Химия - это просто

Популярно о химии

· Что такое химия
· Периодическая таблица

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Вещества и смеси

Атомы и молекулы

Строение веществ

Взаимодействие веществ

· Виды химических реакций
· Уравнения химических реакций
· Классификации химических реакций
· Баланс химических реакций
· Химическое равновесие
· Скорость химических реакций
· Окислительно-восстановительные реакции
· Составление уравнений ОВР
· Тепловой эффект реакции
· Закон Гесса
· Электрохимические элементы
· Кислоты и основания
· Сильные кислоты и основания
· Слабые кислоты и основания
· Кислотно-основные реакции
· Индикаторы
· Водородный показатель pH

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Классификация химических реакций

Все химические реакции можно классифицировать по различным признакам:

1. по изменению кол-ва исходных веществ и продуктов реакции
2. по выделению/поглощению энергии
3. по наличию катализатора
4. по признаку обратимости реакции
5. по типу частиц
6. по типу энергетического воздействия
7. по агрегатному состоянию среды

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 реакций по выделению/поглощению энергии

• экзотермические реакции (с выделением тепла): C + O₂ = CO₂ + Q
• эндотермические реакции (с поглощением тепла): N₂ + O₂ = 2NO - Q

3. Классификация реакций по наличию катализатора

Катализаторами называют вещества, которые не принимают непосредственного участия в самой реакции, но изменяют скорость ее протекания.

• каталитические реакции: CO + H₂O = CO₂ + H (катализатор FeO)
• некаталитические реакции

4. Классификация реакций по признаку обратимости реакции

• обратимые реакции - могут самопроизвольно протекать при данных условиях, как в прямом, так и в обратном направлении: N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ↔ 2NH_{3 (г)}
• необратимые реакции - протекают только в одном направлении с практически полным превращением исходных веществ в продукты реакции (один из продуктов является газообразным или слабодиссоциирующим веществом): CaCO₃ = CaO + CO₂

5. Классификация реакций по типу частиц

• молекулярные;
• ионные;
• радикальные.

6. Классификация реакций по типу энергетического воздействия

• термохимические реакции - протекают при повышенной температуре: N₂ + O₂ = 2NO;
• фотохимические реакции - протекают под воздействием света: H₂ + Cl₂ = 2HCl;
• электрохимические реакции - протекают под воздействием электрического тока: 2NaCl = 2Na + Cl₂.

7. Классификация реакций по агрегатному состоянию среды

• гомогенные реакции - протекают в однородной среде, например, в газообразной или жидкой среде:
  С + O₂ = CO₂
  KOH+HCl = H₂O+KCl;
• гетерогенные реакции - протекают на границе раздела двух веществ, находящихся в разных фазах (твердой-газообразной; жидкой-газообразной, твердой-жидкой; жидкой-жидкой; твердой-твердой):
  • CaCO₃(т) = CaO(т)+CO₂(г)
  • FeO(т)+CO(г) = Fe(г)+CO₂(т)
  • Zn(т)+H₂SO₄(ж) = H₂(г)+ZnSO₄(ж)

Гомогенные и гетерогенные реакции, в свою очередь, подразделяются на простые (в системе протекает только одна реакция, как правило, необратимая) и сложные (в системе протекает одновременно несколько простых реакций).

Виды простых химических реакций:

• Мономолекулярные реакции: в таких реакциях участвует только один вид молекул исходного вещества:
  I₂ ↔ 2I
• Бимолекулярные реакции: состоят из одной стадии, в каждом акте участвуют две частицы:
  H₂+I₂ = 2HI
• Тримолекулярные реакции: принимают участие в акте одновременно три частицы:
  2NO+H₂ = N₂O+H₂O

Виды сложных химических реакций:

• Параллельные реакции: исходные вещества взаимодействуют одновременно в нескольких различных направлениях;
• Последовательные реакции: исходные вещества претерпевают изменения, проходя несколько последовательных стадий, образуя промежуточные продукты реакции;
• Сопряженные реакции: две реакции протекают в одной среде, при этом течение одной реакции зависит от другой, или течение обеих реакций влияют друг на друга.

Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением тепла (см. Тепловой эффект реакции).

О протекании реакции можно судить по образованию продуктов реакции, исчезновению или изменению исходных веществ: изменение цвета веществ; образованию или исчезновению осадка; выделению или поглощению газа; появлению, исчезновению, изменению запаха; выделению или поглощению тепла и проч.

В заключение следует упомянуть о таком важном нюансе, как об условиях протекания реакции, далеко не все химические реакции протекают, при так называемых, нормальных условиях. В некоторых случаях для взаимодействия веществ требуется высокая температура, давление, определенная кислотность среды, присутствие катализатора и проч.