Реферат на тему химические реакции

Обновлено: 05.07.2024

В качестве классификационных признаков могут быть выбраны следующие:

1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.

2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.

3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.

4. Природа переносимых частиц.

5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.

6. Тепловой эффект.

7. Явление катализа.

Классификация по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции.

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:

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3 ) 2 ,

так и относиться к числу окислительно-восстановительных:

2FеСl 2 + Сl 2 = 2FеСl 3 .

В органической химии такие реакции часто называют реакциями присоединения. В них обычно участвуют соединения, содержащие двойную или тройную связь. Разновидности реакций присоединения: гидрирование, гидратация, гидрогалогенирование, полимеризация. Примеры данных реакций:

Н 2 С = СН 2 + Н 2 → CН 3 – СН 3

HC=CH + HCl → H 2 C=CHCl

n СН 2 =СН 2 → (-СН 2 -СН 2 -)n

Реакции разложения.

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:

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.

С 2 Н 5 ОН → C 2 H 4 + Н 2 O

С 6 Н 14 → С 6 Н 6 + 4Н 2

C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8

Октан бутан бутен

C 2 H5Br → C 2 H 4 + НВг

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

природный каучук 2-метилбутадиен-1,3

Реакции замещения.

При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное:

Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным:

2Аl + Fe 2 O 3 = 2Fе + Аl 2 О 3

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2

2КВr + Сl 2 = 2КСl + Вr 2

2 КС lO 3 + l 2 = 2KlO 3 + С l 2 .

Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды:

СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2

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

В органической химии реакции замещения понимаются шире, то есть замещать может не один атом, а группа атомов или замещается не атом, а группа атомов. К разновидности реакции замещения можно отнести нитрование и галогенирование предельных углеводородов, ароматических соединений и спиртов:

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O

Реакции обмена.

Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями:

Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями:

ZnO + Н 2 SО 4 = ZnSО 4 + Н 2 О

AgNО 3 + КВr = АgВr + КNО 3

СrСl 3 + ЗNаОН = Сr(ОН) 3 + ЗNаСl.

Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации:

НСl + КОН = КСl + Н 2 О.

Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения:

NаНСО 3 + НСl = NаСl + Н 2 О + СО 2 ↑

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

НСООН + NaOH → HCOONa + Н 2 O

муравьиная кислота формиат натрия

Na 2 CO3 + Н 2 О NaHCO 3 + NaOH

карбонат натрия гидрокарбонат натрия

СО 3 + Н 2 О НСО 3 + ОН

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

уксусная этанол этиловый эфир уксусной кислоты

Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.

Газовые реакции

Реакции в растворах

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

Реакции между твердыми веществами

СаО ( тв ) +SiO 2 ( тв )

Число фаз, в которых находятся участники реакции.

Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.

Гомогенные (однофазные) реакции.

К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.

Гетерогенные (многофазные) реакции.

К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:

CO 2 (г) + NaOH(p-p) = NaHCO 3 (p-p).

СO 2 (г) + СаО(тв) = СаСO 3 (тв).

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

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

Природа переносимых частиц.

Протолитические реакции.

К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.

В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например:

К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.

Окислительно-восстановительные реакции.

Все химические реакции подразделяются на такие, в которых степени окисления не изменяются (например, реакция обмена) и на такие, в которых происходит изменение степеней окисления. Их называют окислительно-восстановительными реакциями. Ими могут быть реакции разложения, соединения, замещения и другие более сложные реакции. Например:

Zn + 2 H + → Zn 2 + + H 2 ↑

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

Подавляющее большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они играют исключительно важную роль.

Лиганднообменные реакции.

К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорноакцепторному механизму. Например :

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

Fe + 5CO = [Fe(CO) 5 ]

Al(OH) 3 + NaOH = [NaAl(OH) 4 ]

Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.

Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.

Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:

2КСlО 3 → 2КСl + ЗО 2 ↑,

или окисление глюкозы кислородом воздуха:

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О

Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.

Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом:

Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:

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

2SO 2 +O 2 2SO 3 + Q

Следовательно, данные реакции не идут до конца, потому, что одновременно происходят две реакции — прямая (между исходными веществами) и обратная (разложение продукта реакции).

Классификация по тепловому эффекту.

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате реакции, называется тепловым эффектом данной реакции. По тепловому эффекту реакции делят:

Протекают с выделением тепла

СН 4 + 2O 2 → СО 2 + 2Н 2 O + Q

Н 2 + Cl 2 → 2HC l + Q

Протекают с поглощением тепла

2Н 2 O → 2Н 2 + O 2 - Q

Классификация с учетом явления катализа.

