На какие типы делятся реакции по признаку состав и число реагентов и продуктов реакции
Химическая реакция — это превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в другие вещества, при этом ядра атомов не меняются, происходит только перераспределение электронов и ядер, и образуются новые химические вещества. При химических реакциях не изменяется общее число ядер атомов и изотопный состав химических элементов (в отличие от ядерных реакций).
Классификация химических реакций схема
Химические реакции классифицируются по тепловому эффекту, по изменению степени окисления атомов в реагирующих веществах, по числу и составу исходных и образующихся веществ, и по признаку обратимости.
Классификация химических реакций по числу и составу исходных и образующихся веществ
Химическая реакция | Определение | Примеры |
Разложения А → В + С + D | Реакция, в которой из одного исходного вещества образуется несколько новых веществ | 2HgO →t→ 2Hg + O2 CaCO3 → CaO + CO2 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2 |
Замещения А + ВС → АВ + С | Реакция между простым и сложным веществами, в результате которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов сложного вещества | Fe + CuSO4 → FeSO4 + Сu CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2 |
Обмена АВ + CD → АС + BD | Реакция, в результате которой два вещества обмениваются своими составными частями, образуя два новых вещества | 2AgNO3 + H2SO4 → Ag2SO4 + 2HNO3 NaOH + HCl → NaCl + H2O CH3COONa + H2O → CH3COOH + NaOH |
Соединения А + В + С → D | Реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ образуется одно новое | HCl + NH3 → NH4Cl↓ CaO + H2O → Ca(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 |
Классификация химических реакций по тепловому эффекту
Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты (Q), которое выделяется или поглощается в химической реакции.
Реакция | Определение | Пример |
Эндотермическая | Реакция, проходящая с поглощением теплоты | N2 + O2 → 2NO — 90,4 кДж |
Экзотермическая | Реакция, проходящая с выделением теплоты | Н2 + Сl2 → 2НСl + 92,3 кДж |
Термохимическое уравнение — уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект реакции:
2Н2 + 0 = 2Н2O + 484 кДж
2NH3 → N2 + ЗН2 — 46,36 кДж.
Термохимические расчеты основаны на законе Гесса:
— тепловой эффект химической реакции зависит от состояний исходных веществ и продуктов реакций, но не зависит от промежуточных стадий процесса
— тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции эа вычетом суммы теплот образования исходных веществ
Классификация химических реакций по признаку обратимости
Реакция | Определение | Примеры |
Обратимая | Такая реакция, которая в данных условиях протекает одновременно в двух взаимно противоположных направлениях | ЗН2 + N2 ↔ 2NH3 Вг2 + Н2O ↔ НВrО + НВr |
Необратимая | Такая реакция, которая в данных условиях протекает до конца, т. е. до полного превращения исходных реагирующих веществ в конечные продукты реакции | 2Н2(г) + O2(г) → 2Н2O(ж) СН4 + 2O2 → СO2 + 2Н2O |
Таблица признаки необратимости реакций
Признак | Примеры |
Реакция идет с выделением большого количества теплоты | 2Mg + O2 → 2MgO + Q |
Хотя бы один продукт реакции покидает сферу реакции (выпадает в осадок или выделяется в виде газа) | СаСl2 + Na2SO3 → CaSO3↓ + 2NaCl CaCO3 →t→ CaO + CO2↑ |
В результате реакции образуются малодиссоциируе-мые вещества | (CH3COO)NH4 + H2O → CH3COOH + NH4OH HCl + NaOH → NaCl + H2O |
Классификация химических реакций по изменению степени окисления
Химическая реакция | Определение | Примеры |
Проходящая с изменением степени окисления атомов (окислительно-восстановительная) | реакция, при которой происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим | H2S-2 + 020 → S0 + Н2O-2 -2KI-1 + Сl20 → 2КСl-1 + I20 |
Проходящая без изменения степени окисления | Реакция, в которой степень окисления каждого атома после реакции остается неизменной | 2АlСl3 + 3Na2S + 6Н2O → 2Аl(ОН)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O |
