Klasifikimi i reaksioneve kimike në kiminë inorganike dhe organike kryhet në bazë të karakteristikave të ndryshme të klasifikimit, informacioni për të cilin jepet në tabelën më poshtë.
Me ndryshimin e gjendjes së oksidimit të elementeve
Shenja e parë e klasifikimit bazohet në ndryshimin e gjendjes së oksidimit të elementeve që formojnë reaktantët dhe produktet.
a) redoks
b) pa ndryshuar gjendjen e oksidimit
Redoks quhen reaksione të shoqëruara me ndryshim të gjendjeve të oksidimit të elementeve kimike që përbëjnë reagentët. Reaksionet redoks në kiminë inorganike përfshijnë të gjitha reaksionet e zëvendësimit dhe ato reaksione të dekompozimit dhe kombinimit në të cilat përfshihet të paktën një substancë e thjeshtë. Reaksionet që ndodhin pa ndryshuar gjendjen e oksidimit të elementeve që formojnë reaktantët dhe produktet e reaksionit përfshijnë të gjitha reaksionet e shkëmbimit.
Sipas numrit dhe përbërjes së reagentëve dhe produkteve
Reaksionet kimike klasifikohen nga natyra e procesit, domethënë nga numri dhe përbërja e reagentëve dhe produkteve.
Reaksionet e përbëra janë reaksione kimike si rezultat i të cilave molekula komplekse merren nga disa më të thjeshta, për shembull:
4Li + O 2 = 2Li 2 O
Reaksionet e zbërthimit quhen reaksione kimike si rezultat i të cilave përftohen molekula të thjeshta nga ato më komplekse, për shembull:
CaCO 3 = CaO + CO 2
Reaksionet e dekompozimit mund të konsiderohen si procese të kundërta të kombinimit.
Reaksionet e zëvendësimit janë reaksione kimike si rezultat i të cilave një atom ose grup atomesh në një molekulë të një substance zëvendësohet nga një atom tjetër ose grup atomesh, për shembull:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Karakteristika e tyre dalluese është ndërveprimi i një substance të thjeshtë me një kompleks. Reaksione të tilla ekzistojnë edhe në kiminë organike.
Sidoqoftë, koncepti i "zëvendësimit" në kiminë organike është më i gjerë sesa në kiminë inorganike. Nëse në molekulën e substancës origjinale ndonjë atom ose grup funksional zëvendësohet nga një atom ose grup tjetër, këto janë gjithashtu reaksione zëvendësimi, megjithëse nga pikëpamja e kimisë inorganike procesi duket si një reaksion shkëmbimi.
- shkëmbim (përfshirë neutralizimin).
Reagimet e shkëmbimit janë reaksione kimike që ndodhin pa ndryshuar gjendjen e oksidimit të elementeve dhe çojnë në shkëmbimin e pjesëve përbërëse të reaktantëve, për shembull:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3
Nëse është e mundur, rrjedhni në drejtim të kundërt
Nëse është e mundur, rrjedhni në drejtim të kundërt - i kthyeshëm dhe i pakthyeshëm.
E kthyeshme janë reaksione kimike që ndodhin në një temperaturë të caktuar njëkohësisht në dy drejtime të kundërta me shpejtësi të krahasueshme. Kur shkruani ekuacione për reaksione të tilla, shenja e barazimit zëvendësohet me shigjeta të drejtuara në të kundërt. Shembulli më i thjeshtë i një reaksioni të kthyeshëm është sinteza e amoniakut nga ndërveprimi i azotit dhe hidrogjenit:
N 2 +3H 2 ↔2NH 3
E pakthyeshme janë reaksione që ndodhin vetëm në drejtimin përpara, duke rezultuar në formimin e produkteve që nuk ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Reaksionet e pakthyeshme përfshijnë reaksionet kimike që rezultojnë në formimin e komponimeve pak të disociuara, lirimin e një sasie të madhe energjie, si dhe ato në të cilat produktet përfundimtare largohen nga sfera e reaksionit në formë të gaztë ose në formën e një precipitati, p.sh. :
HCl + NaOH = NaCl + H2O
2Ca + O2 = 2CaO
BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr
Me efekt termik
Ekzotermike quhen reaksione kimike që ndodhin me çlirimin e nxehtësisë. Simbol për ndryshimin e entalpisë (përmbajtjes së nxehtësisë) ΔH, dhe efektit termik të reaksionit Q. Për reaksionet ekzotermike Q > 0, dhe ΔH< 0.
Endotermike janë reaksione kimike që përfshijnë thithjen e nxehtësisë. Për reaksionet endotermike Q< 0, а ΔH > 0.
Reaksionet e përbërjes në përgjithësi do të jenë reaksione ekzotermike dhe reaksionet e dekompozimit do të jenë endotermike. Një përjashtim i rrallë është reagimi i azotit me oksigjen - endotermik:
N2 + O2 → 2NO - P
Sipas fazës
Homogjene quhen reaksione që ndodhin në një mjedis homogjen (substanca homogjene në një fazë, për shembull g-g, reaksione në tretësirë).
Heterogjene janë reaksione që ndodhin në një mjedis heterogjen, në sipërfaqen e kontaktit të substancave reaguese që janë në faza të ndryshme, për shembull, të ngurtë dhe të gaztë, të lëngët dhe të gaztë, në dy lëngje të papërziershme.
Sipas përdorimit të katalizatorit
Një katalizator është një substancë që përshpejton një reaksion kimik.
Reaksionet katalitike ndodhin vetëm në prani të një katalizatori (përfshirë edhe ato enzimatike).
Reaksionet jo katalitike shkojnë në mungesë të një katalizatori.
Sipas llojit të largimit
Reaksionet homolitike dhe heterolitike dallohen në bazë të llojit të ndarjes së lidhjes kimike në molekulën fillestare.
Homolitike quhen reaksione në të cilat, si rezultat i thyerjes së lidhjeve, formohen grimca që kanë një elektron të paçiftuar - radikalet e lira.
Heterolitike janë reaksione që ndodhin përmes formimit të grimcave jonike – kationeve dhe anioneve.
- homolitik (hendek i barabartë, çdo atom merr 1 elektron)
- heterolitik (hendek i pabarabartë - merr një palë elektrone)
Radikale(zinxhir) janë reaksione kimike që përfshijnë radikale, për shembull:
CH 4 + Cl 2 hv →CH 3 Cl + HCl
Jonike quhen reaksione kimike që ndodhin me pjesëmarrjen e joneve, për shembull:
KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓
Reaksionet elektrofile janë reaksione heterolitike të përbërjeve organike me elektrofile - grimca që bartin një ngarkesë pozitive të plotë ose të pjesshme. Ato ndahen në reaksione të zëvendësimit elektrofilik dhe të shtimit elektrofilik, për shembull:
C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl
H 2 C =CH 2 + Br 2 → BrCH 2 –CH 2 Br
Reaksionet nukleofile janë reaksione heterolitike të përbërjeve organike me nukleofile - grimca që mbartin një ngarkesë negative të plotë ose të pjesshme. Ato ndahen në reaksione të zëvendësimit nukleofilik dhe në reaksione të shtimit nukleofilik, për shembull:
CH 3 Br + NaOH → CH 3 OH + NaBr
CH 3 C(O)H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O
Klasifikimi i reaksioneve organike
Klasifikimi i reaksioneve organike është dhënë në tabelë:
Pjesa I
1. Reaksionet e përbëra janë"antonim kimik" i një reaksioni zbërthimi.
2. Shkruani shenjat e reaksionit të përbërjes:
- reaksioni përfshin 2 substanca të thjeshta ose komplekse;
- formohet një kompleks;
- lirohet nxehtësia.
3. Në bazë të karakteristikave të identifikuara, përcaktoni reaksionet e përbërjes.
Reaksionet e përbëra janë reaksione që rezultojnë në formimin e një substance komplekse nga një ose më shumë substanca të thjeshta ose komplekse.
Sipas drejtimit të reaksionit, reaksionet ndahen në:
Pjesa II
1. Shkruani ekuacionet e reaksioneve kimike:
2. Shkruani ekuacionet e reaksioneve kimike ndërmjet klorit:
1) dhe natriumi 2Na+Cl2=2NaCl
2) dhe kalcium Ca+Cl2=CaCl2
3) dhe hekuri me formimin e hekurit (III) klorur 2Fe+3Cl2=2FeCl3
3. Karakterizoni reaksionin
4. Karakterizoni reaksionin
5. Shkruani ekuacionet për reaksionet e përbërjes që zhvillohen sipas skemave:
6. Renditni koeficientët në ekuacionet e reaksionit, diagramet e të cilave janë:
7. A janë të vërteta pohimet e mëposhtme?
A. Shumica e reaksioneve të përbërjes janë ekzotermike.
B. Kur temperatura rritet, shpejtësia e një reaksioni kimik rritet.
1) të dy gjykimet janë të sakta
8. Llogaritni vëllimin e hidrogjenit dhe masën e squfurit që nevojitet për të formuar 85 g sulfur hidrogjeni.
Reaksionet kimike, vetitë e tyre, llojet, kushtet e shfaqjes etj., janë një nga shtyllat e themelit të një shkence interesante të quajtur kimia. Le të përpiqemi të kuptojmë se çfarë është një reaksion kimik dhe cili është roli i tij. Pra, një reaksion kimik në kimi konsiderohet të jetë shndërrimi i një ose më shumë substancave në substanca të tjera. Në këtë rast, bërthamat e tyre nuk ndryshojnë (ndryshe nga reaksionet bërthamore), por ndodh një rishpërndarje e elektroneve dhe bërthamave dhe, natyrisht, shfaqen elementë të rinj kimikë.
Reaksionet kimike në natyrë dhe në jetën e përditshme
Ju dhe unë jemi të rrethuar nga reaksione kimike, për më tepër i kryejmë rregullisht vetë përmes veprimeve të ndryshme të përditshme, kur p.sh ndezim shkrepëse. Shefat e kuzhinës, pa e ditur (apo edhe pa dyshuar), kryejnë shumë reaksione kimike gjatë përgatitjes së ushqimit.
Sigurisht, shumë reaksione kimike ndodhin në kushte natyrore: shpërthimi i një vullkani, gjethja dhe pemët, por çfarë mund të them, pothuajse çdo proces biologjik mund të klasifikohet si një shembull i reaksioneve kimike.
Llojet e reaksioneve kimike
Të gjitha reaksionet kimike mund të ndahen në të thjeshta dhe komplekse. Reaksionet e thjeshta kimike, nga ana tjetër, ndahen në:
- reaksionet e lidhjes,
- reaksionet e dekompozimit,
- reaksionet e zëvendësimit,
- reagimet e shkëmbimit.
Reaksioni kimik i një përbërjeje
Sipas përkufizimit shumë të përshtatshëm të kimistit të madh D.I. Mendeleev, një reaksion kompleks ndodh kur "ndodh një nga dy substancat". Një shembull i një reaksioni kimik të një përbërjeje është ngrohja e pluhurave të hekurit dhe squfurit, në të cilin prej tyre formohet sulfidi i hekurit - Fe + S = FeS. Një shembull tjetër i mrekullueshëm i këtij reagimi është djegia e substancave të thjeshta si squfuri ose fosfori në ajër (ndoshta një reagim i tillë mund të quhet edhe një reaksion kimik termik).
Reaksioni kimik i zbërthimit
Gjithçka është e thjeshtë këtu, reagimi i dekompozimit është e kundërta e reagimit të lidhjes. Me të, nga një substancë fitohen dy ose më shumë substanca. Një shembull i thjeshtë i një reaksioni të dekompozimit kimik do të ishte reaksioni i dekompozimit të shkumës, gjatë të cilit gëlqere e gjallë dhe dioksidi i karbonit formohen nga vetë shkumësa.
