İnorganik ve organik kimyada kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması, aşağıdaki tabloda bilgileri verilen çeşitli sınıflandırma özelliklerine göre gerçekleştirilir.
Elementlerin oksidasyon durumunu değiştirerek
Sınıflandırmanın ilk işareti, reaktanları ve ürünleri oluşturan elementlerin oksidasyon durumundaki değişikliğe dayanmaktadır.
a) redoks
b) oksidasyon durumunu değiştirmeden
Redoks reaktifleri oluşturan kimyasal elementlerin oksidasyon durumlarında bir değişikliğin eşlik ettiği reaksiyonlara denir. İnorganik kimyadaki redoks reaksiyonları, tüm ikame reaksiyonlarını ve en az bir basit maddenin dahil olduğu ayrışma ve kombinasyon reaksiyonlarını içerir. Reaktanları ve reaksiyon ürünlerini oluşturan elementlerin oksidasyon durumları değişmeden meydana gelen reaksiyonlar, tüm değişim reaksiyonlarını içerir.
Reaktiflerin ve ürünlerin sayısına ve bileşimine göre
Kimyasal reaksiyonlar prosesin doğasına, yani reaktiflerin ve ürünlerin sayısına ve bileşimine göre sınıflandırılır.
Bileşik reaksiyonlar karmaşık moleküllerin birkaç basit molekülden elde edilmesinin bir sonucu olarak kimyasal reaksiyonlardır, örneğin:
4Li + Ö2 = 2Li2Ö
Ayrışma reaksiyonları Basit moleküllerin daha karmaşık olanlardan elde edilmesi sonucu kimyasal reaksiyonlar denir, örneğin:
CaCO3 = CaO + CO2
Ayrışma reaksiyonları, kombinasyonun ters süreçleri olarak düşünülebilir.
İkame reaksiyonları bir maddenin molekülündeki bir atomun veya atom grubunun başka bir atom veya atom grubu ile değiştirilmesi sonucu oluşan kimyasal reaksiyonlardır, örneğin:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Onların ayırt edici özelliği, basit bir maddenin karmaşık bir maddeyle etkileşimidir. Bu tür reaksiyonlar organik kimyada da mevcuttur.
Ancak organik kimyada "ikame" kavramı inorganik kimyaya göre daha geniştir. Orijinal maddenin molekülünde herhangi bir atom veya fonksiyonel grup başka bir atom veya grupla değiştirilirse, bunlar da ikame reaksiyonlarıdır, ancak inorganik kimya açısından süreç bir değişim reaksiyonu gibi görünse de.
- değişim (nötrleştirme dahil).
Değişim reaksiyonları elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden meydana gelen ve reaktanları oluşturan parçaların değişimine yol açan kimyasal reaksiyonlardır, örneğin:
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3
Mümkünse ters yönde akış sağlayın
Mümkünse ters yönde akış yapın; hem tersinir hem de geri döndürülemez.
Tersine çevrilebilir Belirli bir sıcaklıkta, aynı anda iki zıt yönde, karşılaştırılabilir hızlarda meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır. Bu tür reaksiyonlar için denklemler yazarken, eşittir işaretinin yerini zıt yönlü oklar alır. Tersinir bir reaksiyonun en basit örneği, nitrojen ve hidrojenin etkileşimi yoluyla amonyak sentezidir:
N2 +3H2 ↔2NH3
Geri döndürülemez birbirleriyle etkileşime girmeyen ürünlerin oluşmasıyla sonuçlanan, yalnızca ileri yönde gerçekleşen reaksiyonlardır. Geri dönüşü olmayan reaksiyonlar, hafif ayrışmış bileşiklerin oluşumuyla sonuçlanan kimyasal reaksiyonları, büyük miktarda enerjinin açığa çıkmasını ve ayrıca nihai ürünlerin reaksiyon küresini gaz halinde veya örneğin bir çökelti formunda terk ettiği reaksiyonları içerir. :
HCl + NaOH = NaCl + H2O
2Ca + O2 = 2CaO
BaBr2 + Na2S04 = BaS04 ↓ + 2NaBr
Termal etki ile
ekzotermikısının açığa çıkmasıyla meydana gelen kimyasal reaksiyonlara denir. Entalpideki (ısı içeriği) değişimin sembolü ΔH ve Q reaksiyonunun termal etkisi. Ekzotermik reaksiyonlar için Q > 0 ve ΔH< 0.
