Классификация химических реакций

Преподователь: Удовиченко.И.А

Г.

Введение

№1. Переодический закон и система Д.И.Менделеева

№2Химическая связь
№3Классификация химическая реакция
№4Окислительно востоновительно реакции

№5Кислота основания и их свойства
№6Соли, Оксиды и их свойства

№7Металы

№8Неметалы

2.Переодический закон и система Д.И.Менделеева
Неужели так трудно набрать в поисковой системе?
Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атома.
1. формулировка периодического закона
Д. И. Менделеева в свете теории строения атома.
Открытие периодического закона и разработка периодической системы химических элементов Д. И. Менделеевым явились вершиной развития химии в XIX веке. Обширная сумма знаний о свойствах 63 элементов, известных к тому времени, была приведена в стройный порядок.
Д. И. Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и в 1869 г. впервые сформулировал периодический закон.
Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.
Весь ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, Менделеев разбил на периоды, внутри которых свойства элементов изменяются последовательно, разместив периоды так, чтобы выделить сходные элементы.
Однако, несмотря на огромную значимость такого вывода, периодический закон и система Менделеева представляли лишь гениальное обобщение фактов, а их физический смысл долгое время оставался непонятным. Лишь в результате развития физики XX века -- открытия электрона, радиоактивности, разработки теории строения атома -- молодой, талантливый английский физик Г. Мозле установил, что величина зарядов ядер атомов последовательно возрастает от элемента к элементу на единицу. Этим открытием Мозле подтвердил гениальную догадку Менделеева, который в трех местах периодической таблицы отошел от возрастающей последовательности атомных весов.
Так, при ее составлении Менделеев поставил 27Со перед 28Ni, 52Ti перед 5 J, 18Аг перед 19К, несмотря на то, что это противоречило формулировке периодического закона, то есть расположению элементов в порядке увеличения их атомных весов.
Согласно закону Мозле заряды ядер данных элементов соответствовали положению их в таблице.
В связи с открытием закона Мозле современная формулировка периодического закона следующая:
свойство элементов, а так же формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.
Связь периодического закона и периодической системы со строением атомов.
Итак, главной характеристикой атома является не атомная масса, а величина положительного заряда ядра. Это более общая точная характеристика атома, а значит, и элемента. От величины положительного заряда ядра атома зависят все свойства Элемента и его положение в периодической системе. Таким образом, порядковый номер химического элемента численно совпадает с зарядом ядра его атома. Периодическая система элементов является графическим изображением периодического закона и отражает строение атомов элементов.
Теория строения атома объясняет периодическое изменение свойств элементов. Возрастание положительного заряда атомных ядер от 1-до 110 приводит к периодическому повторению у атомов элементов строения внешнего энергетического уровня. А поскольку от числа электронов на внешнем уровне в основном зависят свойства элементов; то и они периодически повторяются. В этом физический смысл периодического закона.
В качестве примера рассмотрим изменение свойств у первых и последних элементов периодов. Каждый период в периодической системе начинается элементами атомы, которых на внешнем уровне имеют один s-электрон (незавершенные внешние уровни) и потому проявляют сходные свойства -- легко отдают валентные электроны, что обуславливает их металлический характер. Это щелочные металлы -- Li, Na, К, Rb, Cs.
Заканчивается период элементами, атомы которых на внешнем уровне содержат 2 (s2) электрона (в первом периоде) или 8 (s1p6) электронов (во всех последующих), то есть имеют завершенный внешний уровень. Это благородные газы Не, Ne, Ar, Kr, Xe, имеющие инертные свойства

Химическая связь

Химическая связь взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Принято говорить, что в молекуле или в кристалле между соседними атомами существуют Х. с. Валентность атома (о чём подробнее сказано ниже) показывает число связей, образуемых данным атомом с соседними атомами [см. также Валентность]. Э. Франкленд в 1852 предложил концепцию, согласно которой каждый элемент образует соединения, связываясь с определённым числом эквивалентов др. элементов, при этом один эквивалент соответствует количеству, требуемому одной валентностью. Ф. А. Кекуле и А. В. Г. Кольбе в 1857 в соответствии с представлениями валентности выдвинули положение, что углерод обычно имеет валентность 4, образует 4 связи с др. атомами. А. С. Купер в 1858 указал, что атомы углерода, связываясь между собой, могут образовывать цепочки. В его записи химические формулы имели очень большое сходство с современными, связи изображались чёрточками, соответствующими валентным связям между атомами. Термин "химическое строение" впервые ввёл А. М. Бутлеров в 1861. Он подчёркивал, сколь существенно выражать строение единой формулой, показывающей, как в молекуле соединения каждый атом связан с др. атомами. Согласно Бутлерову, все свойства соединения предопределяются его молекулярным строением; он высказал уверенность, что точную структурную формулу можно установить по результатам изучения путей синтеза данного соединения. Следующий шаг, заключавшийся в приписывании молекулам пространственной трёхмерной структуры, был сделан в 1874 Я. Х. Вант-Гоффом и Ж. А. Ле Белем.

