хлоропластах зелёных растений происходит фотосинтез – процесс образования органических веществ (сахаров) из неорганических (воды и углекислого газа). Этот процесс происходит лишь под действием света.

    Готовые работы на аналогичную тему

    Процесс фотосинтеза происходит и при искусственном освещении, что позволяет выращивать овощи на протяжении года.

    Во время фотосинтеза происходит такая реакция:

    Каждый год благодаря фотосинтезу на Земле синтезируется около 150 млрд т углеводородов и выделяется более 200 млрд т кислорода.

    Вода, которую растения всасывают корнями, и углекислый газ из воздуха превращаются в хлоропластах в глюкозу, а освобождённый кислород выходит в атмосферу. Кислород необходим для дыхания. В листьях глюкоза превращается в крахмал, крахмал может превращаться в сахар и частично оттекать от листа в другие органы растения.

    Часть кислорода под действием космических лучей превращается в озон, который образует озоновый слой. Он поглощает коротковолновые космические ультрафиолетовые лучи, которые пагубно действуют на живые организмы.

    С процессом фотосинтеза тесно связан другой естественный процесс – дыхание. Дыхание – характерный признак жизни как растительного, так и животного организма. Смерть организма характеризуется полным прекращением дыхания.

    Дыхание представляет собой комплекс тесно взаимосвязанных окислительно – восстановительных процессов, которые происходят с участием ферментов. Дыхание является источником энергии для всех биохимических процессов в организме. В процессе дыхания образуются вещества, необходимые для синтеза составных частей цитоплазмы.

    Освобождённая в процессе дыхания химическая энергия поддаётся превращениям, обуславливает ряд физиологических процессов в организме (рост, движение, усвоение питательных веществ). Часть её выделяется в виде тепла, часть накопляется в митохондриях в составе АТФ.

    Химическая реакция дыхания противоположна фотосинтезу:

    Широко распространено в природе молочнокислое брожение. Оно вызывается целой группой бактерий. Этот процесс используется при квашении капусты, огурцов, помидор, силоса, изготовлении кумыса, кефира, сметаны. Образованная при этом молочная кислота угнетает действие гнилостных бактерий. Закваска для приготовления чёрного хлеба, кроме дрожжей, содержит и бактерии молочнокислого брожения.

    Благодаря процессу фотосинтеза зелёные растения накопляют энергию в виде химических связей синтезированных ими органических соединений.

    Во время дыхания происходят окислительно – восстановительные реакции, в результате которых накопленная зелёными растениями энергия освобождается. Часть этой энергии используется на процессы жизнедеятельности, часть – на поддержание температуры тела (в случае растений – выделяется в атмосферу), а часть аккумулируется в митохондриях.

    Широко распространено и маслянокислое брожение, при котором образуется масляная кислота.

    Последствием маслянокислого брожения является прогорклость животного масла при длительном хранении.

    Большое значение в природе играют нитрификующие бактерии. Окисляя последовательно аммониак до нитратов, тем самим делают доступным Нитроген для усвоения растениями.

    Хемотрофные организмы содействуют процессам кругооборота веществ в природе.

    Круговорот веществ

    Горение, дыхание, фотосинтез имеют химическую природу и являются важными звеньями планетарных процессов – кругооборотов Оксигена и Карбона.

    Упрощённо кругооборот Оксигена в природе можно описать как процесс образования кислорода в результате фотосинтеза растений и использование его во время дыхания, в реакциях окисления и горения. Кругооборот Оксигена связывает атмосферу и гидросферу с земной корой.

    Карбон – составная всех органических веществ, его кругооборот связан с кругооборотом Оксигена. Горение ископаемого топлива, образование глюкозы и крахмала из углекислого газа и воды во время фотосинтеза, обменные процессы в живых организмах, гниение отмерших органических остатков – звенья кругооборота Карбона.

    Дыхание – череда процессов, в ходе которых органические вещества сложного строения окисляются с образованием углекислого газа и воды.

    Природные химические процессы в жизни человека

    Однако живая природа с давних времён была и остаётся неисчерпаемым источником органических веществ, важность которых невозможно переоценить.

    До нашего времени человечество использует органические вещества, выработанные живыми организмами, чтобы удовлетворить материальные потребности, прежде всего – в пищевых продуктах, удобной одежде, комфортном жилище, соблюдении гигиены, сохранении здоровья и т. п.

    Создание синтетических материалов, синтез искусственных радионуклидов обусловили появление новых токсических источников загрязнения окружающей среды, что, в конце концов, вызывает огромную угрозу для существования жизни на Земле.

    Успехи человечества в использовании природных ресурсов зависят от познания законов природы и умелого их использования.

    Читайте также: