Примеры реакции разложения: Реакции разложения — урок. Химия, 8–9 класс.

Содержание

Реакции разложения. Химия. 8 класс. Разработка урока – конспект урока – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

  • Интернет-магазин

  • Где купить

  • Аудио

  • Новости

  • LECTA

  • Программа лояльности

Мой личный кабинет

Методическая помощь
Вебинары
Каталог
Рабочие программы

Дошкольное образование

Начальное образование

Алгебра

Английский язык

Астрономия

Биология

Всеобщая история

География

Геометрия

Естествознание

ИЗО

Информатика

Искусство

История России

Итальянский язык

Китайский язык

Литература

Литературное чтение

Математика

Музыка

Немецкий язык

ОБЖ

Обществознание

Окружающий мир

ОРКСЭ, ОДНК

Право

Русский язык

Технология

Физика

Физическая культура

Французский язык

Химия

Черчение

Шахматы

Экология

Экономика

Финансовая грамотность

Психология и педагогика

Внеурочная деятельность

Дошкольное образование

Начальное образование

Алгебра

Английский язык

Астрономия

Биология

Всеобщая история

География

Геометрия

Естествознание

ИЗО

Информатика

Искусство

История России

Итальянский язык

Китайский язык

Литература

Литературное чтение

Математика

Музыка

Немецкий язык

ОБЖ

Обществознание

Окружающий мир

ОРКСЭ, ОДНК

Право

Русский язык

Технология

Физика

Физическая культура

Французский язык

Химия

Черчение

Примеры химических реакций соединения и разложения.

Вопросы и задания

Часть I

1. Реакции соединения – это
«химический антоним» реакции разложения.

2. Запишите признаки реакции соединения:

— в реакции участвуют 2 простых или сложных вещества;
— образуется одно сложное;
— выделяется тепло.

3. На основании выделенных признаков дайте определение реакций соединения.

Реакции соединения – это реакции, в результате которых образуется из одного или нескольких простых или сложных веществ одно сложное.

По направлению протекания реакции делят на:


Часть II

1. Запишите уравнения химических реакций:


2. Напишите уравнения химических реакций между хлором:

1) и натрием 2Na+Cl2=2NaCl
2) и кальцием Ca+Cl2=CaCl2
3) и железом с образованием хлорида железа (III) 2Fe+3Cl2=2FeCl3

3. Дайте характеристику реакции


4. Дайте характеристику реакции


5. Запишите уравнения реакций соединения, протекающих согласно схемам:


6. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, схемы которых:


7. Верны ли следующие суждения?

А. Большинство реакций соединения являются экзотермическими.
Б. При повышении температуры скорость химической реакции увеличивается.
1) оба суждения верны

8. Рассчитайте объём водорода и массу серы, которые необходимы для образования 85 г сероводорода.

Виды реакций
:Все химические реакции подразделяют на простые и сложные. Простые химические реакции, в свою очередь, обычно подразделяют на четыре типа: реакции соединения
, реакции разложения
, реакции замещения
и реакции обмена
.

Д. И. Менделеев определял соединение как реакцию, «при которой из двух веществ происходит одно. Примером химической реакции соединения
может служить нагревание порошков железа и серы, — при этом образуется сульфид железа: Fe+S=FeS. К реакциям соединения относят процессы горения простых веществ (серы, фосфора, углерода,…) на воздухе. Например, углерод горит на воздухе С+О 2 =СО 2 (конечно эта реакция протекает постепенно, сначала образуется угарный газ СО). Реакции горения всегда сопровождаются выделением тепла — являются экзотермическими.

Химические реакции разложения
, по Менделееву, «составляют случаи, обратные соединению, то есть такие, при которых одно вещество даёт два, или, вообще, данное число веществ — большее их число. Примером реакции разложение меже служить химическая реакция разложения мела (или известняка под воздействием температуры): СаСО 3 → СаО+СО 2 . Для проведения реакции разложения, как правило, требуется нагревание. Такие процессы — эндотермические, т. е. протекают с поглощением теплоты.

В реакциях двух других типов число реагентов равно числу продуктов. Если взаимодействуют простое вещество и сложное -то эта химическая реакция называется химической реакцией замещения
: Например опустив стальной гвоздь в раствор медного купороса получаем железный купорос (здесь железо вытеснило медь из её соли) Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu.

Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими частями, относят к химическим реакциям обмена
. Большое их число протекает в водных растворах. Примером химической реакции обмена может служить нейтрализация кислоты щёлочью: NaOH+HCl→ NaCl+Н 2 О.
Здесь в реагентах (веществах, стоящих слева) ион водорода из соединения HCl обменивается с ионом натрия из соединения NaOH, в результате чего образуется раствор поваренной соли в воде

Типы реакций
и их механизмы приведены в таблице:

химические реакции соединения

Пример:
S + O 2 → SO 2

Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное

химические реакции разложения

Пример:
2HN 3 → H 2 + 3N 2

Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ

химические реакции замещения

Пример:
Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4

Атом простого вещества замещает один из атомов сложного

химические реакции ионного обмена

Пример:
H 2 SO 4 + 2NaCl→ Na 2 SO 4 + 2HCl

Сложные вещества обмениваются своими составными частями

Однако очень многие реакции не укладываются в приведённую простую схему. Например, химическая реакция между перманганатом калия (марганцовкой) и иодидом натрия не может быть отнесена ни к одному из указанных типов. Такие реакции, обычно, называют окислительно — восстановительные реакции
, например:

2KMnO 4 +10NaI+8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 +K 2 SO 4 +5Na 2 SO 4 +5I 2 +8H 2 O.

Признаки химических реакций

Признаки химических реакций
. По ним можно судить, прошла ли химическая реакция между реагентами или нет. К таким признакам принято относить следующие:

Изменение цвета (например, светлое железо покрывается во влажном воздухе бурым налётом оксида железа — химическая реакция взаимодействия железа с кислородом).
— Выпадение осадка (например, если через известковый раствор (раствор гидроксида кальция) пропустить углекислый газ, выпадет белый нерастворимый осадок карбоната кальция).
— Выделение газа (например, если капнуть лимонной кислотой на пищевую соду, то выделится углекислый газ).
— Образование слабодиссоциированных веществ (например, реакции, при которых одним из продуктов реакции является вода).
— Свечение раствора.
Примером свечения раствора может служить реакция с использованием такого реагента как раствор люминола (люминол- это сложное химическое вещество, которое может излучать свет при химических реакциях).

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции
— составляют особый класс химических реакций. Их характерной особенностью является изменение степени окисления, по крайней мере, пары атомов: окисление одного (потеря электронов) и восстановление другого (присоединение электронов).

Сложные вещества , понижающие свою степень окисления — окислители
, а повышающие степень окисления — восстановители
. Например:

2Na + Cl 2 → 2NaCl,
— здесь окислитель — хлор (он присоединяет к себе электроны), а восстановитель — натрий (он отдаёт электроны).

Реакция замещения NaBr -1 + Cl 2 0 → 2NaCl -1 + Br 2 0 (характерна для галогенов) тоже относится к окислительно -восстановительным реакциям. Здесь хлор — окислитель (принимает 1 электрон), а бромид натрия (NaBr) — восстановитель (атом брома отдаёт электрон).

Реакция разложения дихромата аммония ((NH 4) 2 Cr 2 O 7) тоже относится к окислительно-восстановительным реакциям:

(N -3 H 4) 2 Cr 2 +6 O 7 → N 2 0 + Cr 2 +3 O 3 + 4H 2 O

Ещё одна из распространённых классификаций химических реакций — это их разделение по тепловому эффекту.
Разделяют эндотермические реакции и экзотермические реакции .
Эндотермические реакции — химические реакции, сопровождающиеся поглощением окружающего тепла (вспомните охлаждающие смеси). Экзотермические (наоборот) — химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла (например — горение).

Опасные химические реакции
:»БОМБА В РАКОВИНЕ»- забавно или не очень?!

Существуют некоторые химические реакции, которые протекают спонтанно при смешивании реагентов. При этом образуются достаточно опасные смеси, которые могут взрываться, воспламеняться или отравлять. Вот одна и них!
В некоторых американских и английских клиниках наблюдались странные явления. Время от времени из раковин раздавались звуки, напоминающие пистолетные выстрелы, а в одном случае неожиданно взорвалась сливная трубка. К счастью, никто не пострадал. Расследование показало, что виновником всего этого был очень слабый (0,01%) раствор азида натрия NaN 3 , который использовали в качестве консерванта физиологических растворов.

Излишки раствора азида в течение многих месяцев, а то и лет сливали в раковины — иногда до 2 л в день.

Сам по себе азид натрия — соль азидоводородной кислоты HN 3 — не взрывается. Однако азиды тяжёлых металлов (меди, серебра, ртути, свинца и др.) — весьма неустойчивые кристаллические соединения, которые взрываются при трении, ударе, нагревании, действии света. Взрыв может произойти даже под слоем воды! Азид свинца Pb(N 3) 2 используется как инициирующее взрывчатое вещество, с помощью которого подрывают основную массу взрывчатки. Для этого достаточно всего двух десятков миллиграммов Pb(N 3) 2 . Это соединение более взрывчато, чем нитроглицерин, а скорость детонации (распространения взрывной волны) при взрыве достигает 45 км/с — в 10 раз больше, чем у тротила.

Но откуда в клиниках могли взяться азиды тяжёлых металлов? Оказалось, во всех случаях сливные трубки под раковинами были изготовлены из меди или латуни (такие трубки легко гнутся, особенно после нагревания, поэтому их удобно устанавливать в сливной системе). Выливаемый в раковины раствор азида натрия, протекая по таким трубкам, постепенно реагировал с их поверхностью, образуя азид меди. Пришлось менять трубки на пластмассовые. Когда в одной из клиник проводили такую замену, оказалось, что снятые медные трубки сильно забиты твёрдым веществом. Специалисты, которые занимались «разминированием», чтобы не рисковать, подорвали эти трубки на месте, сложив их в металлический бак массой 1 т. Взрыв был настолько силён, что сдвинул бак на несколько сантиметров!

Медиков не очень интересовала сущность химических реакций, приводящих к образованию взрывчатки. В химической литературе также не удалось найти описания этого процесса. Но можно предположить, исходя из сильных окислительных свойств HN 3 , что имела место такая реакция: анион N-3, окисляя медь, образовал одну молекулу N2 и атом азота, который вошёл в состав аммиака. Это соответствует уравнению реакции: 3NaN 3 +Cu+3Н 2 О→ Cu(N 3) 2 +3NaOH+N 2 +NH 3 .

С опасностью образования бомбы в раковине приходится считаться всем, кто имеет дело с растворимыми азидами металлов, в том числе и химикам, поскольку азиды используются для получения особо чистого азота, в органическом синтезе, в качестве порообразователя (вспенивающего агента для производства газонаполненных материалов: пенопластов, пористой резины и т. п.). Во всех подобных случаях надо проследить, чтобы сливные трубки были пластмассовыми.

Сравнительно недавно азиды нашли новое применение в автомобилестроении. В 1989 г. в некоторых моделях американских автомобилей появились надувные подушки безопасности. Такая подушка, содержащая азид натрия, в сложенном виде почти незаметна. При лобовом столкновении электрический запал приводит к очень быстрому разложению азида: 2NaN 3 =2Na+3N 2 . 100 г порошка выделяют около 60 л азота, который примерно за 0,04 с надувает подушку перед грудью водителя, спасая тем самым ему жизнь.

