Реакција на соединение во неорганска хемија. Класификација на хемиските реакции во неорганската хемија - документ

Класификација хемиски реакцииво неоргански и органска хемијаизвршено врз основа на различни класификациски карактеристики, информации за кои се дадени во табелата подолу.

Со промена на оксидационата состојба на елементите

Првиот знак на класификација се заснова на промената на состојбата на оксидација на елементите што ги формираат реактантите и производите.
а) редокс
б) без промена на оксидационата состојба
Редокссе нарекуваат реакции придружени со промена на оксидациските состојби хемиски елементи, вклучени во реагенсите. За редокс во неорганска хемијаги вклучуваат сите реакции на супституција и оние реакции на распаѓање и комбинација во кои е вклучена најмалку една едноставна супстанција. Реакциите што се случуваат без промена на оксидационите состојби на елементите што ги формираат реактантите и реакционите производи ги вклучуваат сите реакции на размена.

Според бројот и составот на реагенси и производи

Хемиските реакции се класифицираат според природата на процесот, односно според бројот и составот на реагенсите и производите.

Сложени реакциисе хемиски реакции како резултат на кои се добиваат сложени молекули од неколку поедноставни, на пример:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Реакции на распаѓањесе нарекуваат хемиски реакции како резултат на кои се добиваат едноставни молекули од посложени, на пример:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Реакциите на распаѓање може да се сметаат како обратни процеси на комбинација.

Реакции на заменасе хемиски реакции како резултат на кои атом или група атоми во молекула на супстанција се заменуваат со друг атом или група атоми, на пример:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Нивните белег- интеракција едноставна супстанцијасо комплекс. Вакви реакции постојат и во органската хемија.
Сепак, концептот на „замена“ во органската хемија е поширок отколку во неорганската хемија. Ако во молекулата на почетната супстанција некој атом или функционална групасе заменуваат со друг атом или група, тоа се и реакции на супституција, иако од гледна точка на неорганската хемија процесот изгледа како реакција на размена.
- размена (вклучувајќи неутрализација).
Реакции на разменасе хемиски реакции кои настануваат без промена на оксидациските состојби на елементите и доведуваат до размена компонентиреагенси, на пример:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Ако е можно, течете во спротивна насока

Ако е можно, течете во обратна насока– реверзибилна и неповратна.

Реверзибилнасе хемиски реакции кои се случуваат на дадена температура истовремено во две спротивни насоки со споредливи брзини. Кога се пишуваат равенки за такви реакции, знакот за еднаквост се заменува со спротивно насочени стрелки. Наједноставниот пример за реверзибилна реакција е синтезата на амонијак со интеракција на азот и водород:

N 2 +3H 2 ↔2NH 3

Неповратнисе реакции кои се случуваат само во насока напред, што резултира со формирање на производи кои не комуницираат едни со други. Неповратните реакции вклучуваат хемиски реакции кои резултираат со формирање на малку дисоцирани соединенија и ослободување на големо количествоенергија, како и оние во кои финалните производи ја напуштаат реакционата сфера во гасовита форма или во форма на талог, на пример:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Со термички ефект

Егзотермиченсе нарекуваат хемиски реакции кои настануваат со ослободување на топлина. Симболпромена на енталпијата (содржина на топлина) ΔH, и термичкиот ефект на реакцијата Q. За егзотермни реакции Q > 0, и ΔH< 0.

Ендотермиченсе хемиски реакции кои вклучуваат апсорпција на топлина. За ендотермички реакции П< 0, а ΔH > 0.

Реакциите на соединување генерално ќе бидат егзотермни реакции, а реакциите на распаѓање ќе бидат ендотермични. Редок исклучок е реакцијата на азот со кислород - ендотермична:
N2 + O2 → 2NO - П

По фаза

Хомогенасе нарекуваат реакции кои се случуваат во хомогена средина (хомогени материи во една фаза, на пример g-g, реакции во раствори).

Хетерогенисе реакции кои се случуваат во хетерогена средина, на контактната површина на супстанците кои реагираат лоцирани во различни фази, на пример, цврсти и гасовити, течни и гасовити, во две течности што не се мешаат.

Според употребата на катализатор

Катализатор е супстанца која ја забрзува хемиската реакција.

Каталитички реакциисе јавуваат само во присуство на катализатор (вклучувајќи ги и ензимските).

Не-каталитички реакцииоди во отсуство на катализатор.

Според видот на отпремнина

Хомолитичките и хетеролитичките реакции се разликуваат врз основа на видот на расцепување на хемиската врска во почетната молекула.

Хомолитичкисе нарекуваат реакции во кои како резултат на кршење на врските се формираат честички кои имаат неспарен електрон - слободни радикали.

Хетеролитичкисе реакции кои настануваат преку формирање на јонски честички - катјони и анјони.

• хомолитичен (еднаков јаз, секој атом добива 1 електрон)
• хетеролитички (нееднаков јаз - се добива пар електрони)

Радикална(синџир) се хемиски реакции кои вклучуваат радикали, на пример:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Јонскисе хемиски реакции кои се случуваат со учество на јони, на пример:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Електрофилните реакции се хетеролитички реакции на органски соединенија со електрофили - честички кои носат целосен или фракционо позитивно полнење. Тие се поделени на електрофилни реакции на супституција и електрофилни адитивни реакции, на пример:

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

Нуклеофилните реакции се хетеролитички реакции на органски соединенија со нуклеофили - честички кои носат целосен или фракционо негативен полнеж. Тие се поделени на нуклеофилни реакции на супституција и нуклеофилни реакции на додавање, на пример:

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

Класификација на органски реакции

Класификацијата на органските реакции е дадена во табелата:

Курсот по хемија во училиштата започнува во 8-мо одделение со учењето општи принципинауки: опишани можни типовиврски меѓу атомите, типови на кристални решетки и најчести механизми за реакција. Ова станува основа за проучување на важен, но поспецифичен дел - неоргански.

Што е тоа

Ова е наука која ги испитува структурните принципи, основните својства и реактивноста на сите елементи на периодниот систем. Важна улогаВо неорганските материи, улога игра периодичниот закон, кој ја организира систематската класификација на супстанциите според промените во нивната маса, број и тип.

Курсот исто така опфаќа соединенија формирани од интеракцијата на елементите на табелата (единствен исклучок е областа на јаглеводороди, дискутирана во поглавјата за органски материи). Проблемите во неорганската хемија ви овозможуваат да го практикувате вашето теоретско знаење во пракса.

Науката во историска перспектива

Името „неоргански“ се појавило во согласност со идејата дека опфаќа дел од хемиското знаење кое не е поврзано со активностите на биолошките организми.

Со текот на времето се докажа дека повеќетоОрганскиот свет може да произведе и „неживи“ соединенија, а јаглеводородите од секаков тип се синтетизираат во лабораторија. Така, од амониум цијанат, кој е сол во хемијата на елементите, германскиот научник Волер успеал да синтетизира уреа.

За да се избегне забуна со номенклатурата и класификацијата на видовите истражувања во двете науки, наставната програма за училишни и универзитетски курсеви, следејќи ја општата хемија, вклучува изучување на неорганиката како основна дисциплина. ВО научниот светсе одржува слична низа.

Класи на неоргански материи

Хемијата обезбедува таков приказ на материјалот во кој воведните поглавја на неорганиката го разгледуваат периодичниот закон на елементите. посебен тип, што се заснова на претпоставката дека атомските полнежи на јадрата влијаат на својствата на супстанциите и овие параметри се менуваат циклично. Првично, табелата беше изградена како одраз на зголемувањето атомски масиелементи, но оваа низа набрзо беше отфрлена поради нејзината недоследност во аспектот во кој неорганските супстанции бараат разгледување на ова прашање.

Хемијата, покрај периодниот систем, претпоставува присуство на околу сто фигури, кластери и дијаграми кои ја одразуваат периодичноста на својствата.

Во моментов, популарна е консолидирана верзија на разгледување на таков концепт како класи на неорганска хемија. Колоните на табелата означуваат елементи во зависност од физички и хемиски својства, во линиите - периоди слични едни на други.

Едноставни материи во неорганските материи

Знакот во периодниот систем и едноставната супстанција во слободна состојба најчесто се различни работи. Во првиот случај, се рефлектира само специфичниот тип на атоми, во вториот - типот на поврзување на честичките и нивното меѓусебно влијание во стабилни форми.

Хемиските врски во едноставни материи ја одредуваат нивната поделба на семејства. Така, може да се разликуваат два широки типа на групи на атоми - метали и неметали. Првото семејство содржи 96 елементи од 118 проучувани.

Метали

Металниот тип претпоставува присуство на истоимена врска помеѓу честичките. Интеракцијата се заснова на споделување на решетките електрони, што се карактеризира со ненасочување и незаситеност. Затоа металите добро спроведуваат топлина и полнење, имаат метален сјај, податливост и еластичност.

Конвенционално, металите се лево во периодниот систем кога се црта права линија од бор до астатин. Елементите кои се блиску до оваа карактеристика се најчесто од гранична природа и покажуваат двојни својства (на пример, германиум).

Металите најчесто формираат основни соединенија. Состојбите на оксидација на таквите супстанции обично не надминуваат две. Металноста се зголемува во групата и се намалува во одреден период. На пример, радиоактивниот франциум покажува повеќе основни својства од натриумот, а во семејството на халогени, јодот покажува дури и метален сјај.

Ситуацијата е поинаква во еден период - се заокружуваат поднивоа пред кои има супстанции со спротивни својства. Во хоризонталниот простор на периодниот систем, манифестираната реактивност на елементите се менува од основна преку амфотерна во кисела. Металите се добри редуцирачки агенси (прифаќаат електрони при формирање на врски).

Неметали

Овој тип на атом е вклучен во главните класи на неорганска хемија. Неметалите заземаат десна странапериодична табела, покажувајќи типично кисели својства. Најчесто, овие елементи се наоѓаат во форма на соединенија едни со други (на пример, борати, сулфати, вода). Во слободната молекуларна состојба, познато е постоењето на сулфур, кислород и азот. Исто така, постојат неколку диатомски неметални гасови - покрај двата споменати погоре, тие вклучуваат водород, флуор, бром, хлор и јод.

Тие се најчестите супстанци на земјата - особено се чести силициумот, водородот, кислородот и јаглеродот. Јодот, селенот и арсенот се многу ретки (ова вклучува и радиоактивни и нестабилни конфигурации кои се наоѓаат во последните периодитабели).

Во соединенијата, неметалите се однесуваат првенствено како киселини. Тие се моќни оксидирачки агенси поради способноста да се додаде дополнителен број на електрони за да се заврши нивото.

во неоргански материи

Во прилог на супстанции кои се претставени со една група на атоми, постојат соединенија кои вклучуваат неколку различни конфигурации. Таквите супстанции можат да бидат бинарни (составени од две различни честички), три-, четири-елементи итн.

Супстанции со два елементи

Хемијата придава особено значење на бинарната природа на врските во молекулите. Часови неоргански соединенијасе разгледуваат и од гледна точка на врската формирана помеѓу атомите. Може да биде јонски, метален, ковалентен (поларен или неполарен) или мешан. Вообичаено, таквите супстанции јасно покажуваат основни (во присуство на метал), амфотерични (двојни - особено карактеристични за алуминиум) или кисели (ако има елемент со состојба на оксидација од +4 и повисоки) квалитети.

