Substanțe inițiale Complex activat Produse de reacție - secțiunea Chimie, Chimie generală Pentru formarea unui complex activ Este necesar să depășim o anumită energie...
Energia de activare E A este unul dintre principalii parametri care caracterizează viteza de interacțiune chimică. Depinde de natura substanțelor care reacţionează. Cu cât E A este mai mare, cu atât mai puțin (cu altele condiţii egale) viteza de reacție.
De obicei, reacțiile dintre substanțele cu legături covalente puternice se caracterizează prin valori mari E A și mergi încet, de exemplu:
Valorile scăzute ale E A și ratele foarte mari caracterizează interacțiunile ionice în soluțiile de electroliți. De exemplu:
Ca +2 + SO= CaSO4.
Acest lucru se explică prin faptul că ionii încărcați opus sunt atrași unul de celălalt și nu este necesară nicio energie pentru a depăși forțele de respingere ale particulelor care interacționează.
Sfârșitul lucrării -
Acest subiect aparține secțiunii:
Chimie generală
Stat instituție educațională superior învăţământul profesional.. Universitatea de Stat de Petrol și Gaze din Tyumen..
Dacă aveți nevoie material suplimentar pe acest subiect, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:
Ce vom face cu materialul primit:
Dacă acest material ți-a fost util, îl poți salva pe pagina ta de pe rețelele sociale:
| Tweet |
Toate subiectele din această secțiune:
Chimie generală
Curs de prelegeri Tyumen 2005 UDC 546(075) Sevastyanova G.K., Karnaukhova T.M. Chimie generală: Curs de prelegeri. – Tyumen: TyumGNGU, 2005. – 210 p.
Legile de bază ale chimiei
1. Legea conservarea masei substanțe (M.V. Lomonosov; 1756): masa substanțelor care au intrat într-o reacție este egală cu masa substanțelor formate în urma reacției. 2. Pentru
Dispoziții generale
Conform idei moderne, un atom este cea mai mică particulă a unui element chimic, care este purtătorul proprietăților sale chimice. Un atom este neutru din punct de vedere electric și este format din încărcat pozitiv
Dezvoltarea ideilor despre structura atomului
Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, majoritatea oamenilor de știință au reprezentat atomul ca o particulă indecompunabilă și indivizibilă a unui element - „nodul final” al materiei. Se credea, de asemenea, că atomii sunt imuabili: un atom al unui element dat
Modelul stării unui electron într-un atom
În conformitate cu conceptele mecanicii cuantice, un electron este o formațiune care se comportă atât ca o particulă, cât și ca o undă, de exemplu. are, ca și alte microparticule, corpusculi
Numerele cuantice
Pentru a caracteriza comportamentul unui electron într-un atom, au fost introduse numere cuantice: principale, orbitale, magnetice și spin. Numărul cuantic principal n determină energia electronilor pe energie
Configurații electronice (formule) ale elementelor
Înregistrarea distribuției electronilor într-un atom pe niveluri, subniveluri și orbitali se numește configurația electronică (formula) a unui element. De obicei formula electronica este dat pentru principal
Ordinea nivelurilor de umplere, subnivelurilor și orbitalilor cu electroni în atomii multielectroni
Secvența nivelurilor de umplere, subnivelurilor și orbitalilor cu electroni în atomii multielectroni este determinată de: 1) principiul energiei celei mai scăzute; 2) regula lui Klechkovsky; 3)
Familii electronice de elemente
În funcție de ce subnivel este umplut ultima dată cu electroni, toate elementele sunt împărțite în patru tipuri - familii electronice: 1. s - elemente; plin cu electroni s –
Conceptul de analogi electronici
Atomii elementelor cu aceeași umplere a nivelului de energie exterior se numesc analogi electronici. De exemplu:
Legea periodică și sistemul periodic al elementelor D.I. Mendeleev
Cel mai important eveniment Chimia în secolul al XIX-lea a fost descoperirea legii periodice, făcută în 1869 de strălucitul om de știință rus D.I. Legea periodică în formularea lui D. I. Mendeleev spune
Structura sistemului periodic al elementelor chimice de D. I. Mendeleev
Elementele din tabelul periodic sunt aranjate în ordinea creșterii numerelor de serie Z de la 1 la 110. Numărul de serie al unui element Z corespunde sarcinii nucleului atomului său, precum și numărului d
Sistem periodic D.I. Mendeleev și structura electronică a atomilor
Să luăm în considerare relația dintre poziția unui element în tabelul periodic și structura electronică a atomilor săi. Pentru fiecare element ulterior tabelul periodic cu un electron mai mult decât precedentul
Periodicitatea proprietăților elementului
Deoarece structura electronică a elementelor se modifică periodic, proprietățile elementelor determinate de structura lor electronică, cum ar fi raza atomică, energia, se schimbă periodic și în consecință.