При
реакциях соединения из нескольких
реагирующих веществ относительно
простого состава получается одно
вещество более сложного состава:

Как
правило, эти реакции сопровождаются
выделением тепла, т.е. приводят к
образованию более устойчивых и менее
богатых энергией соединений.

Реакции
соединения простых веществ всегда
носят окислительно-восстановительный
характер. Реакции соединения, протекающие
между сложными веществами, могут
происходить как без изменения валентности:

СаСО 3 +
СО 2 +
Н 2 О
= Са(НСО 3) 2 ,

так
и относиться к числу
окислительно-восстановительных:

2FеСl 2 +
Сl 2 =
2FеСl 3 .

2. Реакции разложения

Реакции
разложения приводят к образованию
нескольких соединений из одного сложного
вещества:

А
= В + С + D.

Продуктами
разложения сложного вещества могут
быть как простые, так и сложные вещества.

Из
реакций разложения, протекающих без
изменения валентных состояний, следует
отметить разложение кристаллогидратов,
оснований, кислот и солей кислородсодержащих
кислот:

2H 2 O
+ 4NO 2 O
+ O 2 O.

2AgNO 3 =
2Ag + 2NO 2 +
O 2 ,
(NH 4)2Cr 2 O 7 =
Cr 2 O 3 +
N 2 +
4H 2 O.

Особенно
характерны окислительно-восстановительные
реакции разложения для солей азотной
кислоты.

Реакции
разложения в органической химии носят
название крекинга:

С 18 H 38 =
С 9 H 18 +
С 9 H 20 ,

или дегидрирования

C 4 H 10 =
C 4 H 6 +
2H 2 .

3. Реакции замещения

При
реакциях замещения обычно простое
вещество взаимодействует со сложным,
образуя другое простое вещество и
другое сложное:

А
+ ВС = АВ + С.

Эти
реакции в подавляющем большинстве
принадлежат к окислительно-восстановительным:

2Аl
+ Fe 2 O 3 =
2Fе + Аl 2 О 3 ,

Zn
+ 2НСl = ZnСl 2 +
Н 2 ,

2КВr
+ Сl 2 =
2КСl + Вr 2 ,

2КСlO 3 +
l 2 =
2KlO 3 +
Сl 2 .

Примеры
реакций замещения, не сопровождающихся
изменением валентных состояний атомов,
крайне немногочисленны. Следует отметить
реакцию двуокиси кремния с солями
кислородсодержащих кислот, которым
отвечают газообразные или летучие
ангидриды:

СаСО 3 +
SiO 2 =
СаSiO 3 +
СО 2 ,

Са 3 (РО 4) 2 +
ЗSiO 2 =
ЗСаSiO 3 +
Р 2 О 5 ,

Иногда
эти реакции рассматривают как реакции
обмена:

СН 4 +
Сl 2 =
СН 3 Сl
+ НСl.

4. Реакции обмена

Реакциями
обмена называют реакции между двумя
соединениями, которые обмениваются
между собой своими составными частями:

АВ
+ СD = АD + СВ.

Если
при реакциях замещения протекают
окислительно-восстановительные
процессы, то реакции обмена всегда
происходят без изменения валентного
состояния атомов. Это наиболее
распространенная группа реакций между
сложными веществами — оксидами,
основаниями, кислотами и солями:

ZnO
+ Н 2 SО 4 =
ZnSО 4 +
Н 2 О,

AgNО 3 +
КВr = АgВr + КNО 3 ,

СrСl 3 +
ЗNаОН = Сr(ОН) 3 +
ЗNаСl.

Частный
случай этих реакций обмена — реакции
нейтрализации:

НСl
+ КОН = КСl + Н 2 О.

Обычно
эти реакции подчиняются законам
химического равновесия и протекают в
том направлении, где хотя бы одно из
веществ удаляется из сферы реакции в
виде газообразного, летучего вещества,
осадка или малодиссоциирующего (для
растворов) соединения:

NаНСО 3 +
НСl = NаСl + Н 2 О
+ СО 2 ,

Са(НСО 3) 2 +
Са(ОН) 2 =
2СаСО 3 ↓
+ 2Н 2 О,

СН 3 СООNа
+ Н 3 РО 4 =
СН 3 СООН
+ NаН 2 РО 4 .

Реакции соединения (образование одного сложного вещества из нескольких простых или сложных веществ) А + В = АВ

Реакции разложения (разложение одного сложного вещества на несколько простых или сложных веществ) АВ = А + В

Реакции замещения (между простыми и сложными веществами, в которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе) : АВ + С = АС + В

Реакции обмена (между двумя сложными веществами, в которых вещества обмениваются своими составными частями) АВ + СД = АД + СВ

1.

Укажите правильное определение реакции соединения:

  • А. Реакция образования нескольких веществ из одного простого вещества;

  • Б. Реакция, в которой из нескольких простых или сложных веществ, образуется одно сложное вещество.

  • В. Реакция, в которой вещества обмениваются своими составными частями.

2. Укажите правильное определение реакции замещения:

  • А. Реакция между основанием и кислотой;

  • Б. Реакция взаимодействия двух простых веществ;

  • В. Реакция между веществами, в которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе.

3. Укажите правильное определение реакции разложения:

  • А. Реакция, при которой из одного сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ;

  • Б. Реакция, в которой вещества обмениваются своими составными частями;

  • В. Реакция с образованием молекул кислорода и водорода.

4. Укажите признаки протекания реакции обмена:

  • А. Образование воды;

  • Б. Только образование газа;

  • В. Только выпадение осадка;

  • Г. Выпадение осадка, образование газа или образование слабого электролита.

5. К какому типу реакций относится взаимодействие кислотных оксидов с основными оксидами:

  • А. Реакция обмена;

  • Б. Реакция соединения;

  • В. Реакция разложения;

  • Г. Реакция замещения.

6. К какому типу реакций относится взаимодействие солей с кислотами или с основаниями:

  • А. Реакции замещения;

  • Б. Реакции разложения;

  • В. Реакции обмена;

  • Г. Реакции соединения.

  • 7.
    Вещества, формулы которых KNO3 FeCl2, Na2SO4, называют:

  • А) солями; Б) основаниями; В) кислотами; Г) оксидами.

  • 8
    . Вещества, формулы которых HNO3, HCl, h3SO4, называют:

  • 9
    . Вещества, формулы которых KOH, Fe(OH)2, NaOH, называют:

  • А) солями; Б) кислотами; В) основаниями; Г) оксидами.

    10
    . Вещества, формулы которых NO2, Fe2O3, Na2O, называют:

  • А) солями; Б) кислотами; В) основаниями; Г) оксидами.

  • 11
    . Укажите металлы, образующие щелочи:

  • Cu, Fe, Na, K, Zn, Li.

Ответы:

Типы химических реакций в органической химии

При протекании химических реакций происходит разрыв одних и возникновение других связей. Химические реакции условно делят на органические и неорганические. Органическими реакциям принято считать реакции, в которых, по крайней мере, одно из реагирующих веществ является органическим соединением, изменяющим свою молекулярную структуру в процессе реакции. Отличием органических реакций от неорганических является то, что, как правило, в них участвуют молекулы. Скорость таких реакции низка, а выход продукта обычно составляет всего лишь 50-80 %. Для повышения скорости реакции применяют катализаторы, повышают температуру или давление. Далее рассмотрим типы химических реакций в органической химии.

Классификация по характеру химических превращений

  • Реакции замещения
  • Реакции присоединения
  • Реакция элиминирования (отщепления)
  • Реакция изомеризации и перегруппировка
  • Реакции окисления
  • Реакции конденсации и поликонденсации
  • Реакции разложения

Реакции замещения

В ходе реакций замещения один атом или группа атомов в начальной молекуле замещается на иные атомы или группы атомов, образуя новую молекулу. Как правило, такие реакции характерны для насыщенных и ароматических углеводородов, например:

Реакции присоединения

При протекании реакций присоединения из двух или более молекул веществ образуется одна молекула нового соединения. Такие реакции характерны для ненасыщенных соединений. Различают реакции гидрирования (восстановления), галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, полимеризации и т.п:

  1. Гидрирование – присоединение молекулы водорода:
  1. Галогенирование — присоединение молекулы галогена:
  2. Гидрогалогенирование — присоединение молекулы галогенводорода:
  3. Гидратация — присоединение молекулы воды:
  4. Полимеризация – образование высокомолекулярного соединения посредством многократного присоединения низкомолекулярного соединения, например: 

Реакция элиминирования (отщепления)

В результате реакций отщепления органические молекулы теряют атомы или группы атомов, и образуется новое вещество, содержащее одну или несколько кратных связей. К реакциям элиминирования относятся реакции дегидрированиядегидратациидегидрогалогенирования и т. п.:

  1. Дегидрирование – отщепления молекулы водорода: 
  2. Дегидратация – отщепление молекулы воды: 
  3. Дегидрогалогенирования – отщепления молекулы галогеноводородов: 

Реакции изомеризации и перегруппировка  

В ходе таких реакций происходит внутримолекулярная перестройка, т.е. переход атомов или групп атомов с одного участка молекулы в другое без изменения молекулярной формулы вещества, участвующего в реакции, например: 

Реакции окисления 

В результате воздействия окисляющего реагента происходит повышение степени окисления углерода в органическом атоме, молекуле или ионе процесс за счет отдачи электронов, вследствие чего образуется новое соединение: 

Реакции конденсации и поликонденсации

Заключаются во взаимодействии нескольких (двух и более) органических соединений с образованием новых С-С связей и низкомолекулярного соединения:

Поликонденсация – образование молекулы полимера из мономеров, содержащих функциональные группы с выделением низкомолекулярного соединения. В отличие от реакции полимеризации, в результате которых образуется полимер, имеющий состав, аналогичный мономеру, в результате реакций поликонденсации состав образованного полимера отличается от его мономера:

Реакции разложения 

Это процесс расщепления сложного органического соединения на менее сложные или простые вещества:

С18H38  → С9H18 + С9H20

Классификация химических реакций по механизмам

Протекание реакций с разрывом ковалентных связей в органических соединениях возможно по двум механизмам (т.е. пути, приводящему к разрыву старой связи и образованию новой) –  гетеролитическому (ионному) и гомолитическому (радикальному).

Гетеролитический (ионный) механизм

В реакциях, протекающих по гетеролитическому механизму образуются промежуточные частицы ионного типа с заряженным атомом углерода.  Частицы, несущие положительный заряд называются карбкатионы, отрицательный – карбанионы. При этом происходит не разрыв общей электронной пары, а ее переход к одному из атомов, с образованием иона: 

Склонность к гетеролитическому разрыву проявляют сильно полярные, например Н–O, С–О и легко поляризуемые, например С–Вr, С–I связи.

Реакции, протекающие по гетеролитическому механизму делят на нуклеофильные и электрофильные реакции.  Реагент, располагающий электронной парой для образования связи называют нуклеофильным или электронодонорным. Например, HO,RO, Cl, RCOO, CN, R, NH2, H2O, NH3, C2H5OH, алкены, арены.

Реагент, имеющий незаполненную электронную оболочку и способные присоединить  пару электронов в процессе образования новой связи.называют электрофильным реагентам относятся следующие катионы: Н+, R3C+, AlCl3, ZnCl2, SO3, BF3, R-Cl, R2C=O

Реакции нуклеофильного замещения

Характерны для алкил- и арилгалогенидов: 

Реакции нуклеофильного присоединения 

Реакции электрофильного замещения

 

Реакции электрофильного присоединения 

Гомолитический (радикальный механизм)

В реакциях, протекающих по гомолитическому (радикальному) механизму на первой стадии происходит разрыв ковалентной связи с образованием радикалов. Далее образовавшийся свободный радикал выступает в качестве атакующего реагента. Разрыв связи по радикальному механизму свойственен для неполярных или малополярных ковалентных связей (С–С, N–N, С–Н).

Различают реакции радикального замещения и  радикального присоединения

Реакции радикального замещения

Характерны для алканов 

Реакции радикального присоединения

Характерны для алкенов и алкинов 

Таким образом, мы рассмотрели основные типы химических реакций в органической химии

Презентация по химии на тему » Типы химических реакций»

Урок «Типы химических реакций»

Цели урока:

Обучающие:

−       Сформировать представление о понятии «классификация химических реакций».

−       Сформировать представление о понятиях «реакции соединения», «реакции разложения», «реакции замещения», «реакции обмена».

Развивающие:

−       Сформировать умения классифицировать химические реакции на реакции соединения, разложения, замещения, обмена.

−       Закрепить знания, умения и навыки учащихся по составлению уравнений реакций (расстановка коэффициентов).

Воспитывающие:

−       Развитие у учащихся навыков наблюдения, логического мышления, умений делать выводы и заключения.

 

Оборудование:

Компьютер, проектор, экран, штатив, большая пробирка с газоотводной трубкой, набор пробирок, спиртовка, спички.

 

Реактивы:

Малахит (порошок), известковая вода, раствор хлорида меди, железный гвоздь.

 

Тип урока: изучение нового учебного материала.

 

Вид урока: смешанный

 

Ход урока:

I)       Организационный момент.

II)    Вводная часть:

Никакой, даже самый современный компьютер, не смог бы подсчитать число возможных химических реакций. В природе, технике, в организмах растений и животных, в лабораториях и на заводах совершается множество медленных и быстрых химических взаимодействий. От образования минералов, которое протекает миллионы лет, до ядерных реакций, которые завершаются в доли секунды.

Ржавление железа, окисление резины – примеры медленно протекающих реакций. Взрыв пороха, вспышка паров бензина в двигателе автомобиля – примеры быстро протекающих реакций.

На сегодняшний день известно 118 химических элементов (правда, в природе обнаружены только 94, остальные получены искусственно). Эти элементы образуют огромное количество различных соединений, многие из которых могут вступать в химические реакции друг с другом.

Легко растеряться от такого огромного числа химических реакций, однако, как и сами вещества могут быть объединены по определенным признакам (например, металлы и неметаллы), так и химические реакции можно классифицировать  на разные типы. Таких классификаций существует много, их мы будем изучать в ходе дальнейшего изучения химии. На сегодняшнем уроке мы познакомимся с одной из таких классификаций. По этой классификации реакции можно разделить на 4 типа: реакции соединения, разложения, замещения, обмена. (Слайд № 2)

  

III)  Основная часть урока.

1.     Учитель предлагает ребятам определить, о каком типе реакций пойдет речь и показывает демонстрационный эксперимент «Разложение малахита»:

(Слайд № 3) «Вы, конечно, читали в детстве сказки П.П.Бажова «Малахитовая шкатулка», где рассказывается о хозяйке Медной горы. Живет эта хозяйка в малахитовой горе. И платье у нее из малахита, и глаза, и даже коса – малахитовые. Это, конечно, сказка, но вот зеленый, с красивыми прожилками минерал малахит существует на самом деле. Я возьму для реакции порошок, приготовленный из этого минерала, и нагрею его. Какие признаки химической реакции Вы наблюдаете?» Ребята отмечают изменение окраски, появление капелек воды и помутнение известковой воды, что свидетельствует о выделении углекислого газа. Учитель записывает уравнение реакции. (Слайд № 4) Ребята определяют, что тип этой реакции – реакция разложения.

2.     Записать определение реакции разложения. (Слайд № 5)

Учитель приводит еще несколько примеров реакций разложения.

(Слайд № 6)

3.     Учитель предлагает ребятам из предложенного списка реакций выбрать реакции разложения  (назвать номера этих реакций) (Слайд № 7)

4.     Учитель объясняет необходимость существования реакций соединения: «Если бы в природе протекали только реакции разложения, то сложных веществ не осталось бы вовсе, а они существуют, потому, что наряду с реакциями разложения, существуют и реакции соединения».

5.     Записать определение реакций соединения. (Слайд № 8)

6.     Учитель приводит несколько примеров реакций соединения. (Слайд № 9)

7.     Учитель предлагает ребятам из предложенного списка выбрать реакции соединения (назвать их номера). (Слайд № 10)

8.     Лабораторный опыт: Взаимодействие раствора хлорида меди с железным гвоздем.

9.     Записать определение реакций замещения. (Слайд № 11)

10.                       Учитель приводит примеры реакций замещения. (Слайд № 12)

11.                       Записать определение реакций обмена. (Слайд № 13)

12.                       Учитель приводит примеры реакций обмена. (Слайд № 14)

13.                       Обобщение и систематизация изученного материала.

Используя обобщающую таблицу, учитель еще раз вспоминает с учениками изученные типы реакций. (Слайд № 15)

14.                       Домашнее задание:  (Слайд № 16)

      Учебник «Химия – 8» , Н.Е.Кузнецова

§ 20,

Оформить на альбомном листе работу, где необходимо привести примеры разных типов реакций и нарисовать рисунки, иллюстрирующие эти типы.

 

Примеры таких работ приведены на следующих слайдах.

Типы химических реакций

 

  1. Реакции соединения — реакции, при которых из двух или более исходных веществ образуется одно сложное вещество (А + В = АВ)
  2. Реакции разложения — реакции, при которых из одного сложного вещества образуется два или более новых вещества (АВС = АВ + С)
  3. Реакции замещения — реакции, при которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества (А + ВС = В + АС)
  4. Реакции обмена — реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями (АВ + СД = СВ + АД)
  5. Реакция нейтрализации — реакция обмена между кислотой и щелочью, при которой образуются соль и вода (HCl + NaOH = NaCl + H2O)
  6. Экзотермическая реакция — реакция, протекающая с выделением тепла  +Q (все реакции горения)
  7. Эндотермическая реакция — реакция, протекающая с поглощением тепла -Q (реакции термического разложения)
  8. Окислительно-восстановительные реакции — реакции, в результате которых происходит изменение степени окисления атомов химических элементов.

Давайте порассуждаем вместе

1. Какое уравнение относится к реакции соединения?

1) 2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2 + 2NaCl

2) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

3) CaCO3 = CaO + CO2

4) K2O + H2O = 2KOH

 

Ответ: реакция 4 — соединения, т.к. из двух веществ образуется одно новое.

2. Взаимодействие серной кислоты и гидроксида алюминия относится к реакции

1) обмена

2) замещения

3) разложения

4) соединения

 

Ответ: 3H2SO4 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O — это реакция обмена, т.к. два сложных вещества обмениваются своими составными частями

3. Взаимодействие кальция с водой относится к реакциям

1) соединения

2) замещения

3) обмена

4) разложения

 

Ответ: Ca +2H2O = Ca(OH)2 + H2 —  это реакция замещения, т.к. атомы простого вещества кальция замещают атомы водорода в молекуле воды.

4. Гидроксид калия вступает в реакцию нейтрализации с

1) оксидом серы (VI)

2) сульфатом меди

3) азотной кислотой

4) хлоридом магния

 

Ответ: реакция нейтрализации — это реакция кислоты со щелочью, т.е. реакция гидроксида калия с азотной кислотой.

5. К окислительно-восстановительным реакциям относится реакция

1) Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O

2) 2H2S +3O2 = 2H2O + 2SO2

3) Cu(OH)2 = CuO + H2O

4) 2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2 NaCl

 

Ответ: 2 реакция относится к окислительно-восстановительным, т.к. сера меняет степень окисления с -2 на +4, а кислород с 0 на -2

6. К реакциям разложения относится реакция

1) FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

2) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

3) 3Fe + 2O2 = Fe3O4

4) FeCO3 = FeO + CO2

 

Ответ: 4 реакция относится к реакциям разложения, т.к. из одного сложного вещества образуется два новых.

7. Какая из экзотермических реакций является окислительно-восстановительной?

1) HCl + NaOH = NaCl + H2O + Q

2) CaCO3 = CaO + CO2 — Q

3) 2 Mg + O2 = 2MgO + Q

4) N2 + O2 = 2NO — Q

Что такое реакция разложения в химии? Примеры реакции разложения. Химические реакции

Классификацию химических реакций в неорганической и органической химии осуществляют на основании различных классифицирующих признаков, сведения о которых приведены в таблице ниже.

По изменению степени окисления элементов

Первый признак классификации — по изменению степени окисления элементов, образующих реагенты и продукты.
а) окислительно-восстановительные
б) без изменения степени окисления
Окислительно-восстановительными
называют реакции, сопровождающиеся изменением степеней окисления химических элементов, входящих в состав реагентов. К окислительно-восстановительным в неорганической химии относятся все реакции замещения и те реакции разло­жения и соединения, в которых участвует хотя бы одно прос­тое вещество. К реакциям, идущим без изменения степе­ней окисления элементов, образующих реагенты и продукты реакции, относятся все реакции обмена.

По числу и составу реагентов и продуктов

Химические реакции классифицируются по характеру процесса, т.е по числу и составу реагентов и продуктов.

Реакциями соединения
называют химические реакции, в результате которых сложные молекулы получаются из нескольких более простых, например:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Реакциями разложения
называют химические реакции, в результате которых простые молекулы получаются из более сложных, например:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Реакции разложения можно рассматривать как процессы, обратные соединению.

Реакциями замещения
называют химические реакции, в результате которых атом или группа атомов в молекуле вещества замещается на другой атом или группу атомов, например:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Их отличительный признак — взаимодействие простого вещества со сложным. Такие реакции есть и в органической химии.
Однако понятие «замещение» в органике шире, чем в неорганической химии. Если в молекуле исходного вещества какой-либо атом или функциональная группа заменяются на другой атом или группу, это тоже реакции замещения, хотя с точки зрения неорганической химии процесс выглядит как реакция обмена.
— обмена (в том числе и нейтрализации).
Реакциями обмена
называют химические реакции, протекающие без изменения степеней окисления элементов и приводящие к обмену составных частей реагентов, например:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

По возможности протекать в обратном направлении

По возможности протекать в обратном направлении – обратимые и необратимые.

Обратимыми
называют химические реакции, протекающие при данной температуре одновременно в двух противоположных направлениях с соизмеримыми скоростями. При записи уравнений таких реакций знак равенства заменяют противоположно направленными стрелками. Простейшим примером обратимой реакции является синтез аммиака взаимодействием азота и водорода:

N 2 +3H 2 ↔2NH 3

Необратимыми
называют реакции, протекающие только в прямом направлении, в результате которых образуются продукты, не взаимодействующие между собой. К необратимым относят химические реакции, в результате которых образуются малодиссоциированные соединения, происходит выделение большого количества энергии, а также те, в которых конечные продукты уходят из сферы реакции в газообразном виде или в виде осадка, например:

HCl + NaOH = NaCl + h3O

2Ca + O 2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

По тепловому эффекту

Экзотермическими
называют химические реакции, идущие с выделением теплоты. Условное обозначение изменения энтальпии (теплосодержания) ΔH, а теплового эффекта реакции Q. Для экзотермических реакций Q > 0, а ΔH

Эндотермическими
называют химические реакции, идущие с поглощением теплоты. Для эндотермических реакций Q 0.

Реакции соединения как правило будут реак­циями экзотермическими, а реакции разложения — эндотер­мическими. Редкое исключение — реакция азота с кислородом — эндотермиче­ская:
N2 + О2 → 2NO – Q

По фазе

Гомогенными
называют реакции, протекающие в однородной среде (однородные вещества, в одной фазе, например г-г, реакции в растворах).

Гетерогенными
называют реакции, протекающие в неоднородной среде, на поверхности соприкосновения реагирующих веществ, находящихся в разных фазах, например, твердой и газообразной, жидкой и газообразной, в двух несмешивающихся жидкостях.

По использованию катализатора

Катализатор – вещество ускоряющее химическую реакцию.

Каталитические реакции
протекают только в присутствии катализатора (в том числе и ферментативные).

Некаталитические реакции
идут в отсутствие катализатора.

По типу разрыва связей

По типу разрыва химической связи в исходной молекуле различают гомолитические и гетеролитические реакции.

Гомолитическими
называются реакции, при которых в результате разрыва связей образуются частицы, имеющие неспаренный электрон — свободные радикалы.

Гетеролитическими
называют реакции, протекающие через образование ионных частиц — катионов и анионов.

  • гомолитические (равный разрыв, каждый атом по 1 электрону получает)
  • гетеролитический (неравный разрыв – одному достается пара электронов)

Радикальными
(цепными) называют химические реакции с участием радикалов, например:

CH 4 + Cl 2 hv →CH 3 Cl + HCl

Ионными
называют химические реакции, протекающие с участием ионов, например:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Электрофильными называют гетеролитические реакции органических соединений с электрофилами — частицами, несущими целый или дробный положительный заряд. Они подразделяются на реакции электрофильного замещения и электрофильного присоединения, например:

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

Нуклеофильными называют гетеролитические реакции органических соединений с нуклеофилами — частицами, несущими целый или дробный отрицательный заряд. Они подразделяются на реакции нуклеофильного замещения и нуклеофильного присоединения, например:

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

Классификация органических реакций

Классификация органических реакций приведена в таблице:

В современной науке различают химические и ядерные реакции, протекающие в результате взаимодействия исходных веществ, которые принято называть реагентами. В результате образуются другие химические вещества, которые называются продуктами. Все взаимодействия происходят при определенных условиях (температура, излучение, присутствие катализаторов и прочее). Ядра атомов реагентов химических реакций не меняются. В ядерных превращениях образуются новые ядра и частицы. Существует несколько различных признаков, по которым определяют типы химических реакций.

За основу классификации можно взять число исходных и образующихся веществ. В этом случае все типы химических реакций делятся на пять групп:

  1. Разложения (несколько новых получается из одного вещества), например, разложение при нагревании на хлористый калий и кислород: KCLO3 → 2KCL + 3O2.
  2. Соединения (два или несколько соединений образуют одно новое), взаимодействуя с водой, окись кальция превращается в гидроокись кальция: h3O + CaO → Ca(OH)2;
  3. Замещения (число продуктов равно числу исходных веществ, в которых замещена одна составляющая часть на другую), железо в сульфате меди, замещая медь, образует сульфат двухвалентного железа: Fe + CuSO4 → FeSO4 +Cu.
  4. Двойного обмена (молекулы двух веществ обмениваются оставляющими их частями), металлы в и обмениваются анионами, образуя выпадающий в осадок йодид серебра и азотнокислый кадий: KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3.
  5. Полиморфного превращения (происходит переход вещества из одной кристаллической формы в другую), йодид цвета при нагревании переходит в йодид ртути желтого цвета: HgI2 (красный) ↔ HgI2 (желтый).

Если химические превращения рассматривать по признаку изменения в реагирующих веществах степени окисления элементов, то тогда типы химических реакций могут делиться на группы:

  1. С изменением степени окисления — реакции окислительно-восстановительные (ОВР). В качестве примера можно рассмотреть взаимодействие железа с соляной кислотой: Fe + HCL → FeCl2 + h3, в результате степень окисления железа (восстановитель, отдающий электроны) изменилась с 0 до -2, а водорода (окислитель, принимающий электроны) с +1 до 0.
  2. Без изменения степени окисления (т. е. не ОВР). Например, реакции кислотно-щелочного взаимодействия бромистого водорода с гидроокисью натрия: HBr + NaOH → NaBr + h3O, в результате таких реакций образуются соль и вода, а степени окисления химических элементов, входящих в исходные вещества, не меняются.

Если рассматривать и скорость протекания в прямом и обратном направлении, то все типы химических реакций могут делиться также на две группы:

  1. Обратимые — те, что одновременно протекают в двух направлениях. Большинство реакций являются обратимыми. В качестве примера можно привести растворение в воде двуокиси углерода с образованием нестойкой угольной кислоты, которая разлагается на исходные вещества: h3O + CO2 ↔ h3CO3.
  2. Необратимые — протекают только в прямом направлении, после полного расходования одного из исходных веществ завершаются, после чего присутствуют только продукты и исходное вещество, взятое в избытке. Обычно один из продуктов является или выпавшим в осадок нерастворимым веществом или выделившимся газом. Например, при взаимодействии серной кислоты и хлористого бария: h3SO4 + BaCl2 + → BaSO4↓ + 2HCl в осадок выпадает нерастворимый

Типы химических реакций в органической химии можно разделить на четыре группы:

  1. Замещение (происходит замена одних атомов или групп атомов на другие), например, при взаимодействии хлорэтана с гидроокисью натрия образуется этанол и хлорид натрия: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, то есть атом хлора замещается на атом водорода.
  2. Присоединение (две молекулы реагируют и образовывают одну), например, бром присоединяется в месте разрыва двойной связи в молекуле этилена: Br2 + Ch3=Ch3 → BrCh3—Ch3Br.
  3. Отщепление (молекула разлагается на две и более молекулы), например, при определенных условиях этанол разлагается на этилен и воду: C2H5OH → Ch3=Ch3 + h3O.
  4. Перегруппировка (изомеризация, когда одна молекула превращается в другую, но качественный и количественный состав атомов в ней не меняется), например, 3-хлорутен-1 (C4H7CL) превращается в 1 хлорбутен-2 (C4H7CL). Здесь атом хлора перешел от третьего углеродного атома в углеводородной цепочке к первому, а двойная связь соединяла первый и второй атомы углерода, а затем стала соединять второй и третьи атомы.

Известны и другие виды химических реакций:

  1. По протекающие с поглощением (эндотермические) или выделением тепла (экзотермические).
  2. По типу взаимодействующих реагентов или образующихся продуктов. Взаимодействие с водой — гидролиз, с водородом — гидрирование, с кислородом — окисление или горение. Отщепление воды — дегидратация, водорода — дегидрирование и так далее.
  3. По условиям взаимодействия: в присутствии под действием низкой или высокой температуры, при изменении давления, на свету и прочее.
  4. По механизму протекания реакции: ионные, радикально-цепные или цепные реакции.

Химические реакции следует отличать от ядерных реакций. В результате химических реакций общее число атомов каждого химического элемента и его изотопный состав не меняются. Иное дело ядерные реакции — процессы превращения атомных ядер в результате их взаимодействия с другими ядрами или элементарными частицами, например превращение алюминия в магний:

27 13 Аl + 1 1 Н = 24 12 Мg + 4 2 Не

Классификация химических реакций многопланова, то есть в ее основу могут быть положены различные признаки. Но под любой из таких признаков могут быть отнесены реакции как между неорганическими, так и между органическими веществами.

Рассмотрим классификацию химических реакций по различным признакам.

Реакции, идущие без изменения состава веществ.

В неорганической химии к таким реакциям можно отнести процессы получения аллотропных модификаций одного химического элемента, например:

С (графит) ↔ С (алмаз)
S (ромбическая) ↔ S (моноклинная)
Р (белый) ↔ Р (красный)
Sn (белое олово) ↔ Sn (серое олово)
3O 2 (кислород) ↔ 2O 3 (озон)

В органической химии к этому типу реакций могут быть отнесены реакции изомеризации, которые идут без изменения не только качественного, но и количественного состава молекул веществ, например:

1. Изомеризация алканов.

Реакция изомеризации алканов имеет большое практическое значение, так как углеводороды изостроения обладают меньшей способностью к детонации.

2. Изомеризация алкенов.

3. Изомеризация алкинов (реакция А. Е. Фаворского).

CH 3 — CH 2 — С= — СН ↔ СН 3 — С= — С- СН 3

этилацетилен диметнлацетилен

4. Изомеризация галогеналканов (А. Е. Фаворский, 1907 г.).

5. Изомеризация цианита аммония при нагревании.

Впервые мочевина была синтезирована Ф. Велером в 1828 г. изомеризацией цианата аммония при нагревании.

Можно выделить четыре типа таких реакций: соединения, разложения, замещения и обмена.

1. Реакции соединения
— это такие реакции, при которых из двух и более веществ образуется одно сложное вещество

В неорганической химии все многообразие реакций соединения можно рассмотреть, например, на примере реакций получения серной кислоты из серы:

1. Получение оксида серы (IV):

S + O 2 = SO — из двух простых веществ образуется одно сложное.

2. Получение оксида серы (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 — из простого и сложного веществ образуется одно сложное.

3. Получение серной кислоты:

SO 3 + Н 2 O = Н 2 SO 4 — из двух сложных веществ образуется одно сложное.

Примером реакции соединения, при которой одно сложное вещество образуется из более чем двух исходных, может служить заключительная стадия получения азотной кислоты:

4NО 2 + O 2 + 2Н 2 O = 4НNO 3

В органической химии реакции соединения принято называть «реакциями присоединения». Все многообразие таких реакций можно рассмотреть на примере блока реакций, характеризующих свойства непредельных веществ, например этилена:

1. Реакция гидрирования — присоединения водорода:

CH 2 =CH 2 + Н 2 → Н 3 -СН 3

этен → этан

2. Реакция гидратации — присоединения воды.

3. Реакция полимеризации.

2. Реакции разложения
— это такие реакции, при которых из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ.

В неорганической химии все многообразие таких реакций можно рассмотреть на блоке реакций получения кислорода лабораторными способами:

1. Разложение оксида ртути(II) — из одного сложного вещества образуются два простых.

2. Разложение нитрата калия — из одного сложного вещества образуются одно простое и одно сложное.

3. Разложение перманганата калия — из одного сложного вещества образуются два сложных и одно простое, то есть три новых вещества.

В органической химии реакции разложения можно рассмотреть на блоке реакций получения этилена в лаборатории и в промышленности:

1. Реакция дегидратации (отщепления воды) этанола:

С 2 H 5 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Реакция дегидрирования (отщепление водорода) этана:

CH 3 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + H 2

или СН 3 -СН 3 → 2С + ЗН 2

3. Реакция крекинга (расщепления) пропана:

CH 3 -СН 2 -СН 3 → СН 2 =СН 2 + СН 4

3. Реакции замещения
— это такие реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы какого-нибудь элемента в сложном веществе.

В неорганической химии примером таких процессов может служить блок реакций, характеризующих свойства, например, металлов:

1. Взаимодействие щелочных или щелочноземельных металлов с водой:

2Na + 2Н 2 O = 2NаОН + Н 2

2. Взаимодействие металлов с кислотами в растворе:

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2

3. Взаимодействие металлов с солями в растворе:

Fе + СuSO 4 = FеSO 4 + Сu

4. Металлотермия:

2Аl + Сr 2 O 3 → Аl 2 O 3 + 2Сr

Предметом изучения органической химии являются не простые вещества, а только соединения. Поэтому как пример реакции замещения приведем наиболее характерное свойство предельных соединений, в частности метана, — способность его атомов водорода замещаться на атомы галогена. Другой пример — бромирование ароматического соединения (бензола, толуола, анилина).

С 6 Н 6 + Вr 2 → С 6 Н 5 Вr + НВr

бензол → бромбензол

Обратим внимание на особенность реакции замещения у органических веществ: в результате таких реакций образуются не простое и сложное вещество, как в неорганической химии, а два сложных вещества.

В органической химии к реакциям замещения относят и некоторые реакции между двумя сложными веществами, например нитрование бензола. Она формально является реакцией обмена. То, что это реакция замещения, становится понятным только при рассмотрении ее механизма.

4. Реакции обмена
— это такие реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями

Эти реакции характеризуют свойства электролитов и в растворах протекают по правилу Бертолле, то есть только в том случае, если в результате образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (например, Н 2 O).

В неорганической химии это может быть блок реакций, характеризующих, например, свойства щелочей:

1. Реакция нейтрализации, идущая с образованием соли и воды.

2. Реакция между щелочью и солью, идущая с образованием газа.

3. Реакция между щелочью и солью, идущая с образованием осадка:

СuSO 4 + 2КОН = Сu(ОН) 2 + К 2 SO 4

или в ионном виде:

Сu 2+ + 2OН — = Сu(ОН) 2

В органической химии можно рассмотреть блок реакций, характеризующих, например, свойства уксусной кислоты:

1. Реакция, идущая с образованием слабого электролита — Н 2 O:

СН 3 СООН + NаОН → Nа(СН3СОО) + Н 2 O

2. Реакция, идущая с образованием газа:

2СН 3 СООН + СаСO 3 → 2СН 3 СОО + Са 2+ + СO 2 + Н 2 O

3. Реакция, идущая с образованием осадка:

2СН 3 СООН + К 2 SO 3 → 2К(СН 3 СОО) + Н 2 SO 3

2СН 3 СООН +SiO → 2СН 3 СОО + Н 2 SiO 3

По этому признаку различают следующие реакции:

1. Реакции, идущие с изменением степеней окисления элементов, или окислительно-восстановительные реакции.

К ним относится множество реакций, в том числе все реакции замещения, а также те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество, например:

1. Mg 0 + H + 2 SO 4 = Mg +2 SO 4 + H 2

2. 2Mg 0 + O 0 2 = Mg +2 O -2

Сложные окислительно-восстановительные реакции составляются с помощью метода электронного баланса.

2KMn +7 O 4 + 16HCl — = 2KCl — + 2Mn +2 Cl — 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O

В органической химии ярким примером окислительно-восстановительных реакций могут служить свойства альдегидов.

1. Они восстанавливаются в соответствующие спирты:

Альдекиды окисляются в соответствующие кислоты:

2. Реакции, идущие без изменения степеней окисления химических элементов.

К ним, например, относятся все реакции ионного обмена, а также многие реакции соединения, многие реакции разложения, реакции этерификации:

НСООН + CHgOH = НСООСН 3 + H 2 O

По тепловому эффекту реакции делят на экзотермические и эндотермические.

1. Экзотермические реакции протекают с выделением энергии.

К ним относятся почти все реакции соединения. Редкое исключение составляют эндотермические реакции синтеза оксида азота(II) из азота и кислорода и реакция газообразного водорода с твердым иодом.

Экзотермические реакции, которые протекают с выделением света, относят к реакциям горения. Гидрирование этилена — пример экзотермической реакции. Она идет при комнатной температуре.

2. Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии.

Очевидно, что к ним будут относиться почти все реакции разложения, например:

1. Обжиг известняка

2. Крекинг бутана

Количество выделенной или поглощенной в результате реакции энергии называют тепловым эффектом реакции, а уравнение химической реакции с указанием этого эффекта называют термохимическим уравнением:

Н 2(г) + С 12(г) = 2НС 1(г) + 92,3 кДж

N 2(г) + O 2(г) = 2NO(г) — 90,4 кДж

По агрегатному состоянию реагирующих веществ различают:

1. Гетерогенные реакции
— реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях (в разных фазах).

2. Гомогенные реакции
— реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии (в одной фазе).

По участию катализатора различают:

1. Некаталитические реакции, идущие без участия катализатора.

2. Каталитические реакции, идущие с участием катализатора. Так как все биохимические реакции, протекающие в клетках живых организмов, идут с участием особых биологических катализаторов белковой природы — ферментов, все они относятся к каталитическим или, точнее, ферментативным. Следует отметить, что более 70% химических производств используют катализаторы.

По направлению различают:

1. Необратимые реакции протекают в данных условиях только в одном направлении. К ним можно отнести все реакции обмена, сопровождающиеся образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества (воды) и все реакции горения.

2. Обратимые реакции в данных условиях протекают одновременно в двух противоположных направлениях.
Таких реакций подавляющее большинство.

В органической химии признак обратимости отражают названия — антонимы процессов:

Гидрирование — дегидрирование,

Гидратация — дегидратация,

Полимеризация — деполимеризация.

Обратимы все реакции этерификации (противоположный процесс, как вы знаете, носит название гидролиза) и гидролиза белков, сложных эфиров, углеводов, полинуклеотидов. Обратимость этих процессов лежит в основе важнейшего свойства живого организма — обмена веществ.

1. Радикальные реакции идут между образующимися в ходе реакции радикалами и молекулами.

Как вы уже знаете, при всех реакциях происходит разрыв старых и образование новых химических связей. Способ разрыва связи в молекулах исходного вещества определяет механизм (путь) реакции. Если вещество образовано за счет ковалентной связи, то могут быть два способа разрыва этой связи: гемолитический и гетеролитический. Например, для молекул Сl 2 , СН 4 и т. д. реализуется гемолитический разрыв связей, он приведет к образованию частиц с неспаренными электронами, то есть свободных радикалов.

Радикалы чаще всего образуются, когда разрываются связи, при которых общие электронные пары распределены между атомами примерно одинаково (неполярная ковалентная связь), однако многие полярные связи также могут разрываться подобным же образом, в частности тогда, когда реакция проходит в газовой фазе и под действием света, как, например, в случае рассмотренных выше процессов — взаимодействия С 12 и СН 4 — . Радикалы очень реакционноспособны, так как стремятся завершить свой электронный слой, забрав электрон у другого атома или молекулы. Например, когда радикал хлора сталкивается с молекулой водорода, то он вызывает разрыв общей электронной пары, связывающей атомы водорода, и образует ковалентную связь с одним из атомов водорода. Второй атом водорода, став радикалом, образует общую электронную пару с неспаренным электроном атома хлора из разрушающейся молекулы Сl 2 , в результате чего возникает радикал хлора, который атакует новую молекулу водорода и т. д

Реакции, представляющие собой цепь последовательных превращений, называют цепными реакциями.
За разработку теории цепных реакций два выдающихся химика — наш соотечественник Н. Н. Семенов и англичанин С. А. Хиншелвуд были удостоены Нобелевской премии.
Аналогично протекает и реакция замещения между хлором и метаном:

По радикальному механизму протекают большинство реакций горения органических и неорганических веществ, синтез воды, аммиака, полимеризация этилена, винилхлорида и др.

Типичные ионные реакции — это взаимодействие между электролитами в растворе. Ионы образуются не только при диссоциации электролитов в растворах, но и под действием электрических разрядов, нагревания или излучений. γ-Лучи, например, превращают молекулы воды и метана в молекулярные ионы.

По другому ионному механизму происходят реакции присоединения к алкенам галогеноводородов, водорода, галогенов, окисление и дегидратация спиртов, замещение спиртового гидроксила на галоген; реакции, характеризующие свойства альдегидов и кислот. Ионы в этом случае образуются при гетеролитическом разрыве ковалентных полярных связей.

инициирующей реакцию, различают:

1. Фотохимические реакции. Их инициирует световая энергия. Кроме рассмотренных выше фотохимических процессов синтеза НСl или реакции метана с хлором, к ним можно отнести получение озона в тропосфере как вторичного загрязнителя атмосферы. В роли первичного в этом случае выступает оксид азота(IV), который под действием света образует радикалы кислорода. Эти радикалы взаимодействуют с молекулами кислорода, в результате чего получается озон.

Образование озона идет все время, пока достаточно света, так как NO может взаимодействовать с молекулами кислорода с образованием того же NO 2 . Накопление озона и других вторичных загрязнителей атмосферы может привести к появлению фотохимического смога.

К этому виду реакций принадлежит и важнейший процесс, протекающий в растительных клетках, — фотосинтез, название которого говорит само за себя.

2. Радиационные реакции.
Они инициируются излучениями большой энергии — рентгеновскими лучами, ядерными излучениями (γ-лучами, а-частицами — Не 2+ и др.). С помощью радиационных реакций проводят очень быструю радиополимеризацию, радиолиз (радиационное разложение) и т. д.

Например, вместо двухстадийного получения фенола из бензола его можно получать взаимодействием бензола с водой под действием радиационных излучений. При этом из молекул воды образуются радикалы [ OН] и [ H ], с которыми и реагирует бензол с образованием фенола:

С 6 Н 6 + 2[ОН] → С 6 Н 5 ОН + Н 2 O

Вулканизация каучука может быть проведена без серы с использованием радиовулканизации, и полученная резина будет ничуть не хуже традиционной.

3. Электрохимические реакции. Их инициирует электрический ток. Помимо хорошо известных вам реакций электролиза укажем также реакции электросинтеза, например, реакции промышленного получения неорганических окислителей

4. Термохимические реакции. Их инициирует тепловая энергия. К ним относятся все эндотермические реакции и множество экзотермических реакций, для начала которых необходима первоначальная подача теплоты, то есть инициирование процесса.

Рассмотренная выше классификация химических реакций отражена на схеме.

Классификация химических реакций, как и все другие классификации, условна. Ученые договорились разделить реакции на определенные типы по выделенным ими признакам. Но большинство химических превращений можно отнести к разным типам. Например, составим характеристику процесса синтеза аммиака.

Это реакция соединения, окислительно-восстановительная, экзотермическая, обратимая, каталитическая, гетерогенная (точнее, гетерогенно-каталитическая), протекающая с уменьшением давления в системе. Для успешного управления процессом необходимо учитывать все приведенные сведения. Конкретная химическая реакция всегда многокачественна, ее характеризуют разные признаки.