Соработници од три елементи

Темите во неорганската хемија вклучуваат разгледување на овој тип на комбинација на атоми. Соединенијата што се состојат од повеќе од две групи атоми (неорганските најчесто се занимаваат со видови со три елементи) обично се формираат со учество на компоненти кои значително се разликуваат една од друга во физичко-хемиските параметри.

Можни видови врски се ковалентни, јонски и мешани. Вообичаено, супстанциите со три елементи се слични во однесувањето на бинарните супстанции поради фактот што една од силите на меѓуатомската интеракција е многу посилна од другата: слабата се формира секундарно и има способност побрзо да се дисоцира во растворот.

Часови по неорганска хемија

Огромното мнозинство на супстанции кои се проучуваат во курсот за неорганика може да се разгледуваат според едноставна класификација во зависност од нивниот состав и својства. Така, се прави разлика помеѓу оксиди и соли. Подобро е да се започне со разгледување на нивната врска со запознавање со концептот на оксидирани форми, во кои може да се појави речиси секоја неорганска супстанција. Хемијата на таквите соработници е дискутирана во поглавјата за оксидите.

Оксиди

Оксидот е соединение на кој било хемиски елемент со кислород во состојба на оксидација од -2 (во пероксиди -1, соодветно). Формирањето врска настанува поради донирање и додавање на електрони со редукција на O 2 (кога најелектронегативен елемент е кислородот).

Тие можат да покажат кисели, амфотерични и базични својства во зависност од втората група атоми. Ако во оксид не ја надминува оксидационата состојба +2, ако неметал - од +4 и погоре. Кај примероците со двојна природа на параметри се постигнува вредност +3.

Киселини во неоргански материи

Киселите соединенија имаат еколошка реакција помала од 7 поради содржината на водородни катјони, кои можат да влезат во раствор и последователно да се заменат со метален јон. Според класификацијата, тие се сложени супстанции. Повеќето киселини може да се подготват со разредување на соодветните оксиди со вода, на пример со формирање на сулфурна киселина по хидратација на SO3.

Основна неорганска хемија

Својствата на овој тип на соединение се должат на присуството на хидроксилниот радикал OH, кој дава реакција на медиумот над 7. Растворливи базинаречени алкалии, тие се најсилни во оваа класа на супстанции поради целосна дисоцијација (разградување на јони во течност). OH групата може да се замени со киселински остатоци при формирање на соли.

Неорганската хемија е двојна наука која може да ги опише супстанциите од различни гледишта. Во протолитичката теорија, базите се сметаат како акцептори на водородни катјони. Овој пристап го проширува концептот на оваа класа на супстанции, нарекувајќи ја секоја супстанција способна да прифати протон алкали.

Соли

Овој тип на соединение е помеѓу базите и киселините, бидејќи е производ на нивната интеракција. Така, катјонот е обично метален јон (понекогаш амониум, фосфон или хидрониум), а анјонската супстанција е кисел остаток. Кога се формира сол, водородот се заменува со друга супстанција.

Во зависност од односот на бројот на реагенси и нивната јачина во однос на едни со други, рационално е да се разгледаат неколку видови производи за интеракција:

• основните соли се добиваат ако хидроксилните групи не се целосно заменети (таквите супстанции имаат алкална реакција);
• киселинските соли се формираат во спротивен случај - кога има недостаток на реакциона база, водородот делумно останува во соединението;
• најпознати и најлесни за разбирање се просечните (или нормални) примероци - тие се производ на целосна неутрализација на реактантите со формирање на вода и супстанција со само метален катјон или негов аналог и киселински остаток.

Неорганската хемија е наука која вклучува поделба на секоја од класите на фрагменти кои се разгледуваат во различно време: некои - порано, други - подоцна. Со подлабока студија, се разликуваат уште 4 типа на соли:

• Двојките содржат еден анјон во присуство на два катјони. Обично, таквите супстанции се добиваат со комбинирање на две соли со ист киселински остаток, но различни метали.
• Мешаниот тип е спротивен од претходниот: неговата основа е еден катјон со два различни анјони.
• Кристалните хидрати се соли чија формула содржи вода во кристализирана состојба.
• Комплексите се супстанции во кои катјонот, анјонот или и двата се претставени во форма на кластери со формирачки елемент. Таквите соли може да се добијат главно од елементите на подгрупата Б.

Други супстанции вклучени во работилницата за неорганска хемија кои можат да се класифицираат како соли или како посебни поглавја на знаење вклучуваат хидриди, нитриди, карбиди и меѓуметални соединенија (соединенија од неколку метали кои не се легура).

Резултати

Неорганската хемија е наука која е од интерес за секој специјалист во оваа област, без разлика на неговите интереси. Ги вклучува првите поглавја изучени во училиште на оваа тема. Курсот по неорганска хемија предвидува систематизација на големи количини на информации во согласност со јасна и едноставна класификација.

UDC 546(075) BBK 24,1 i 7 0-75

Составил: Клименко Б.И кандидат. техн. науки, вонреден професор Володчшнко А Н., д-р. техн. науки, вонреден професор Павленко В.И., доктор по инженерство. науки, проф.

Рецензент Гикунова И.В., д-р. техн. науки, вонреден професор

Основи на неорганска хемија: Насоки за студенти 0-75 редовно образование. - Белгород: Издавачка куќа БелГТАСМ, 2001. - 54 стр.