Teoria metodei legăturii de valență
Metoda a fost dezvoltată de W. Heitler și J. London. J. Slater și L. Pauling au avut și ei o mare contribuție la dezvoltarea sa. Principii de bază ale metodei legăturii de valență: 1. Legături chimice
Legătură covalentă
Legătura chimică dintre atomi realizată de electroni în comun se numește covalentă. Legătură covalentă(înseamnă „acționează în comun”) apare din cauza formării unui comun
Saturația legăturii covalente
Saturația unei legături covalente (capacități de valență ale unui atom, valență maximă) caracterizează capacitatea atomilor de a participa la formarea unui anumit număr limitat de legături covalente
Direcționalitatea legăturii covalente
Potrivit MBC, cele mai puternice legături chimice apar în direcția suprapunerii maxime a orbitalilor atomici. Deoarece orbitalii atomici au o anumită formă, maximul lor
Polaritatea și polarizabilitatea unei legături chimice
O legătură covalentă în care densitatea electronică comună (electroni partajați, norul de electroni de legătură) este simetrică în raport cu nucleele atomilor care interacționează se numește
Polaritatea moleculară (tipuri de molecule covalente)
Este necesar să se distingă polaritatea unei molecule de polaritatea unei legături. Pentru moleculele diatomice de tip AB, aceste concepte coincid, așa cum sa arătat deja în exemplul moleculei de HCl. În astfel de molecule, cu atât este mai mare separarea
Legătură ionică
Când doi atomi cu electronegativitate foarte diferită interacționează, perechea de electroni comună poate fi aproape complet mutată la atomul cu electronegativitate mai mare. În re
Conexiune metalica
Însuși numele „legături metalice” indică faptul că vorbim despre structura internă a metalelor. Atomii majorității metalelor pe exterior nivel de energie conţin un număr mic de valenţe
Hidroxizi
Dintre compușii multielementali, o grupă importantă este formată din hidroxizi - substanțe complexe care conțin grupări OH hidroxil. Unii dintre ei (hidroxizii bazici) prezintă proprietățile bazelor - N
Acizi
Acizii sunt substanțe care se disociază în soluții pentru a forma cationi de hidrogen și anioni ai reziduului acid (din punctul de vedere al teoriei disociere electrolitică). Clasificarea acizilor
Terenuri
Baza din punctul de vedere al teoriei disocierii electrolitice sunt substanțele care se disociază în soluții cu formarea de ioni de hidroxid OH ‾ și ioni de metal (cu excepția NH4OH).
Prima lege a termodinamicii
Relația dintre energia internă, căldură și lucru este stabilită de prima lege (lege) a termodinamicii. A lui expresie matematică: Q = DU + A, sau pentru besko
Efectul termic al unei reacții chimice. Termochimie. legea lui Hess
Toate procesele chimice sunt însoțite de efecte termice. Efectul termic al unei reacții chimice este căldura eliberată sau absorbită ca urmare a transformării substanțelor inițiale.
Entropie
Dacă puneți presiune asupra sistemului influență externă, în sistem au loc anumite modificări. Dacă, după eliminarea acestui impact, sistemul poate reveni la starea inițială, atunci procesul este
Energie liberă Gibbs
Toate reacțiile chimice sunt de obicei însoțite de o modificare atât a entropiei, cât și a entalpiei. Legătura dintre entalpie și entropia unui sistem este stabilită de funcția de stare termodinamică, care se numește
Helmholtz energie liberă
Direcția proceselor izocorice (V = const și T = const) este determinată de modificarea energiei libere Helmholtz, care se mai numește și potențial izocoric-izoterm (F): DF =
Legea acțiunii în masă
Dependența vitezei unei reacții chimice de concentrația reactanților este determinată de legea acțiunii masei. Această lege a fost stabilită de oamenii de știință norvegieni Guldberg și Waage în 1867. El a formulat
Dependența vitezei unei reacții chimice de temperatură
Dependența vitezei unei reacții chimice de temperatură este determinată de regula Van't Hoff și ecuația Arrhenius. Regula lui Van't Hoff: pentru fiecare 1 creștere a temperaturii
Influența catalizatorului
O modificare a vitezei unei reacții sub influența unor mici adaosuri de substanțe speciale, a căror cantitate nu se modifică în timpul procesului, se numește cataliză. Substanțe care modifică rata de chimie
Concepte generale de echilibru chimic. Constanta de echilibru chimic
Reacțiile chimice, în urma cărora cel puțin una dintre substanțele inițiale este consumată complet, se numesc ireversibile, mergând până la finalizare. Cu toate acestea, majoritatea reacțiilor sunt
Schimbarea echilibrului chimic. Principiul lui Le Chatelier
Echilibrul chimic rămâne neschimbat atâta timp cât parametrii la care se stabilesc sunt constanți.
Echilibre de fază. regula fazei Gibbs
Echilibre eterogene asociate cu trecerea unei substanțe de la o fază la alta fără schimbare compoziție chimică, se numesc faza. Acestea includ echilibre în procesele de evaporare
Materiile prime solide pot reacționa între ele și atunci când sunt separate spațial. În acest sens, spre deosebire de reacțiile convenționale în fază solidă, nu este necesară utilizarea materiilor prime în cantități stoechiometrice. Produsul final, indiferent de raportul dintre substanțele inițiale, va avea o compoziție stoechiometrică.
Materiile prime solide și produsele de reacție nu afectează deplasarea eterogenelor echilibru chimic.