К ним относятся все процессы с участием катализаторов.

2SO 2 + O 2 2SO 3

К ним относятся любые мгновенно протекающие реакции в растворах

BaCl 2 + H 2 SO 4 = 2HCl + BaSO 4 ↓

Вещества, взаимодействуя друг с другом, подвергаются различным изменениям и превращениям. Например, бериллий взаимодействуя с кислородом воздуха при температуре свыше 500 о С, превращается в оксид бериллия; уголь, сгорая, образует углекислый газ, и т.п.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, и при этом не происходит изменения состава ядер атомов, называются химическими.

Окисление на воздухе, горение, получение металлов из руд, ржавление железа – все это химические явления. Иначе их называют химическими превращениями, химическими реакциями или химическими взаимодействиями.

Целью данной работы является изучение особенностей химических реакций и их классификацию.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 17 страниц.

1. Понятие о химических реакциях

Химические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях. Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения и называются химическими реакциями .

Часто встречается и такое определение: химической реакцией называется процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).

Реагенты - вещества, вступающие в химическую реакцию.

Продукты - вещества, образующиеся в результате химической реакции.

Реагенты → Продукты

Химические реакции всегда сопровождаются физическими эффектами - поглощением или выделением теплоты, изменениями агрегатного состояния и окраски веществ; по наличию этих эффектов часто судят о протекании реакций (рис.1).


Рисунок 1 – Признаки химических реакций

Химические реакции следует отличать от физических процессов , изменяющих только внешнюю форму или агрегатное состояние вещества (но не его состав). Условия, которые должны выполняться, чтобы произошла химическая реакция:

1. Необходимо, чтобы реагирующие вещества соприкоснулись и чем больше площадь их соприкосновения, тем быстрее произойдет химическая реакция.

2. Некоторые реакции идут без нагревания, для некоторых реакций оно необходимо.

3. Некоторые реакции протекают под действием электрического тока и света

Химические реакции записываются посредством химических уравнений , содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции, например:

H2 + Cl2 = 2HCl
исходные вещества продукт реакции

Рисунок 1 – Признак классификации химических реакций

Рассмотрим более подробно каждый из типов химических реакций.

1. Классификация по числу и составу реагентов и конечных веществ (табл.1).

Таблица 1 - Типы химических реакций и их механизмы

Химические реакции соединения Химические реакции разложения Химические реакции замещения Химические реакции ионного обмена
A + B = AB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное AB = A + B Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ A + BC =AC + B Атом простого вещества замещает один из атомов сложного AB+CD = AD+CB Сложные вещества обмениваются своими составными частями

1. Реакции соединения. Д.И.Менделеев определял соединение как реакцию, «при которой из двух веществ происходит одно. Итак, при реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава

A + B + C = D

К реакциям соединения относят процессы горения простых веществ (серы, фосфора, углерода) на воздухе. Например, углерод горит на воздухе С+О2 =СО2 (конечно эта реакция протекает постепенно, сначала образуется угарный газ СО). Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений - являются экзотермическими.

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

СаСО3 + СО2 + Н2О = Са (НСО3)2

так и относиться к числу окислительно-восстановительных

2FеСl2 + Сl2 = 2FеСl3.

2. Реакции разложения. Химические реакции разложения, по Менделееву, «составляют случаи, обратные соединению, то есть такие, при которых одно вещество даёт два, или, вообще, данное число веществ — большее их число.

Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества

Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Примером реакции разложение может служить химическая реакция разложения мела (или известняка под воздействием температуры): СаСО3 =СаО+СО2 . Для проведения реакции разложения, как правило, требуется нагревание. Такие процессы — эндотермические, т.е. протекают с поглощением теплоты. Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей кислородсодержащих кислот

CuSO4 5H2O = CuSO4 + 5H2O,

Cu(OH)2 = CuO + H2O,

H2SiO3 = SiO2 + H2O.

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

4HNO3 = 2H2O + 4NO2O + O2O,

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,

(NH4) 2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.

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

Реакции разложения в органической химии, в отличие от реакций разложения в неорганической химии, имеют свою специфику. Их можно рассматривать как процессы, обратные присоединению, поскольку в результате чаще всего образуются кратные связи или циклы.

Реакции разложения в органической химии носят название крекинга

С18H38 = С9H18 + С9H20

или дегидрирования C4H10 = C4H6 + 2H2.

В реакциях двух других типов число реагентов равно числу продуктов.

При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное А + ВС = АВ + С

Например, опустив стальной гвоздь в раствор медного купороса получаем железный купорос (железо вытеснило медь из её соли) Fe+CuSO4 = FeSO4 +Cu.

Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным

2Аl + Fe2O3 = 2Fе + Аl2О3,

Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2,

2КВr + Сl2 = 2КСl + Вr2,

2КСlO3 + l2 = 2KlO3 + Сl2.

Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны.

Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды

СаСО3+ SiO2 = СаSiO3 + СО2,

Са3(РО4)2 + ЗSiO2 = ЗСаSiO3 + Р2О5.

Иногда эти реакции рассматривают как реакции обмена

СН4 + Сl2 = СН3Сl + НСl.

4. Реакции обмена (в том числе и нейтрализации). Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями

АВ + СD = АD + СВ

Большое их число протекает в водных растворах. Примером химической реакции обмена может служить нейтрализация кислоты щёлочью

Здесь в реагентах (веществах, стоящих слева) ион водорода из соединения HCl обменивается с ионом натрия из соединения NaOH, в результате чего образуется раствор поваренной соли в воде.

Если при реакциях замещения протекают окислительно-восстановительные процессы, то реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями

ZnO + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2О,

AgNО3 + КВr = АgВr + КNО3,

СrСl3 + ЗNаОН = Сr(ОН)3 + ЗNаСl.

Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации

НСl + КОН = КСl + Н2О.

Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения

NаНСО3 + НСl = NаСl + Н2О + СО2↑,

Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2Н2О,

СН3СООNа + Н3РО4 = СН3СООН + NаН2РО4.

К окислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакции замещения и те реакции разложения и соединения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество. В более обобщенном варианте (уже с учетом и органической химии), все реакции с участием простых веществ. И, наоборот, к реакциям, идущим без изменения степеней окисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся все реакции обмена.

В зависимости от агрегатного состояния реагирующих веществ различают следующие реакции:

1. Газовые реакции:

2. Реакции в растворах:

NaОН(р-р) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н2О(ж).

3. Реакции между твердыми веществами:

СаО(тв) +SiO2(тв) = СаSiO3(тв).

3. Классификация реакций по числу фаз

Под фазой понимают совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.

Все многообразие реакций с этой точки зрения можно разделить на два класса.

1. Гомогенные (однофазные) реакции . К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.

2. Гетерогенные (многофазные) реакции . К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах. Например:

CO2(г) + NaOH(p-p) = NaHCO3(p-p),

СO2(г) + СаО (тв) = СаСO3(тв),

Na2SO4(р-р) + ВаСl3(р-р) = ВаSО4(тв)↓ + 2NaСl(p-p),

Са(НСО3)2(р-р) + Н2SО4(р-р) = СО2(г)↑ +Н2О(ж) + СаSО4(тв)↓.

1. Протолитические реакц ии

К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.

В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например

CH3COOH+ H2O = CH3COO- + H3O+

кислотаI основаниеI основаниеII кислотаII,

NH3 + H2O = NH4+ + OH-

основаниеI кислотаII кислотаII основаниеII.

К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.

2. Окислительно-восстановительные реакции.

К таковым относят реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:

Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑,

FeS2 + 8HNO3(конц) = Fe(NO3)3 + 5NO↑ + 2H2SO4 + 2H2O.

3. Лиганднообменные реакции

К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. Например:

Cu(NO3)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](NO3)2,

Al(OH)3 + NaOH = [NaAl(OH)4].

Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.

4. Реакции атомно-молекулярного обмена.

К данному типу реакций относятся многие из изучаемых в органической химии реакций замещения, протекающие по радикальному, электрофильному или нуклеофильному механизму.

Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.

Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом А + В АВ.

Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например

СН3СООН + С2Н5ОН СН3СООС2Н5 + Н2О.

Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании

2КСlО3 → 2КСl + ЗО2↑,

или окисление глюкозы кислородом воздуха

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О.

6. Знак теплового эффекта

Знак теплового эффекта разделяет все реакции на: экзотермические реакции, протекающие с экзо-эффектом - выделение энергии в форме теплоты (Q>0, ∆H 0):

Такие реакции относят к термохимическим.

Химическая реакция - это процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению. При химических реакциях обязательно происходит изменение веществ, при котором рвутся старые и образуются новые связи между атомами.

