ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია გარკვეული მახასიათებლების მიხედვით. ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით

♦ საწყისი და მიღებული ნივთიერებების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვით ქიმიური რეაქციებია:

1. კავშირები- ორი ან მეტი ნივთიერებიდან წარმოიქმნება ერთი რთული ნივთიერება:
   Fe + S = FeS
   (რკინის და გოგირდის ფხვნილების გაცხელებისას წარმოიქმნება რკინის სულფიდი)
2. რღვევები- ერთი რთული ნივთიერებისგან წარმოიქმნება ორი ან მეტი ნივთიერება:
   2H 2 O = 2H 2 + O 2
   (ელექტრული დენის გავლისას წყალი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად)
3. ჩანაცვლებები- მარტივი ნივთიერების ატომები ცვლის რთულ ნივთიერების ერთ-ერთ ელემენტს:
   Fe + CuCl 2 = Cu↓ + FeCl 2
   (რკინა ანაცვლებს სპილენძს სპილენძის (II) ქლორიდის ხსნარიდან)
4. Გაცვლა- 2 რთული ნივთიერებების შემცვლელი კომპონენტები:
   HCl + NaOH = NaCl + H 2 O
   (ნეიტრალიზაციის რეაქცია - მარილმჟავა რეაგირებს ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან და წარმოქმნის ნატრიუმის ქლორიდს და წყალს)

♦ რეაქციებს, რომლებიც წარმოიქმნება ენერგიის (სითბოს) გამოყოფით ე.წ ეგზოთერმული. ეს მოიცავს წვის რეაქციებს, როგორიცაა გოგირდი:

S + O 2 = SO 2 + Q
წარმოიქმნება გოგირდის (IV) ოქსიდი, ენერგიის გამოყოფა აღინიშნება + Q-ით

რეაქციებს, რომლებიც მოითხოვენ ენერგიის ხარჯვას, ანუ ხდება ენერგიის შთანთქმით, ე.წ. ენდოთერმული. ენდოთერმული არის წყლის დაშლის რეაქცია ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ:

2H 2 O = 2H 2 + O 2 − Q

♦ რეაქციები, რომელსაც თან ახლავს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილება, ანუ ელექტრონების გადაცემა, ე.წ. რედოქსი:

Fe 0 + S 0 = Fe +2 S −2

პირიქით არის ელექტრონ-სტატიკურირეაქციები, რომლებსაც ხშირად უწოდებენ უბრალოდ რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე. ეს მოიცავს ყველა მეტაბოლურ რეაქციას:

H +1 Cl −1 + Na +1 O −2 H +1 = Na +1 Cl −1 + H 2 +1 O −2

(შეგახსენებთ, რომ ორი ელემენტისგან შემდგარ ნივთიერებებში ჟანგვის მდგომარეობა რიცხობრივად უდრის ვალენტობას, ნიშანი მოთავსებულია რიცხვამდე)

2. გამოცდილება. შემოთავაზებული მარილის ხარისხობრივი შემადგენლობის დამადასტურებელი რეაქციების ჩატარება, მაგალითად, სპილენძის (II) სულფატი

მარილის თვისებრივი შედგენილობა დასტურდება რეაქციებით, რომელსაც თან ახლავს ნალექის წარმოქმნა ან დამახასიათებელი სუნის ან ფერის გაზის გამოყოფა. ნალექის წარმოქმნა ხდება უხსნადი ნივთიერებების მიღებისას (განსაზღვრულია ხსნადობის ცხრილის გამოყენებით). აირები გამოიყოფა სუსტი მჟავების (ბევრი საჭიროებს გათბობას) ან ამონიუმის ჰიდროქსიდის წარმოქმნისას.

სპილენძის იონის არსებობა შეიძლება დადასტურდეს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის დამატებით, სპილენძის (II) ჰიდროქსიდის ლურჯი ნალექი ნალექი ხდება:

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

გარდა ამისა, სპილენძის (II) ჰიდროქსიდი შეიძლება დაიშალოს გაცხელებისას შავი სპილენძის (II) ოქსიდის წარმოქმნით:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

სულფატის იონის არსებობა დასტურდება თეთრი კრისტალური ნალექის ნალექით, რომელიც არ იხსნება კონცენტრირებულ აზოტის მჟავაში, როდესაც ემატება ხსნადი ბარიუმის მარილი:

CuSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + CuCl 2

ლექცია: ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია არაორგანულ და ორგანულ ქიმიაში

ქიმიური რეაქციების სახეები არაორგანულ ქიმიაში

ა) კლასიფიკაცია საწყისი ნივთიერებების რაოდენობის მიხედვით:

დაშლა – ამ რეაქციის შედეგად ერთი არსებული რთული ნივთიერებიდან წარმოიქმნება ორი ან მეტი მარტივი და ასევე რთული ნივთიერება.