ВО методолошки насокидетално, земајќи ги предвид главните делови општа хемија, се разгледуваат својствата на најважните класи неоргански материи.Оваа работа содржи генерализации, дијаграми, табели, примери, кои ќе овозможат подобра асимилација на обемниот фактички материјал. Посебно вниманиеИ во теоретскиот и во практичниот дел е посветена врската помеѓу неорганската хемија и основните поими на општата хемија.

Книгата е наменета за студенти од прва година од сите специјалности.

UDC 546(075) BBK 24.1 i 7

© Државна технолошка академија на Белгород Градежни Материјали(БелГТАСМ), 2001 година

ВОВЕД

Познавањето на основите на секоја наука и проблемите со кои се соочува е минимумот што секој човек треба да го знае за слободно да се движи низ светот околу себе. Природната наука игра важна улога во овој процес. Природните науки е збир на науки за природата. Сите науки се поделени на егзактни (природни) и фини (хуманистички). Првите ги проучуваат законите на развојот на материјалниот свет, вторите - законите на развој и манифестација на човечкиот ум. Во презентираното дело ќе се запознаеме со основите на една од природните науки 7 неорганска хемија. Успешното проучување на неорганската хемија е можно само ако го знаете составот и својствата на главните класи на неоргански соединенија. Знаејќи ги карактеристиките на класите на соединенија, можно е да се карактеризираат својствата на нивните индивидуални претставници.

Кога студирате која било наука, вклучително и хемијата, секогаш се поставува прашањето: од каде да започнете? Од проучувањето на фактичкиот материјал: описи на својствата на соединенијата, укажувања на условите за нивното постоење, наведување на реакциите во кои влегуваат; Врз основа на тоа, се изведуваат закони кои го регулираат однесувањето на супстанциите или, обратно, прво се даваат закони, а потоа врз нивна основа се дискутираат својствата на супстанциите. Во оваа книга ќе ги користиме двата методи на прикажување на фактички материјал.

1. ОСНОВНИ ПОИМИ НА НЕОРГАНСКАТА ХЕМИЈА

Што е предметот хемија, што студира оваа наука? Постојат неколку дефиниции за хемијата.

Од една страна, хемијата е наука за супстанциите, нивните својства и трансформации. Од друга страна, хемијата е една од природните науки која ја проучува хемиската форма на движење на материјата. Хемиската форма на движење на материјата е процесите на асоцијација на атомите во молекули и дисоцијација на молекулите. Хемиската организација на материјата може да се претстави со следниот дијаграм (сл. 1).

Ориз. 1. Хемиска организација на материјата

Материјата е објективна реалност, дадена на некоја личноство неговите сензации, кој е копиран, фотографиран, прикажан од нашите сензации, кои постојат независно од нас. Материјата како објективна реалност постои во два облика: во форма на материја и во форма на поле.

Полето (гравитациони, електромагнетни, интрануклеарни сили) е форма на постоење на материја, која се карактеризира и се манифестира првенствено со енергија, а не со маса, иако ја има втората. Енергијата е квантитативна мерка за движење, изразувајќи ја способноста на материјалните предмети да се работи.

Маса (лат. massa - грутка, грутка, парче) - физичката количина, една од главните карактеристики на материјата, одредувајќи ги нејзините инерцијални и гравитациони својства.

Атомот е најниско нивохемиска организација на материјата.Атомот е најмалата честичка на елементот што ги задржува своите својства. Се состои од позитивно наелектризирано јадро и негативно наелектризирани електрони; Во принцип, атомот е електрично неутрален. хемиски елемент -Ова е тип на атом со ист нуклеарен полнеж. Познати се 109 елементи, од кои 90 постојат во природата.

Молекулата е најмалата честичка на супстанцијата која ги има хемиските својства на таа супстанција.

Бројот на хемиски елементи е ограничен, а нивните комбинации даваат сè

разновидност на супстанции.

Што е супстанција?

Во широка смисла, материјата е специфичен вид материја која има маса на мирување и се карактеризира во дадени услови со одредени физички и хемиски својства. Познати се околу 600 илјади неоргански материи и околу 5 милиони органски материи.

Во потесна смисла, супстанција е одреден збир на атомски и молекуларни честички, нивни соработници и агрегати, сместени во која било од трите состојби на агрегација.

Супстанцијата е сосема целосно дефинирана со три карактеристики: 1) зафаќа дел од просторот, 2) има маса за одмор;

3) изградена од елементарни честички.

Сите супстанции можат да се поделат на едноставни и сложени.

ментите формираат не една, туку неколку едноставни супстанции. Овој феномен се нарекува алотропија, а секоја од овие едноставни супстанции се нарекува алотропна модификација (модификација) на даден елемент. Алотропија е забележана во јаглерод, кислород, сулфур, фосфор и голем број други елементи. Така, графитот, дијамантот, карбинот и фулерените се алотропни модификации на хемискиот елемент јаглерод; црвен, бел, црн фосфор - алотропни модификации на хемискиот елемент фосфор. Познати се околу 400 едноставни супстанции.

Едноставна супстанција е форма на постоење на хемикалии

елементи во слободна состојба

Едноставните материи се делат на метали и неметали. Дали хемискиот елемент е метал или неметал, може да се утврди со помош на периодниот систем на елементи од D.I. Менделеев. Пред да го направиме ова, да се потсетиме малку на структурата на периодниот систем.

1.1. Периодичен закон и периодичен систем на Д.И.Менделеев

Периодичен систем на елементи -ова е графички израз на периодичниот закон, откриен од Д.И. Менделеев на 18 февруари 1869 година. Периодниот закон звучи вака: својствата на едноставните супстанции, како и својствата на соединенијата, периодично зависат од полнењето на јадрото на атомите на елементот.