Признаки химических реакций: выделяется газ, выпадет осадок, происходит изменение окраски веществ, выделяется или поглощается тепло, свет и др.

Химические реакции записываются посредством химических уравнений, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. Уравнение химической реакции - это представление химического процесса с помощью знаков, химических формул и коэффициентов перед ними.

Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки. В работе рассмотрена следующая классификация химических реакций.

I. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции:

1) Реакции соединения - это реакции, в ходе которых из двух или нескольких веществ образуется одно вещество более сложного состава. Реакции соединения простых веществ всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. В реакциях соединения могут участвовать и сложные вещества.

2) Реакции разложения - реакции, при протекании которых из одного сложного вещества образуются два или несколько более простых веществ. Продуктами разложения исходного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Реакции разложения обычно протекают при нагревании веществ и являются эндотермическими реакциями. Как и реакции соединения, реакции разложения могут протекать с изменением или без изменения степеней окисления элементов;

3) Реакции замещения - это реакции между простыми и сложными веществами, при протекании которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества. В результате реакции замещения образуются новое простое и новое сложное вещество. Эти реакции почти всегда являются окислительно-восстановительными реакциями.

4) Реакции обмена - это реакции между двумя сложными веществами, молекулы которых обмениваются своими составными частями. Реакции обмена всегда протекают без переноса электронов, т. е. не являются окислительно-восстановительными реакциями. В результате реакций обмена обычно образуются: осадок, газ, слабый, электролит (вода).

II. По признаку изменения степени окисления

1) Реакции, которые идут без изменения степени окисления - реакции нейтрализации.

III. В зависимости от присутствия катализатора

1) Некаталитические (идут без присутствия катализатора)

2) Каталитические (идут с присутствием катализатора)

IV. По признаку теплового эффекта

1) Экзотермические (с выделением теплоты)

2) Эндотермические (с поглощением теплоты)

V. По признаку обратимости

1) Необратимые (протекают только в одном направлении)

2) Обратимые (протекающие одновременно в прямом и обратном направлении)

VI. По признаку однородности

1) Гомогенные (протекающие в однородной системе)

2) Гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)

Список используемой литературы

1. Габриелян О.С. Химия. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / О.С.Габриелян. - М.: Дрофа.- 304 с.

2. Иванова Р.Г. Химия. Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Р.Г.Иванова, А.А.Каверина. – М.: Просвещение, 2001. – 287 с.

3. Кузнецова Н.Е. Химия. Учебник. 8 класс / Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара, А.Ю.Жегин М.: Вентана-Граф, 2005. – 224 с.

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.

    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.

    Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 14 страниц.

    1. Общее понятие о химической реакции

    Химическая реакция - это превращение одних веществ в другие. Однако, такое определение нуждается в существенном дополнении.

    Так, например, в ядерном реакторе или в ускорителе тоже одни вещества превращаются в другие, но такие превращения химическими не называют. В чем же здесь дело? В ядерном реакторе происходят ядерные реакции. Они заключаются в том, что ядра элементов при столкновении с частицами высокой энергии (ими могут быть нейтроны, протоны и ядра иных элементов) - разбиваются на осколки, представляющие собой ядра других элементов. Возможно и слияние ядер между собой. Эти новые ядра затем получают электроны из окружающей среды и, таким образом, завершается образование двух или нескольких новых веществ. Все эти вещества являются какими-либо элементами Периодической системы. В отличие от ядерных реакций, в химических реакциях не затрагиваются ядра атомов. Все изменения происходят только во внешних электронных оболочках. Разрываются одни химические связи и образуются другие.

    Таким образом, химическими реакциями называются явления, при которых одни вещества, обладающие определенным составом и свойствами, превращаются в другие вещества - с другим составом и другими свойствами. При этом в составе атомных ядер изменений не происходит.

    Выделим признаки и условия химических реакций (рис.1, 2).


    Рисунок 1 – Признаки химических реакций


    Рисунок 2 – Условия проведения химических реакций

    Рассмотрим типичную химическую реакцию: сгорание природного газа (метана) в кислороде воздуха (данную реакцию можно наблюдать дома, у кого есть газовая плита) на рисунке 3.


    Рисунок 3 - Сгорание природного газа (метана) в кислороде воздуха

    Метан СН4 и кислород О2 реагируют между собой с образованием диоксида углерода СО2 и воды Н2О. При этом разрываются связи между атомами С и Н в молекуле метана и между атомами кислорода в молекуле О2. На их месте возникают новые связи между атомами С и О, Н и О.