Materiile prime solide pot reacționa între ele și atunci când sunt separate spațial. În acest sens, în ex. Produsul final, indiferent de raportul dintre substanțele inițiale, va avea o compoziție stoechiometrică.
Reacțiile dintre materiile prime solide pot fi accelerate datorită faptului că solidele se leagă între ele printr-o reacție de transport. Se poate prevedea că acest principiu va fi transmis la numeroase reacții între solide. În același timp, este deosebit de favorabil faptul că este posibilă selectarea reacțiilor de transport adecvate pe baza unor concepte teoretice simple.
Compoziția granulometrică a particulelor încărcate ale materiei prime solide și regimul hidrodinamic al procesului nu se modifică.
Doar acele molecule ale substanței inițiale solide AI care intră în centrele de adsorbție umplute cu substanța AZ participă la reacția chimică.
Astfel, compoziția topiturii cu aprovizionare continuă cu materii prime solide este determinată de raportul PiSy/p2sH, iar cu diferite dimensiuni de bucăți de var și carbon vom obține diferite compoziții de topitură.
Pentru a obține un extract apos, 50 - 80 mg de materie primă solidă se fierb timp de câteva minute cu 3 ml de apă, care se completează prin picurare pe măsură ce soluția se evaporă. Un extract apos care are o reacție neutră (extract apos neutru) poate conține cationi interferenți care trebuie îndepărtați cu sodă în același mod ca și în cazul în care obiectul studiat este un lichid (vezi pagina. Ca urmare a neutralizării unei substanțe alcaline). (după acțiunea cu sodă) lichid și separarea precipitatului se obține soluția preparată.
Curbele viteză-timp pentru degradarea oxalatului de argint. G110 S. punctele indică rezultatele experimentelor fără pauze, cercurile indică experimente cu pauze de 60 de minute. (/ și 30 de minute (//. Astfel de experimente arată în același timp că simpla amestecare a unei materii prime solide cu un produs solid poate să nu fie suficientă pentru a detecta efectul autocatalitic al acestuia din urmă.
Chimic proces tehnologic, în care substanțele inițiale gazoase sunt suflate prin orificiile de la fundul aparatului, iar substanțele inițiale solide din acesta par să fiarbă, fiind tot timpul în stare suspendată. În acest caz, reacțiile au loc chiar în patul fluidizat.
Chimistul este un proces tehnologic în care substanțele inițiale gazoase sunt suflate prin orificiile de la fundul aparatului, iar substanțele inițiale solide din acesta par să fiarbă, fiind constant în suspensie. În acest caz, reacțiile au loc chiar în patul fluidizat.
Curbele tipice a f (t ale procesului de disociere termică a solidelor. Explicațiile sunt date în text. Când se descrie cursul disocierii termice, viteza de reacție este de cele mai multe ori dependentă de compoziția fazei solide, exprimată prin gradul de transformarea (descompunerea) a substanței inițiale solide În Fig. VIII- Figura 12 prezintă cele mai tipice dependențe ale a de timpul de reacție.
În tabel 22 rezumă datele referitoare la posibilitatea de a găsi anioni în fracțiile analitice descrise mai sus, rezultate din prepararea unei soluții din materia primă solidă care urmează să fie analizată.
În deshidratarea oxalatului de mangan dihidrat, studiată din punctul de vedere al teoriei lui Volmer, pentru care s-a dovedit cu raze X formarea unui produs amorf și cristalizarea lui ulterioară, s-a observat creșterea nucleelor unui produs solid, amorf, înainte de formarea unui produs cristalin, care dovedește proprietățile catalitice deosebite ale interfeței: substanță inițială solidă/solid și pentru starea radiografic amorfă. Cristalizarea unui produs amorf poate fi, totuși, importantă pentru explicarea dependenței vitezei de presiunea vaporilor în timpul descompunerii hidraților cristalini. În aceste cazuri, formarea unui strat de produs amorf greu de pătruns pentru moleculele de apă poate duce la o scădere a vitezei de reacție.
Ft - debit de materie solidă care intră în aparat, kg/oră; Fg (0) - debit substanță gazoasă, intrarea în aparat, kg/oră; Fg - debit de substanță gazoasă care intră în interacțiune chimică, kg/oră; Fr este volumul ocupat de faza gazoasă în volumul de reacție al aparatului, m3; GT este greutatea materiei prime solide în volumul de reacție al aparatului, kg; GT este greutatea substanței gazoase inițiale în volumul de reacție al aparatului, kg; скв - concentrația echivalentă a substanței gazoase inițiale în volumul de reacție al aparatului, kg/m8; a este coeficientul stoechiometric de tranziție de la debitul de substanță Ft la debitul Fg; &g, / sg - coeficienți de descărcare în fază solidă și gazoasă, l / oră; K este constanta vitezei de reacție; F (n) - funcţie care reflectă ordinea reacţiei; X - coordonata de iesire (temperatura); Ta este constanta de timp a modelului termic al volumului de reacție al aparatului; K7 este coeficientul de câștig al modelului termic al volumului de reacție al aparatului.