В 19 в. валентная связь изображалась чёрточкой между символами двух химических элементов. Природа этой связи была совершенно неизвестна. После открытия электрона делались многочисленные попытки развить электронную теорию Х. с. Наиболее успешными были работы Г. Н. Льюиса, который в 1916 предложил рассматривать образование Х. с., называемой теперь ковалентной связью, как результат того, что пара электронов становится общей для двух атомов. Разработка квантовой механики (1925) и использование многих экспериментальных методов (молекулярной спектроскопии, рентгенографии кристаллов, газовой электронографии, методов изучения магнитных свойств) для определения длин связей (межатомных расстояний), углов между связями, числа неспаренных электронов и других структурных параметров молекул и кристаллов привели к более глубокому пониманию природы Х. с.

Классификация химических реакций

Есть несколько принципов классификации химических реакций.
1) По числу и составу реагирующих и образующихся веществ
а) Реакции соединения – из нескольких веществ образуется одно сложное вещество.
S + O2 = SO2
H2C = CH2 + H2 → H3C – CH3
б) Реакции разложения – из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ.
2KNO3 → 2KNO2 + O2↑
CH4 → C + 2H2
в) Реакции замещения – атомы простого вещества замещают атомы элемента в сложном веществе.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
г) Реакции обмена – два сложных вещества обмениваются своими составными частями.
AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl (осадок)
NaOH + HCl = NaCl + H2O (частный случай - реакция нейтрализации)
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

.2) По изменению степени окисления
а) Окислительно-восстановительные реакции – идущие с изменением степени окисления
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2
Mg(0) - 2e- = Mg(+2) -восстановитель
2H(+1) + 2e- = H2(0) - окислитель
б) Реакции идущие без изменения степени окисления элементов
K2O + H2O = 2KOH
HCOOH + CH3OH ↔ HCOOCH3 + H2O

3) По тепловому эффекту
а) Экзотермические реакции – протекают с выделением энергии
C + O2 = CO2 + Q
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q
б) Эндотермические реакции – протекают с поглощением энергии (при нагревании, пропускании электрического тока) .
CaCO3 → CaO + CO2 – Q
C4H10 → H2C = CH2 + H3C – CH3 – Q

4) По агрегатному состоянию реагирующих веществ
а) Гетерогенные реакции – все вещества находятся в разных агрегатных состояниях.
2Al(т. ) + 3CuCl2(р-р) = 3Cu(т. ) + 2AlCl3(р-р)
СаС2(т. ) + 2Н2О (ж. ) = С2Н2(г. ) + Са (ОН) 2(р-р)
б) Гомогенные реакции – все вещества находятся в одном агрегатном состоянии.
H2(г. ) + Cl2(г. ) = 2HCl(г. )
CH3COOH(р-р) + C2H5OH(р-р) ↔ CH3COOC2H5(р-р) + H2O

5) По участию катализатора
а) Каталитические – с участием катализатора
2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ (катализатор - MnO2)
C2H5OH → C2H4↑ + H2O (катализатор - H2SO4 конц. )
б) Некаталитические – без участия катализатора
2HgO → 2Hg + O2↑
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

6) По направлению
а) Необратимые реакции – протекают в одном направлении
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
б) Обратимые реакции – протекают одновременно в двух противоположных направлениях.
2H2 + O2 ↔ 2H2O
H2C = CH2 + H2 ↔ H3C – CH3

7) По механизму протекания
а) Радикальные – протекают между радикалами и молекулами.
Cl2 → Cl. + Cl. (на свету; точки означают неспаренные электроны у радикалов)
CH4 + Cl. → CH3. + HCl
CH3. + Cl2 → CH3Cl + Cl. и т. д.
б) Ионные реакции – протекают между ионами
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3