Классификация химических реакций в органической и неорганической химии

План ответа:

1. Определение химической реакции.
2. Классификация химических реакций по числу и составу исходных и образующихся веществ.
3. Классификация химических реакций по тепловому эффекту.
4. Классификация химических реакций по признаку обратимости.
5. Классификация химических реакций по изменению степеней окисления.

Химическая реакция – превращение веществ, сопровождающихся изменением их состава и (или) строения.

Классификация химических реакций:

1. По числу и составу исходных и образующихся веществ бывают реакции:

           а) разложения - реакция, в которой из одного исходного вещества образуется несколько новых веществ. 2Н₂О=2Н₂+О₂

       б) замещения - реакция между простыми и сложными веществами, в результате которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов сложного вещества. 3HgCl₂+2Al=2AlCl₃+3Hg                       

       в) обмена - реакция, в результате которой два вещества обмениваются своими составными частями, образуя два новых. CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂

        г) соединения - реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ образуется одно новое. В органической химии к ним относятся реакции присоединения, характерные для непредельных углеводородов. 4К+О₂=2К₂О

2. По тепловому эффекту бывают реакции:

   а) эндотермические - реакция, проходящая с поглощением теплоты.

       2Н₂О=2Н₂+О₂-Q

   б) экзотермические - реакция, проходящая с выделением теплоты.

       Н₂+Cl₂=2HCl +Q

3. По признаку обратимости бывают реакции:

   а) обратимая - реакция, которая в данных условиях протекает одновременно в двух взаимно противоположных направлениях. Br₂+H₂O↔HBrO+2HBr

   б) необратимая - реакция, которая в данных условиях идёт до конца, т.е. до полного превращения исходных реагирующих веществ в конечные продукты реакции. CН₃СН₂ОН + О₂→СН₃СООН + НОН

4. По изменению степеней окисления реакции бывают:

   а) окислительно-восстановительные - Реакция, при которой происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим.

В органической химии окислением считается увеличение числа атомов кислорода, а восстановлением увеличение числа атомов водорода. H₂⁺¹S^-2+O₂⁰=S⁰+H₂⁺¹O^-2

 

Химическое равновесие и условие его смещения: изменение концентрации реагирующих веществ, температуры, давления.

План ответа:

1. Определение химического равновесия.
2. Константа химического равновесия.
3. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Состояние, в котором скорость обратной реакции становится равной скорости прямой реакции, называется химическим равновесием.

Химическое равновесие возможно, только в обратимых реакциях.

Химические реакции, которые при одних и тех же условиях могут идти в противоположных направлениях, называются обратимыми.

                        υ₁

Например: Н₂+I₂↔2HI

                         υ₂

В состоянии равновесия: υ₁=υ₂

если υ₁= k₁ · [Н₂]·[I₂]

    υ₂= k₂ · [НI]₂

тогда k₁ · [Н₂]·[I₂] = k₂ · [НI]₂

в состоянии равновесия концентрация исходных и конечных веществ равны.

Константа химического равновесия:

                        К= k₁/ k₂= [НI]₂/ [Н₂]·[I₂] = 1

если К›1, то равновесие смещается в сторону прямой реакции (выход продукта увеличивается),

если К‹1, то равновесие смещается в сторону обратной реакции (выход продукта мал),

если К=1, то система находится в равновесии.

Принцип Ле-Шателье. Внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии равновесия, приводит к смещению этого равновесия в направлении, которое способствует ослаблению этого взаимодействия.

Рассмотрим систему:

 СаСО₃↔СаО+СО₂

Если прокаливать карбонат кальция в замкнутом пространстве, то возможно состояние равновесия.

Если открыть систему и уменьшить концентрацию и давление углекислого газа, то равновесие сместится в сторону образования оксида кальция.

Увеличение давления и концентрации углекислого газа приведёт к поглощению СО₂, т.е. равновесие сместится в сторону образования карбоната кальция.

Влияние температуры:

    а) Если реакция эндотермическая, то увеличение температуры приведёт к смещению равновесия в сторону прямой реакции (в сторону поглощения теплоты).

        СаСО₃↔СаО+СО₂-Q

б) Если реакция экзотермическая, то увеличение температуры приведёт к смещению равновесия в сторону обратной реакции, т.к. обратная реакция идёт с поглощением теплоты.

2SO₂+O₂↔2SO₃+Q