Amestec de 5 1 g ciclopentadienil mangan tricarbonil, 13 7 g triclorura de fosfor, 4 25 g clorura de aluminiuşi 15 ml de izopentan cu agitare intensivă, încălzit şi menţinut la o temperatură de 45 - 50 C timp de 3 ore. Înainte de încălzire, amestecul este o suspensie de materii prime solide în soluție Culoarea galbena.
Este important să se determine care ioni lipsesc din probă. Testele preliminare) se efectuează în principal cu materii prime solide, soluțiile sunt evaporate.
Foarte des rata de dizolvare Material sursă este atât de nesemnificativ sau produsul de reacție este atât de ușor solubil încât noua fază se depune dens pe cea inițială și, din această cauză, forma sa exterioară repetă forma substanței inițiale. Asemenea transformări, care apar la interfața unui material inițial solid și conduc la producerea de produse finale solide, se numesc reacții topochimice în sensul restrâns al cuvântului. Spre deosebire de reacțiile care au loc în cea mai mare parte a unei soluții, gradul de dispersie a produselor de reacție în acest caz este similar cu dispersia substanțelor inițiale. Metoda topochimică de luat în considerare este deci specială, dar aplicabilă în descrierea catalizatorilor, separarea electrolitică a metalelor și în materie de coroziune.
Dacă presiunea vaporilor favorizează reacțiile între solide, atunci ar trebui să ne așteptăm la același lucru pentru reacțiile de transport chimic. Ce oportunități oferă reacțiile de transport ca mijloc de interacțiune între substanțele inițiale solide?
În reacțiile în fază solidă, transformarea poate începe numai în cea mai mare parte a fazei și apoi se poate dezvolta la interfața dintre fazele noi și cele vechi. Astfel de reacții, în care zona de transformare sau frontul trece de-a lungul interfeței dintre materia primă solidă și produsul solid, sunt numite topochimice. Un exemplu de astfel de reacții este degradarea hidraților cristalini. Faraday a observat, de asemenea, că cristalele transparente bine tăiate de Cu2SO4 - 5H2O nu pierd apă în aer uscat pentru o lungă perioadă de timp. Dacă se aplică o zgârietură pe suprafața lor sau se face o rupere, atunci începe imediat deshidratarea rapidă a cristalului, care se răspândește întotdeauna din zona deteriorată.
Faptul că mulți anioni pot fi detectați fracționat nu înseamnă că descoperirea anionilor este o sarcină mai ușoară decât descoperirea cationilor. Chiar și cu numărul limitat de anioni care sunt studiati în acest manual, analiza este foarte dificilă dacă materia primă este un solid care este insolubil în apă. O astfel de substanță trebuie tratată cu sifon (extract de sodă), care este asociat cu o serie de complicații în muncă.
Când scrieți reacții între soluțiile de electroliți, de fiecare dată trebuie să vă imaginați dacă există vreun motiv care interferează cu apariția reală a acestei sau acelea reacții. De exemplu, dacă o soluție de electrolit interacționează cu substanțe solide și unul dintre produse este ușor solubil, atunci reacția se poate opri rapid datorită faptului că pe suprafața substanței inițiale solide se formează un strat de produs solid de reacție, împiedicând progresul său în continuare. De aceea, pentru a produce dioxid de carbon prin acțiunea acidului asupra marmurei, se folosesc mai degrabă acid clorhidric decât acid sulfuric, deoarece în cazul acidului sulfuric, marmura este rapid acoperită cu un strat de gips (CaSO4 - 2H2O) și reacția practic nu are loc.
Pentru a reacționa bismutul cu fluor, se folosește un reactor cu pat fluidizat. Tehnica de sinteză în pat fluidizat, împrumutată din tehnologie, are următoarele avantaje: stabilirea rapidă a echilibrului termic în amestecul de reacție, absența sinterizării produselor solide de reacție, schimbul bun de căldură cu pereții tubului, suprafața mare a materii prime solide și, prin urmare, conversie rapidă.
Pentru sistemul g - t, o creștere a suprafeței de contact a fazelor se realizează prin măcinarea fazei solide. Substanța gazoasă este adusă în contact cu materia primă zdrobită într-o varietate de moduri, de exemplu, particulele solide ale substanței sunt plasate pe rafturile reactorului, iar fluxul de gaz se deplasează peste rafturi. În alte cazuri, o materie primă solidă fin divizată este pulverizată într-un curent de materie primă gazoasă într-un volum gol; Așa se arde combustibilul pulverizat în cuptoarele cazanelor cu abur.
În procesele industriale rapide, reacțiile în amestecuri de solide au loc de obicei la viteze de mii de ori mai mari decât ar fi posibilă cu interacțiunea directă a fazelor solide. Grosimea stratului de produs rezultat este aproape aceeași pe întreaga suprafață a boabelor pe care o acoperă. Acest lucru se explică prin faptul că reacțiile care apar între substanțele inițiale solide au loc de fapt cu participarea fazelor gazoase sau lichide.