Reaksioni i zëvendësimit kimik
Një reaksion zëvendësimi ndodh kur një substancë e thjeshtë ndërvepron me një kompleks. Le të japim një shembull të një reaksioni të zëvendësimit kimik: nëse zhysim një gozhdë çeliku në një tretësirë me sulfat bakri, atëherë gjatë këtij eksperimenti të thjeshtë kimik do të marrim sulfat hekuri (hekuri do të zhvendosë bakrin nga kripa). Ekuacioni për një reaksion të tillë kimik do të duket si ky:
Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu
Reaksioni i shkëmbimit kimik
Reaksionet e shkëmbimit zhvillohen ekskluzivisht midis substancave kimike komplekse, gjatë të cilave ato shkëmbejnë pjesët e tyre. Shumë reagime të tilla ndodhin në solucione të ndryshme. Neutralizimi i acidit nga biliare është një shembull i mirë i një reaksioni metabolik kimik.
NaOH+HCl→ NaCl+H2O
Ky është ekuacioni kimik për këtë reaksion, në të cilin një jon hidrogjeni nga përbërja HCl shkëmben një jon natriumi nga përbërja NaOH. Pasoja e këtij reaksioni kimik është formimi i një tretësire të kripës së tryezës.
Shenjat e reaksioneve kimike
Nga shenjat e shfaqjes së reaksioneve kimike, mund të gjykohet nëse një reaksion kimik midis reagentëve ka ndodhur apo jo. Këtu janë shembuj të shenjave të reaksioneve kimike:
- Ndryshimi i ngjyrës (hekuri i lehtë, për shembull, mbulohet me një shtresë kafe në ajër të lagësht, si rezultat i një reaksioni kimik midis hekurit dhe).
- Reshjet (nëse papritmas kaloni dioksidin e karbonit përmes një zgjidhje gëlqereje, do të merrni një precipitat të bardhë të patretshëm të karbonatit të kalciumit).
- Lëshimi i gazit (nëse hidhni acid citrik në sodë buke, do të merrni lirimin e dioksidit të karbonit).
- Formimi i substancave të shpërndara dobët (të gjitha reaksionet që rezultojnë në formimin e ujit).
- Shkëlqimi i tretësirës (një shembull këtu janë reaksionet që ndodhin me një tretësirë të luminolit, i cili lëshon dritë gjatë reaksioneve kimike).
Në përgjithësi, është e vështirë të identifikohet se cilat shenja të reaksioneve kimike janë ato kryesore dhe reaksione të ndryshme kanë karakteristikat e tyre.
Si të identifikoni një shenjë të një reaksioni kimik
Shenjën e një reaksioni kimik mund ta përcaktoni vizualisht (duke ndryshuar ngjyrën, me shkëlqim), ose nga rezultatet e këtij reagimi.
Shpejtësia e reaksionit kimik
Shpejtësia e një reaksioni kimik zakonisht kuptohet si ndryshimi i sasisë së një prej substancave reaguese për njësi të kohës. Për më tepër, shpejtësia e një reaksioni kimik është gjithmonë një vlerë pozitive. Në 1865, kimisti N. N. Beketov formuloi ligjin e veprimit të masës, i cili thotë se "shkalla e një reaksioni kimik në çdo moment të kohës është proporcionale me përqendrimet e reagentëve të ngritur në fuqi të barabarta me koeficientët e tyre stoikiometrikë".
Faktorët që ndikojnë në shpejtësinë e një reaksioni kimik përfshijnë:
- natyra e reaktantëve,
- prania e një katalizatori,
- temperatura,
- presion,
- sipërfaqja e substancave që reagojnë.
Të gjithë ata kanë një efekt shumë të drejtpërdrejtë në shpejtësinë e një reaksioni kimik.
