Какие бывают химические реакции

Виды химических реакций

Во время химических реакций из одних веществ получаются другие (не путать с ядерными реакциями, в которых один химический элемент превращается в другой).

Любая химическая реакция описывается химическим уравнением:

Реагенты → Продукты реакции

Стрелка указывает направление протекания реакции.

В данной реакции метан (СН₄) реагирует с кислородом (О₂), в результате чего образуется диоксид углерода (СО₂) и вода (Н₂О), а точнее – водяной пар. Именно такая реакция происходит на вашей кухне, когда вы поджигаете газовую конфорку. Читать уравнение следует так: одна молекула газообразного метана вступает в реакцию с двумя молекулами газообразного кислорода, в результате получается одна молекула диоксида углерода и две молекулы воды (водяного пара).

Числа, расположенные перед компонентами химической реакции, называются коэффициентами реакции.

Химические реакции бывают эндотермическими (с поглощением энергии) и экзотермические (с выделением энергии). Горение метана – типичный пример экзотермической реакции.

Существует несколько видов химических реакций. Самые распространенные:

• реакции соединения;
• реакции разложения;
• реакции одинарного замещения;
• реакции двойного замещения;
• реакции окисления;
• окислительно-восстановительные реакции.

Реакции соединения

В реакциях соединения хотя бы два элемента образуют один продукт:

2Na_(т) + Cl_{2 (г)} → 2NaCl_(т) – образование поваренной соли.

Следует обратить внимание на существенный нюанс реакций соединения: в зависимости от условий протекания реакции или пропорций реагентов, вступающих в реакцию, – ее результатом могут быть разные продукты. Например, при нормальных условиях сгорания каменного угля получается углекислый газ:
C_(т) + O_{2 (г)} → CO_{2 (г)}

Если же количество кислорода недостаточно, то образуется смертельно опасный угарный газ:
2C_(т) + O_{2 (г)} → 2CO_(г)

Реакции разложения

Эти реакции являются, как бы, противоположными по сути, реакциям соединения. В результате реакции разложения вещество распадается на два (3, 4. ) более простых элемента (соединения):

Реакции одинарного замещения

В результате реакций одинарного замещения, более активный элемент замещает в соединении менее активный:

Цинк в растворе сульфата меди вытесняет менее активную медь, в результате чего образуется раствор сульфата цинка.

Степень активности металлов по возрастанию активности:

• Au
• Ag
• Cu
• Pb
• Sn
• Ni
• Fe
• Cr
• Al
• Наиболее активными являются щелочные и щелочноземельные металлы

Ионное уравнение вышеприведенной реакции будет иметь вид:

Ионная связь CuSO₄ при растворении в воде распадается на катион меди (заряд 2+ ) и анион сульфата (заряд 2- ). В результате реакции замещения образуется катион цинка ( который имеет такой же заряд, как и катион меди: 2- ). Обратите внимание, что анион сульфата присутствует в обеих частях уравнения, т.е., по всем правилам математики его можно сократить. В итоге получится ионно-молекулярное уравнение:

Реакции двойного замещения

В реакциях двойного замещения происходит замещение уже двух электронов. Такие реакции еще называют реакциями обмена. Такие реакции проходят в растворе с образованием:

• нерастворимого твердого вещества (реакции осаждения);
• воды (реакции нейтрализации).

Реакции осаждения

При смешивании раствора нитрата серебра (соль) с раствором хлорида натрия образуется хлорид серебра:

Ионное уравнение: K + + Cl – + Ag + + NO₃ – → AgCl_(т) + K + + NO₃ –

Молекулярно-ионное уравнение: Cl – + Ag + → AgCl_(т)

Если соединение растворимое, оно будет находиться в растворе в ионном виде. Если соединение нерастворимое, оно будет осаждаться, образовывая твердое вещество.

Реакции нейтрализации

Это реакции взаимодействия кислот и оснований, в результате которых образуются молекулы воды.