În dezvoltarea chimiei reacțiilor în fază solidă, adesea au apărut discuții cu privire la întrebarea dacă substanțele solide ar putea reacționa între ele fără participarea unui lichid sau a unui gaz. Această problemă a fost acum rezolvată în favoarea existenței reacțiilor pur în fază solidă. Este interesant, totuși, că se poate demonstra într-un număr de transformări cu materii prime solide că o anumită fază lichidă sau gazoasă participă totuși ca mediator de reacție. Cu toate acestea, generalizările în acest domeniu trebuie evitate, dimpotrivă, este necesar să se studieze experimental starea sistemului în fiecare caz individual. Budnikov și Ginstling au efectuat astfel de cercetări în detaliu.
Dacă problema substanței inițiale pentru formarea petrolului și gazelor poate fi considerată rezolvată în general, atunci problema mecanismului de formare a petrolului și gazelor, care este cheia, necesită încă o soluție în detaliu. Compoziție comună materie organică, rocile sedimentare și hidrocarburile (HC) reprezintă un argument important în favoarea unei surse biosferei de petrol și gaze. Rolul energiei termice (încălzire) pentru producerea de hidrocarburi lichide și gazoase dintr-o materie primă solidă este, de asemenea, evident. Aceste circumstanțe au făcut posibilă crearea unui concept despre centrele de generare a hidrocarburilor și formularea de idei despre principalele faze ale formării gazelor și petrolului, care s-au răspândit în întreaga lume.
Viteza reacțiilor care au loc fără participarea fazelor gazoase și lichide este atât de scăzută încât nu pot avea o importanță practică deosebită în procesele industriale rapide. Dar, în practică, reacțiile în amestecuri de solide au loc de obicei la viteze de mii de ori mai mari decât ar fi posibilă cu interacțiunea directă a solidelor. Grosimea stratului de produs rezultat este aproape aceeași pe întreaga suprafață a boabelor pe care o acoperă. Acest lucru se explică prin faptul că reacțiile care apar între substanțele inițiale solide au loc de fapt cu participarea fazelor gazoase sau lichide.
Viteza unor astfel de reacții, care au loc fără participarea fazelor gazoase și lichide, este atât de scăzută încât nu pot avea o importanță practică deosebită în procesele industriale rapide, efectuate, în special, în producția de săruri. În practică, reacțiile în amestecuri de substanțe solide au loc de obicei la viteze de mii de ori mai mari decât ar fi posibilă cu interacțiunea directă a substanțelor solide. Grosimea stratului de produs rezultat este aproape aceeași pe întreaga suprafață a boabelor pe care o acoperă. Acest lucru se explică prin faptul că reacțiile care apar între substanțele inițiale solide au loc de fapt cu participarea fazelor gazoase sau lichide.
Viteza reacțiilor care au loc fără participarea fazelor gazoase și lichide este atât de scăzută încât nu pot avea o importanță practică deosebită în procesele industriale rapide. Dar, în practică, reacțiile în amestecuri de solide au loc de obicei la viteze de mii de ori mai mari sau decât ar fi posibilă cu interacțiunea directă a solidelor. Grosimea stratului de produs rezultat este aproape aceeași pe întreaga suprafață a boabelor pe care o acoperă. Acest lucru se explică prin faptul că reacțiile care apar între substanțele inițiale solide au loc de fapt cu participarea fazelor gazoase sau lichide.
Este puțin probabil ca aceste tensiuni de compresiune, în raport cu care solidele sunt mai puternice decât în raport cu tensiunea, să atingă magnitudinea necesară pentru a distruge cristalele microscopice. Experimente directe pentru a studia dependența vitezei de descompunere a permanganatului de potasiu de dimensiunea suprafeței, care este invers propo. Acest lucru arată că fragmentarea în sine nu este întotdeauna cauza accelerării observate a reacției. Explicarea accelerării reacției solidelor prin existența reacțiilor în lanț ramificat întâmpină și unele dificultăți. Condițiile din faza solidă diferă semnificativ de cele din faza gazoasă sau lichidă datorită eterogenității lor. Dacă există un mecanism în lanț, atunci o astfel de reacție este încă limitată la interfața dintre materia primă solidă și produsul de reacție. În consecință, chiar și în prezența unui mecanism în lanț, se pune întrebarea cu privire la motivele proprietăților speciale ale interfeței: inițial solid/ produs solid.
">24. "> „>Semne de reversibil și nereversibil reacții reversibile. Criterii de echilibru. Constanta de echilibru. Principiul lui Le Chatelier.
;color:#000000;background:#ffffff">1. Reacția se numește;color:#000000;background:#ffffff">reversibil;color:#000000;background:#ffffff">, dacă direcția acestuia depinde de concentrațiile substanțelor care participă la reacție. De exemplu N;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">2;culoare:#000000;fond:#ffffff"> + 3H;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">2;color:#000000;background:#ffffff"> = 2NH;vertical-align:sub;color:#000000;background:#ffffff">3;color:#000000;background:#ffffff"> la o concentrație scăzută de amoniac în amestecul de gaze și concentrații mari de azot și hidrogen se formează amoniac; dimpotrivă, la o concentrație mare de amoniac se descompune, reacția continuă în direcția opusă La terminarea reacției reversibile, t Adică, când se atinge echilibrul chimic, sistemul conține atât materiile prime, cât și produșii de reacție.
;color:#000000;background:#ffffff">Reacții ireversibile;color:#000000;background:#ffffff"> reacții în care substanțele luate sunt complet transformate în produși de reacție care nu reacționează între ele în condiții date, de exemplu;background:#ffffff">, ;color:#000000;background:#ffffff">ardere;fond:#ffffff"> ;culoare:#000000;background:#ffffff">hidrocarburi;background:#ffffff">, ;color:#000000;background:#ffffff">educatie;color:#000000;background:#ffffff">disociare scăzută;fond:#ffffff"> ;culoare:#000000;fond:#ffffff">compuși, precipitare, formare de substanțe gazoase.
">Echilibru chimic„> este starea sistemului în care rata de reacție directă (" xml:lang="en-US" lang="en-US">V;vertical-align:sub">1 ">) este egală cu viteza reacției inverse (" xml:lang="en-US" lang="en-US">V;vertical-align:sub">2 „>). În echilibrul chimic, concentrațiile de substanțe rămân neschimbate. Echilibrul chimic este de natură dinamică: reacțiile directe și inverse nu se opresc la echilibru.
„>Starea de echilibru chimic este caracterizată cantitativ printr-o constantă de echilibru, care este raportul constantelor drepte (" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">1 ">) și invers ( " xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">2 ">) reacții.
" xml:lang="en-US" lang="en-US">K = K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">1/" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">2" xml:lang="en-US" lang="en-US">= ([C];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">c" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [D];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">d" xml:lang="en-US" lang="en-US">) / ([A];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">a" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [B];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">b" xml:lang="en-US" lang="en-US">)
"> Constanta de echilibru depinde de temperatura si natura substantelor care reactioneaza. Cu cat este mai mare constanta de echilibru, cu atat echilibrul este deplasat spre formarea produselor directe de reactie.
„> Schimbarea echilibrului chimic.
">1. Modificarea concentrației reactantului.
- „>Creșterea concentrației sursei în-in se deplasează spre dreapta
- „> Creșterea produselor va deplasa echilibrul spre stânga
">2. Presiune (numai pentru gaze)
- ">Creșterea presiunii. Schimbă echilibrul în side in-in ocupând un volum mai mic.
- „>Reducerea presiunii deplasează echilibrul către substanțe care ocupă un volum mai mare
">3. Temperatura.
- „>Pentru creșterea p-a exotermă. T se deplasează la stânga
- „>Pentru endotermici, o creștere a T se deplasează la dreapta.
- ">Catalizatorii nu afectează echilibrul chimic, ci doar accelerează debutul acestuia
„>Principiul lui Le Chatelier">dacă se exercită vreun impact asupra unui sistem care se află într-o stare de echilibru dinamic, atunci predominant reacția care are loc este una care previne acest impact
" xml:lang="en-US" lang="en-US">N2+O2↔NO+ ∆H
" xml:lang="en-US" lang="en-US">→ t◦→
" xml:lang="en-US" lang="en-US">↓← ↓ t◦←
" xml:lang="en-US" lang="en-US"> ← p-
Să ne tratăm la școală ca chimie ca unul dintre cele mai dificile și, prin urmare, „neiubite”, subiecte, dar nu are rost să argumentăm că chimia este importantă și semnificativă, deoarece argumentul este sortit eșecului. Chimia, ca și fizica, ne înconjoară: este molecule, atomi, din care constau substante, metale, nemetale, conexiuni etc Prin urmare chimie- una dintre cele mai importante și extinse domenii ale științelor naturale.
Chimie–este știința substanțelor, a proprietăților și transformărilor lor.
Materia de chimie sunt forme de existenţă a obiectelor lumii materiale.În funcție de ce obiecte (substanțe) studiază chimia, chimia este de obicei împărțită în anorganicȘi organic. Exemple substanțe anorganice sunt oxigen, apă, silice, amoniac și sifon, exemple de substanțe organice - metan, acetilenă, etanol, acid acetic și zaharoză.
Toate substanțele, precum clădirile, sunt construite din cărămizi - particuleși sunt caracterizate un anumit set de proprietăți chimice– capacitatea substanțelor de a participa la reacții chimice.
Reacții chimice - Acestea sunt procesele de formare a substanțelor cu compoziție complexă din cele mai simple, trecerea unor substanțe complexe la altele, descompunerea substanțelor complexe în mai multe substanțe de compoziție mai simplă. Cu alte cuvinte, reacții chimice- Acestea sunt transformările unei substanțe în alta.
Cunoscut în prezent multe milioane de substante, li se adaugă constant substanțe noi – atât descoperite în natură, cât și sintetizate de om, adică. obtinut artificial. Număr reacții chimice nu este limitat, adică nemăsurat de grozav.
Să ne amintim conceptele de bază ale chimiei - substanță, reacții chimice si etc.
Conceptul central al chimiei este conceptul substanţă. Fiecare substanță are set unic de caracteristici– proprietăți fizice care determină individualitatea fiecărei substanțe specifice, de exemplu, densitate, culoare, vâscozitate, volatilitate, puncte de topire și de fierbere.
Toate substanțele pot fi în trei stări de agregare – greu (gheaţă), lichid (apa) si gazos (perechi) în funcție de extern condiţiile fizice. După cum vedem, apa H2O prezentate în toate condiţiile enunţate.
Proprietăți chimice substanţele nu depind de starea lor de agregare, ci proprietăți fizice, dimpotrivă, depind. Da, în orice stare de agregare sulf S asupra formelor de ardere dioxid de sulf SO2, adică prezintă aceleași proprietăți chimice, dar proprietăți fizice sulf foarte diferit în diferite stări de agregare: de exemplu, densitatea sulfului lichid este egală cu 1,8 g/cm 3 sulf solid 2,1 g/cm3și sulf gazos 0,004 g/cm3.
Proprietățile chimice ale substanțelor sunt dezvăluite și caracterizate prin reacții chimice. Reacțiile pot apărea atât în amestecuri de substanțe diferite, cât și în cadrul unei singure substanțe. Când apar reacții chimice, se formează întotdeauna substanțe noi.
Reacțiile chimice sunt descrise în vedere generala ecuația reacției: Reactivi → Produse, Unde reactivi - acestea sunt materiile prime luate pentru realizarea reacției și produse - Acestea sunt substanțe noi care se formează în urma unei reacții.
Reacțiile chimice sunt întotdeauna însoțite efecte fizice- ar putea fi absorbția sau eliberarea căldurii, modificările stării de agregare și culoarea substanțelor; progresul reacțiilor este adesea judecat după prezența acestor efecte. Da, descompunere malachit mineral verde acompaniat de absorbția căldurii(de aceea reacția are loc atunci când este încălzită) și, ca urmare a descompunerii, oxid de cupru (II) negru solidși substanțe incolore - dioxid de carbon CO2 și apă lichidă H2O.
Reacțiile chimice trebuie distinse de procese fizice, care modifică doar forma exterioară sau starea de agregare 
ținerea substanței (dar nu compoziția acesteia); cele mai frecvente sunt acestea procese fizice, Cum zdrobire, presare, co-fuziune, amestecare, dizolvare, filtrare a precipitatului, distilare.
Folosind reacții chimice, este posibil să se obțină substanțe practic importante care se găsesc în cantități limitate în natură ( îngrășăminte cu azot ) sau nu apar deloc ( sintetic medicamentele, fibre chimice, materiale plastice). Cu alte cuvinte, chimia ne permite sintetiza substantelor necesare vietii umane. Dar producția chimică aduce, de asemenea, mult rău mediului - sub formă de poluare, emisii nocive, otrăvire a florei și faunei, De aceea utilizarea chimiei trebuie să fie rațională, atentă și adecvată.
blog.site, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursa originală.
DEFINIȚIE
Reactie chimica se numesc transformări ale substanțelor în care are loc o modificare a compoziției și (sau) structurii acestora.
Cel mai adesea, reacțiile chimice sunt înțelese ca procesul de transformare a substanțelor inițiale (reactivi) în substanțe finale (produse).
Reacțiile chimice sunt scrise folosind ecuații chimice care conțin formulele substanțelor inițiale și ale produselor de reacție. Conform legii conservării masei, numărul de atomi ai fiecărui element din partea stângă și dreaptă ecuație chimică aceeași. De obicei, formulele substanțelor inițiale sunt scrise în partea stângă a ecuației, iar formulele produselor în dreapta. Egalitatea numărului de atomi ai fiecărui element din partea stângă și dreaptă a ecuației se realizează prin plasarea coeficienților stoichiometrici întregi în fața formulelor substanțelor.
Ecuațiile chimice pot conține informații suplimentare despre caracteristicile reacției: temperatură, presiune, radiație etc., care sunt indicate prin simbolul corespunzător deasupra (sau „dedesubt”) semnului egal.
Toate reacțiile chimice pot fi grupate în mai multe clase, care au anumite caracteristici.
Clasificarea reacțiilor chimice în funcție de numărul și compoziția substanțelor inițiale și rezultate
Conform acestei clasificări, reacțiile chimice sunt împărțite în reacții de combinare, descompunere, substituție și schimb.
Ca urmare reacții compuse din două sau mai multe substanțe (complexe sau simple) se formează o substanță nouă. În general, ecuația pentru o astfel de reacție chimică va arăta astfel:
De exemplu:
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
SO3 + H2O = H2SO4
2Mg + O2 = 2MgO.
2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3
Reacțiile compusului sunt în majoritatea cazurilor exoterme, adică. se procedează cu degajarea căldurii. Dacă reacţia implică substanțe simple, atunci astfel de reacții sunt cel mai adesea reacții redox (ORR), adică. apar cu modificări ale stărilor de oxidare ale elementelor. Este imposibil să spunem fără ambiguitate dacă reacția unui compus între substanțe complexe va fi clasificată ca ORR.
Reacțiile care au ca rezultat formarea mai multor alte substanțe noi (complexe sau simple) dintr-o substanță complexă sunt clasificate ca reacții de descompunere. În general, ecuația pentru reacția chimică de descompunere va arăta astfel:
De exemplu:
CaCO 3 CaO + CO 2 (1)
2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)
CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)
Cu(OH)2 = CuO + H2O (4)
H2SiO3 = SiO2 + H2O (5)
2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)
(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)
Majoritatea reacțiilor de descompunere au loc atunci când sunt încălzite (1,4,5). Posibilă descompunere din cauza expunerii curent electric(2). Descompunerea hidraților, acizilor, bazelor și sărurilor cristaline ale acizilor care conțin oxigen (1, 3, 4, 5, 7) are loc fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor, adică. aceste reacții nu sunt legate de ODD. Reacțiile de descompunere ORR includ descompunerea oxizilor, acizilor și sărurilor formate de elemente în stări superioare de oxidare (6).
Reacțiile de descompunere apar și în Chimie organica, dar sub alte denumiri - cracare (8), dehidrogenare (9):
C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)
C4H10 = C4H6 + 2H2 (9)
La reacții de substituție o substanță simplă interacționează cu o substanță complexă, formând o nouă substanță simplă și o nouă substanță complexă. În general, ecuația pentru o reacție de substituție chimică va arăta astfel:
De exemplu:
2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)
Zn + 2HCl = ZnСl2 + H2 (2)
2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)
2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5 (6)
CH4 + Cl2 = CH3CI + HCI (7)
Majoritatea reacțiilor de substituție sunt redox (1 – 4, 7). Exemplele de reacții de descompunere în care nu are loc nicio modificare a stărilor de oxidare sunt puține (5, 6).
Reacții de schimb sunt reacţii care apar între substanţe complexe în care îşi schimbă componente. De obicei, acest termen este folosit pentru reacțiile care implică ioni în soluție apoasă. În general, ecuația pentru o reacție de schimb chimic va arăta astfel:
AB + CD = AD + CB
De exemplu:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (1)
NaOH + HCl = NaCl + H2O (2)
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 (3)
AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)
CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)
Reacțiile de schimb nu sunt redox. Un caz special al acestor reacții de schimb este reacția de neutralizare (reacția acizilor cu alcalii) (2). Reacțiile de schimb au loc în direcția în care cel puțin una dintre substanțe este îndepărtată din sfera de reacție sub formă de substanță gazoasă (3), precipitat (4, 5) sau compus slab disociat, cel mai adesea apă (1, 2). ).
Clasificarea reacțiilor chimice în funcție de modificările stărilor de oxidare
În funcție de modificarea stărilor de oxidare a elementelor care alcătuiesc reactivii și produșii de reacție, toate reacțiile chimice se împart în reacții redox (1, 2) și cele care au loc fără modificarea stării de oxidare (3, 4).
2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)
Mg 0 – 2e = Mg 2+ (agent reducător)
C 4+ + 4e = C 0 (agent oxidant)
FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe (NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)
Fe 2+ -e = Fe 3+ (agent reducător)
N5+ +3e = N2+ (agent oxidant)
AgNO3 +HCl = AgCl ↓ + HNO3 (3)
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)
Clasificarea reacțiilor chimice după efectul termic
În funcție de faptul că căldura (energia) este eliberată sau absorbită în timpul reacției, toate reacțiile chimice sunt împărțite în mod convențional în exoterme (1, 2) și respectiv endoterme (3). Cantitatea de căldură (energie) eliberată sau absorbită în timpul unei reacții se numește efect termic al reacției. Dacă ecuația indică cantitatea de căldură eliberată sau absorbită, atunci astfel de ecuații se numesc termochimice.
N2 + 3H2 = 2NH3 +46,2 kJ (1)
2Mg + O2 = 2MgO + 602,5 kJ (2)
N 2 + O 2 = 2NO – 90,4 kJ (3)
Clasificarea reacțiilor chimice în funcție de direcția reacției
Pe baza direcției reacției, se face o distincție între reversibile (procese chimice ale căror produse sunt capabile să reacționeze între ele în aceleași condiții în care au fost obținute pentru a forma substanțele inițiale) și ireversibile (procese chimice ale căror produse nu sunt capabile să reacționeze între ele pentru a forma substanțele inițiale).
Pentru reacțiile reversibile, ecuația în formă generală este de obicei scrisă după cum urmează:
A + B ↔ AB
De exemplu:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
Exemple de reacții ireversibile includ următoarele reacții:
2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Dovada ireversibilității unei reacții poate fi eliberarea unei substanțe gazoase, a unui precipitat sau a unui compus slab disociat, cel mai adesea apă, ca produse de reacție.
Clasificarea reacțiilor chimice în funcție de prezența unui catalizator
Din acest punct de vedere, se disting reacțiile catalitice și necatalitice.
Un catalizator este o substanță care accelerează progresul unei reacții chimice. Reacțiile care apar cu participarea catalizatorilor sunt numite catalitice. Unele reacții nu pot avea loc deloc fără prezența unui catalizator:
2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (catalizator MnO 2)
Adesea, unul dintre produșii de reacție servește ca catalizator care accelerează această reacție (reacții autocatalitice):
MeO+ 2HF = MeF2 + H2O, unde Me este un metal.
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