    На рисунке 3 хорошо видно, что для успешного осуществления реакции на одну молекулу метана надо взять две молекулы кислорода. Однако записывать химическую реакцию с помощью рисунков молекул не слишком удобно, поэтому для записи химических реакций используют сокращенные формулы веществ - такая запись называется уравнением химической реакции.


    Рисунок 4 – Уравнение реакции

    Уравнение химической реакции показанной на рисунке 3 выглядит следующим образом

    CH4 +2O2 = CO2 + 2H2O

    Количество атомов разных элементов в левой и правой частях уравнения одинаково. В левой части один атом углерода в составе молекулы метана (СН4), и в правой - тот же атом углерода мы находим в составе молекулы СО2. все четыре водородных атома из левой части уравнения мы обязательно найдем и в правой - в составе молекул воды.

    В уравнении химической реакции для выравнивания количества одинаковых атомов в разных частях уравнения используются коэффициенты, которые записываются перед формулами веществ.


    Рассмотрим другую реакцию - превращение оксида кальция СаО (негашеной извести) в гидроксид кальция Са(ОН)2 (гашеную известь) под действием воды (рис.5).


    Рисунок 5 - Оксид кальция СаО присоединяет молекулу воды Н2О

    с образованием гидроксида кальция Са(ОН)2

    В отличие от математических уравнений, в уравнениях химических реакций нельзя переставлять левую и правую части. Вещества в левой части уравнения химической реакции называются реагентами, а в правой - продуктами реакции.

    Если сделать перестановку левой и правой части в уравнении из рисунка 5, то получим уравнение совсем другой химической реакции

    Ca(OH)2 = CaO + H2O

    Если реакция между СаО и Н2О (рис. 4) начинается самопроизвольно и идет с выделением большого количества теплоты, то для проведения последней реакции, где реагентом служит Са(ОН)2, требуется сильное нагревание. Добавим также, что реагентами и продуктами могут быть не обязательно молекулы, но и атомы - если в реакции участвует какой-нибудь элемент или элементы в чистом виде, например

    H2 + CuO = Cu + H2O

    Таким образом, мы подошли к классификации химических реакций, которую рассмотрим в следующей главе.

    2. Классификация химических реакций

    В процессе изучения химии приходится встречаться с классификациями химических реакций по различным признакам (табл.1).

    Таблица 1 - Классификация химических реакций

    тепловому эффекту

    Экзотермические – протекают с выделением энергии

    4Р + 5О2 = 2Р2О5 + Q; CH4 + 2О2 → СО2 + 2H2O + Q

    Эндотермические – протекают с поглощением энергии

    Cu(OH)2 CuO + H2O Q; C8H18 C8H16 + H2 – Q

    числу и составу исходных и

    образовавшихся веществ

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


    СаСО3 СаО + СО2 C2H5OH → C2H4 + H2O

    Реакции соединения – из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное: 2H2 + О2 → 2H2O C2H4 + H2 → C2H6

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

    Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

    Реакции обмена – два сложных вещества обмениваются составными частями: AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

    HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O

    агрегатному состоянию реагирующих веществ

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

    Fe(т) + CuCl2(р-р) → Cu(т) + FeCl2(р-р)

    2Na(т) + 2C2H5OH(ж) → 2C2H5ONa(р-р) + H2(г) ↑

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

    C2H5OH(ж) + CH3COOH(ж) → CH3COOC2H5(ж) + H2O(ж)

    наличию катализатора

    Каталитические 2H2O2 2H2O + О2↑ C2H4 + H2 C2H4


    Некаталитические S + О2 SO2 C2H2 + 2Cl2 → C2H2 Cl4

    направлению

    Необратимые – протекают в данных условиях только в одном направлении: H2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl

    CH4 + 2О2 → СО2 + 2H2O

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

    3H2 + N2 ↔ 2NH3 ; C2H4 + H2 ↔ C2H6

    изменению степени окисления атомов элементов

    Окислительно-восстановительные – реакции, идущие с изменением степени окисления: Fe0 + 2H+1Cl-1 → Fe2+Cl2-1 + H20

    H+1C0O-2 H+1 + H2 → C-2 H3+1 O-2 H+1

    Неокислительно-восстановительные – реакции, идущие без изменения степени окисления: S+4O4-2 + H2O → H2+ S+4O4-2

    CH3NH2 + HCl → (CH3NH3)Cl

    Как видим, существует различные способы классификации химических реакций, из которых более подробно мы рассмотрим следующие.