Постојат повеќе од 400 опции за прикажување на периодниот систем. Најчестите клеточни варијанти ( кратка верзија- 8-клеточни и долги варијанти - 18- и 32-ќелии). Краткопериодниот периодичен систем се состои од 7 периоди и 8 групи.

Елементите кои имаат слична структура на надворешното енергетско ниво се комбинираат во групи. Постојат главни (А) и секундарни (Б)

групи. Главните групи се s- и p-елементи, а секундарните групи се d-елементи.

Период е последователна серија на елементи во чии атоми се исполнети ист број електронски слоеви со исто енергетско ниво. Разликата во редоследот на пополнување на електронските слоеви ја објаснува причината за различните должини на периодите. Во овој поглед, периодите содржат различен број на елементи: 1-ви период - 2 елементи; 2-ри и 3-ти периоди - по 8 елементи; 4-ти и 5-ти

периоди - по 18 елементи и 6-ти период - 32 елементи.

Елементите од мали периоди (2-ри и 3-ти) се класифицирани во подгрупа на типични елементи. Бидејќи елементите yd- и / се полни со 2-ри и 3-ти надворешен elgk-

локус на нивните атоми, а со тоа, поголема способност да се прикачат електрони (оксидирачка способност) пренесени високи вредностинивната електронегативност. Елементите со неметални својства го заземаат горниот десен агол периодниот систем

Д.И. Менделеев. Неметалите можат да бидат гасовити (F2, O2, CI2), цврсти (B, C, Si, S) и течни (Br2).

Елементот водород зафаќа посебно местово периодични си

систем и нема хемиски аналози. Водородот покажува металик

и неметални својства, а со тоа и во периодниот систем тоа

сместени истовремено во групата IA и VIIA.

Поради големата разновидност на хемиски својства, тие се разликуваат од

точност. Иако има и кршливи метали (цинк, антимон, бизмут). Металите, по правило, покажуваат редуцирачки својства.

Комплексни супстанции(хемиски соединенија) се супстанции чии молекули се формирани од атоми на различни хемиски елементи (хетероатомски или хетеронуклеарни молекули). На пример, C 02, CON. Познати се повеќе од 10 милиони сложени супстанции.

Највисоката форма на хемиска организација на материјата се соработниците и агрегатите. Соработниците се комбинации на едноставни молекули или јони во посложени супстанции кои не предизвикуваат промени во хемиската природа. Асоцијациите постојат главно во течни и гасовити состојби, а агрегати постојат во цврсти состојби.

Мешавините се системи кои се состојат од неколку рамномерно распоредени соединенија, меѓусебно поврзани со постојани соодноси и кои не се во интеракција едни со други.

1.2. Валентност и состојба на оксидација

Составувањето на емпириските формули и формирањето на имиња на хемиските соединенија се заснова на знаење и правилна употребаконцепти на оксидациона состојба и валентност.

Состојба на оксидација- ова е условното полнење на елементот во соединението, пресметано од претпоставката дека соединението се состои од јони. Оваа вредност е условна, формална, бидејќи практично нема чисто јонски соединенија. Состојбата на оксидација во апсолутна вредност може да биде цел број или дробен број; а полнежот може да биде позитивен, негативен и еднаква на нулаголемина.

Валентноста е количина одредена од бројот на неспарени електрони на надворешното енергетско ниво или бројот на слободни атомски орбитали способни да учествуваат во формирањето на хемиски врски.

Некои правила за одредување на оксидационите состојби на хемиските елементи

1. Состојбата на оксидација на хемиски елемент во едноставна супстанција

е еднакво на 0.

2. Збирот на оксидационите состојби на атомите во молекулата (јон) е 0

(јонско полнење).

3. Елементите од групите I-III A имаат позитивна оксидациска состојба што одговара на бројот на групата во која се наоѓа елементот.

4. Елементи од групите IV -V IIA, освен позитивната оксидациска состојба што одговара на бројот на групата; И негативен степеноксидација што одговара на разликата помеѓу бројот на групата и бројот8, имаат средна оксидациска состојба еднаква на разликата помеѓу бројот на групата и бројот 2 (Табела 1).

Табела 1

Состојби на оксидација на елементите IV -V Подгрупи IIA

5. Состојбата на оксидација на водородот е +1 ако соединението содржи најмалку еден неметал; - 1 во соединенија со метали (хидриди); 0 во H2.

Хидриди на некои елементи

6. Состојбата на оксидација на кислородот, по правило, е -2, со исклучок на пероксиди (-1), супероксиди (-1/2), озониди (-1/3), озон (+4), кислород флуорид (+ 2).

7. Оксидационата состојба на флуорот во сите соединенија освен F2> е -1. Во соединенија со флуор се реализираат повисоки формиоксидација на многу хемиски елементи (BiF5, SF6, IF?, OsFg).

8 . Во периоди, орбиталните радиуси на атомите се намалуваат со зголемување на серискиот број, а енергијата на јонизација се зголемува. Во исто време, зајакнати се киселинските и оксидирачките својства; повисоко сте

Казните за оксидација на елементите стануваат помалку стабилни.

9. Елементите на непарните групи на периодниот систем се карактеризираат со непарни степени, а елементите на парните групи се карактеризираат со парни степени

оксидација.

10. Во главните подгрупи со зголемување сериски бројелемент, атомските големини генерално се зголемуваат, а енергијата на јонизација се намалува. Соодветно на тоа, основните својства се зајакнати, а оксидирачките својства се ослабени. Во подгрупите на ^-елементи со зголемен атомски број, учеството на ^-електрони во формирањето на врските

> w h o w J 3 w »

Сл. 2. Шема на најважните класи на неоргански материи

Лекција 2

Класификација на хемиските реакции во неорганската хемија

Хемиските реакции се класифицираат според различни критериуми.

Според бројот на почетните материјали и производите на реакцијата

Распаѓање -реакција во која од една сложена супстанција се формираат две или повеќе едноставни или сложени супстанции

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Соединение- реакција како резултат на која се формира една посложена супстанција од две или повеќе едноставни или сложени супстанции

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

Замена- реакција што се јавува помеѓу едноставни и сложени супстанции, во која атомите на едноставна супстанција се заменуваат со атоми на еден од елементите во сложената супстанција.

Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2

Размена- реакција во која две сложени супстанции ги разменуваат своите составни делови

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Една од реакциите на размена неутрализацијае реакција помеѓу киселина и база која произведува сол и вода.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Со термички ефект

Реакциите кои настануваат со ослободување на топлина се нарекуваат егзотермни реакции.

C + O 2 → CO 2 + Q

2) Реакциите кои настануваат со апсорпција на топлина се нарекуваат ендотермични реакции.

N 2 + O 2 → 2NO – Q

Врз основа на реверзибилност

Реверзибилна– реакции кои се одвиваат под исти услови во две меѓусебно спротивни насоки.

Реакциите кои се одвиваат само во една насока и завршуваат со целосно претворање на почетните супстанции во финални се нарекуваат неповратни,во овој случај, треба да се ослободи гас, талог или супстанција која малку дисоцира - вода.

BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O

Редокс реакции– реакции кои настануваат со промена на оксидациската состојба.

Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

И реакции кои се случуваат без промена на состојбата на оксидација.

HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O

5.Хомогенареакции, ако почетните супстанции и производите на реакцијата се во иста состојба на агрегација. И хетерогениреакции, ако реакционите продукти и почетните материи се во различни состојби на агрегација.

На пример: синтеза на амонијак.

Редокс реакции.

Постојат два процеси:

Оксидација– Ова е донација на електрони, како резултат на тоа се зголемува оксидационата состојба. Атом, молекула или јон што донира електрон се нарекува средство за намалување.

Mg 0 - 2e → Mg +2

закрепнување -процесот на додавање електрони, како резултат на тоа, состојбата на оксидација се намалува. Атом, молекула или јон што добива електрон се нарекува оксидирачки агенс.

S 0 +2e → S -2

O 2 0 +4e → 2O -2

При редокс реакции мора да се почитува следново правило: електронски биланс (бројот на прикачените електрони мора да биде еднаков на бројот на донирани електрони; не треба да има слободни електрони). И, исто така, мора да се почитува атомска рамнотежа(бројот на атоми со исто име на левата страна мора да биде еднаков на бројот на атоми на десната страна)

Правила за пишување на редокс реакции.

Напишете ја равенката на реакцијата

Поставете ги состојбите на оксидација

Најдете елементи чија оксидациска состојба се менува

Запишете ги во парови.

Најдете го оксидирачкиот агенс и редукционото средство

Напишете го процесот на оксидација или редукција

Изедначете ги електроните користејќи го правилото за електронска рамнотежа (најдете го n.o.c.), подредувајќи ги коефициентите

Напишете ја збирната равенка

Ставете коефициенти во равенката на хемиска реакција

KClO 3 → KClO 4 + KCl; N2 + H2 → NH3; H2S + O2 → SO2 + H2O; Al + O 2 = Al 2 O 3;

Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O; KClO 3 → KCl + O 2; P + N 2 O = N 2 + P 2 O 5;

NO 2 + H 2 O = HNO 3 + NO

. Брзината на хемиските реакции. Зависност на брзината на хемиските реакции од концентрацијата, температурата и природата на реактантите.

Хемиските реакции се случуваат со различни стапки. Науката ја проучува брзината на хемиската реакција, како и ја идентификува нејзината зависност од условите на процесот - хемиска кинетика.

υ на хомогена реакција се определува со промената на количината на супстанција по единица волумен:

υ =Δn / Δt ∙V

каде Δ n е промената на бројот на молови на една од супстанциите (најчесто оригиналот, но може да биде и производ на реакција), (mol);

V – волумен на гас или раствор (l)

Бидејќи Δ n / V = ​​ΔC (промена во концентрацијата), тогаш

υ =Δ C / Δt (mol/l∙ s)

υ на хетерогена реакција се определува со промената на количината на супстанцијата по единица време на единица површина на контакт на супстанции.

υ =Δn / Δt ∙ С

каде Δ n – промена на количината на супстанцијата (реагенс или производ), (мол);

Δt – временски интервал (s, min);

S – површина на контакт на супстанции (cm 2, m 2)

Зошто стапките на различни реакции не се исти?

За да започне хемиска реакција, мора да се судрат молекулите на супстанците кои реагираат. Но, не секој судир резултира со хемиска реакција. За да може судирот да доведе до хемиска реакција, молекулите мора да имаат доволно висока енергија. Честичките кои можат да претрпат хемиска реакција при судир се нарекуваат активни.Тие имаат вишок енергија во споредба со просечната енергија на повеќето честички - енергија на активирање Е Акт . Во супстанцијата има многу помалку активни честички отколку со просечна енергија, така што за да започнат многу реакции, на системот мора да му се даде малку енергија (блесок на светлина, загревање, механички удар).

Енергетска бариера (вредност Е Акт) е различно за различни реакции, колку е пониско, толку полесно и побрзо продолжува реакцијата.

2. Фактори кои влијаат на υ(број на судири на честички и нивната ефикасност).

1) Природа на реактантите:нивниот состав, структура => енергија на активирање

▪ колку помалку Е Акт, толку е поголемо υ;

2) Температура: на t за секои 10 0 C, υ 2-4 пати (ван'т Хоф правило).