Ekuilibri i një reaksioni kimik
Ekuilibri kimik është një gjendje e një sistemi kimik në të cilin ndodhin disa reaksione kimike dhe shpejtësitë në secilën palë të reaksioneve të përparme dhe të kundërta janë të barabarta. Kështu, identifikohet konstanta e ekuilibrit të një reaksioni kimik - kjo është sasia që përcakton për një reaksion kimik të caktuar marrëdhënien midis aktiviteteve termodinamike të substancave fillestare dhe produkteve në një gjendje ekuilibri kimik. Duke ditur konstantën e ekuilibrit, mund të përcaktoni drejtimin e një reaksioni kimik.
Kushtet për shfaqjen e reaksioneve kimike
Për të filluar reaksionet kimike, është e nevojshme të krijohen kushtet e duhura:
- sjellja e substancave në kontakt të ngushtë.
- substancat ngrohëse në një temperaturë të caktuar (temperatura e reaksionit kimik duhet të jetë e përshtatshme).
Efekti termik i një reaksioni kimik
Ky është emri që i jepet ndryshimit në energjinë e brendshme të një sistemi si rezultat i shfaqjes së një reaksioni kimik dhe shndërrimit të substancave fillestare (reaktantëve) në produkte reaksioni në sasi që korrespondojnë me ekuacionin e një reaksioni kimik në vijim kushtet:
- E vetmja punë e mundshme në këtë rast është vetëm puna kundër presionit të jashtëm.
- substancat fillestare dhe produktet e fituara si rezultat i një reaksioni kimik kanë të njëjtën temperaturë.
Reaksionet kimike, video
Dhe në përfundim, një video interesante për reaksionet kimike më të mahnitshme.
Gjatë reaksioneve kimike, një substancë shndërrohet në një tjetër (të mos ngatërrohet me reaksionet bërthamore, në të cilat një element kimik shndërrohet në një tjetër).
Çdo reaksion kimik përshkruhet nga një ekuacion kimik:
Reaktantët → Produktet e reagimit
Shigjeta tregon drejtimin e reaksionit.
Për shembull:
Në këtë reaksion, metani (CH 4) reagon me oksigjenin (O 2), duke rezultuar në formimin e dioksidit të karbonit (CO 2) dhe ujit (H 2 O), ose më saktë, avullit të ujit. Ky është pikërisht reagimi që ndodh në kuzhinën tuaj kur ndezni një djegës me gaz. Ekuacioni duhet të lexohet kështu: Një molekulë e gazit të metanit reagon me dy molekula gazi oksigjeni për të prodhuar një molekulë dioksid karboni dhe dy molekula uji (avulli i ujit).
Quhen numrat e vendosur para përbërësve të një reaksioni kimik koeficientët e reagimit.
Ndodhin reaksione kimike endotermike(me thithjen e energjisë) dhe ekzotermike(me çlirim energjie). Djegia e metanit është një shembull tipik i një reaksioni ekzotermik.
Ekzistojnë disa lloje të reaksioneve kimike. Më të zakonshmet:
- reaksionet e lidhjes;
- reaksionet e dekompozimit;
- reaksione të vetme zëvendësuese;
- reaksionet e zhvendosjes së dyfishtë;
- reaksionet e oksidimit;
- reaksionet redoks.
Reaksionet e përbëra
Në reaksionet e përbërjes, të paktën dy elementë formojnë një produkt:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- formimi i kripës së tryezës.
Vëmendje duhet t'i kushtohet një nuance thelbësore të reaksioneve të përbërjes: në varësi të kushteve të reaksionit ose proporcioneve të reagentëve që hyjnë në reaksion, produkte të ndryshme mund të jenë rezultati i tij. Për shembull, në kushte normale të djegies së qymyrit, prodhohet dioksidi i karbonit:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Nëse sasia e oksigjenit është e pamjaftueshme, atëherë formohet monoksidi vdekjeprurës i karbonit:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)
Reaksionet e zbërthimit
Këto reaksione janë, si të thuash, në thelb të kundërta me reaksionet e përbërjes. Si rezultat i reaksionit të dekompozimit, substanca ndahet në dy (3, 4...) elementë (komponime) më të thjeshta:
- 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- zbërthimi i ujit
- 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- zbërthimi i peroksidit të hidrogjenit
Reaksionet e zhvendosjes së vetme
Si rezultat i reaksioneve të vetme të zëvendësimit, një element më aktiv zëvendëson një element më pak aktiv në një përbërje:
Zn (s) + CuSO 4 (tretësirë) → ZnSO 4 (tretësirë) + Cu (s)
Zinku në një tretësirë të sulfatit të bakrit zhvendos bakrin më pak aktiv, duke rezultuar në formimin e një solucioni të sulfatit të zinkut.