    По признаку изменения числа исходных и конечных веществ. Здесь можно найти 4 типа химических реакций (рис.6): реакции соединения, реакции разложения, реакции обмена, реакции замещения.


    Рисунок 6 – Классификация химических реакций по признаку изменения числа исходных и конечных веществ

    Приведем примеры таких реакций. Для этого воспользуемся уравнением получения гашеной извести и уравнению получения негашеной извести

    СаО + Н2О = Са(ОН)2

    Са(ОН)2 = СаО + Н2О

    Эти реакции относятся к разным типам химических реакций.

    Первая реакция является типичной реакцией соединения, поскольку при ее протекании две молекулы реагентов СаО и Н2О соединяются в одну, более сложную молекулу Са(ОН)2.

    Вторая реакция Са(ОН)2 = СаО + Н2О является типичной реакцией разложения: здесь реагент Ca(OH)2 разлагается с образованием двух других, более простых веществ (продуктов реакции).

    В реакциях обмена количество реагентов и продуктов обычно одинаково. В таких реакциях исходные вещества обмениваются между собой атомами и даже целыми составными частями своих молекул. Например, при сливании раствора CaBr2 с раствором HF выпадает осадок. Происходит реакция, в которой ионы кальция и водорода обмениваются между собой ионами брома и фтора

    CaBr2 + 2HF = CaF2¯ + 2HBr

    При сливании растворов CaCl2 и Na2CO3 тоже выпадает осадок, потому что ионы кальция и натрия обмениваются между собой частицами CO32- и Cl–

    CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2NaCl

    Стрелка рядом с продуктом реакции показывает, что это соединение нерастворимо и выпадает в осадок. Таким образом, стрелку можно использовать и для обозначения удаления какого-нибудь продукта из химической реакции в виде осадка (¯ ) или газа ( ), например:

    Zn + 2HCl = H2 + ZnCl2

    Последняя реакция относится к еще одному типу химических реакций - реакциям замещения. Цинк заместил водород в его соединении с хлором - в HCl. Водород при этом выделяется в виде газа.

    Реакции замещения внешне могут быть похожи на реакции обмена. Отличие заключается в том, что в реакциях замещения обязательно участвуют атомы какого-нибудь простого вещества, которые замещают атомы одного из элементов в сложном веществе, например

    2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 – это реакция замещения;

    в левой части уравнения есть простое вещество-молекула хлора Cl2, и в правой части есть простое вещество – молекула брома Br2.

    В реакциях обмена - и реагенты и продукты являются сложными веществами, например

    CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2NaCl – это реакция обмена;

    в этом уравнении реагенты и продукты - сложные вещества.

    Деление всех химических реакций на реакции соединения, разложения, замещения и обмена - не единственное.

    Рассмотрим способ классификации по признаку изменения (или отсутствия изменения) степеней окисления у реагентов и продуктов. По этому признаку все реакции делятся на окислительно-восстановительные реакции и все прочие (т.е. не окислительно-восстановительные).


    Рисунок 7 – Реакции с изменением степени окисления элементов

    Так, рассмотренная выше реакция между Zn и HCl является не только реакцией замещения, но и окислительно-восстановительной реакцией, потому что в ней изменяются степени окисления реагирующих веществ

    Zn0 + 2H+1Cl = H20 + Zn+2Cl2

    это реакция замещения и одновременно окислительно-восстановительная реакция.

    Окислительно-восстановительными являются также:

    - реакции метана с кислородом (рис. 1):


    меняют степень окисления углерод и кислород;

    - реакция оксида меди с водородом:


    меняют степень окисления водород и медь;

    - реакция бромида натрия с хлором:


    меняют степень окисления бром и хлор.

    Важно также отметить, что по разным признакам одна и та же реакция может быть отнесена одновременно к нескольким типам, например

    - эта реакция относится к реакциям: соединения, экзотермическим, окислительно-восстановительным, каталитическим и обратимым.

    К окислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакции замещения и те реакции разложения и соединения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество.

    В более обобщенном варианте (уже с учетом и органической химии): все реакции с участием простых веществ, и наоборот, к реакциям, идущим без изменения степеней окисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся все реакции обмена.

    К окислительно-восстановительным относятся подавляющее большинство химических реакций, они играют исключительно важную роль.

