Классификация химических реакций
Из определения химии как науки ясно, что под химической реакциейпонимают превращения одних веществ в другие. При этом выполняются фундаментальные законы сохранения:
- общий атомный состав продуктов и реагентов одинаковы (атомы сохраняются);
- в реакции сохраняется суммарный заряд;
- энергия, выделяющееся в ходе прямой реакции, равна энергии, поглощающейся в обратной ей реакции.
Химические реакции классифицируются по различным признакам.
1. По составу реагентов и продуктов реакции делятся на реакции соединения, разложения, замещения и обмена.
Реакции соединения - это такие реакции, в результате которых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество, например:
2H2 + O2 = 2H2O или SO3 + H2O = H2SO4
Реакции разложения -это такие реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ – простых или сложных, например:
(CuOH)2CO3 = 2CuO + H2O + CO2
Реакции замещения -это реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов сложного вещества или молекулы одного вещества замещают некоторые атомы (молекулы) в составе другого вещества. Например:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
[Cu(H2O)4]Cl2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]Cl2 + 4H2O
Реакции обмена -это такие реакции, в результате которых два вещества обмениваются своими составными частями, образуя два новых вещества. Например:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
2. По признаку выделения или поглощения тепла реакции делят на экзотермические и эндотермические.
Экзотермические -это реакции, протекающие с выделением тепла, например:
H2 + Cl2 = 2HCl + 184,6 кДж (DН0 = -184,6 кДж),
где DН0 – тепловой эффект при постоянном давлении в стандартных условиях (см. в разделе 4).
Эндотермические -это реакции, протекающие с поглощением тепла из окружающей среды, например:
N2 + O2 = 2NO - 180,8 кДж (DН0 = +180,8 кДж)
3. По признаку обратимости реакции подразделяются на обратимые и необратимые.
Обратимые- это такие реакции, которые могут протекать в двух взаимно противоположных направлениях при небольшом изменении условий (концентраций, температуры, давления), например:
3H2 + N2 D 2NH3
В уравнениях обратимых реакций знак равенства заменяется двумя стрелками, направленными в противоположные стороны.
Необратимые -это реакции, протекающие до конца, т.е. до полного превращения реагентов в конечные продукты; причём обратная реакция не может быть проведена ни при каких условиях. Примером такой принципиально необратимой реакции может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:
2KClO3 = 2KCl + 3O2.
Реакция прекратится тогда, когда вся соль превратится в хлорид калия и кислород. Необратимых реакций немного. Большинство реакций являются обратимыми.
По признаку природы реагентов и продуктов реакци и подразделяются на основно-кислотные, окислительно-восстановительные, комплексообразования и др.за солей, например:
Основно-кислотнореакции протекают без изменения степеней окисления. К ним относятся реакции между кислотами и основаниями, солями и кислотами, солями и основаниями, а также реакции гидролиза солей, например:
НCl + NaOH = NaCl + Н2О;
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HCl
Окислительно-восстановительные реакции (они подробно рассматриваются в разделе 4) протекают с изменением степени окисления всех или части элементов, например:
+4 -1 +2 0
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Реакции комплексообразования изучаются в разделе 2, а здесь мы приводим пример одной из таких реакций:
2KI + HgI2 = K2[HgI4]
Одна и та же реакция может быть классифицирована по нескольким признакам. Так, кислотно-основные реакции одновременно часто являются обменными и т. д.
Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 2099;