Shkalla e aktivitetit të metaleve sipas rendit në rritje të aktivitetit:
- Më aktivet janë metalet alkali dhe alkaline tokësore
Ekuacioni jonik për reaksionin e mësipërm do të jetë:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
Lidhja jonike CuSO 4, kur tretet në ujë, shpërbëhet në një kation bakri (ngarkesa 2+) dhe një anion sulfat (ngarkesa 2-). Si rezultat i reaksionit të zëvendësimit, formohet një kation zinku (i cili ka të njëjtën ngarkesë si kationi i bakrit: 2-). Ju lutemi vini re se anioni sulfat është i pranishëm në të dy anët e ekuacionit, d.m.th., sipas të gjitha rregullave të matematikës, ai mund të reduktohet. Rezultati është një ekuacion jon-molekular:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Reaksionet e zhvendosjes së dyfishtë
Në reaksionet e zëvendësimit të dyfishtë, dy elektrone tashmë janë zëvendësuar. Reaksione të tilla quhen gjithashtu reagimet e shkëmbimit. Reaksione të tilla zhvillohen në tretësirë me formimin e:
- e ngurtë e patretshme (reaksioni i precipitimit);
- uji (reaksioni i neutralizimit).
Reaksionet e reshjeve
Kur një zgjidhje e nitratit të argjendit (kripës) përzihet me një zgjidhje të klorurit të natriumit, klorur argjendi formohet:
Ekuacioni molekular: KCl (tretësirë) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)
Ekuacioni jonik: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Ekuacioni jonik molekular: Cl - + Ag + → AgCl (s)
Nëse një përbërës është i tretshëm, ai do të jetë i pranishëm në tretësirë në formë jonike. Nëse përbërja është e pazgjidhshme, ajo do të precipitojë për të formuar një të ngurtë.
Reaksionet e neutralizimit
Këto janë reaksione midis acideve dhe bazave që rezultojnë në formimin e molekulave të ujit.
Për shembull, reagimi i përzierjes së një solucioni të acidit sulfurik dhe një tretësire të hidroksidit të natriumit (lye):
Ekuacioni molekular: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)
Ekuacioni jonik: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)
Ekuacioni jonik molekular: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) ose H + + OH - → H 2 O (l)
Reaksionet e oksidimit
Këto janë reaksione të bashkëveprimit të substancave me oksigjenin e gaztë në ajër, gjatë të cilave, si rregull, një sasi e madhe energjie lirohet në formën e nxehtësisë dhe dritës. Një reaksion tipik oksidimi është djegia. Në fillim të kësaj faqeje është reagimi midis metanit dhe oksigjenit:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Metani i përket hidrokarbureve (përbërjeve të karbonit dhe hidrogjenit). Kur një hidrokarbur reagon me oksigjenin, çlirohet shumë energji termike.
Reaksionet redoks
Këto janë reaksione në të cilat elektronet shkëmbehen midis atomeve të reaktantëve. Reaksionet e diskutuara më sipër janë gjithashtu reaksione redoks:
- 2Na + Cl 2 → 2NaCl - reaksion i komponimit
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - reaksion oksidimi
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - reaksion i vetëm zëvendësimi
Reaksionet redoks me një numër të madh shembujsh të zgjidhjes së ekuacioneve duke përdorur metodën e bilancit elektronik dhe metodën e gjysmëreaksionit përshkruhen sa më shumë të jetë e mundur në seksion