    Классификация окислительно-восстановительных реакций

    Межмолекулярные (окислитель и восстановитель - разные вещества):


    Внутримолекулярные (окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же вещества):


    Диспропорционирование [дисмутация] (степень окисления одного и того же элемента и повышается и понижается):


    Контрпропорционирование [конмутация] (взаимодействие окислителя и восстановителя, в состав которых входит один и тот же элемент в разных степенях окисления):


    Продуктом является вещество с элементом в промежуточной степени окисления.

    Таким образом, мы узнали, что такое химическая реакция, выявили признаки химических реакций, сформировали представления о причинах и условия протекания химических реакций и систематизировали и обобщили представление о классификации химических реакций.

    Завершая работу, кратко отметим следующее.

    Вещества, взаимодействуя друг с другом, подвергаются различным изменениям и превращениям.

    Химическая реакция — это 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 химических элементов, при этом происходит перераспределение электронов и ядер и образуются новые химические вещества.

    Химические реакции могут сопровождаться выделением тепла, испусканием света, изменением агрегатного состояния веществ, появлением запаха, образованием газа и т.п.

    Для описания химических реакций используют химические уравнения, в левой части которых указывают исходные вещества, в правой - продукты.

    Обе части уравнения соединены знаком равенства (в этом случае кол-во атомов хим. элементов справа и слева должно быть уравнено с помощью стехиометрического коэффициента, стрелкой (в случае необратимых хим. превращений) или прямой и обратной стрелками (для обратимых реакций).

    Химические реакции могут осуществляться как один элементарный акт (стадия) (простые реакции) или через последовательность отдельных стадий (сложные реакции), составляющих в совокупности механизм реакции.

    Существуют различные системы классификации химических реакций.

    Наиболее широко используют следующую классификацию:

    а) по числу и составу исходных веществ и продуктов, которые подразделяют на:

    - реакции соединения - реакции, при которых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество:

    - реакции разложения - реакции, в результате которых из одного вещества образуется несколько новых веществ:

    - реакции замещения - реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают в молекулах других веществ:

    - реакции обмена - реакции, в результате которых два вещества обмениваются атомами или группировками атомов, образуя два новых вещества:

    б) выделение или поглощение теплоты: подразделяются на экзотермические и эндотермические. Выделение или поглощение энергии может быть обозначено в уравнении реакции соответственно знаком +Q или -Q.

    Реакции разложения обычно протекают с поглощением энергии, а присоединения — с выделением энергии.

    в) изменение степени окисления химических элементов: реакции, в результате которых некоторые элементы, входящие в состав исходных веществ и продуктов, меняют свои степени окисления.

    г) наличие или отсутствие катализатора. Реакции, идущие с участием катализаторов, называются каталитическими. Не все реакции нуждаются в катализаторах, но многие без катализаторов практически идти не могут.

    д) обратимость реакций: делят на обратимые и необратимые.

    - реакции, протекающие в двух противоположных направлениях, называются обратимыми,

    - реакции, протекающие только в одном направлении - необратимыми.

    Признаками необратимости реакций в растворах является образование малодиссоциирующего вещества (осадка, газа или воды).

    Кроме того, одна и та же реакция по разным признакам может быть отнесена одновременно к нескольким типам.

    Список используемой литературы

    1. Габриелян О.С. Химия. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / О.С.Габриелян. - М.: Дрофа.- 304 с.

    2. Иванова Р.Г. Химия. Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений / Р.Г.Иванова, А.А.Каверина. – М.: Просвещение, 2001. – 287 с.

    3. Кузнецова Н.Е. Химия. Учебник. 8 класс / Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара, А.Ю.Жегин М.: Вентана-Граф, 2005. – 224 с.

    • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
    • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

    Государственное бюджетное образовательное учреждение

    Средняя общеобразовательная школа №225 Адмиралтейского района Санкт-Петербурга

    Химические реакции и их классификация

    Выполнила ученица 9а класса

    Ванчикова Аяна Бальжиновна

    Учитель химии: Воронаев Иван Геннадьевич

    Введение

    Среди проблем, связанных с зубрёжкой школьной программы, моё пристальное внимание в последние годы привлекает вопрос о кратком, абсолютно всем понятном конспекте-реферате. Информация по теме разбросана в разных источниках, а в школьном учебнике указана в различных параграфах, поэтому целями моего реферата стали сбор найденной информации и интуитивного, понятного структурирования. Это поможет разложить по полочкам свои знания, а в дальнейшем повторять тему, не сидя за миллионами учебников в свое свободное время.