Endotermikısının emilmesini içeren kimyasal reaksiyonlardır. Endotermik reaksiyonlar için Q< 0, а ΔH > 0.
Bileşik reaksiyonları genellikle ekzotermik reaksiyonlar olacak ve ayrışma reaksiyonları endotermik olacaktır. Nadir bir istisna, nitrojenin oksijen - endotermik ile reaksiyonudur:
N2 + O2 → 2NO – Q
Aşamaya göre
Homojen homojen bir ortamda meydana gelen reaksiyonlara denir (tek fazdaki homojen maddeler, örneğin g-g, çözeltilerdeki reaksiyonlar).
Heterojen heterojen bir ortamda, farklı fazlarda bulunan reaksiyona giren maddelerin, örneğin katı ve gaz halinde, sıvı ve gaz halinde, birbirine karışmayan iki sıvının temas yüzeyinde meydana gelen reaksiyonlardır.
Katalizör kullanımına göre
Katalizör, kimyasal reaksiyonu hızlandıran bir maddedir.
Katalitik reaksiyonlar yalnızca bir katalizörün (enzimatik olanlar dahil) varlığında meydana gelir.
Katalitik olmayan reaksiyonlar Bir katalizörün yokluğunda gidin.
Ayrılma türüne göre
Homolitik ve heterolitik reaksiyonlar, başlangıç molekülündeki kimyasal bağ bölünmesinin tipine göre ayırt edilir.
Homolitik bağların kopması sonucunda eşleşmemiş elektron serbest radikallerine sahip parçacıkların oluştuğu reaksiyonlar denir.
Heterolitik iyonik parçacıkların (katyonlar ve anyonlar) oluşumu yoluyla meydana gelen reaksiyonlardır.
- homolitik (eşit boşluk, her atom 1 elektron alır)
- heterolitik (eşit olmayan boşluk - biri bir çift elektron alır)
Radikal(zincir) radikalleri içeren kimyasal reaksiyonlardır, örneğin:
CH4 + Cl2hv →CH3Cl + HCl
İyonik iyonların katılımıyla meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır, örneğin:
KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl↓
Elektrofilik reaksiyonlar, organik bileşiklerin elektrofillerle (tam veya kısmi pozitif yük taşıyan parçacıklar) heterolitik reaksiyonlarıdır. Elektrofilik ikame ve elektrofilik ekleme reaksiyonlarına ayrılırlar, örneğin:
C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl
H 2 C =CH2 + Br2 → BrCH2 –CH2Br
Nükleofilik reaksiyonlar, organik bileşiklerin nükleofillerle (tam veya kısmi negatif yük taşıyan parçacıklar) heterolitik reaksiyonlarıdır. Nükleofilik ikame ve nükleofilik ekleme reaksiyonlarına ayrılırlar, örneğin:
CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr
CH3C(O)H + C2H5OH → CH3CH(OC2H5)2 + H2O
Organik reaksiyonların sınıflandırılması
Organik reaksiyonların sınıflandırması tabloda verilmiştir:
Bir bileşik, nispeten basit bileşime sahip birkaç reaksiyona giren maddeden reaksiyona girdiğinde, daha karmaşık bileşime sahip bir madde elde edilir:
Kural olarak, bu reaksiyonlara ısı salınımı eşlik eder; daha kararlı ve daha az enerji açısından zengin bileşiklerin oluşumuna yol açar.
Basit maddelerin bileşiklerinin reaksiyonları doğada her zaman redokstur. Karmaşık maddeler arasında meydana gelen bileşik reaksiyonlar değerlikte bir değişiklik olmadan gerçekleşebilir:
CaCO3 + C02 + H20 = Ca(HCO3)2,
ve ayrıca redoks olarak sınıflandırılabilir:
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.
2. Ayrışma reaksiyonları
Ayrışma reaksiyonları, bir karmaşık maddeden birkaç bileşiğin oluşumuna yol açar:
A = B + C + D.
Karmaşık bir maddenin ayrışma ürünleri hem basit hem de karmaşık maddeler olabilir.
