Классификация химических реакций в неорганической и органической химии

Химические реакции можно классифицировать по следующим признакам:
1. По числу и составу исходных и образующихся веществ

2. По степени окисления

3. По обратимости процесса

4. По тепловому эффекту

5. По наличию катализатора

6. По агрегатному состоянию

 

1. По степени окисления. Окислительно – Восстановительные реакции. Это реакции при которых один элемент отдаёт электрон, а другой принимает.

Na + O₂ = 2Na₂O

4Na – 1e = Na 4 восстановитель

O₂ + 2х2e = 2O 1окислитель

 

2. По числу и составу исходных образующихся веществ:

А) Реакции соединения (из двух простых веществ образуется одно сложное)

Б) Реакции разложения (из одного сложного вещества образуется два или несколько простых)

В) Реакции обмена (реакции между сложными веществами в результате которых она обменивается своими составными частями)

Г) Реакции замещения (реакции между сложными и простыми веществами, в результате которых один из атомов в сложном веществе замещается на простое вещество)

 

3. По тепловому эффекту:

А) Экзотермические реакции (Реакции идут с выделением теплоты)

SO₂ + O₂ = 2SO₃ + Q

B) Эндотермические реакции (Реакции идут с поглощением теплоты)

C₄H₁₀ = C₄H₈ + H₂ – Q

 

4. По обратимости реакции делятся на обратимые и не обратимые

(При определённых условиях реакции протекают в противоположных направлениях)

 

5. По наличию катализатора реакции делятся на каталитические и не каталитические.

 

6. По агрегатному состоянию реакции делятся на гомогенные и гетерогенные.

Гомогенные – реагирующие и образующиеся вещества находятся в одном агрегатном состоянии

Cl₂ + H₂ = 2HCl

Гетерогенные – реагирующие и образующиеся вещества находятся в разных агрегатных состояниях

2C₂H₂ +5O₂ = 4CO₂ + 2H₂O +Q

 

Диеновые углеводороды, их строение, свойства, получение и практическое значение.

Алкодиены – это ацеклическиеуглеводороды в молекуле которых помимо одинарных связей имеется две двойные связи между атомами углерода и которые соответствуют общей формуле C_nH_2n-2

По расположению двойных связей различают три вида алкодиенов:

1. Алкодиеныскумулированными расположением двойных связей

CH₂ = C = CH₂ - пропадиен

2. Алкодиены с сопряжёнными двойными связями

CH₂ = CH - CH = CH₂ – бутадиен 1,3

3. Алкодиены с изолированным расположением двойных связей

CH₂ = CH – CH₂ - CH = CH₂ -пентадиен 1,4

 

Физические свойства.

Пропадиен и бутадиен 1,3 газообразные вещества, алкодиены с изолированными связями – жидкости, высшие диены – твёрдые вещества.

 

Химические свойства.

Для алкодиенов характерны реакции присоединения:

1. Реакция галогенирования (присоединение галогенов идёт за счёт двойных связей)

CH₂ = CH – CH = CH₂ + Br₂ = CH₂Br = CHBr – CH = CH₂- 3,4дибромбутен– 1

 

2. Реакция гидрирования (присоединение водорода)

CH₂ = CH – CH = CH₂ + H₂ = CH₃ – CH₂ – CH = CH₂– бутен-1

 

3. Реакция полимеризации (соединение множества молекул мономера в молекулу полимера).

CH₂ = CH – CH = CH₂ = ( -CH₂ – CH = CH – CH₂ - )_n - синтетический бутадиеновый каучук

 

Получение.

В нашей стране производство бутадиена началось с 1932г. Метод получения его из этилового спирта был разработан академиком С.В. Лебедевым

Но более перспективным методом в получении бутадиена является дегидрирование бутана, содержащегося в нефтяных газах. Для этой цели бутан пропускают над нагретым катализатором.

 

Применение.

Диеновые углеводороды в основном применяются для синтеза каучуков.

CH₂ = CH – CH = CH₃ - 1,3 бутадиен (бутадиеновый каучук)

Синтетические каучуки образуются в результате реакции полимеризации соответствующих мономеров.

 

 

Билет №4

Общие способы получения металлов. Практическое значение электролиза.

Металлы в природе встречаются в основном в виде соединений, в свободном виде встречаются только металл, расположенные в электрохимическом ряду напряжений после водорода.

Получение металлов из руд (соединений) задача металургии, Существуют следующие способы получения металлов: пирометалургия, гидрометалургия и электрометалургия.

1. Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд с помощью углерода, оксида углерода (II) , СО и водорода, при высокой температурею

2ZnO + C → 2Zn + CO₂

Fe2O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

CuO + H₂→Cu + H₂O

Если в качестве восстановителя используется металл, то данный метод называется металлотермией

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

2. Гидрометаллургия – это восстановление металлов из солей в растворе. Процесс идёт в два этапа: природное соединение растворяют в подходящем для получения соли данного металла.

CuO + H₂SO₄→CuSO₄ + H₂O

Металл из раствора вытесняют более активным металлом.

CuSO₄ + Fe→FeSO₄ + Cu

3. Электрометаллургия – это восстановление металлов в процессе электролиза растворов или расплавов соединений.

Электролиз – это окислительно – восстановительный процесс, протекающий на электродах прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.

2NaCl ↔ 2Na + Cl₂

2Na + 2e → 2Na

2Cl – 2e→Cl₂

Применение электролиза
Электролиз растворов и расплавов веществ используют в промышленности:

1. Для получения металлов (щелочные металлы – Алюминий)

2. Для получения водорода, галогенов и щелочей

3. Для очистки металлов (рафинирование)

4. Для защиты металлов от коррозии

5. Получение металлических копий и пластинок