    Химические реакции

    Химические свойства веществ выявляются в химических реакциях . Химическая реакция заключается в разрыве одних и образовании других связей. Химическая реакция изображается в общем виде уравнением

    где вещества A и B , вступившие в реакцию называют реагентами (или исходными веществами), а новые вещества C и D , образующиеся в результате протекания реакции, - продуктами (или конечными веществами). Целочисленные параметры a , b , c и d в уравнении реакции называют стехиометрическими коэффициентами.

    Химические реакции классифицируются несколькими способами:

    По числу и составу реагентов и продуктов:

    Реакция соединения 2 Na + Cl 2 → 2 NaCl

    Реакция разложения 2 HgO =2 Hg → O ₂

    Реакция замещения 2 Al + Fe ₂ O ₃→2 Fe + Al ₂ O ₃

    Реакция обмена 2 NaOH + H ₂ SO ₄→ Na ₂ SO ₄+2 H ₂ O

    Выше указанные виды часто сочетаются в более сложных реакциях, например,

    Эта реакция – одновременно и реакция двойного обмена, и реакция разложения, так как промежуточно образующаяся угольная кислота H 2 CO 3 неустойчива и разлагается на CO 2 и H 2 O .

    По тепловому эффекту:

    Экзотермическая реакция —реакция, протекающая с выделением тепла (+ Q )

    Самые типичные экзотермические реакции—это реакции горения: CH ₄+2 O ₂→ CO ₂+2 H ₂ O + Q

    Иногда количество тепла настолько велико, что происходит выделение и тепла, и света, так обычно происходят взрывы.

    Эндотермическая реакция —реакция, протекающая с поглощением тепла (- Q )

    Примером эндотермической реакции может служить процесс фотосинтеза, при котором энергия света преобразовывается в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл/бактериохлорофилл)

    По направлению протекания процесса:

    Необратимые реакции —это реакции, которые протекают только в прямом направлении и завершаются полным превращением реагентов в продукты.

    KOH + HNO ₃→ KNO ₃+ H ₂ O

    Обратимые реакции —это реакции, которые протекают одновременно в прямом и обратном направлениях, при этом реагенты превращаются в продукты лишь частично (то есть реакции идут не до конца слева направо).

    По наличию границы раздела между веществами:

    Гомогенные реакции —это реакции, протекающие в одной фазе, например, между двумя газами: Н 2 +Cl 2 → 2HCl

    Гетерогенные реакции —это реакции, протекающие га границе двух фаз, например, CuO+ H2 → Cu+H2O

    По наличию катализатора:

    Катализатор — вещество, которое ускоряет скорость химической реакции, но само при этом не расходуется.

    Ингибитор — вещество, замедляющее или предотвращающее протекание химической реакции.

    Следует понимать, что катализатор участвует в реакции и претерпевает ряд изменений (каталитический цикл), превращается в промежуточные соединения, которые разрушаются к концу каталитического цикла, превращаясь в исходный катализатор. Поэтому иногда в учебниках встречается формулировка: "катализатор в реакции не расходуется".

    Каталические реакции —это реакции, протекающие с участием катализатора.

    Некаталические реакции —это реакции, протекающие без участия катализатора.

    Ингибиторы используются в быту и в промышленности для подавления протекания нежелательных процессов: старения полимеров, окисления топлива и смазочных масел, пищевых жиров и других, например, ортофосфорная кислота замедляет процессы окисления железа (коррозию), поэтому ее используют для предотвращения ржавления. Часто ингибиторы используются в медицине, в лекарственных препаратах, например, ингибиторы образования ферментов.

    Окислительно-восстановительные реакции

    Окислительно-восстановительные реакции – это химические реакции, протекающие с изменением степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ.

    Окисление – это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Если атом отдаёт свои электроны, то он приобретает положительный заряд, например:

    Zn 0 – 2 e = Zn 2+ .

    Восстановление – это процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом. Если атом присоединяет электроны, то он превращается в отрицательно заряженный ион:

    Вывод

    Проделанная мной работа позволит информации легче усваиваться, а в будущем повторять её. Мне удалось написать текст так, что он не наполнен лишней водой, а его оформление позволяет свободно ориентироваться в нем, будто писали его вы, а не я. Думаю, я выполнила цель своего реферата. Тема стала более раскрытой, а я—больше разбираться в ней.

    Читайте также: