В В Е Д Е Н И Е Химические реакции– химические процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие отличающиеся от них по составу и (или) - презентация

1

2

3 В В Е Д Е Н И Е Химические реакции– химические процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие отличающиеся от них по составу и (или) строению. Химические реакции – химические процессы, в результате которых из одних веществ образуются 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. При химических реакциях обязательно происходит изменение веществ, при котором рвутся старые и образуются новые связи между атомами. Признаки химических реакций: 1) Выделяется газ 2)Выпадет осадок 3) Происходит изменение окраски веществ 4)Выделяется или поглощается тепло, свет Рассмотрим классификацию химических реакций по различным признакам. Рассмотрим классификацию химических реакций по различным признакам.

4 1. По числу и составу реагирующих веществ: Реакции, идущие без изменения состава веществ В неорганической химии к таким реакциям можно В неорганической химии к таким реакциям можно отнести процессы получения аллотропных модификаций отнести процессы получения аллотропных модификаций одного химического элемента, например: одного химического элемента, например: С (графит) С (алмаз) С (графит) С (алмаз) 3О 2 (кислород) 2О 3 (озон) Sn (белое олово) Sn (серое олово) S (ромбическая) <=> S (пластическая) S (ромбическая) <=> S (пластическая) Р (красный) <=> Р (белый) Р (красный) <=> Р (белый) КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ:

5 Реакции, идущие с изменением состава вещества 1. Реакции соединения – это такие реакции, при которых из двух и более веществ образуется одно сложное вещество. В неорганической химии все многообразие реакции В неорганической химии все многообразие реакции соединения можно рассмотреть на примере реакции получения серной кислоты из серы: а) получение оксида серы(IV): S + O 2 SO 2 - из двух простых веществ образуется одно сложное, б) получение оксида серы(VI): 2SO 2 + O 2 2SO 3 - из простого и сложного веществ образуется одно сложное, б) получение оксида серы(VI): 2SO 2 + O 2 2SO 3 - из простого и сложного веществ образуется одно сложное, в) получение серной кислоты: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - из двух сложных веществ образуется одно сложное. в) получение серной кислоты: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - из двух сложных веществ образуется одно сложное. ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

6 2. Реакции разложения – это такие реакции, при которых из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ. В неорганической химии все многообразие таких реакций можно рассмотреть на блоке реакций получения кислорода лабораторными способами: а) разложение оксида ртути(II): 2HgO t 2Hg + O 2 - из одного сложного вещества образуются 2HgO t 2Hg + O 2 - из одного сложного вещества образуются два простых. два простых. б) разложение нитрата калия: 2KNO 3 t 2KNO 2 + O 2 - из одного сложного вещества 2KNO 3 t 2KNO 2 + O 2 - из одного сложного вещества образуются одно простое и одно сложное. образуются одно простое и одно сложное. в) разложение перманганата калия: 2KMnO 4 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 - из одного сложного вещества 2KMnO 4 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 - из одного сложного вещества 2KMnO 4 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 2KMnO 4 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 образуются два сложных и одно простое. образуются два сложных и одно простое. ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

7 3. Реакции замещения – это такие реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы какого- нибудь элемента в сложном веществе. В неорганической химии примером таких процессов может В неорганической химии примером таких процессов может служить блок реакций, характеризующих свойства металлов: а) взаимодействие щелочных или щелочноземельных металлов с водой: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 водой: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 Са + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + H 2 Са + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + H 2 б) взаимодействие металлов с кислотами в растворе: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 в) взаимодействие металлов с солями в растворе: Fe + Cu SO 4 = FeSO 4 + Cu г) металлотермия: 2Al + Cr 2 O 3 t Al 2 O 3 + 2Cr ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

8 4. Реакции обмена – это такие реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями Эти реакции характеризуют свойства электролитов и в Эти реакции характеризуют свойства электролитов и в растворах протекают по правилу Бертолле, то есть только в том случае, если в результате образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (например, Н 2 О). В неорганической это может быть блок реакций, В неорганической это может быть блок реакций, характеризующих свойства щелочей: а) реакция нейтрализации, идущая с образованием соли и воды: NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O или в ионном виде: ОН - + Н + = Н 2 О б) реакция между щелочью и солью, идущая с образованием газа: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH H 2 O в) реакция между щелочью и солью, идущая с образованием осадка: СиSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4 ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

9 2. По изменению степеней окисления химических элементов, образующих вещества: Окислительно-восстановительные реакции: Окислительно-восстановительные реакции – реакции, идущие Окислительно-восстановительные реакции – реакции, идущие с изменением степеней окисления элементов. К ним относится множество реакций, в том числе все реакции К ним относится множество реакций, в том числе все реакции замещения, а также те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество: а) Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 б) 2Мg + O 2 = 2MgO 2Мg + O 2 = 2MgO2Мg + O 2 = 2MgO Mg – 2e¯ Mg – окисление Mg – 2e¯ Mg 2 – окисление Н + 2e¯ H 2 – восстановление O 2 + 4e¯ 2O 1 – восстановление ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

