Химические реакции. Классификация химических реакций

1. По признаку изменения степеней окисления элементов в молекулах реагирующих веществ все реакции делятся на:

а) окислительно-восстановительные реакции (реакции с переносом электронов);

б) не окислительно-восстановительные реакции (реакции без переноса электронов).

2. По знаку теплового эффекта все реакции делятся на:

а) экзотермические (идущие с выделением теплоты);

б) эндотермические (идущие с поглощением теплоты).

3. По признаку однородности реакционной системы реакции делятся на:

а) гомогенные (протекающие в однородной системе);

б) гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)

4. В зависимости от присутствия или отсутствия катализа­тора реакции делятся на:

а) каталитические (идущие с участием катализатора);

б) некаталитические (идущие без катализатора).

5. По признаку обратимости все химические реакции делят­ся на:

а) необратимые (протекающие только в одном направ­лении);

б) обратимые (протекающие одновременно в прямом и в обратном направлениях).

Рассмотрим еще одну часто используемую классифика­цию.

По числу и составу исходных веществ (реагентов) и про­дуктов реакции можно выделить следующие важнейшие типы химических реакций:

а) реакции соединения; б) реакции разложения;

в) реакции замещения; г) реакции обмена.

• Реакции соединения — это реакции, в ходе которых из двух или нескольких веществ образуется одно вещество более сложного состава:

А + В +... = В.

Существует большое число реакций соединения простых веществ (металлов с неметаллами, неметаллов с неметалла­ми), например:

Fe + S = FeS 2Na + Н₂ = 2NaН

S + О₂ = SО₂ Н₂ + Сl₂ = 2НСl

Реакции соединения простых веществ всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. Как прави­ло, эти реакции экзотермичны.

В реакциях соединения могут участвовать и сложные вещества, например:

СаО + SО₃ = СаSО₄ К₂О + Н₂О = 2КОН

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Сa(НСО₃)₂

В приведенных примерах степени окисления элементов при протекании реакций не изменяются.

Существуют также реакции соединения простых и сложных веществ, которые относятся к окислительно-восстано­вительным реакциям, например:

2FеС1₂ + Сl₂ = 2FеСl₃ 2SО₂ + О₂ = 2SО₃

· Pеакции разложения — это реакции, при протекании которых из одного сложного вещества образуются два или несколько более простых веществ: А = В + С +...

Продуктами разложения исходного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества, например:

2Fе(ОН)₃ = Fе₂О₃ + 3Н₂О ВаСО₃ = ВаО + СО₂

2АgNO₃ = 2Аg + 2NO₂ + О₂

Реакции разложения обычно протекают при нагревании веществ и являются эндотермическими реакциями. Как и реакции соединения, реакции разложения могут протекать с изменением и без изменения степеней окисления элемен­тов.

• 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:

А + ВС = АС + В

Эти реакции почти всегда являются окислительно-вос­становительными реакциями. Например:

Zn + 2НСl = ZnСl₂ + Н₂

Са + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + Н₂

Fе + СuSО₄ = FеSО₄ + Сu

2Аl + Fе₂О₃ = 2Fе + Аl₂О₃

2КВr + Сl₂ = 2КСl + Вr₂

Существует небольшое число реакций замещения, в ко­торых участвуют сложные вещества и которые происходят без изменения степеней окисления элементов, например:

СаСО₃ + SiO₂ = СаSiO₃ + СО₂

Са₃(РО₄)₂ + 3SiO₂ = 3СаSiO₃ + Р₂О₅

• Реакции обмена — это реакции между двумя сложными веществами, молекулы которых обмениваются своими составными частями:

АВ + СВ = АВ + СВ

Реакции обмена всегда протекают без переноса элект­ронов, т. е. являются не окислительно-восстановительны­ми реакциями. Например:

НNО₃ + NаОН = NaNО₃ + Н₂О

ВаСl₂ + Н₂SО₄ = ВаSO₄ + 2НСl

В результате реакций обмена обычно образуются осадок (↓),или газообразное вещество (↑), или слабый электролит (например, вода).