Değerlik durumlarını değiştirmeden meydana gelen ayrışma reaksiyonlarından, kristal hidratların, bazların, asitlerin ve oksijen içeren asitlerin tuzlarının ayrışması dikkate değerdir:
|
CuS04 + 5H 2 O |
|
2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O. |
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2, (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.
Redoks ayrışma reaksiyonları özellikle nitrik asit tuzları için karakteristiktir.
Organik kimyadaki ayrışma reaksiyonlarına çatlama denir:
C18H38 = C9H18 + C9H20,
veya dehidrojenasyon
C4H10 = C4H6 + 2H2.
3. İkame reaksiyonları
Yer değiştirme reaksiyonlarında genellikle basit bir madde karmaşık bir maddeyle reaksiyona girerek başka bir basit madde ve başka bir karmaşık madde oluşturur:
A + BC = AB + C.
Bu reaksiyonlar büyük ölçüde redoks reaksiyonlarına aittir:
2Al + Fe 2 Ö 3 = 2 Fe + Al 2 Ö 3,
Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,
2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2,
2КlO3 + l2 = 2KlO3 + Cl2.
Atomların değerlik durumlarında bir değişikliğin eşlik etmediği ikame reaksiyonlarının örnekleri son derece azdır. Silikon dioksitin, gaz halindeki veya uçucu anhidritlere karşılık gelen oksijen içeren asitlerin tuzlarıyla reaksiyonuna dikkat edilmelidir:
CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2,
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3СаSiO 3 + P 2 O 5,
Bazen bu reaksiyonlar değişim reaksiyonları olarak kabul edilir:
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HC1.
4. Değişim reaksiyonları
Değişim reaksiyonları, bileşenlerini birbirleriyle değiştiren iki bileşik arasındaki reaksiyonlardır:
AB + CD = AD + CB.
İkame reaksiyonları sırasında redoks süreçleri meydana gelirse, değişim reaksiyonları her zaman atomların değerlik durumu değişmeden gerçekleşir. Bu, karmaşık maddeler (oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar) arasındaki en yaygın reaksiyon grubudur:
ZnO + H2S04 = ZnS04 + H2O,
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3,
CrCl3 + ZNaON = Cr(OH)3 + ZNaCl.
Bu değişim reaksiyonlarının özel bir durumu nötrleşme reaksiyonudur:
HCl + KOH = KCl + H20.
Tipik olarak, bu reaksiyonlar kimyasal denge yasalarına uyar ve maddelerden en az birinin gaz halinde, uçucu bir madde, çökelti veya düşük ayrışan (çözeltiler için) bileşik formunda reaksiyon alanından çıkarıldığı yönde ilerler:
NaHC03 + HCl = NaCl + H20 + C02,
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 ↓ + 2H2O,
CH3COONa + H3PO4 = CH3COOH + NaH2PO4.
Maddelerin kimyasal özellikleri çeşitli kimyasal reaksiyonlarla ortaya çıkar.
Bileşimlerindeki ve (veya) yapılarındaki değişikliklerin eşlik ettiği maddelerin dönüşümlerine denir. kimyasal reaksiyonlar. Aşağıdaki tanım sıklıkla bulunur: kimyasal reaksiyon başlangıç maddelerinin (reaktiflerin) nihai maddelere (ürünlere) dönüştürülmesi işlemidir.
Kimyasal reaksiyonlar, başlangıç maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin formüllerini içeren kimyasal denklemler ve diyagramlar kullanılarak yazılır. Kimyasal denklemlerde, diyagramlardan farklı olarak, her elementin atom sayısı sol ve sağ tarafta aynıdır, bu da kütlenin korunumu yasasını yansıtır.
Denklemin sol tarafında başlangıç maddelerinin (reaktifler) formülleri, sağ tarafında ise kimyasal reaksiyon sonucu elde edilen maddeler (reaksiyon ürünleri, son maddeler) yazılır. Sol ve sağ tarafları birbirine bağlayan eşittir işareti, reaksiyona katılan maddelerin toplam atom sayısının sabit kaldığını gösterir. Bu, reaktanlar ve reaksiyon ürünleri arasındaki niceliksel ilişkileri gösteren tamsayı stokiyometrik katsayıların formüllerin önüne yerleştirilmesiyle elde edilir.