Например, реакция смешивания раствора серной кислоты и раствора гидроксида натрия (щелока):

Ионное уравнение: 2H + + SO₄ 2- + 2Na + + 2OH – → 2Na + + SO₄ 2- + 2H₂O_(ж)

Молекулярно-ионное уравнение: 2H + + 2OH – → 2H₂O_(ж) или H + + OH – → H₂O_(ж)

Реакции окисления

Это реакции взаимодействия веществ с газообразным кислородом, находящимся в воздухе, при которых, как правило, выделяется большое количество энергии в виде тепла и света. Типичная реакция окисления – это горение. В самом начале данной страницы приведена реакция взаимодействия метана с кислородом:

Метан относится к углеводородам (соединения из углерода и водорода). При реакции углеводорода с кислородом выделяется много тепловой энергии.

Окислительно-восстановительные реакции

Это реакции при которых происходит обмен электронами между атомами реагентов. Рассмотренные выше реакции, также являются окислительно-восстановительными реакциями:

• 2Na + Cl₂ → 2NaCl – реакция соединения
• CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O – реакция окисления
• Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu – реакция одинарного замещения

Максимально подробно окислительно-восстановительные реакции с большим количеством примеров решения уравнений методом электронного баланса и методом полуреакций описаны в разделе Окислительно-восстановительные реакции для “чайников”.

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Виды химических реакций

Мир химии увлекателен и интересен, если уловить суть и немного разобраться с особенностями. Начнем пожалуй с реакций и их подразделений.

Узнать свойства и возможности веществ, можно с помощью проведения разнообразных реакций. Его превращение, которое сопровождается переменой состава или строения и называется химической реакцией. Расшифровать понятие можно и по-другому, это получение из исходного материала, именуемого реагентом, конечного продукта. Записываются химические реакции в схемы, в которых указываются продукты реакций и количество вещества, уравнение реакции более привычный и удобный вид формул. Во втором случае, число атомов любого элемента идентично в правой и в левой частях, что показывает закон сохранения массы. В первой части химической формулы, слева, пишутся значения реагентов, исходных веществ, а во второй, справа, получаемых, в результате действия реакции. Связывает правую и левую часть знак равенства, тем самым показывая, что совокупное количество атомов компонентов задействованных в реакции, остается постоянным. Подобного рода уравнения могут включать в себя дополнительную информацию о влиянии внешних воздействий на реакцию. Это может быть температура, излучение, давление. Как правило, они обозначаются соответствующим символом над или под знаком равенства. Большое множество реакций может быть сгруппировано в несколько видов, которые объединяют определенные признаки. Один из первых, количество и состав исходных веществ. Число фаз в которых состоят участники, агрегатное состоянии исходного и полученного вещества. Возможность протекания реакции в обратную сторону и природа переносимых частиц. Также знак теплового эффекта делит реакции на: экзотермические реакции, протекающие с экзо-эффектом – выделение энергии в форме теплоты и эндотермические реакции, протекающие с эндо-эффектом – поглощением энергии в форме теплоты. Рассмотрим химические реакции подробнее.

Реакции соединения

В результате таковой, из нескольких взаимодействующих простых по составу веществ получается одно, более сложное. Обычно такие реакции образуют более устойчивые, но менее энергетические вещества, т.к. сопровождаются выделением тепла. Соединения простых веществ это окислительно-восстановительные реакции, степени окисления элементов в которых, равны нулю. Реакции которые протекают между сложными веществами могут происходить и без изменения валентности. Пример такого соединения можно привести используя свойства алюминия, атом алюминиясоединяясь с бромом образует новое вещество бромид алюминия: 2Al+3Вr2=2AlВr3.

Реакции разложения

Реакция разложения приводит к образованию из одного вещества нескольких, при этом получить можно как простое так и сложное конечное вещество. Во время взаимодействия веществ происходит перемещение электронов одних частиц к другим. Известно, что уметаллов, на внешнем энергетическом уровне (ВЭУ) имеется 1-3 валентных электрона. Поэтому они сравнительно легко отдают свои электроны неметаллам, у которых на ВЭУ 5-7 электронов. Таким образом свойства металлов, металлическая связь которых обусловлена взаимодействием положительных ионов элементов, помогают в протекании подобных реакций. Индикатором состояния вещества являются степени окисления элементов, окислитель, восстановитель в этом случае либо отдает либо забирает электроны. К реакциям разложения окислительно-восстановительного типа относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления.

Реакция замещения

При реакциях замещения простое вещество реагирует со сложным, образуя другое простое и другое сложное. Эти реакции в основном принадлежат к окислительно-восстановительным, используя реакцию замещения можно изменить жесткость воды,катионы солей жесткости (кальций и магний, железо и марганец), поглощаются ионообменной смолой, которая замещает их на ионы натрия и водорода. Это делает воду мягче.

Реакция обмена

Эта реакция происходит между соединениями, которые меняются между собой составными частями. Процесс всегда происходит без изменения валентности атом, в отличии от окислительно-восстановительных.

В результате реакции переноса, атом или группа атомов переходит от одной структурной единице к другой.

Изучив свойства железа, температура плавления которого 1539 °C, можно рассматривать реакцию распада. Так называемая электролитическая диссоциация, химическая связь расплавленного металла с водой, в результате которой электролит диссоциирует, то есть распадается на ионы.

Следует отметить что в электрохимических процессах окислительная и восстановительная реакции разделяются, а электроны проходят от восстановителя к окислителю не по прямой, а по проводнику внешней цепи, образуя электрический ток, здесь наблюдается взаимное преобразование химической и электрической типов энергии. Ионы имеют электропроводность, электролиз – процесс превращения электрической энергии в химическую, происходит при погружении в раствор электролита или воды активного металла, его поверхностные ионы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, вступают в различные взаимодействия с компонентами электролита.

Химия сложная, интересная наука и очень важная. Главное не забывайте, что все что происходит в нашей жизни это одна непрерывная химическая реакция.

Химические реакции: типы

Что такое химическая реакция? Это процесс, при котором одно (или несколько веществ) превращаются в другое (или несколько других веществ). Важно, что происходит изменение состава вещества. Например, когда мы размешиваем сахар в чае, это всего лишь физический процесс, потому что чай остаётся чаем, а сахар – сахаром, просто они смешиваются. Можно, конечно, сказать, что сахар-то исчез, значит, произошло что-то магическое! Возможно, он во что-то превратился? Но тогда представьте себе, что у вас есть пакет сахара и вы туда налили полстакана воды. Ну как, сахар исчез? Сомневаюсь. Так что растворение – это всё-таки физическое превращение.

Итак, в химической реакции состав вещества меняется. Но этого знания мало, нужно знать ещё и типы химических реакций (да-да, они бывают разными). И вот какими бывают химические реакции.

Реакции соединения

В них могут принимать участие и простые, и сложные вещества, но в результате всегда образуется сложное (и это важно!). Схемы могут быть такими:

· простое вещество + простое вещество = сложное вещество

· простое вещество + сложное вещество = сложное вещество

пример : О2 + 2СО = 2СО2

· сложное вещество + сложное вещество = сложное вещество

пример : Na2O + SO3 = Na2SO4

Реакции разложения

Это тоже не самый простой случай, здесь тоже возможны варианты. Нужно запомнить, что в начале всегда есть сложное вещество, из которого могут получиться два (а иногда и больше!) вещества. Схемы могут быть такими:

· сложное вещество = простое вещество + простое вещество

пример : 2H2O = 2H2 + O2

· сложное вещество = сложное вещество + простое вещество

пример : KClO3 = KCl + O2

· сложное вещество = сложное вещество + сложное вещество

пример : СaCO3 = CaO + CO2

В общем-то, нетрудно заметить, что реакции разложения обратны реакциям соединения. И это тоже не повредит запомнить.

Реакции замещения

А вот этот тип реакции менее пугающ. В нем всегда два участника (просто и сложное вещество) в начале и два (просто и сложное вещество) в конце. В процессе реакции один элемент (простое вещество) заменяет другой в сложном. Схема одна единственная:

просто вещество + сложное вещество = сложное вещество + простое вещество

пример : Ba + 2HCl = BaCl2 + H2

Реакции обмена

Реакции обмена – самый красивый тип реакций, запомнить который проще всего. В такой реакции два сложных вещества просто меняются частями. Схема такой реакции очень красивая:

сложное вещество + сложное вещество = сложное вещество + сложное вещество

пример : AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

Пожалуйста, пишите в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Источники:

http://prosto-o-slognom.ru/chimia/18_chim_reak.html

http://interneturok.ru/article/vidy-himicheskih-reaktsiy

http://zen.yandex.ru/media/id/5c56f90c18d56e00ae42d74c/5c5b111a221f3900ac907738