Влияние изменения условий на положение химического равновесия
Изменение условий, при которых система находится в состоянии химического равновесия | Изменение скоростей прямой и обратной реакции в начальный момент | Направление смешения положения равновесия | |
Температура | повышается | В большей степени возрастает скорость эндотермической реакции | В сторону эндотермической реакции |
понижается | В большей степени понижается скорость эндотермической реакции | В сторону экзотермической реакции | |
Давление | повышается | В большей степени возрастает скорость реакции, протекающей с уменьшением числа молей газообразных веществ | В сторону уменьшения числа молей газообразных веществ в системе |
понижается | В большей степени понижается скорость реакции протекающей с уменьшением числа молей газообразных веществ | В сторону увеличения числа молей газообразных веществ в системе | |
Концентрация | повышается | Возрастает скорость реакции, по которой вводимое вещество расходуется | В сторону реакции, по которой вводимое вещество расходуется |
понижается | Уменьшается скорость реакции, где реагентом является вещество, концентрация которого уменьшается | В сторону реакции, по которой образуется вещество, концентрация которого уменьшается | |
Введение катализатора | Скорости прямой и обратной реакции изменяются одинаково | — | |
Поделитесь ссылкой с друзьями:
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 эффектавсе реакции делятся на:
а) экзотермические (идущие с выделением теплоты);
б) эндотермические (идущие с поглощением теплоты).
3. По признаку однородности реакционной системыреакции делятся на:
а) гомогенные (протекающие в однородной системе);
б) гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)
4. В зависимости от присутствия или отсутствия катализаторареакции делятся на:
а) каталитические (идущие с участием катализатора);
б) некаталитические (идущие без катализатора).
5. По признаку обратимостивсе 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 реакцииможно 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).
Презентация на тему: » Классификация химических реакций Химические реакции По числу и составу реагентов и продуктов По числу и составу реагентов и продуктов Замещения Разложения.» — Транскрипт:
1
2
Классификация химических реакций Химические реакции По числу и составу реагентов и продуктов По числу и составу реагентов и продуктов Замещения Разложения Соединения Обмена Без изменения состава веществ С изменением состава веществ По изменению степени окисления атомов По изменению степени окисления атомов ОВР НеОВР По использованию катализатора По использованию катализатора Каталитические Некаталитические По направлению Обратимые Необратимые По тепловому эффекту Эндотермические Экзотермические По фазовому составу Гетерогенные Гомогенные
3
Классификация химических реакций по числу и составу реагентов и продуктов с изменением состава веществ Классификация химических реакций
4
С (графит) С (алмаз) Аллотропные модификации элемента углерода способны взаимопревращаться друг в друга при определенных условиях При этом состав веществ не изменяется, меняется только кристаллическая решетка P, t
5
Классификация по тепловому эффекту 1) CH 4 + O 2 = CO 2 + H 2 O +Q; 2) N 2 + O 2 2NO – Q; 3) CaCO 3 = CaO + CO 2 — Q; *4) 2H 2 + O 2 = 2H 2 O + Q; Определите тип химической реакции: Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O — Q Горение парафина
6
Классификация химических реакций по участию катализатора каталитические Некаталитические В реакции горения сахара пепел выполняет роль катализатора Cat (Fe) 2) N 2 + O 2 2 NO — Q 3) NaOH + HCl = NaCl + H 2 O + Q 4) 2SO 2 + O 2 2SO 3 + Q K (V 2 O 5 ) Какие реакции являются каталитическими? Некаталитическими? 1) N 2 + 3H 2 2NH 3 + Q Горение меди в хлоре
7