Химические реакции, их свойства, типы, условия протекания и прочая, являются одним из краеугольных столпов интересной науки под названием химия. Попробуем же разобрать что такое химическая реакция, и какова ее роль. Итак, химической реакцией в химии принято считать превращение одного либо нескольких веществ, в другие вещества. При этом ядра у них не меняются (в отличие от реакций ядерных), зато происходит перераспределение электронов и ядер, и, разумеется, появляются новые химические элементы.

Химические реакции в природе и быту

Мы с вами окружены химическими реакциями, более того мы сами их регулярно осуществляем различными бытовыми действиями, когда например, зажигаем спичку. Особенно много химических реакций сами того не подозревая (а может и подозревая) делают повара, когда готовят еду.

Разумеется, и в природных условиях проходит множество химических реакций: извержение вулкана, листвы и деревьев, да что там говорить, практически любой биологический процесс можно отнести к примерам химических реакций.

Типы химических реакций

Все химические реакции можно условно разделить на простые и сложные. Простые химические реакции, в свою очередь, разделяются на:

  • реакции соединения,
  • реакции разложения,
  • реакции замещения,
  • реакции обмена.

Химическая реакция соединения

По весьма меткому определению великого химика Д. И. Менделеева реакция соединения имеет место быть когда «их двух веществ происходит одно». Примером химической реакции соединения может быть нагревание порошков железа и серы, при которой из них образуется сульфид железа — Fe+S=FeS. Другим ярким примеров этой реакции является горение простых веществ, таких как сера или фосфор на воздухе (пожалуй, подобную реакцию можно также назвать тепловой химической реакцией).

Химическая реакция разложения

Тут все просто, реакция разложения является противоположностью реакции соединения. При ней из одного вещества получается два или более веществ. Простым примером химической реакции разложения может быть реакция разложение мела, в ходе которой из собственно мела образуется негашеная известь и углекислый газ.

Химическая реакция замещения

Реакция замещения осуществляется при взаимодействии простого вещества со сложным. Приведем пример химической реакции замещения: если опустить стальной гвоздь в раствор с медным купоросом, то в ходе этого простого химического опыта мы получим железный купорос (железо вытеснит медь из соли). Уравнение такой химической реакции будет выглядеть так:

Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu

Химическая реакция обмена

Реакции обмена проходят исключительно между сложными химическими веществами, в ходе которых они меняются своими частями. Очень много таких реакций имеют место быть в различных растворах. Нейтрализация кислоты желчью – вот хороший пример химической реакции обмена.

NaOH+HCl→ NaCl+Н 2 О

Так выглядит химическое уравнение этой реакции, при ней ион водорода из соединения HCl обменивается ионом натрия из соединения NaOH. Следствием этой химической реакции является образование раствора поваренной соли.

Признаки химических реакций

По признакам протекания химических реакций можно судить прошла ли химическая реакция между реагентами или нет. Приведем примеры признаков химических реакций:

  • Изменение цвета (светлое железо, к примеру, во влажном воздухе покрывается бурым налетом, как результат химической реакции взаимодействия железа и ).
  • Выпадение осадка (если вдруг через известковый раствор пропустить углекислый газ, то получим выпадение белого нерастворимого осадка карбоната кальция).
  • Выделение газа (если Вы капнете на пищевую соду лимонной кислотой, то получите выделение углекислого газа).
  • Образование слабодиссоциированных веществ (все реакции, в результате которых образуется вода).
  • Свечение раствора (примером тут могут служить реакции, происходящие с раствором люминола, излучающего при химических реакциях свет).

В целом, трудно выделить какие признаки химических реакций являются основными, для разных веществ и разных реакций характерны свои признаки.

Как определить признак химической реакции

Определить признак химической реакции можно визуально (при изменении цвета, свечении), или по результатам этой самой реакции.

Скорость химической реакции

Под скоростью химической реакции обычно понимают изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени. Притом, скорость химической реакции всегда положительная величина. В 1865 году химиком Н. Н. Бекетовым был сформулирован закон действия масс гласящий, что «скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам».

К факторам скорости химической реакции можно отнести:

  • природу реагирующих веществ,
  • наличие катализатора,
  • температуру,
  • давление,
  • площадь поверхности реагирующих веществ.

Все они имеют самое прямое влияние на скорость протекания химической реакции.

Равновесие химической реакции

Химическим равновесием называют такое состояние химической системы, при котором протекает несколько химических реакций и скорости в каждой паре прямой и обратной реакции равны между собой. Таким образом, выделяется константа равновесия химической реакции – это та величина, которая определяет для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия. Зная константу равновесия можно определить направление протекания химической реакции.

Условия возникновения химических реакций

Чтобы положить начало химических реакций, необходимо для этого создать соответствующие условия:

  • приведение веществ в тесное соприкосновение.
  • нагревание веществ до определенной температуры (температура химической реакции должна быть подходящей).

Тепловой эффект химической реакции

Так называют изменение внутренней энергии системы как результат протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реактантов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции при следующих условиях:

  • единственно возможной работой при этом есть только лишь работа против внешнего давления.
  • исходные вещества и продукты, полученные в результате химической реакции, имеют одинаковую температуру.

Химические реакции, видео

И в завершение интересно видео про самые удивительные химические реакции.

ЕГЭ. Реакции разложения

Реакции разложения

1) термическое разложение нерастворимых оснований (а также LiOH и Ca(OH)

2):

Ca(OH)2 → CaO + H2O

2LiOH → Li2O + H2O

 

Mg(OH)2 → MgO + H2O

Fe(OH)2 → FeO + H2O

Cu(OH)2 → CuO + H2O;

 

2) термическое разложение нерастворимых карбонатов:

CaCO3 → CaO + CO2

FeCO3 → FeO + CO2

MgCO3 → MgO + CO2;

 

3) термическое разложение гидрокарбонатов:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O                        

Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O;

 

4) термическое разложение некоторых кислот:

H2CO3 → CO2 + H2O

H2SO3 → SO2 + H2O

H2SiO3 → SiO2 + H2O

4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O

 

5) термическое разложение нитратов:




MNO3 → MNO2 + O2  M – металл, находящийся в ряду напряжений металлов левее Mg, исключая Li.
MNO3 → MO + NO2 + O2 M – металл, находящийся в ряду напряжений металлов от Mg до Cu (Mg и Cu включительно), а также Li.
MNO3 → M + NO2 + O2 M – металл, находящийся в ряду напряжений металлов правее Cu.

 

6) термическое разложение солей аммония:

NH4Cl → NH3 + HCl                                   

(NH4)3PO4 → H3PO4 + 3NH3                     

(NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2+ H2O

NH4HCO3 → NH3 + CO2+ H2O

 

Соли аммония азотной и азотистой кислот разлагаются с изменением степени окисления:

NH4NO3 →  N2O + H2O

NH4NO2 →  N2 + H2O

 

7) некоторые примеры термического разложения с изменением степени окисления (разложение нитратов также идет с изменением степени окисления):

2H2O2 → 2H2O + O2

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

2HgO → 2Hg + O2

 

8) термическое разложение солей кислот хлора:

2KClO3 → 2KCl + 3O2 (t, kt = MnO2)

 

9) термическое разложение гидроксокомплексов:

K2[Zn(OH)4] → K2ZnO2 + 2H2O (t)

Na[Al(OH)4] →  NaAlO2 + 2H2O (t)

11.5: Реакции разложения — химия LibreTexts

Антуан Лавуазье широко известен как «отец современной химии». Он был одним из первых, кто подробно изучал химические реакции. В рамках своих исследований состава атмосферы Лавуазье вступил в реакцию ртути с кислородом с образованием оксида ртути; Затем он смог показать, что при разложении оксида ртути образуется ртуть и кислород.

Реакции разложения

Реакция разложения — это реакция, в которой соединение распадается на два или более простых вещества.Общая форма реакции разложения:

\ [\ ce {AB} \ rightarrow \ ce {A} + \ ce {B} \]

Большинство реакций разложения требуют ввода энергии в виде тепла, света или электричества.

Бинарные соединения — это соединения, состоящие всего из двух элементов. Самый простой вид реакции разложения — это когда бинарное соединение разлагается на элементы. Оксид ртути (II), красное твердое вещество, разлагается при нагревании с образованием ртути и газообразного кислорода.

\ [2 \ ce {HgO} \ left (s \ right) \ rightarrow 2 \ ce {Hg} \ left (l \ right) + \ ce {O_2} \ left (g \ right) \]

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Оксид ртути (II) представляет собой твердое вещество красного цвета.При нагревании он разлагается на металлическую ртуть и газообразный кислород. (CC BY-NC; CK-12)

Реакция также считается реакцией разложения, даже если один или несколько продуктов все еще являются соединениями. Карбонат металла разлагается на оксид металла и газообразный диоксид углерода. Например, карбонат кальция разлагается на оксид кальция и диоксид углерода:

\ [\ ce {CaCO_3} \ left (s \ right) \ rightarrow \ ce {CaO} \ left (s \ right) + \ ce {CO_2} \ left (g \ right) \]

Гидроксиды металлов разлагаются при нагревании с образованием оксидов металлов и воды.Гидроксид натрия разлагается с образованием оксида натрия и воды:

\ [2 \ ce {NaOH} \ left (s \ right) \ rightarrow \ ce {Na_2O} \ left (s \ right) + \ ce {H_2O} \ left (g \ right) \]

Некоторые нестабильные кислоты разлагаются с образованием оксидов неметаллов и воды. Углекислота легко разлагается при комнатной температуре на диоксид углерода и воду:

\ [\ ce {H_2CO_3} \ left (aq \ right) \ rightarrow \ ce {CO_2} \ left (g \ right) + \ ce {H_2O} \ left (l \ right) \]

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Когда электрический ток проходит через чистую воду, она разлагается на элементы.Напишите сбалансированное уравнение разложения воды.

Решение

Шаг 1. Спланируйте проблему .

Вода — это бинарное соединение, состоящее из водорода и кислорода. Газообразные водород и кислород, образующиеся в реакции, представляют собой двухатомные молекулы.

Шаг 2: Решить.

Каркас (неуравновешенное) уравнение:

\ [\ ce {H_2O} \ left (l \ right) \ overset {\ text {elec}} {\ rightarrow} \ ce {H_2} \ left (g \ right) + \ ce {O_2} \ left (g \ справа) \]

Обратите внимание на аббревиатуру «\ (\ text {elec} \)» над стрелкой, чтобы указать прохождение электрического тока для инициирования реакции.Сбалансируйте уравнение.

\ [2 \ ce {H_2O} \ left (l \ right) \ overset {\ text {elec}} {\ rightarrow} 2 \ ce {H_2} \ left (g \ right) + \ ce {O_2} \ left (г \ вправо) \]

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

Продукты являются стихиями и уравнение сбалансировано.

Реакции синтеза и разложения | Протокол

4.13: Реакции синтеза и разложения

Синтез и разложение — это два типа окислительно-восстановительных реакций.Синтез означает что-то создать, а разложение означает что-то сломать. Реакции сопровождаются химическими и энергетическими изменениями.

Реакции синтеза

Реакции синтеза также называют реакциями сочетания. Это реакция, в которой два или более вещества объединяются, образуя сложное вещество. Реакции синтеза обычно представлены как: A + B → AB или A + B → C. Образование диоксида азота является реакцией синтеза: 2 NO ( г ) + O 2 ( г ) → 2 NO 2 ( г, ).

В реакциях синтеза реагентами могут быть все элементы (1), или комбинация элемента и соединения (2), или все соединения (3).

1) C ( с ) + O 2 ( г ) → CO 2 ( г )
2) 2 CO ( г ) + O 2 ( г ) → 2 CO 2 ( г )
3) 2 CaO ( с ) + 2 H 2 O ( л ) → 2 Ca (OH) 2 ( с )

Комбинированная реакция между металлом и неметаллом всегда дает ионное твердое вещество.Например, образование хлорида натрия или поваренной соли из натрия и хлора представляет собой комбинационную реакцию: 2 Na (s) + Cl 2 ( г ) → 2 NaCl ( s ).

Реакция синтеза обычно сопровождается выделением энергии. В приведенном выше примере хлорида натрия выделяется 787 кДж тепловой энергии.

Реакция разложения

Кислород был впервые открыт ученым Джозефом Пристли в 1774 году при нагревании оксида ртути горящим стеклом.Реакция была результатом разложения. Пристли под действием тепла разложил оксид ртути (II) на элементы.
Реакция представлена ​​как: 2 HgO ( с ) → 2 Hg ( л ) + O 2 ( г )

Реакции разложения включают расщепление более сложного вещества на два или более вещества меньшего размера. Эту реакцию часто представляют как: AB → A + B или C → A + B. Реакции разложения происходят повсюду. Например, переваривание белков, жиров и углеводов в нашей пище является важной реакцией разложения.Другой пример — разложение азида натрия до газообразного азота.

Реакция представлена ​​как: 2 NaN 3 ( с ) → 2 Na ( с ) + 3 N 2 ( г )

В приведенной выше реакции, хотя коэффициент 2 указывает на разложение двух молекул азида натрия, присутствует только один реагент. Следовательно, это реакция разложения. Подобно реакции синтеза, в реакции разложения образующиеся продукты могут быть всеми элементами (1), или комбинацией элементов и соединений (2), или всеми соединениями (3).

1) 2 Al 2 O 3 ( с ) → 4 Al ( с ) + 3 O 2 ( г )
2) 2 KClO 3 ( с ) → 2 KCl ( с ) + 3 O 2 ( г )
3) NH 4 Cl ( с ) → NH 3 ( г ) + HCl ( г )

Что такое реакция разложения? Определение и примеры

Реакция разложения или реакция анализа происходит, когда один реагент распадается на два или более продуктов.

Реакция разложения — один из четырех основных типов химических реакций. Этот тип реакции также называется реакцией анализа или реакцией разложения. Вот определение реакции разложения, примеры реакции и способы распознавания реакции разложения.

Определение реакции разложения

Реакция разложения — это химическая реакция с одним реагентом, в результате которой образуются два или более продуктов.

Общая форма реакции разложения:

AB → A + B

В результате реакции разложения образуются более мелкие молекулы, часто включающие чистые элементы.

Противоположность реакции разложения

Противоположностью реакции разложения является реакция синтеза, которую также называют реакцией комбинации. В реакции синтеза два или более реагента объединяются, образуя более сложный продукт.

Примеры реакций разложения

Реакции разложения обычны в повседневной жизни. Одним из примеров является электролиз воды с образованием газообразного кислорода и газообразного водорода:

2 H 2 O → 2 H 2 + O 2

Другой пример — разложение пероксида водорода с образованием воды и кислорода:

2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2

Газирование безалкогольных напитков происходит в результате разложения.Углекислота распадается на воду и диоксид углерода:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Эндотермический или экзотермический?

Большинство реакций разложения эндотермические. Другими словами, для разрыва химических связей в реагенте требуется больше энергии, чем выделяется, когда образуются новые химические связи для образования продуктов. Эти реакции поглощают энергию из окружающей среды, чтобы продолжаться. Например, разложение оксида ртути (II) на ртуть и кислород (как и разложение большинства оксидов металлов) требует подвода тепла и является эндотермическим:

2HgO → 2Hg + O 2

Однако небольшое разложение реакции экзотермические.Они выделяют больше тепла, чем поглощают. Например, разложение закиси азота на азот и кислород является экзотермическим:

2NO → N 2 + O 2

Как распознать реакцию разложения

Самый простой способ определить реакцию разложения — это поискать реакция, которая начинается с одного реагента и дает несколько продуктов. Кроме того, это помогает распознавать знакомые примеры. Оксиды металлов образуют металлы и кислород, карбонаты обычно дают оксиды и диоксид углерода и так далее.

Типы реакций разложения

Три основных типа реакций разложения — это термическое разложение, электролитическое разложение и фотолитическое разложение.

  • Термическое разложение : Тепло активирует реакцию термического разложения. Эти реакции имеют тенденцию быть эндотермическими. Примером является разложение карбоната кальция с образованием оксида кальция и диоксида углерода:
    CaCO 3 → CaO + CO 2
  • Электролитическое разложение : Электрическая энергия обеспечивает энергию активации для разложения реагента на продукты.Примером является электролиз воды на водород и кислород:
    2H 2 O → 2H 2 + O 2
  • Фотолитическое разложение : Реагент поглощает энергию света (фотоны) для разрыва химических связей и образования продуктов. Примером может служить разложение озона с образованием кислорода:
    O 3 + hν → O 2 + O .

Катализаторы могут способствовать реакциям разложения. Эти реакции называют каталитическим разложением.

Использование реакций разложения

Иногда реакции разложения нежелательны, но они имеют несколько важных применений.

  • Для производства негашеной извести (CaO) для цемента и других применений.
  • Для сварки термитной реакцией.
  • Для извлечения чистых металлов из их руд, оксидов, хлоридов и суфидов.
  • Для лечения кислотного расстройства желудка.
  • Для получения водорода, который обычно связан в соединениях.
  • Для идентификации образца по продуктам его разложения.

Ссылки

  • Brown, T.L .; LeMay, H.E .; Берстон, Б. (2017). Химия: Центральная наука (14-е изд.). Пирсон. ISBN 9780134414232.
  • McNaught, A .; Уилкинсон, А. (1997). «Химическое разложение». Сборник химической терминологии (2-е изд.) («Золотая книга») ». Научные публикации Блэквелла. DOI: 10.1351 / goldbook.C01020

Реакции состава, разложения и горения — вводная химия — 1-е канадское издание

Цели обучения

  1. Распознавать состав, реакции разложения и горения.
  2. Предскажите продукты реакции горения.

В этом разделе будут рассмотрены три классификации химических реакций. Предсказать продукты в некоторых из них может быть сложно, но реакции все же легко распознать.

Реакция композиции (иногда также называемая реакцией комбинации или реакцией синтеза ) дает одно вещество из нескольких реагентов. Единичное вещество как продукт является ключевой характеристикой реакции композиции.Для вещества может быть коэффициент, отличный от единицы, но если в реакции используется только одно вещество в качестве продукта, ее можно назвать реакцией композиции. В реакции

2 H 2 (г) + O 2 (г) → 2 H 2 O (ℓ)

вода производится из водорода и кислорода. Хотя образуются две молекулы воды, в качестве продукта используется только одно вещество — вода. Итак, это композиционная реакция.

Реакция разложения начинается с одного вещества и дает более одного вещества; то есть разлагается.Одно вещество в качестве реагента и более одного вещества в качестве продуктов являются ключевой характеристикой реакции разложения. Например, при разложении гидрокарбоната натрия (также известного как бикарбонат натрия)

2 NaHCO 3 (с) → Na 2 CO 3 (с) + CO 2 (г) + H 2 O (ℓ)

карбонат натрия, диоксид углерода и вода производятся из одного вещества гидрокарбоната натрия.

Состав и реакции разложения трудно предсказать; однако их должно быть легко распознать.

Пример 9

Обозначьте каждое уравнение как реакцию состава, реакцию разложения или ни то, ни другое.

  1. Fe 2 O 3 + 3 SO 3 → Fe 2 (SO 4 ) 3
  2. NaCl + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3
  3. (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 → Cr 2 O 3 + 4 H 2 O + N 2

Решение

  1. В этом уравнении два вещества объединяются в одно вещество.Это композиционная реакция.
  2. Два разных вещества вступают в реакцию с образованием двух новых веществ. Это не соответствует определению ни реакции композиции, ни реакции разложения, поэтому не является ни тем, ни другим. Фактически, вы можете распознать это как реакцию двойной замены.
  3. Одно вещество реагирует с образованием нескольких веществ. Это реакция разложения.

Проверьте себя

Определите уравнение как реакцию состава, реакцию разложения или ни то, ни другое.

C 3 H 8 → C 3 H 4 + 2 H 2

Ответ

разложение

Реакция горения происходит, когда реагент соединяется с кислородом, многократно из атмосферы, с образованием оксидов всех других элементов в качестве продуктов; любой азот в реагенте превращается в элементарный азот, N 2 . Многие реагенты, называемые топливами , содержат в основном атомы углерода и водорода, реагируя с кислородом с образованием CO 2 и H 2 O.Например, сбалансированное химическое уравнение горения метана, CH 4 , имеет следующий вид:

CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O

Керосин можно аппроксимировать формулой C 12 H 26 , а уравнение его горения —

2 C 12 H 26 + 37 O 2 → 24 CO 2 + 26 H 2 O

Иногда топливо содержит атомы кислорода, которые необходимо учитывать при балансировании химического уравнения.Одним из распространенных видов топлива является этанол, C 2 H 5 OH, уравнение горения которого составляет

.

C 2 H 5 OH + 3 O 2 → 2 CO 2 + 3 H 2 O

Если в исходном топливе присутствует азот, он преобразуется в N 2 , а не в азотно-кислородное соединение. Таким образом, для сжигания топлива динитроэтилена, формула которого C 2 H 2 N 2 O 4 , имеем

2 C 2 H 2 N 2 O 4 + O 2 → 4 CO 2 + 2 H 2 O + 2 N 2

Пример 10

Заполните и сбалансируйте каждое уравнение горения.

  1. горение пропана, C 3 H 8
  2. сжигание аммиака, NH 3

Решение

  1. Продуктами реакции являются CO 2 и H 2 O, поэтому наше несбалансированное уравнение составляет

    C 3 H 8 + O 2 → CO 2 + H 2 O

    Балансировка (и вам, возможно, придется пройти несколько раз, чтобы сбалансировать это), мы получаем

    C 3 H 8 + 5 O 2 → 3 CO 2 + 4 H 2 O

  2. Атомы азота в аммиаке будут реагировать с образованием N 2 , а атомы водорода будут реагировать с O 2 с образованием H 2 O:

    NH 3 + O 2 → N 2 + H 2 O

    Чтобы сбалансировать это уравнение без дробей (что является условием), мы получаем

    4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O

Проверьте себя

Заполните и сбалансируйте уравнение горения для циклопропанола, C 3 H 6 O.

Ответ

C 3 H 6 O + 4 O 2 → 3 CO 2 + 3 H 2 O

Пропан — это топливо, используемое для обогрева некоторых домов. Пропан хранится в больших резервуарах, подобных показанному здесь.
Источник: «Цветы и пропан» от vistavision под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic

Основные выводы

  • Композиционная реакция дает одно вещество из нескольких реагентов.
  • В результате реакции разложения из одного реагента образуется несколько продуктов.
  • Реакции горения — это сочетание одного соединения с кислородом с образованием оксидов других элементов в виде продуктов (хотя атомы азота реагируют с образованием N 2 ).

Упражнения

  1. Какая реакция является композиционной, а какая нет?

а) NaCl + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3

б) CaO + CO 2 → CaCO 3

2.Что представляет собой композиционная реакция, а какая нет?

а) H 2 + Cl 2 → 2 HCl

б) 2 HBr + Cl 2 → 2 HCl + Br 2

3. Какая реакция является композиционной, а какая нет?

а) 2 SO 2 + O 2 → 2 SO 3

б) 6 C + 3 H 2 → C 6 H 6

4. Какая реакция является композиционной, а какая нет?

а) 4 Na + 2 C + 3 O 2 → 2 Na 2 CO 3

б) Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2

5.Что такое реакция разложения, а какая нет?

а) HCl + NaOH → NaCl + H 2 O

б) CaCO 3 → CaO + CO 2

6. Что такое реакция разложения, а какая нет?

а) 3 О 2 → 2 О 3

б) 2 KClO 3 → 2 KCl + 3 O 2

7. Что такое реакция разложения, а какая нет?

а) Na 2 O + CO 2 → Na 2 CO 3

б) H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2

8.Что такое реакция разложения, а какая нет?

a) 2 C 7 H 5 N 3 O 6 → 3 N 2 + 5 H 2 O + 7 CO + 7 C

б) C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O

9. Что такое реакция горения, а какая нет?

a) C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O

б) 2 Fe 2 S 3 + 9 O 2 → 2 Fe 2 O 3 + 6 SO 2

10.Что такое реакция горения, а какая нет?

a) CH 4 + 2 F 2 → CF 4 + 2 H 2

б) 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O

11. Что такое реакция горения, а какая нет?

а) P 4 + 5 O 2 → 2-пол. 2 O 5

б) 2 Al 2 S 3 + 9 O 2 → 2 Al 2 O 3 + 6 SO 2

12.Что такое реакция горения, а какая нет?

a) C 2 H 4 + O 2 → C 2 H 4 O 2

б) C 2 H 4 + Cl 2 → C 2 H 4 Cl 2

13. Может ли реакция композиции быть реакцией горения? Приведите пример, подтверждающий вашу позицию.

14. Может ли реакция разложения быть реакцией горения? Приведите пример, подтверждающий вашу позицию.

15. Заполните и сбалансируйте каждое уравнение горения.

а) C 4 H 9 OH + O 2 →?

б) CH 3 NO 2 + O 2 →?

16. Заполните и сбалансируйте каждое уравнение горения.

а) B 2 H 6 + O 2 →? (Образовавшийся оксид бора имеет вид B 2 O 3 .)

б) Al 2 S 3 + O 2 →? (Образовавшийся оксид серы SO 2 .)

в) Al 2 S 3 + O 2 →? (Образовавшийся оксид серы SO 3 .)

ответы

1.

а) не состав

б) состав

3.

а) состав

б) состав

5.

а) без разложения

б) разложение

7.

а) без разложения

б) разложение

9.

а) горение

б) горение

11.

а) горение

б) горение

13.

Да; 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O (ответы могут отличаться)

15.

a) C 4 H 9 OH + 6 O 2 → 4 CO 2 + 5 H 2 O

б) 4 канала 3 NO 2 + 3 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 2 N 2

Реакция разложения — Концепция — Видео по химии от Brightstorm

Реакция разложения — это реакция, в которой один реагент дает несколько продуктов.Примером реакции разложения является разложение воды на водород и кислород. По сути, разложение — это противоположность реакции синтеза.

Хорошо, один из типов реакций, которые вы увидите в классе, — это реакции разложения, и реакции разложения — это именно то, как они звучат. Это идет от одного реагента к нескольким продуктам.Например, когда вы думаете о чем-то разлагающемся, например, о мусоре, о ваших биоразлагаемых веществах или о чем-то еще, возможно, вы думаете о чем-то, что вы выбрасываете, разбивая на его элементы и несколько различных продуктов, и это именно то, что происходит. У вас есть один реагент, это ваш ключ, это будет ключом к разгадке того, что это реакция разложения, распадающаяся на несколько продуктов. Итак, вот ваша скелетная реакция: обратите внимание, что это один из основных реагентов, ключевой ключ к нескольким вашим продуктам.

Хорошо, мы собираемся разорвать узы, а разрыв узы требует много энергии.Иногда, чтобы ускорить процесс, вам понадобится нечто, называемое катализатором. А катализатор — это то, что ускоряет реакцию и фактически снижает энергию активации, поэтому у вас ее нет, не требуется столько энергии, чтобы эта реакция произошла, и фактически ускоряет процесс реакции. Таким образом, катализатор обычно используется в реакциях разложения. Итак, вот несколько примеров того, что вы можете увидеть в классе: у вас разлагаются отдельные реагенты, вы можете разложиться до элементарной формы от нитрита натрия до натрия и азота.Он может распадаться на 2 соединения оксида азота и воды, или он может даже распадаться на элементы или элементы и воду, это действительно зависит от вашего реагента.

Хорошо, давайте поговорим об этом немного подробнее, это перекись водорода, которая у вас, вероятно, есть в вашей аптечке дома, и что произойдет, если вы держите ее слишком долго, эта реакция на самом деле произойдет, и она сломается в воду и кислородный газ. Таким образом, вы не хотите хранить перекись водорода слишком долго, иначе она существенно потеряет свою эффективность, и вы больше не сможете ее использовать.Таким образом, вы должны убедиться, что вы действительно заменяете это довольно часто, потому что эта реакция действительно имеет место сейчас, на это нужно время, но она сделает это. Поэтому иногда, чтобы ускорить реакцию, мы говорили об использовании катализатора. Давайте на самом деле сделаем это, разбив на воду и газообразный кислород.

Давайте на самом деле сделаем это с катализатором и посмотрим, что произойдет. Итак, прямо сейчас мы назовем эту зубную пасту слона, и вы поймете, почему, так что у нас будет очень сильная высококонцентрированная перекись водорода в нашем градуированном цилиндре, мы собираемся добавить немного мыла для посуды только для весело и немного пищевого красителя, чтобы было веселее.Хорошо, а затем мы собираемся добавить наш катализатор, йодид калия ускорит реакцию и заметит, что она сразу уходит, а мыло фактически получает пузырьки из газообразного кислорода, а затем вы также получите воду на дне и так что это пример реакции разложения только потому, что там есть мыло, чтобы было веселее. А вот еще один, есть еще один хороший. Хорошо, это так, да, поэтому реакции разложения — одна из пяти, которые вы увидите в классе.

Разложение — определение, типы и примеры реакций

Изменения могут быть двух типов

  • Физические изменения

  • Химические изменения

Физические изменения являются обратимыми изменениями, и в них меняются только физические свойства.Химические изменения — это необратимые изменения, в которых образуются новые продукты. Продукт отличается от реагентов и имеет совершенно другие свойства. Происходящие химические изменения также считаются химическими реакциями. Краткий способ записать химическую реакцию или химические изменения — это химические уравнения. Химические уравнения — это символическое представление химической реакции. При написании химических реакций используются символы элементов, стрелки и т. Д.

Реакция разложения — В этом типе химической реакции один реагент распадается с образованием нескольких продуктов.Это прямо противоположно комбинированной реакции.

AB ————> A + B

Разложение Значение химии

Разложение в химии означает разрушение одного реагента с образованием более стабильных продуктов по сравнению с реагентом.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Типы реакций разложения

Реакция разложения подразделяется на три типа —

Термическое разложение

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Это тип разложения, в котором один реагент распадается на более чем один продукт с помощью нагревания.Для разрушения реагентов используется тепловая энергия или тепловая энергия. Это эндотермическая реакция, поскольку тепло используется для разрыва связей реагентов. Карбонат кальция разлагается под воздействием тепла с образованием оксида кальция и диоксида углерода.

CaCO3 ———-> CaO + CO2

Фото разложение

Это тип реакции разложения, в которой свет или фотоны используются для разрушения реагентов с образованием нескольких продуктов. Световая энергия используется для разрыва связей в реагенте.Эта реакция также известна как фотолиз.

Хлорид серебра разлагается в присутствии солнечного света с образованием металлического серебра и газообразного хлора.

AgCl ———> Ag + Cl2

Электролитическое разложение

Один реагент с помощью электричества распадается на несколько продуктов. Этот тип реакции разложения является электролитическим разложением.

разложение воды — хороший пример электролитического разложения.

h3O ———> h3 + O2

Примеры реакций разложения

Есть несколько примеров разложения.Некоторые из них приведены ниже:

  • Углекислота в безалкогольных напитках разлагается с образованием газообразного диоксида углерода.

  • Газообразный водород и газообразный кислород выделяются при разложении воды.

  • Переваривание пищи — это реакция разложения. Благодаря этой реакции из съеденной пищи высвобождаются питательные вещества.

  • Сульфат железа зеленого цвета разлагается с образованием оксида железа коричневого цвета, и выделяются такие газы, как диоксид серы и газообразный триоксид серы.

  • Нитрат свинца при термическом разложении дает монооксид свинца желтого цвета. С этим коричневым газом выделяются диоксид азота и газообразный кислород.

Какие примеры реакций разложения?

Реакции разложения — это химические реакции, в которых более сложная молекула распадается на более простые. Есть три типа реакций разложения:

термическое реакции разложения;
Электролитический реакции разложения;
Фото реакции разложения.

Термическое разложение — такие реакции обычно являются эндотермическими, поскольку для разрыва связей более сложной молекулы требуется энергия в виде тепла. Примеры включают

#CaCO_ (3 (s)) + «тепло» -> CaO _ ((s)) + CO_ (2 (g)) # — Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и диоксид углерода при нагревании ;

# 2KClO_ (3 (s)) + «тепло» -> 2KCl _ ((s)) + 3O_ (2 (g)) # — Хлорат калия разлагается на хлорид калия и газообразный кислород при эатировании ;

# 2Fe (OH) _3 + «тепло» -> Fe_2O_3 + 3H_2O # — Двуокись железа разлагается на оксид железа и воду при нагревании ;

Электролитическое разложение — такие реакции происходят при пропускании электрического тока через водный раствор соединения.Два классических примера — электролиз воды

.

# 2H_2O _ ((l)) -> 2H_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) # — вода разлагается на водород и кислород в присутствии электрического тока ;

и разложение хлорида натрия

# 2NaCl _ ((l)) -> 2Na _ ((l)) + Cl_ (2 (g)) # — расплавленный хлорид натрия разлагается на расплавленный натрий и газообразный хлор ;

Фото разложение — эти реакции происходят в присутствии света (фотонов).Примеры включают

# 2AgCl _ ((s)) + «солнечный свет» -> 2Ag _ ((s)) + Cl_ (2 (g)) # — Хлорид серебра разлагается на серебро и хлор в присутствии солнечного света ;

# 2AgBr _ ((s)) + «солнечный свет» -> 2Ag _ ((s)) + 2Cl_ (2 (g)) # — бромид серебра разлагается на серебро и хлор в присутствии солнечного света ;

Как показывает опыт, большинство реакций разложения являются эндотермическими, поскольку для разрыва связей более сложной молекулы необходимо обеспечить энергию в виде тепла, электрического тока или солнечного света.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.