ნაერთი - ეს არის რეაქცია, რომელშიც ორი ან მეტი მარტივი, ისევე როგორც რთული ნივთიერება ქმნის ერთს, მაგრამ უფრო რთულს.

მაგალითი: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3

მაგალითი: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2

მაგალითი: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2

ბ) კლასიფიკაცია თერმული ეფექტის მიხედვით:

S + O 2 → SO 2 + Q

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 +6H 2 O + Q

ენდოთერმული რეაქციები - ეს არის გარკვეული ქიმიური რეაქციები, რომლებშიც სითბო შეიწოვება. როგორც წესი, ეს არის დაშლის რეაქციები.

მაგალითები:

CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 – ქ

სითბოს, რომელიც გამოიყოფა ან შეიწოვება ქიმიური რეაქციის შედეგად, ეწოდება თერმული ეფექტი.

ქიმიური განტოლებები, რომლებიც მიუთითებენ რეაქციის თერმულ ეფექტზე, ეწოდება თერმოქიმიური.

ბ) კლასიფიკაცია შექცევადობის მიხედვით:

მაგალითი: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3

დ) კლასიფიკაცია ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების მიხედვით:

მაგალითი: Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

მაგალითი: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.

დ) კლასიფიკაცია ფაზის მიხედვით:

მაგალითი: H 2 (გაზი) + Cl 2 (გაზი) → 2HCL

კლასიფიკაცია კატალიზატორის გამოყენების მიხედვით:

კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც აჩქარებს რეაქციას. კატალიზური რეაქცია ხდება კატალიზატორის თანდასწრებით, არაკატალიზური რეაქცია ხდება კატალიზატორის გარეშე.
მაგალითი: 2H 2 0 2 MnO2 → 2H 2 O + O 2 კატალიზატორი MnO 2

ტუტეს ურთიერთქმედება მჟავასთან ხდება კატალიზატორის გარეშე.
მაგალითი: KOH + HCl → KCl + H 2 O

ინჰიბიტორები არის ნივთიერებები, რომლებიც ანელებენ რეაქციას.
თავად კატალიზატორები და ინჰიბიტორები არ მოიხმარენ რეაქციის დროს.

ქიმიური რეაქციების სახეები ორგანულ ქიმიაში

შეერთება - ეს არის რეაქციები, როდესაც ნივთიერების რამდენიმე მოლეკულა ერთდება.დანამატის რეაქციები მოიცავს:

• ჰიდროგენიზაცია არის რეაქცია, რომლის დროსაც წყალბადი ემატება მრავალ კავშირს.

მაგალითი: CH 3 -CH = CH 2 (პროპენი) + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3 (პროპანი)

ჰიდროჰალოგენაცია- რეაქცია, რომელიც ამატებს წყალბადის ჰალოიდს.

მაგალითი: CH 2 = CH 2 (ეთენი) + HCl → CH 3 -CH 2 -Cl (ქლოროეთანი)

ალკინები წყალბადის ჰალოიდებთან (წყალბადის ქლორიდი, წყალბადის ბრომიდი) ისევე რეაგირებენ, როგორც ალკენები. ქიმიურ რეაქციაში დამატება ხდება 2 ეტაპად და განისაზღვრება მარკოვნიკოვის წესით:

როდესაც პროტური მჟავები და წყალი ემატება არასიმეტრიულ ალკენებსა და ალკინებს, წყალბადის ატომი ემატება ყველაზე წყალბადირებულ ნახშირბადის ატომს.

ამ ქიმიური რეაქციის მექანიზმი. 1-ელ სწრაფ სტადიაში წარმოქმნილი პ-კომპლექსი მე-2 ნელ სტადიაში თანდათან გადაიქცევა s-კომპლექსად - კარბოკატიონად. მე-3 ეტაპზე ხდება კარბოკატიონის სტაბილიზაცია - ანუ ურთიერთქმედება ბრომის ანიონთან:

I1, I2 არის კარბოკაციონები. P1, P2 - ბრომიდები.