Классификация химических реакций по протеканию в одинаковых или разных фазах Гомогенные Гетерогенные Взаимодействие соляной кислоты с металлами CuSO 4 +2 NaOH = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 Определите тип химической реакции по данной классификации: 1) СuO (тв.) + Н 2 (г.) = Сu (тв.) + H 2 O (ж.) 2) Fe (тв.) + Н 2 SO 4 (ж.) = FeSO 4 (p.) + H 2 O (ж.) 3) NaOH (p.) + HCl (p.) = NaCl (p.) + H 2 O (ж.) *4) 2СО (г.) + О 2 (г.) = 2СО 2 (г.) (между веществами нет поверхности раздела фаз) (реакция идет на поверхности раздела фаз)
8
Дать характеристику реакции c позиции разных классификаций: N 2(г.) + 3H 2(г.) 2NH 3(г.) + Q Kат. Реакция соединения; Каталитическая Гомогенная Экзотермическая Обратимая 1) NaOH (p.) + HCl (p.) = NaCl (p.) + H 2 O (ж.) + Q *3) Mg (тв.) + НСl (p.) = MgCl 2 (p.) + H 2 (г.) + Q Выполните самостоятельно: 2) С (тв.) + О 2 (г.) = СО 2 (г.) ОВР
9
Классификация по изменению степени окисления 1) NaOH (p.) + HCl (p.) = NaCl (p.) + H 2 O (ж.) + Q 2) С (тв.) + О 2 (г.) = СО 2 (г.) *3) Mg (тв.) + НСl (p.) = MgCl 2 (p.) + H 2 (г.) + Q Проанализируйте самостоятельно:
10
Анализ окислительно-восстановительной реакции взаимодействия алюминия с иодом Выполните самостоятельно: 1) С (тв.) + О 2 (г.) = СО 2 (г.) 2) Mg (тв.) + НСl (p.) = MgCl 2 (p.) + H 2 (г.) + Q
11
Реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях, называются обратимыми. Знак обратимости Необратимые реакции идут только в одном направлении Условия: образование осадка или слабого электролита (Н 2 О), выделение газа, выделение большого количества теплоты
1
Типы химических реакций По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции все реакции делятся на реакции: Соединения Разложения Замещения Обмена
2
Реакции соединения Реакции соединения – это реакции в результате которых из двух или больше веществ образуется одно новое вещество S + O 2 = SO 2 BaO + H 2 O = Ba(OH) 2 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3
3
Реакции разложения Реакция разложения – это реакция в результате которых из одного вещества образуется несколько новых веществ CaCO 3 = CaO + CO 2 2AgNO 3 = 2Ag+2NO 2 + О 2
4
Реакции замещения Реакции замещения – это реакции между простыми и сложными веществами, в результате которых происходит замещение атомов одного из элементов сложного вещества Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 Cl 2 + 2KI = 2KCl + I 2
5
Реакции обмена Реакции обмена – это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых их молекулы обмениваются своими составными частями и образуются два новых сложных вещества KOH + HBr = KBr + HOH AgNO 3 + KI = KNO 3 + AgI AlCl 3 + 3KOH = 3KCl+ + Al(OH) 3
6
По признаку обратимости все реакции делятся на: Обратимые Обратимыми называются реакции, которые протекают в двух противоположных направлениях одновременно N 2 + 3H 2 2NH 3 Необратимые Необратимыми называются реакции, протекающие в одном направлении практически до конца HCl + KOH = KCl + HOH
7
По тепловому эффекту все реакции делятся на: Экзотермические Реакции, протекающие с выделением тепла H 0, Q 0 C + O 2 CO 2 H =- 393,5 кДж Q = + 393,5 кДж Эндотермические Реакции, протекающие с поглощением тепла H 0, Q 0 CaCO 3 CaO + CO 2 H = +180 кДж или Q = -180 кДж
8
По изменению степени окисления реагирующих веществ все реакции делятся на: Реакции, протекающие без изменения степени окисления (это все реакции обмена и многие реакции соединения и разложения) HNO 3 + Ca(OH) 2 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O 2NH 3 + CO 2 (NH 2 ) 2 CO + H 2 O Mg(OH) 2 MgO + H 2 O Реакции окислительно-восстановительные (идут с изменением степеней окисления) KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
9
По агрегатному состоянию реагирующих веществ: Гомогенные Реакции, где реагирующие вещества и продукты реакции имеют одинаковое агрегатное состояние 2NO(г) + O 2 (г) 2NO 2 (г) Гетерогенные Реакции, где реагирующие вещества имеют различное агрегатное состояние S(тв) + O 2 (г) SO 2 (г)
10
Каждую химическую реакцию можно охарактеризовать несколькими признаками Реакция C + O 2 = CO ,5 кДж Это реакция: 1.Соединения 2.Экзотермическая 3.Необратимая 4.Окислительно-восстановительная