Kimyasal denklemler reaksiyonun özellikleri hakkında ek bilgiler içerebilir. Dış etkilerin (sıcaklık, basınç, radyasyon vb.) etkisi altında bir kimyasal reaksiyon meydana gelirse, bu, genellikle eşittir işaretinin üstünde (veya "altında") uygun sembolle gösterilir.
Çok sayıda kimyasal reaksiyon, çok spesifik özelliklere sahip çeşitli reaksiyon türleri halinde gruplandırılabilir.
Gibi sınıflandırma özellikleri aşağıdakiler seçilebilir:
1. Başlangıç maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi.
2. Reaktiflerin ve reaksiyon ürünlerinin fiziksel durumu.
3. Reaksiyon katılımcılarının bulunduğu aşamaların sayısı.
4. Aktarılan parçacıkların doğası.
5. Reaksiyonun ileri ve geri yönde meydana gelme olasılığı.
6. Termal etkinin işareti tüm reaksiyonları şu şekilde böler: ekzotermik ekso etkisi ile meydana gelen reaksiyonlar - ısı formunda enerjinin salınması (Q>0, ∆H)<0):
C + O2 = CO2 + Q
Ve endotermik endo etkisi ile meydana gelen reaksiyonlar - enerjinin ısı şeklinde emilmesi (Q<0, ∆H >0):
N2 + Ö2 = 2NO - Q.
Bu tür reaksiyonlara şu şekilde denir: termokimyasal.
Her reaksiyon türüne daha yakından bakalım.
Reaktiflerin ve nihai maddelerin sayı ve bileşimine göre sınıflandırma
1. Bileşik reaksiyonlar
Bir bileşik, nispeten basit bileşime sahip birkaç reaksiyona giren maddeden reaksiyona girdiğinde, daha karmaşık bileşime sahip bir madde elde edilir:
Kural olarak, bu reaksiyonlara ısı salınımı eşlik eder; daha kararlı ve daha az enerji açısından zengin bileşiklerin oluşumuna yol açar.
Basit maddelerin bileşiklerinin reaksiyonları doğada her zaman redokstur. Karmaşık maddeler arasında meydana gelen bileşik reaksiyonlar, değerde bir değişiklik olmadan gerçekleşebilir:
CaCO3 + C02 + H20 = Ca(HCO3)2,
ve ayrıca redoks olarak sınıflandırılabilir:
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.
2. Ayrışma reaksiyonları
Ayrışma reaksiyonları, bir karmaşık maddeden birkaç bileşiğin oluşumuna yol açar:
A = B + C + D.
Karmaşık bir maddenin ayrışma ürünleri hem basit hem de karmaşık maddeler olabilir.
Değerlik durumlarını değiştirmeden meydana gelen ayrışma reaksiyonlarından, kristal hidratların, bazların, asitlerin ve oksijen içeren asitlerin tuzlarının ayrışması dikkate değerdir:
| ile | ||
| 4HNO3 | = | 2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O. |
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(NH4)2Cr207 = Cr203 + N2 + 4H20.
Redoks ayrışma reaksiyonları özellikle nitrik asit tuzları için karakteristiktir.
Organik kimyadaki ayrışma reaksiyonlarına çatlama denir:
C18H38 = C9H18 + C9H20,
veya dehidrojenasyon
C4H10 = C4H6 + 2H2.
3. İkame reaksiyonları
Yer değiştirme reaksiyonlarında genellikle basit bir madde karmaşık bir maddeyle reaksiyona girerek başka bir basit madde ve başka bir karmaşık madde oluşturur:
A + BC = AB + C.
Bu reaksiyonlar büyük ölçüde redoks reaksiyonlarına aittir:
2Al + Fe 2 Ö 3 = 2 Fe + Al 2 Ö 3,
Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,
2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2,
2КlO3 + l2 = 2KlO3 + Cl2.
Atomların değerlik durumlarında bir değişikliğin eşlik etmediği ikame reaksiyonlarının örnekleri son derece azdır. Silikon dioksitin, gaz halindeki veya uçucu anhidritlere karşılık gelen oksijen içeren asitlerin tuzlarıyla reaksiyonuna dikkat edilmelidir:
CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2,
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3СаSiO 3 + P 2 O 5,
Bazen bu reaksiyonlar değişim reaksiyonları olarak kabul edilir:
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HC1.
4. Değişim reaksiyonları
Değişim reaksiyonları Bileşenlerini birbirleriyle değiştiren iki bileşik arasındaki reaksiyonlardır:
AB + CD = AD + CB.
İkame reaksiyonları sırasında redoks süreçleri meydana gelirse, değişim reaksiyonları her zaman atomların değerlik durumu değişmeden gerçekleşir. Bu, karmaşık maddeler (oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar) arasındaki en yaygın reaksiyon grubudur:
ZnO + H2S04 = ZnS04 + H2O,
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3,
CrCl3 + ZNaON = Cr(OH)3 + ZNaCl.
Bu değişim reaksiyonlarının özel bir durumu nötrleşme reaksiyonları:
HCl + KOH = KCl + H20.
Tipik olarak, bu reaksiyonlar kimyasal denge yasalarına uyar ve maddelerden en az birinin gaz halinde, uçucu bir madde, çökelti veya düşük ayrışan (çözeltiler için) bileşik formunda reaksiyon alanından çıkarıldığı yönde ilerler:
NaHC03 + HCl = NaCl + H20 + C02,
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 ↓ + 2H2O,
CH3COONa + H3PO4 = CH3COOH + NaH2PO4.
5. Transfer reaksiyonları.
Transfer reaksiyonlarında bir atom veya atom grubu bir yapısal birimden diğerine hareket eder:
AB + BC = A + B 2 C,
A 2 B + 2CB 2 = ÇAP 2 + ÇAP 3.
Örneğin:
2AgCl + SnCl2 = 2Ag + SnCl4,
H20 + 2NO2 = HNO2 + HNO3.
Reaksiyonların faz özelliklerine göre sınıflandırılması
Reaksiyona giren maddelerin toplanma durumuna bağlı olarak aşağıdaki reaksiyonlar ayırt edilir:
1. Gaz reaksiyonları
| H2+Cl2 | 2HCl. |
2. Çözümlerdeki reaksiyonlar
NaOH(çözelti) + HCl(p-p) = NaCl(p-p) + H 2 O(l)
3. Katılar arasındaki reaksiyonlar
| ile | ||
| CaO(tv) + SiO2 (tv) | = | CaSiO3 (sol) |
Reaksiyonların faz sayısına göre sınıflandırılması.
Faz, bir sistemin aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip ve birbirlerinden bir arayüzle ayrılmış bir dizi homojen parçası olarak anlaşılmaktadır.
Bu bakış açısına göre tüm tepkiler iki sınıfa ayrılabilir:
1. Homojen (tek fazlı) reaksiyonlar. Bunlar, gaz fazında meydana gelen reaksiyonları ve çözeltilerde meydana gelen bir dizi reaksiyonu içerir.
2. Heterojen (çok fazlı) reaksiyonlar. Bunlar, reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin farklı fazlarda olduğu reaksiyonları içerir. Örneğin:
gaz-sıvı faz reaksiyonları
C02 (g) + NaOH(p-p) = NaHC03 (p-p).
gaz-katı faz reaksiyonları
C02 (g) + CaO (tv) = CaC03 (tv).
sıvı-katı faz reaksiyonları
Na2S04 (çözelti) + BaCl3 (çözelti) = BaS04 (tv) ↓ + 2NaCl (p-p).
sıvı-gaz-katı faz reaksiyonları
Ca(HCO3)2 (çözelti) + H2S04 (çözelti) = C02 (r) + H20 (l) + CaS04 (sol)↓.
Aktarılan parçacıkların türüne göre reaksiyonların sınıflandırılması
1. Protolitik reaksiyonlar.
İLE protolitik reaksiyonlarözü bir protonun reaksiyona giren bir maddeden diğerine aktarılması olan kimyasal süreçleri içerir.
Bu sınıflandırma, asitlerin ve bazların protolitik teorisine dayanmaktadır; buna göre asit, proton veren herhangi bir maddedir ve baz, proton kabul edebilen bir maddedir, örneğin:
Protolitik reaksiyonlar nötrleştirme ve hidroliz reaksiyonlarını içerir.
2. Redoks reaksiyonları.
Bunlar, reaksiyona giren maddelerin elektron alışverişi yaptığı, dolayısıyla reaksiyona giren maddeleri oluşturan elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarının değiştiği reaksiyonları içerir. Örneğin:
Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2,
FeS2 + 8HNO3 (kons) = Fe(NO3)3 + 5NO + 2H2SO4 + 2H2O,
Kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğu redoks reaksiyonlarıdır; son derece önemli bir rol oynarlar.
3. Ligand değişim reaksiyonları.
Bunlar, bir donör-alıcı mekanizması yoluyla bir kovalent bağın oluşmasıyla bir elektron çiftinin transferinin meydana geldiği reaksiyonları içerir. Örneğin:
Cu(NO3)2 + 4NH3 = (NO3)2,
Fe + 5CO =,
Al(OH)3 + NaOH = .
Ligand değişim reaksiyonlarının karakteristik bir özelliği, kompleks adı verilen yeni bileşiklerin oluşumunun oksidasyon durumunu değiştirmeden gerçekleşmesidir.
4. Atomik-moleküler değişim reaksiyonları.
Bu tip reaksiyon, organik kimyada incelenen ve radikal, elektrofilik veya nükleofilik mekanizma yoluyla meydana gelen ikame reaksiyonlarının çoğunu içerir.
Tersinir ve geri dönüşü olmayan kimyasal reaksiyonlar
Tersinir kimyasal işlemler, ürünleri, başlangıç maddelerini oluşturmak üzere elde edildikleri aynı koşullar altında birbirleriyle reaksiyona girebilen işlemlerdir.
Tersinir reaksiyonlar için denklem genellikle şu şekilde yazılır:
Zıt yönlü iki ok, aynı koşullar altında hem ileri hem de geri reaksiyonların aynı anda meydana geldiğini gösterir, örneğin:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20.
Geri dönüşü olmayan kimyasal işlemler, ürünleri birbirleriyle reaksiyona girerek başlangıç maddelerini oluşturamayan işlemlerdir. Geri dönüşü olmayan reaksiyonların örnekleri arasında Berthollet tuzunun ısıtıldığında ayrışması yer alır:
2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2,
veya glikozun atmosferik oksijenle oksidasyonu:
C 6 H 12 Ö 6 + 6 Ö 2 → 6 C02 + 6 H 2 O.
(fotokimyasal reaksiyonlar), elektrik akımı (elektrot işlemleri), iyonlaştırıcı radyasyon (radyasyon-kimyasal reaksiyonlar), mekanik etki (mekanokimyasal reaksiyonlar), düşük sıcaklıktaki plazmada (plazmokimyasal reaksiyonlar), vb. Moleküllerin birbirleriyle etkileşimi bir boyunca gerçekleşir. zincir rotası: birleşme - elektronik izomerizasyon - ayrışma Aktif parçacıkların radikaller, iyonlar ve koordinatif olarak doymamış bileşikler olduğu. Kimyasal reaksiyonun hızı, aktif parçacıkların konsantrasyonu ve kırılan bağların enerjileri ile oluşan bağların enerjileri arasındaki fark ile belirlenir.
Maddede meydana gelen kimyasal süreçler hem fiziksel süreçlerden hem de nükleer dönüşümlerden farklıdır. Fiziksel işlemlerde, ilgili maddelerin her biri bileşimini değişmeden korur (maddeler karışımlar oluşturabilse de), ancak dış biçimlerini veya toplanma durumlarını değiştirebilir.
Kimyasal işlemlerde (kimyasal reaksiyonlar), reaktiflerden farklı özelliklere sahip yeni maddeler elde edilir, ancak yeni elementlerin atomları asla oluşmaz. Reaksiyona katılan elementlerin atomlarında mutlaka elektron kabuğunda değişiklikler meydana gelir.
Nükleer reaksiyonlarda, ilgili tüm elementlerin atom çekirdeklerinde değişiklikler meydana gelir ve bu da yeni elementlerin atomlarının oluşmasına yol açar.
Ansiklopedik YouTube
-
1 / 5
Kimyasal reaksiyonların sınıflandırılabileceği çok sayıda özellik vardır.
1. Bir faz sınırının varlığına bağlı olarak, tüm kimyasal reaksiyonlar aşağıdakilere ayrılır: homojen Ve heterojen
Bir fazda meydana gelen kimyasal reaksiyona denir homojen kimyasal reaksiyon . Ara yüzeyde meydana gelen kimyasal reaksiyona denir. heterojen kimyasal reaksiyon . Çok adımlı bir kimyasal reaksiyonda bazı adımlar homojen, bazıları ise heterojen olabilir. Bu tür reaksiyonlara denir homojen-heterojen .