ჰალოგენის შემცველი ორგანული წარმოებულები ითვლება ყველაზე მნიშვნელოვან ნაერთებად, რომლებიც გამოიყენება როგორც ორგანულ სინთეზში, ასევე სამიზნე პროდუქტად. ნახშირწყალბადების ჰალოგენური წარმოებულები განიხილება სასტარტო პროდუქტებად დიდი რაოდენობით ნუკლეოფილური შემცვლელი რეაქციების დროს. რაც შეეხება ჰალოგენის შემცველი ნაერთების პრაქტიკულ გამოყენებას, ისინი გამოიყენება გამხსნელების სახით, მაგალითად, ქლორის შემცველი ნაერთები, მაცივრები - ქლორფტორ წარმოებულები, ფრეონები, პესტიციდები, ფარმაცევტული საშუალებები, პლასტიზატორები, მონომერები პლასტმასის წარმოებისთვის.

პოლიმერიზაცია არის სპეციალური ტიპის რეაქცია, რომლის დროსაც შედარებით დაბალი მოლეკულური წონის ნივთიერების მოლეკულები ემატება ერთმანეთს და შემდგომში წარმოიქმნება მაღალი მოლეკულური წონის ნივთიერების მოლეკულები.

1. მახასიათებლის მიხედვით ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებებირეაქტიული ნივთიერებების მოლეკულები, ყველა რეაქცია იყოფა:

ა) რედოქსის რეაქციები (ელექტრონის გადაცემის რეაქციები);

ბ) არა რედოქსული რეაქციები (რეაქცია ელექტრონის გადაცემის გარეშე).

2. თერმული ეფექტის ნიშნის მიხედვითყველა რეაქცია იყოფა:

ა) ეგზოთერმული (სითბოს გათავისუფლებით მოდის);

ბ) ენდოთერმული (მოდის სითბოს შთანთქმით).

3. მახასიათებლის მიხედვით რეაქციის სისტემის ერთგვაროვნებარეაქციები იყოფა:

ა) ერთგვაროვანი (მიედინება ერთგვაროვან სისტემაში);

ბ) ჰეტეროგენული (მიედინება ჰეტეროგენულ სისტემაში)

4. დამოკიდებულია კატალიზატორის არსებობა ან არარსებობარეაქციები იყოფა:

ა) კატალიზური (მოდის კატალიზატორის მონაწილეობით);

ბ) არა კატალიზური (გარბენი კატალიზატორის გარეშე).

5. მახასიათებლის მიხედვით შექცევადობაყველა ქიმიური რეაქცია იყოფა:

ა) შეუქცევადი (მიდის მხოლოდ ერთი მიმართულებით);

ბ) შექცევადი (ერთდროულად მიედინება წინ და საპირისპირო მიმართულებით).

მოდით შევხედოთ კიდევ ერთ ხშირად გამოყენებულ კლასიფიკაციას.

საწყისი ნივთიერებების (რეაგენტების) და რეაქციის პროდუქტების რაოდენობისა და შემადგენლობის მიხედვითშეიძლება განვასხვავოთ ქიმიური რეაქციების შემდეგი ყველაზე მნიშვნელოვანი ტიპები:

ა) კავშირის რეაქციები;ბ) დაშლის რეაქციები;

V) ჩანაცვლების რეაქციები;გ) გაცვლითი რეაქციები.

რთული რეაქციები- ეს არის რეაქციები, რომლის დროსაც ორი ან მეტი ნივთიერება ქმნის უფრო რთული შემადგენლობის ერთ ნივთიერებას:

A + B + ... = B.

არსებობს მარტივი ნივთიერებების (ლითონები არალითონებთან, არამეტალები არალითონებთან) გაერთიანების რეაქციების დიდი რაოდენობა, მაგალითად:

Fe + S = FeS 2Na + H 2 = 2NaH

S + O 2 = SO 2 H 2 + Cl 2 = 2HCl

მარტივი ნივთიერებების გაერთიანების რეაქციები ყოველთვის რედოქსული რეაქციებია. როგორც წესი, ეს რეაქციები ეგზოთერმულია.