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

Задача 1.Брзината на одредена реакција на 0 0 C е еднаква на 1 mol/l ∙ h, температурниот коефициент на реакцијата е 3. Која ќе биде брзината на оваа реакција на 30 0 C?

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

υ 2 =1∙3 30-0/10 = 3 3 =27 mol/l∙h

3) Концентрација:колку повеќе, толку почесто се случуваат судири и υ. На постојана температураза реакцијата mA + nB = C според законот за дејство на масата:

υ = k ∙ C А м ∙ В Б n

каде k е константа на брзина;

C – концентрација (mol/l)

Закон за масовна акција:

Брзината на хемиската реакција е пропорционална на производот од концентрациите на супстанциите што реагираат, земени во моќности еднакви на нивните коефициенти во равенката на реакцијата.

Задача 2.Реакцијата се одвива според равенката A + 2B → C. Колку пати и како ќе се промени брзината на реакцијата кога концентрацијата на супстанцијата Б се зголеми за 3 пати?

Решение:υ = k ∙ C A m ∙ C B n

υ = k ∙ C A ∙ C B 2

υ 1 = k ∙ a ∙ b 2

υ 2 = k ∙ a ∙ 3 во 2

υ 1 / υ 2 = a ∙ во 2 / a ∙ 9 во 2 = 1/9

Одговор: ќе се зголеми 9 пати

За гасовити супстанции, брзината на реакција зависи од притисокот

Колку е поголем притисокот, толку е поголема брзината.

4) Катализатори– супстанци кои го менуваат механизмот на реакција, намалуваат Е Акт => υ .

▪ Катализаторите остануваат непроменети по завршувањето на реакцијата

▪ Ензимите се биолошки катализатори, протеини по природа.

▪ Инхибитори – супстанции кои ↓ υ

1. За време на реакцијата, концентрацијата на реагенсите:

1) се зголемува

2) не се менува

3) се намалува

4) Не знам

2. За време на реакцијата, концентрацијата на производите:

1) се зголемува

2) не се менува

3) се намалува

4) Не знам

3. За хомогена реакција A + B → ... со истовремено зголемување на моларната концентрација на почетните супстанции за 3 пати, брзината на реакција се зголемува:

1) 2 пати

2) 3 пати

4) 9 пати

4. Брзината на реакцијата H 2 + J 2 → 2HJ ќе се намали за 16 пати со истовремено намалување на моларните концентрации на реагенсите:

1) 2 пати

2) 4 пати

5. Брзината на реакцијата CO 2 + H 2 → CO + H 2 O со зголемување на моларните концентрации за 3 пати (CO 2) и 2 пати (H 2) се зголемува:

1) 2 пати

2) 3 пати

4) 6 пати

6. Брзината на реакцијата C (T) + O 2 → CO 2 при V-const и зголемувањето на количините на реагенси за 4 пати се зголемува:

1) 4 пати

4) 32 пати

10. Брзината на реакцијата A + B → ... ќе се зголеми кога:

1) намалување на концентрацијата на А

2) зголемена концентрација на Б

3) ладење

4) намалување на притисокот

7. Брзината на реакција Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 е поголема кога се користи:

1) железен прав, не струготини

2) железни филови, не во прав

3) концентриран H 2 SO 4 и не разреден H 2 SO 4

4) Не знам

8. Брзината на реакција 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 ќе биде поголема ако користите:

1) 3% H 2 O 2 раствор и катализатор

2) 30% H 2 O 2 раствор и катализатор

3) 3% раствор на H 2 O 2 (без катализатор)

4) 30% раствор на H 2 O 2 (без катализатор)

Хемиска рамнотежа. Фактори кои влијаат на рамнотежата на поместувањето. Принципот на Ле Шателје.

Хемиските реакции може да се поделат според насоката во која се случуваат

▪ Неповратни реакциипродолжи само во една насока (реакции на јонска размена со, ↓, MDS, согорување и некои други)

На пример, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3

▪ Реверзибилни реакциипод исти услови тие течат во спротивни насоки (↔).

На пример, N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

Состојбата на реверзибилна реакција во која υ → = υ ← повикани хемиски рамнотежа.

За да може реакцијата во хемиското производство да се одвива што е можно поцелосно, потребно е рамнотежата да се префрли кон производот. Со цел да се утврди како одреден фактор ќе ја промени рамнотежата во системот, користете Принципот на Ле Шателје(1844):

Принципот на Ле Шателје: Ако се изврши надворешно влијание врз систем во состојба на рамнотежа (промена t, p, C), тогаш рамнотежата ќе се помести во насока што го ослабува ова влијание.

Балансот се менува:

1) со C реагира →,

во C прод ← ;

2) на p (за гасови) - кон намалување на волуменот,

на ↓ р – во насока на зголемување на V;

ако реакцијата се одвива без промена на бројот на молекули на гасовити материи, тогаш притисокот не влијае на рамнотежата во овој систем.

3) на t – кон ендотермичката реакција (- Q),

на ↓ t – кон егзотермната реакција (+ Q).