Başlangıç maddelerini ve reaksiyon ürünlerini oluşturan fazların sayısına bağlı olarak, kimyasal işlemler homofazik (başlangıç maddeleri ve ürünler aynı fazdadır) ve heterofazik (başlangıç maddeleri ve ürünler birkaç fazdan oluşur) olabilir. Bir reaksiyonun homo ve heterofazitesi, reaksiyonun homojen veya heterojen olmasıyla ilgili değildir. Bu nedenle dört tür süreç ayırt edilebilir:
- Homojen reaksiyonlar (homofazik) . Bu tip reaksiyonda reaksiyon karışımı homojen olup reaktanlar ve ürünler aynı faza aittir. Bu tür reaksiyonların bir örneği iyon değişim reaksiyonlarıdır, örneğin bir asit çözeltisinin bir alkali çözeltisi ile nötrleştirilmesi:
- Heterojen homofazik reaksiyonlar . Bileşenler bir faz içindedir, ancak reaksiyon faz sınırında, örneğin katalizörün yüzeyinde meydana gelir. Bir örnek, etilenin bir nikel katalizörü üzerinde hidrojenlenmesi olabilir:
- Homojen heterofazik reaksiyonlar . Böyle bir reaksiyonda reaktanlar ve ürünler birkaç fazda bulunur, ancak reaksiyon tek fazda gerçekleşir. Sıvı fazdaki hidrokarbonların gaz halindeki oksijenle oksidasyonu bu şekilde gerçekleşebilir.
- Heterojen heterofazik reaksiyonlar . Bu durumda reaktanlar farklı faz durumlarındadır ve reaksiyon ürünleri de herhangi bir faz durumunda olabilir. Reaksiyon süreci faz sınırında meydana gelir. Bir örnek, karbonik asit tuzlarının (karbonatlar) Bronsted asitleriyle reaksiyonudur:
2. Reaktanların oksidasyon durumlarını değiştirerek
Bu durumda bir ayrım söz konusudur
- Bir elementin atomlarının (oksitleyici madde) olduğu redoks reaksiyonları restore ediliyor yani Oksidasyon durumlarını düşürün ve başka bir elementin atomları (indirgeyici ajan) oksitlemek yani oksidasyon durumlarını arttırın. Redoks reaksiyonlarının özel bir durumu, oksitleyici ve indirgeyici maddelerin, aynı elementin farklı oksidasyon durumlarındaki atomları olduğu orantı reaksiyonlarıdır.
Redoks reaksiyonunun bir örneği, hidrojenin (indirgeyici madde) oksijen (oksitleyici madde) içinde su oluşturmak üzere yanmasıdır:
2 H 2 + Ö 2 → 2 H 2 Ö (\displaystyle \mathrm (2H_(2)+O_(2)\rightarrow 2H_(2)O))Bir birleştirme reaksiyonunun bir örneği, amonyum nitratın ısıtıldığında ayrışma reaksiyonudur. Bu durumda, oksitleyici ajan, nitro grubunun nitrojenidir (+5) ve indirgeyici ajan, amonyum katyonunun nitrojenidir (-3):
NH4NO3 → N2O + 2H2O (< 250 ∘ C) {\displaystyle \mathrm {NH_{4}NO_{3}\rightarrow N_{2}O\uparrow +2H_{2}O\qquad (<250{}^{\circ }C)} }Atomların oksidasyon durumlarında herhangi bir değişikliğin olmadığı redoks reaksiyonları için geçerli değildirler, örneğin:
B a C l 2 + N a 2 S Ö 4 → B a S Ö 4 ↓ + 2 N a C l (\displaystyle \mathrm (BaCl_(2)+Na_(2)SO_(4)\rightarrow BaSO_(4)\downarrow +2NaCl))3. Reaksiyonun termal etkisine göre
Tüm kimyasal reaksiyonlara enerjinin salınması veya emilmesi eşlik eder. Reaktiflerdeki kimyasal bağlar kırıldığında enerji açığa çıkar ve bu enerji esas olarak yeni kimyasal bağlar oluşturmak için kullanılır. Bazı reaksiyonlarda bu süreçlerin enerjileri birbirine yakındır ve bu durumda reaksiyonun genel termal etkisi sıfıra yaklaşır. Diğer durumlarda şunları ayırt edebiliriz:
- beraberinde gelen ekzotermik reaksiyonlar ısı salınımı,(pozitif termal etki) örneğin hidrojenin yukarıdaki yanması
- endotermik reaksiyonlar sırasında ısı emilir(negatif termal etki) ortamdan.