კომპლექსურ ნივთიერებებს ასევე შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ნაერთ რეაქციებში, მაგალითად:

CaO + SO 3 = CaSO 4 K 2 O + H 2 O = 2KOH

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2

მოყვანილ მაგალითებში ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა არ იცვლება რეაქციების დროს.

ასევე არსებობს მარტივი და რთული ნივთიერებების შერწყმის რეაქციები, რომლებიც მიეკუთვნება რედოქს რეაქციებს, მაგალითად:

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3 2SO 2 + O 2 = 2SO 3

· დაშლის რეაქციები- ეს არის რეაქციები, რომელშიც ორი ან მეტი მარტივი ნივთიერება წარმოიქმნება ერთი რთული ნივთიერებისგან: A = B + C + ...

საწყისი ნივთიერების დაშლის პროდუქტები შეიძლება იყოს როგორც მარტივი, ასევე რთული ნივთიერებები, მაგალითად:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O BaCO 3 = BaO + CO 2

2АgNO3 = 2Аg + 2NO2 + О2

დაშლის რეაქციები ჩვეულებრივ ხდება, როდესაც ნივთიერებები თბება და არის ენდოთერმული რეაქციები. ნაერთის რეაქციების მსგავსად, დაშლის რეაქციები შეიძლება მოხდეს ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებებით ან მის გარეშე.

ჩანაცვლების რეაქციები- ეს არის რეაქციები მარტივ და რთულ ნივთიერებებს შორის, რომლის დროსაც მარტივი ნივთიერების ატომები ცვლის რთული ნივთიერების მოლეკულაში ერთ-ერთი ელემენტის ატომს. ჩანაცვლების რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ახალი მარტივი და ახალი რთული ნივთიერება:

A + BC = AC + B

ეს რეაქციები თითქმის ყოველთვის რედოქსული რეაქციებია. Მაგალითად:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2

არსებობს მცირე რაოდენობის შემცვლელი რეაქციები, რომლებიც მოიცავს რთულ ნივთიერებებს და რომლებიც წარმოიქმნება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე, მაგალითად:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + P 2 O 5

გაცვლითი რეაქციები- ეს არის რეაქციები ორ რთულ ნივთიერებას შორის, რომელთა მოლეკულები ცვლის მათ შემადგენელ ნაწილებს:

AB + SV = AB + SV

გაცვლითი რეაქციები ყოველთვის ხდება ელექტრონის გადაცემის გარეშე, ანუ ისინი არ არიან რედოქსული რეაქციები. Მაგალითად:

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

გაცვლითი რეაქციების შედეგად, ჩვეულებრივ წარმოიქმნება ნალექი (↓), ან აირისებრი ნივთიერება (), ან სუსტი ელექტროლიტი (მაგალითად, წყალი).

ქიმიური რეაქცია არის ნივთიერებების ტრანსფორმაციის პროცესი, რომლის დროსაც შეინიშნება მათი სტრუქტურის ან შემადგენლობის ცვლილება. ამ პროცესის შედეგად საწყისი ნივთიერებები ანუ რეაგენტები გარდაიქმნება საბოლოო პროდუქტად. დღეს ჩამოყალიბდა ქიმიური რეაქციების ძალიან მკაფიო კლასიფიკაცია.

აღწერეთ რეაქციები განტოლებების გამოყენებით. ქიმიური რეაქციების ნიშნები

არსებობს რამდენიმე კლასიფიკაცია, რომელთაგან თითოეული ითვალისწინებს ერთ ან რამდენიმე მახასიათებელს. მაგალითად, ქიმიური რეაქციები შეიძლება დაიყოს ყურადღების მიქცევით:

• რეაგენტებისა და საბოლოო პროდუქტების რაოდენობა და შემადგენლობა;
• საწყისი და საბოლოო ნივთიერებების აგრეგაციის მდგომარეობა (გაზი, თხევადი, მყარი ფორმა);
• ფაზების რაოდენობა;
• რეაქციის დროს გადატანილი ნაწილაკების ბუნება (იონი, ელექტრონი);
• თერმული ეფექტი;
• რეაქციის საპირისპირო მიმართულებით წარმოქმნის შესაძლებლობა.

