Химическая реакция. Классификация химических реакций 1.Химическая реакция — это превращение одних веществ (реагентов) в другие, отличающиеся по химическому составу или строению (продукты реакции). Признаки химических реакций Химическое превращение от физического всегда можно отличить по наличию одного или нескольких признаков: · изменение цвета; · выпадение осадка; · выделение газа; · образование слабодиссоциированных веществ (например, воды); · выделение энергии (тепловой или световой). Типы классификации химических реакций 1.Классификация реакций по изменению кол-ва исходных веществ и продуктов реакции • реакции присоединения - из нескольких веществ образуется новое вещество: С + О2 = СО2; • реакции разложения - из одного веществ образуется несколько других: CaCO3 = CaO + CO2; • реакции замещения - в результате реагирования простого и сложного вещества образуются новые сложные и простые вещества: 2Na +2H2O = 2NaOH + H2; • реакции обмена - реагенты обмениваются составными частями: MgS + 2HCl = MgCl2 + H2S; • реакции нейтрализации (являются частным случаем реакций обмена) - исходными веществами реакции выступают кислота и основание, а продуктами - вода и соль: NaOH + HCl = NaCl + H2O 2.Классификация по изменению степени окисленияи реакции, протекающие без изменения степени окисления. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) — реакции, протекающие с изменением степеней окисления элемента(ов). 3. По направлению протекания (по признаку обратимости реакции) • обратимые реакции - могут самопроизвольно протекать при данных условиях, как в прямом, так и в обратном направлении: N2 (г) + 3H2 (г) ↔ 2NH3 (г) Среди двух одновременно протекающих реакций различают прямую (протекает «слева направо») и обратную (протекает «справа налево»). Поскольку в ходе обратимой реакции исходные вещества одновременно и расходуются, и образуются, они не полностью превращаются в продукты реакции. Поэтому об обратимых реакциях говорят, что они протекают «не до конца». В результате всегда образуется смесь исходных веществ и продуктов взаимодействия. • необратимые реакции - протекают только в одном направлении («слева направо») с практически полным превращением исходных веществ в продукты реакции (один из продуктов является газообразным или слабодиссоциирующим веществом): CaCO3 = CaO + CO2 4.Классификация по тепловому эффекту Все химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии. При разрыве химических связей в реагентах выделяется энергия, которая в основном идёт на образование новых химических связей. В некоторых реакциях энергии этих процессов близки, и в таком случае общий тепловой эффект реакции приближается к нулю. В остальных случаях можно выделить: • экзотермические реакции, которые идут с выделением тепла, (положительный тепловой эффект) C + O2 = CO2 + Q • эндотермические реакции в ходе которых тепло поглощается (отрицательный тепловой эффект) из окружающей среды. N2 + O2 = 2NO – Q 5.Классификация реакций по наличию катализатора • каталитические реакции: это реакции, которые идут с участием катализаторов. 2H2O2 2H2O + O2 • некаталитические реакции (идущие без участия катализатора). Например горение этана: 2C2H6 + 5O2 = 2CO2 + 6H2O. 6. По числу фаз в реагирующей смеси различают: • гомофазные ("гомогенные") реакции - это такие реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в одной фазе, и столкновение реагирующих частиц происходит во всем объеме реакционной смеси. К гомогенным реакциям относят взаимодействия жидкость-жидкость и газ-газ. 2CO(г)+O2(г)=2CO2(г) (одна фаза-газ); • гетерофазные ("гетерогенные") реакции -это реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в разных фазах. При этом столкновение реагирующих частиц происходит только на границе соприкосновения фаз. К таким реакциям относятся взаимодействия газ-жидкость, газ-твердая фаза, твердая-твердая, и твердая фаза — жидкость. Fe(т) + CuSO4(р-р) = Cu(т) + FeSO4(р-р) (три фазы - две твердых фазы и водный раствор) 7. По изменению степени окисления – реакции идущие без изменения степени окисления и реакции с изменением степени окисления (ОВР) Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это реакции, в ходе которых степени окисления веществ изменяются. При этом происходит обмен электронами. В неорганической химии к таким реакциям относятся, как правило, реакции разложения, замещения, соединения, и все реакции, идущие с участием простых веществ. Для уравнивания ОВР используют метод электронного баланса (количество отданных электронов должно быть равно количеству полученных) или метод электронно-ионного баланса. Примеры: • 2Na + Cl2 → 2NaCl - реакция соединения • CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O - реакция окисления • Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu - реакция замещения опорный конспект