Genellikle çok önemli olan bir reaksiyonun termal etkisi (reaksiyon entalpisi, ΔrH), reaktanların ve ürünlerin oluşum entalpileri biliniyorsa Hess yasası kullanılarak hesaplanabilir. Ürünlerin entalpilerinin toplamı, reaktanların entalpilerinin toplamından küçük olduğunda (Δ r H< 0) наблюдается ısı salınımı, aksi takdirde (Δ r H > 0) - emilim.
4. Reaksiyona giren parçacıkların dönüşüm türüne göre
Kimyasal reaksiyonlara her zaman fiziksel etkiler eşlik eder: enerjinin emilmesi veya serbest bırakılması, reaksiyon karışımının rengindeki değişiklik, vb. Kimyasal reaksiyonların ilerleyişi sıklıkla bu fiziksel etkilerle değerlendirilir.
Bileşik reaksiyon - iki veya daha fazla başlangıç maddesinden yalnızca bir yeni maddenin oluşmasıyla sonuçlanan kimyasal bir reaksiyon. Hem basit hem de karmaşık maddeler bu tür reaksiyonlara girebilir.
Ayrışma reaksiyonu -Bir maddeden birden fazla yeni maddenin oluşmasıyla sonuçlanan kimyasal reaksiyon. Bu tür reaksiyonlar yalnızca karmaşık bileşikleri içerir ve ürünleri hem karmaşık hem de basit maddeler olabilir.
İkame reaksiyonu - basit bir maddenin parçası olan bir elementin atomlarının, karmaşık bileşiğindeki başka bir elementin atomlarının yerini alması sonucu oluşan kimyasal bir reaksiyon. Tanımdan da anlaşılacağı üzere bu tür reaksiyonlarda başlangıç maddelerinden birinin basit, diğerinin karmaşık olması gerekir.
Değişim reaksiyonları - iki karmaşık maddenin kurucu parçalarını değiştirdiği bir reaksiyon
5. Oluşum yönüne göre kimyasal reaksiyonlar ikiye ayrılır: geri döndürülemez ve geri döndürülemez
Geri döndürülemez Tek yönde gerçekleşen kimyasal reaksiyonlara denir soldan sağa"), bunun sonucunda başlangıç maddeleri reaksiyon ürünlerine dönüşür. Bu tür kimyasal süreçlerin "sonuna kadar" ilerlediği söylenir. yanma reaksiyonları ve ayrıca az çözünen veya gaz halindeki maddelerin oluşumunun eşlik ettiği reaksiyonlar Tersine çevrilebilir Aynı anda iki zıt yönde (“soldan sağa” ve “sağdan sola”) meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır. Bu tür reaksiyonların denklemlerinde, aynı anda meydana gelen iki reaksiyon arasında eşit işaretinin yerini zıt yönlü iki ok alır. onlar seçkin dümdüz( soldan sağa doğru akar) ve tersi("sağdan sola" ilerler). Tersinir bir reaksiyon sırasında başlangıç maddeleri aynı anda tükenip oluştuğundan, tamamen reaksiyon ürünlerine dönüşmezler. Bu nedenle, tersinir reaksiyonların "tamamen gerçekleşmediği" söylenir. Sonuç olarak her zaman başlangıç maddeleri ve reaksiyon ürünlerinin bir karışımı oluşur.
6. Katalizörlerin katılımına göre kimyasal reaksiyonlar ikiye ayrılır katalitik Ve katalitik olmayan
Katalitik katalizörlerin varlığında meydana gelen reaksiyonlar denir. Bu tür reaksiyonların denklemlerinde, katalizörün kimyasal formülü eşit işaretin veya tersinirlik işaretinin üzerinde, bazen oluşum koşullarının (sıcaklık t, basınç p) belirtilmesiyle birlikte gösterilir. ) Bu tip reaksiyonlar birçok ayrışma ve kombinasyon reaksiyonunu içerir.