10 Не окислительно-восстановительные реакции: К ним относятся все реакции ионного обмена, например: Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + Н 2 СО 3 Но т.к. угольная кислота – очень слабая, она может существовать только в разбавленных растворах, а в присутствии более сильных кислот неустойчива и разлагается на углекислый газ и воду. Таким образом, окончательное уравнение имеет вид: Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O, многие реакции соединения : Li 2 O + H 2 O = 2LiOH а также многие реакции разложения: 2Fe(OH) 3 t Fe 2 O 3 + 3H 2 O Не окислительно-восстановительные реакции – реакции, идущие без изменения степеней окисления элементов. Не окислительно-восстановительные реакции – реакции, идущие без изменения степеней окисления элементов. ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

11 3. По участию катализатора: Катализаторы – это вещества, участвующие в химической реакции и Катализаторы – это вещества, участвующие в химической реакции и изменяющие ее скорость или направление, но по окончании реакции остающиеся неизменными качественно и количественно. Некаталитические реакции: Некаталитические реакции - реакции, идущие без участия катализатора: 2HgO t 2Hg + O 2 2HgO t 2Hg + O 2 2Al + 6HCl t 2AlCl 3 + 3H 2 2Al + 6HCl t 2AlCl 3 + 3H 2 Каталитические реакции: Каталитические реакции – реакции, идущие с участием катализатора: H 2 O H 2 O 4Al + 3I 2 2AlI 3 4Al + 3I 2 2AlI 3 t,MnO 2 t,MnO 2 2KClO 3 2KCl + 3O 2 2KClO 3 2KCl + 3O 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

12 4. По агрегатному состоянию реагирующих веществ (фазовому составу): Гетерогенные реакции: Гетерогенные реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях (в разных фазах): FeO(т) + СО(г) Fe(т) + СО 2 (г) + Q Гетерогенные реакции – реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях (в разных фазах): FeO(т) + СО(г) Fe(т) + СО 2 (г) + Q 2Al(т) + 3СuСl 2 (р-р) = 3Сu(т) + 2AlCl 3 (р-р) CaC 2 (т) + 2H 2 O(ж) = C 2 H 2 + Ca(OH) 2 (р-р) Гомогенные реакции: Гомогенные реакции: Гомогенные реакции – реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии (в одной фазе): 2С 2 Н 6 (г) + 7О 2 (г) 4СО 2 (г) + 6Н 2 О(г) Гомогенные реакции – реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии (в одной фазе): 2С 2 Н 6 (г) + 7О 2 (г) 4СО 2 (г) + 6Н 2 О(г) 2 SO 2 (г) + O 2 (г) = 2SO 3 (г) +Q 2 SO 2 (г) + O 2 (г) = 2SO 3 (г) +Q H 2 (г) + F 2 (г) = 2HF(г) ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

13 5. По тепловому эффекту: Экзотермические реакции: Экзотермические реакции – реакции, протекающие с выделением Экзотермические реакции – реакции, протекающие с выделением энергии во внешнюю среду. К ним относятся почти все реакции соединения. Экзотермические реакции, которые протекают с выделением света, относят к реакциям горения, например: 4Р + 5О 2 = 2Р 2 О 5 + Q ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

14 Эндотермические реакции: Эндотермические реакции – реакции, протекающие с поглощением Эндотермические реакции – реакции, протекающие с поглощением энергии во внешнюю среду. К ним относятся почти все реакции разложения, например: Обжиг известняка: СаСО 3 t CaO + CO 2 - Q Количество выделенной или поглощенной в результате реакции Количество выделенной или поглощенной в результате реакции энергии называют тепловым эффектом реакции, а уравнение химической реакции с указанием этого эффекта называют термохимическим уравнением, например: H 2 (г)+ Cl 2 (г) = 2HCl(г) к Дж N 2 (г) + O 2 (г) = 2NO – 90.4 к Дж ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

15 6. По направлению: Необратимые реакции: Необратимые реакции протекают в данных условиях только в одном Необратимые реакции протекают в данных условиях только в одном направлении. К таким реакциям можно отнести все реакции обмена, сопровождающиеся образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества (воды) и все реакции горения: Горение пороха ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

16 Обратимые реакции: Обратимые реакции в данных условиях протекают одновременно в Обратимые реакции в данных условиях протекают одновременно в двух противоположных направлениях. Таких реакций подавляющее большинство. Например: 2SO 2 + O 2 2SO 3 N 2 +3H 2 2NH 3 ОГЛАВЛЕНИЕ Классификация Классификация реакций реакций Классификация Классификация реакций реакций

17 Домашнее задание §11, задания 3 аг, 4 ав §12, задания 3 а, 4 б