Задача 3.Како треба да се променат концентрациите на супстанциите, притисокот и температурата на хомогениот систем PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 – Q за да се помести рамнотежата кон распаѓање на PCl 5 (→)

↓ C (PCl 3) и C (Cl 2)

Задача 4.Како се поместува хемиската рамнотежа на реакцијата 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q кога

а) зголемување на температурата;

б) зголемен притисок

1. Метод кој ја поместува рамнотежата на реакцијата 2CuO(T) + CO Cu 2 O(T) + CO 2 надесно (→) е:

1) зголемување на концентрацијата на јаглерод моноксид

2) зголемување на концентрацијата на јаглерод диоксид

3) намалување на концентрацијата на топениот оксид (I)

4) намалување на концентрацијата на бакар (II) оксид

2. Во хомогена реакција 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, со зголемување на притисокот, рамнотежата ќе се помести:

2) право

3) нема да се движи

4) Не знам

8. Кога се загрева, рамнотежата на реакцијата N 2 + O 2 2NO – Q:

1) ќе се движи надесно

2) ќе се премести налево

3) нема да се движи

4) Не знам

9. При ладењето, рамнотежата на реакцијата H 2 + S H 2 S + Q:

1) ќе се премести налево

2) ќе се движи надесно

3) нема да се движи

4) Не знам

1. Класификација на хемиски реакции во неорганска и органска хемија

   Документ

   Tasks A 19 (КОРИСТЕЊЕ 2012) Класификација хемиски реакцииВ неорганскии органски хемијата. ДО реакциисупституцијата се однесува на интеракцијата на: 1) пропен и вода, 2) ...

2. Тематско планирање на часовите по хемија од 8-11 одделение 6

   Тематско планирање

   1 Хемиски реакции 11 11 Класификација хемиски реакцииВ неоргански хемијата. (В) 1 Класификација хемиски реакцииво органски хемијата. (В) 1 Брзина хемиски реакции. Енергија за активирање. 1 Фактори кои влијаат на брзината хемиски реакции ...

3. Прашања за испити по хемија за студенти од 1 година

   Документ

   Метан, употреба на метан. Класификација хемиски реакцииВ неоргански хемијата. Физички и хемискисвојства и примена на етилен. Хемискирамнотежата и нејзините услови...

4. Неорганска хемија во реакциите. Директориум. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л.

   

   2. ed., ревидирана. и дополнителни - М.: 2007 - 637 стр.

   Директориумот содржи 1100 неоргански материи, за кои се дадени равенки најважните реакции. Изборот на супстанции беше оправдан со нивното теоретско и лабораториско-индустриско значење. Директориумот е организиран според азбучниот принцип на хемиски формули и јасно развиена структура, опремена со предметен индекс што го олеснува наоѓањето на саканата супстанција. Нема аналози во домашната и странската хемиска литература. За студенти на хемиски и хемиско-технолошки универзитети. Може да се користи од универзитетски наставници, дипломирани студенти, научници, инженери и техничари хемиската индустрија, како и наставници и ученици од средните средни училишта.

   Формат: pdf

   Големина: 36,2 MB

   Гледајте, преземете:диск.google

   Во референтната книга се претставени хемиските својства (равенки на реакција) на најважните соединенија на 109 елементи од Периодниот систем од водород до мејтнериум. Повеќе од 1.100 неоргански супстанции се детално опишани, избрани според нивната индустриска важност (почетни материјали за хемиски процеси, минерални суровини), широко распространета употреба во инженерството, техничката, образовната и лабораториската пракса (моделски растворувачи и реагенси, реагенси за квалитативна анализа) и примена во најновите гранки на хемиската технологија.
   Референтниот материјал е поделен на делови, од кои секоја е посветена на еден елемент, елементите се распоредени по азбучен ред според нивните симболи (од актиниум Ac до циркониум Zr).
   Секој дел се состои од голем број наслови, од кои првиот се однесува на едноставна супстанција, а сите наредни - на комплексни супстанции, В хемиски формуливо кој на прво (лево) место е елементот на пресек. Супстанциите од секој дел се наведени по азбучен ред според нивните номенклатурни формули (со еден исклучок: на крајот од деловите на елементите што формираат киселина се поставени сите киселини што одговараат на нив). На пример, во делот „Актиниум“ има наслови Ac, AcC13, AcF3, Ac(N03)3, Ac203, Ac(OH)3. Формулите на соединенијата со комплексен анјон се дадени во превртена форма, т.е.
   Секој дел содржи Краток описсупстанции, каде што се наведени нејзината боја, термичка стабилност, растворливост, интеракција (или недостаток од нив) со обичните реагенси итн., како и методи за добивање на оваа супстанца, претставени во форма на врски до насловите на други супстанции. Врските го содржат симболот на елементот на делот, бројот на делот и бројот на надредениот број на равенката на реакцијата.
   Следно во делот следи нумериран сет на равенки за реакција, што ја одразува главната Хемиски својствана оваа супстанца. ВО општ случајРедоследот на равенките е како што следува:
   - термичко разложување на супстанцијата;
   - дехидрација или распаѓање на кристален хидрат;
   - однос кон водата;
   - интеракција со заеднички киселини (ако реакциите се од ист тип, равенката е дадена само за хлороводородна киселина);
   - интеракција со алкалии (обично натриум хидроксид);
   - интеракција со амонијак хидрат;
   - интеракција со едноставни материи;
   - метаболички реакции со сложени супстанции;
   - редокс реакции;
   - реакции на сложеност;
   - електрохемиски реакции (електролиза на топењето и/или растворот).
   Реакционите равенки ги означуваат условите за нивното спроведување и појава, кога тоа е важно за разбирање на хемијата и степенот на реверзибилност на процесот. Овие услови вклучуваат:
   - состојба на агрегацијареагенси и/или производи;
   - боење на реагенси и/или производи;
   - состојба на растворот или неговите карактеристики (разреден, концентриран, заситен);
   - бавна реакција;
   - температурен опсег, притисок (висок или вакуум), катализатор;
   - формирање на седимент или гас;
   - употребениот растворувач, доколку е различен од водата;
   - инертна или друга посебна гасна средина.
   На крајот од референтната книга има список на референци и предметен индекс на супстанции под наслови.