აღსანიშნავია, რომ ქიმიური რეაქციები ჩვეულებრივ იწერება ფორმულებისა და განტოლებების გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, განტოლების მარცხენა მხარე აღწერს რეაგენტების შემადგენლობას და მათი ურთიერთქმედების ბუნებას, ხოლო მარჯვენა მხარეს შეგიძლიათ ნახოთ საბოლოო პროდუქტები. კიდევ ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი წერტილი არის ის, რომ თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობა მარჯვენა და მარცხენა მხარეს უნდა იყოს თანაბარი. მხოლოდ ამ გზით ხდება დაკვირვება

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არსებობს მრავალი კლასიფიკაცია. აქ განიხილება ყველაზე ხშირად გამოყენებული.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია შემადგენლობის, საწყისი და საბოლოო პროდუქტების რაოდენობის მიხედვით

ისინი შეიცავს რამდენიმე ნივთიერებას, რომლებიც გაერთიანებულია უფრო რთულ ნივთიერებას. უმეტეს შემთხვევაში, ამ რეაქციას თან ახლავს სითბოს გამოყოფა.

საწყისი რეაგენტი არის რთული ნაერთი, რომელიც დაშლის პროცესში წარმოქმნის რამდენიმე მარტივ ნივთიერებას. ასეთი რეაქციები შეიძლება იყოს რედოქსი ან მოხდეს ვალენტობის ცვლილების გარეშე.

ჩანაცვლების რეაქციები არის ურთიერთქმედება რთულ და მარტივ ნივთიერებას შორის. ამ პროცესში ხდება რთული ნივთიერების ნებისმიერი ატომის ჩანაცვლება. რეაქცია სქემატურად შეიძლება ნაჩვენები იყოს შემდეგნაირად:

A + BC = AB + C

გაცვლითი რეაქციები არის პროცესი, რომლის დროსაც ორი საწყისი რეაგენტი ცვლის თავის შემადგენელ ნაწილებს ერთმანეთთან. Მაგალითად:

AB + SD = AD + SV

გადაცემის რეაქციები ხასიათდება ატომის ან ატომების ჯგუფის ერთი ნივთიერებიდან მეორეზე გადატანით.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია: შექცევადი და შეუქცევადი პროცესები

რეაქციების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელია საპირისპირო პროცესის შესაძლებლობა.

ასე რომ, შექცევადი რეაქციები არის ის რეაქციები, რომელთა პროდუქტებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება ერთმანეთთან, ქმნიან იგივე საწყისი ნივთიერებებს. როგორც წესი, ეს ფუნქცია უნდა იყოს ნაჩვენები განტოლებაში. ამ შემთხვევაში, ორი საპირისპირო მიმართული ისარი მოთავსებულია განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს შორის.

შეუქცევად ქიმიურ რეაქციაში, მის პროდუქტებს არ შეუძლიათ ერთმანეთთან რეაგირება - ყოველ შემთხვევაში ნორმალურ პირობებში.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია თერმული ეფექტის მიხედვით

თერმოქიმიური რეაქციები იყოფა ორ ძირითად ჯგუფად:

• ეგზოთერმული პროცესები, რომლის დროსაც შეინიშნება სითბოს (ენერგიის) გამოყოფა;
• ენდოთერმული პროცესები, რომლებიც საჭიროებენ ენერგიის გარედან შეწოვას.

ქიმიური რეაქციების კლასიფიკაცია ფაზების რაოდენობისა და ფაზის მახასიათებლების მიხედვით

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ნივთიერებებს ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს ქიმიური რეაქციის სრული დახასიათებისთვის. ამ მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივ უნდა განვასხვავოთ:

• გაზის რეაქციები;
• რეაქციები ხსნარებში;
• ქიმიურ პროცესებს შორის

მაგრამ საწყისი და საბოლოო პროდუქტები ყოველთვის არ მიეკუთვნება აგრეგაციის რომელიმე მდგომარეობას. ამრიგად, რეაქციები კლასიფიცირდება ფაზების რაოდენობის მიხედვით:

• ერთფაზიანი ან ერთგვაროვანი რეაქციები არის პროცესები, რომელთა პროდუქტები ერთსა და იმავე მდგომარეობაშია (უმეტეს შემთხვევაში, ასეთი რეაქცია ხდება გაზის ფაზაში ან ხსნარში);
• (მრავალფაზა) - რეაგენტები და საბოლოო პროდუქტები შეიძლება იყოს აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში.