Klasifikasi tindak balas kimia dalam kimia anorganik dan organik dilakukan berdasarkan pelbagai ciri pengkelasan, maklumat mengenai yang diberikan dalam jadual di bawah.

Dengan mengubah keadaan pengoksidaan unsur

Tanda pertama pengkelasan didasarkan pada perubahan keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang membentuk reagen dan produk.
a) redoks
b) tanpa mengubah keadaan pengoksidaan
Redoks dipanggil tindak balas yang disertai dengan perubahan keadaan pengoksidaan unsur kimia termasuk dalam reagen. Redoks dalam kimia bukan organik merangkumi semua tindak balas penggantian dan tindak balas penguraian dan sebatian di mana sekurang-kurangnya satu bahan sederhana terlibat. Semua tindak balas pertukaran tergolong dalam tindak balas yang berlaku tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang membentuk reaktan dan produk tindak balas.

Mengikut bilangan dan komposisi reagen dan produk

Tindak balas kimia dikelaskan berdasarkan sifat proses, iaitu dengan bilangan dan komposisi reagen dan produk.

Reaksi sebatian dipanggil tindak balas kimia, akibatnya molekul kompleks diperoleh dari beberapa molekul yang lebih sederhana, contohnya:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Reaksi penguraian tindak balas kimia dipanggil, akibatnya molekul sederhana diperoleh dari molekul yang lebih kompleks, contohnya:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Reaksi penguraian dapat dilihat sebagai sebatian terbalik.

Reaksi penggantian tindak balas kimia dipanggil, akibatnya atom atau sekumpulan atom dalam molekul bahan digantikan oleh atom atau kumpulan atom lain, misalnya:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Ciri yang membezakan mereka adalah interaksi bahan sederhana dengan bahan kompleks. Reaksi sedemikian juga terdapat dalam kimia organik.
Walau bagaimanapun, konsep "penggantian" dalam bahan organik lebih luas daripada kimia anorganik. Sekiranya dalam molekul bahan permulaan ada atom atau kumpulan berfungsi digantikan oleh atom atau kumpulan lain, ini juga reaksi penggantian, walaupun dari sudut kimia anorganik, prosesnya kelihatan seperti reaksi pertukaran.
- pertukaran (termasuk peneutralan).
Tukar reaksi dipanggil tindak balas kimia yang berlaku tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur-unsur dan membawa kepada pertukaran bahagian komponen reagen, contohnya:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Sekiranya boleh, alirkan ke arah yang bertentangan

Sekiranya boleh, aliran ke arah yang bertentangan - boleh diterbalikkan dan tidak dapat dipulihkan.

Boleh diterbalikkan dipanggil tindak balas kimia yang berlaku pada suhu tertentu secara serentak dalam dua arah yang bertentangan dengan kadar yang setanding. Semasa menulis persamaan tindak balas tersebut, tanda yang sama diganti dengan anak panah yang diarahkan berlawanan. Contoh tindak balas terbalik yang paling mudah adalah sintesis ammonia melalui interaksi nitrogen dan hidrogen:

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

Tidak boleh dipulihkan dipanggil reaksi yang hanya berjalan ke arah depan, akibatnya produk terbentuk yang tidak saling berinteraksi. Tidak dapat dipulihkan termasuk tindak balas kimia yang menghasilkan pembentukan sebatian rendah, pembebasan sejumlah besar tenaga, dan juga di mana produk akhir meninggalkan sfera reaksi dalam bentuk gas atau dalam bentuk endapan, untuk contoh:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O 2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Kesan terma

Eksotermik dipanggil tindak balas kimia dengan pembebasan haba. Simbol perubahan entalpi (kandungan haba) ΔH, dan kesan haba tindak balas Q. Untuk tindak balas eksotermik Q> 0, dan ΔH< 0.

Endotermik dipanggil tindak balas kimia yang berlaku dengan penyerapan haba. Untuk tindak balas endotermik Q< 0, а ΔH > 0.

Reaksi sebatian secara amnya adalah eksotermik dan reaksi penguraian akan menjadi endotermik. Pengecualian yang jarang berlaku ialah reaksi nitrogen dengan oksigen - endotermik:
N2 + →2 → 2NO - Q

Fasa

Homogen dipanggil tindak balas yang berlaku dalam medium homogen (bahan homogen, dalam satu fasa, misalnya, r-g, reaksi dalam larutan).

Heterogen dipanggil tindak balas yang berlaku dalam medium yang tidak homogen, pada permukaan sentuhan bahan yang bertindak balas di fasa yang berbeza, contohnya, pepejal dan gas, cecair dan gas, dalam dua cecair yang tidak dapat dicampur.

Dengan menggunakan pemangkin

Pemangkin adalah bahan yang mempercepat tindak balas kimia.

Reaksi pemangkin teruskan hanya dengan adanya pemangkin (termasuk enzimatik).

Reaksi bukan pemangkin pergi sekiranya tiada pemangkin.

Mengikut jenis pemutusan

Reaksi homolitik dan heterolitik dibezakan mengikut jenis pemecahan ikatan kimia dalam molekul induk.

Homolitik disebut tindak balas di mana, sebagai akibat dari putus ikatan, zarah terbentuk yang mempunyai radikal bebas elektron yang tidak berpasangan.

Heterolitik dipanggil tindak balas yang berterusan melalui pembentukan zarah ion - kation dan anion.

• homolitik (jurang sama, setiap atom menerima 1 elektron)
• heterolitik (jurang tidak sama - seseorang mendapat sepasang elektron)

Radikal(rantai) tindak balas kimia yang melibatkan radikal disebut, sebagai contoh:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Ionik tindak balas kimia yang melibatkan ion disebut, sebagai contoh:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl ↓

Reaksi heterolitik disebut elektrofilik. sebatian organik dengan elektrofil - zarah yang membawa keseluruhan atau pecahan cas positif... Mereka dikelaskan kepada penggantian elektrofilik dan reaksi penambahan elektrofilik, misalnya:

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

Nukleofilik adalah tindak balas heterolitik sebatian organik dengan nukleofil - zarah yang membawa muatan negatif keseluruhan atau pecahan. Mereka dikelaskan kepada penggantian nukleofilik dan reaksi penambahan nukleofilik, misalnya:

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

Pengelasan tindak balas organik

Klasifikasi tindak balas organik ditunjukkan dalam jadual:

V sains moden membezakan antara reaksi kimia dan nuklear yang berlaku sebagai hasil interaksi bahan awal, yang biasanya disebut reagen. Ini menghasilkan bahan kimia lain yang disebut makanan. Semua interaksi berlaku dalam keadaan tertentu (suhu, radiasi, kehadiran pemangkin, dll.). Nukleus atom tindak balas tindak balas kimia tidak berubah. Dalam transformasi nuklear, inti dan zarah baru terbentuk. Terdapat beberapa tanda yang berbeza yang menentukan jenis tindak balas kimia.

Pengelasannya berdasarkan jumlah bahan permulaan dan hasil. Dalam kes ini, semua jenis tindak balas kimia dibahagikan kepada lima kumpulan:

1. Penguraian (beberapa yang baru diperoleh dari satu bahan), sebagai contoh, penguraian semasa pemanasan menjadi kalium klorida dan oksigen: KCLO3 → 2KCL + 3O2.
2. Sebatian (dua atau lebih sebatian membentuk satu baru), berinteraksi dengan air, kalsium oksida berubah menjadi kalsium hidroksida: H2O + CaO → Ca (OH) 2;
3. Penggantian (jumlah produk sama dengan jumlah bahan permulaan di mana satu komponen diganti dengan komponen lain), besi dalam sulfat tembaga, menggantikan tembaga, membentuk sulfat besi: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.
4. Pertukaran berganda (molekul dua zat bertukar bahagian yang meninggalkannya), logam masuk dan pertukaran anion, membentuk iodida perak dan sitrat nitrat: KI + AgNO3 → AgI ↓ + KNO3.
5. Transformasi polimorfik (terdapat peralihan zat dari satu bentuk kristal ke bentuk lain), warna iodida apabila dipanaskan berubah menjadi merkuri iodida warna kuning: HgI2 (merah) ↔ HgI2 (kuning).

Sekiranya transformasi kimia dipertimbangkan berdasarkan perubahan keadaan oksidasi unsur dalam bahan yang bertindak balas, maka jenis reaksi kimia dapat dibahagikan kepada beberapa kumpulan:

1. Dengan perubahan keadaan pengoksidaan - reaksi redoks (ORR). Sebagai contoh, pertimbangkan interaksi zat besi dengan asid hidroklorik: Fe + HCL → FeCl2 + H2, akibatnya, keadaan pengoksidaan besi (agen pengurangan yang menyumbangkan elektron) berubah dari 0 menjadi -2, dan hidrogen (agen pengoksidaan yang menerima elektron) dari +1 hingga 0 ...
2. Tidak ada perubahan dalam keadaan pengoksidaan (iaitu, bukan ORP). Sebagai contoh, tindak balas interaksi asid-asas hidrogen bromida dengan natrium hidroksida: HBr + NaOH → NaBr + H2O, akibat tindak balas tersebut, garam dan air terbentuk, dan keadaan pengoksidaan unsur-unsur kimia yang termasuk dalam permulaan bahan tidak berubah.

Sekiranya kita juga mempertimbangkan kadar aliran ke arah maju dan mundur, maka semua jenis tindak balas kimia juga dapat dibahagikan kepada dua kumpulan:

1. Boleh diterbalikkan - yang mengalir serentak dalam dua arah. Sebilangan besar tindak balas boleh dibalikkan. Contohnya ialah pembubaran karbon dioksida di dalam air dengan pembentukan asid karbonik yang tidak stabil, yang terurai menjadi bahan permulaan: H2O + CO2 ↔ H2CO3.
2. Tidak dapat dipulihkan - mereka mengalir hanya ke arah depan, setelah penggunaan salah satu bahan awal, ia selesai, setelah itu hanya ada produk dan bahan asalnya diambil berlebihan. Biasanya salah satu produk adalah bahan larut atau gas yang dihasilkan. Contohnya, interaksi asid sulfurik dan barium klorida: H2SO4 + BaCl2 + → BaSO4 ↓ + 2HCl mendakan tidak larut

Jenis tindak balas kimia dalam kimia organik boleh dibahagikan kepada empat kumpulan:

1. Penggantian (beberapa atom atau kumpulan atom digantikan oleh yang lain), misalnya, apabila kloroetana berinteraksi dengan natrium hidroksida, etanol dan natrium klorida terbentuk: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, iaitu, atom klorin digantikan oleh hidrogen atom.
2. Lampiran (dua molekul bertindak balas dan membentuk satu), sebagai contoh, bromin dilekatkan di tempat pemecahan ikatan berganda dalam molekul etilena: Br2 + CH2 = CH2 → BrCH2 - CH2Br.
3. Pembelahan (molekul terurai menjadi dua atau lebih molekul), misalnya, dalam keadaan tertentu, etanol terurai menjadi etilena dan air: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
4. Penyusunan semula (isomerisasi, apabila satu molekul berubah menjadi molekul lain, tetapi komposisi kualitatif dan kuantitatif atom di dalamnya tidak berubah), misalnya, 3-chlorouthene-1 (C4H7CL) diubah menjadi 1 chlorobutene-2 ​​(C4H7CL) . Di sini atom klorin berlalu dari atom karbon ketiga dalam rantai hidrokarbon ke yang pertama, dan ikatan berganda menghubungkan atom karbon pertama dan kedua, dan kemudian mula menghubungkan atom kedua dan ketiga.

Jenis tindak balas kimia lain diketahui:

1. Dengan mengalir dengan penyerapan (endotermik) atau pembebasan haba (eksotermik).
2. Mengikut jenis reagen berinteraksi atau produk yang terbentuk. Interaksi dengan air - hidrolisis, dengan hidrogen - hidrogenasi, dengan oksigen - pengoksidaan atau pembakaran. Memisahkan air - dehidrasi, hidrogen - dehidrogenasi, dan sebagainya.
3. Menurut keadaan interaksi: di hadapan di bawah pengaruh rendah atau suhu tinggi, apabila tekanan berubah, dalam cahaya dan sebagainya.
4. Menurut mekanisme tindak balas: reaksi ionik, rantai radikal atau rantai.

Reaksi kimia harus dibezakan dengan tindak balas nuklear. Akibat tindak balas kimia jumlah nombor atom setiap unsur kimia dan komposisi isotopnya tidak berubah. Reaksi nuklear adalah perkara lain - proses transformasi nukleus atom sebagai hasil interaksi mereka dengan nukleus atau zarah unsur lain, misalnya, transformasi aluminium menjadi magnesium:

27 13 Al + 1 1 H = 24 12 Mg + 4 2 Dia

Klasifikasi tindak balas kimia adalah pelbagai aspek, iaitu berdasarkan pelbagai tanda. Tetapi di bawah mana-mana tanda-tanda ini boleh dikaitkan reaksi antara kedua-dua organik dan antara bahan organik.

Pertimbangkan klasifikasi tindak balas kimia mengikut pelbagai kriteria.

I. Mengikut bilangan dan komposisi reaktan

Tindak balas tanpa mengubah komposisi bahan.

Dalam kimia anorganik, reaksi seperti itu merangkumi proses mendapatkan pengubahsuaian allotropik satu elemen kimia, misalnya:

C (grafit) ↔ C (berlian)
S (rombik) ↔ S (monoklinik)
P (putih) ↔ P (merah)
Sn (timah putih) ↔ Sn (timah kelabu)
3O 2 (oksigen) ↔ 2O 3 (ozon)

Dalam kimia organik, jenis reaksi ini boleh dikaitkan dengan reaksi isomerisasi, yang berlaku tanpa mengubah bukan sahaja kualitatif, tetapi juga komposisi kuantitatif molekul zat, misalnya:

1. Isomerisasi alkana.

Reaksi isomerisasi alkana mempunyai besar kepentingan praktikal, kerana hidrokarbon isostroenie mempunyai keupayaan peledakan yang kurang.

2. Isomerisasi alkena.

3. Isomerisasi alkena (tindak balas AE Favorsky).

CH 3 - CH 2 - C = - CH ↔ CH 3 - C = - C - CH 3

etilasetilena dimetlasetilena

4. Isomerisasi haloalkana (A. E. Favorsky, 1907).

5. Isomerisasi ammonium sianit semasa pemanasan.

Urea pertama kali disintesis oleh F. Wöhler pada tahun 1828 dengan isomerisasi ammonium sianat ketika dipanaskan.

Tindak balas yang melibatkan perubahan komposisi jirim

Empat jenis tindak balas tersebut dapat dibezakan: kompaun, penguraian, penggantian, dan pertukaran.

1. Tindak balas sebatian adalah tindak balas di mana satu bahan kompleks terbentuk daripada dua atau lebih bahan

Dalam kimia anorganik, pelbagai reaksi sebatian dapat dipertimbangkan, contohnya, sebagai contoh reaksi mendapatkan asid sulfurik dari sulfur:

1. Memperoleh sulfur oksida (IV):

S + O 2 = SO - satu kompleks terbentuk daripada dua bahan sederhana.

2. Memperoleh sulfur oksida (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - satu kompleks terbentuk daripada bahan yang ringkas dan kompleks.

3. Memperolehi asid sulfurik:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - satu kompleks terbentuk daripada dua bahan kompleks.

Contoh tindak balas sebatian di mana satu bahan kompleks terbentuk daripada lebih daripada dua bahan permulaan adalah peringkat akhir memperoleh asid nitrik:

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

Dalam kimia organik, reaksi sebatian biasanya disebut sebagai "reaksi penambahan". Seluruh jenis tindak balas tersebut dapat dipertimbangkan menggunakan contoh blok reaksi yang mencirikan sifat zat tak jenuh, misalnya etilena:

1. Tindak balas hidrogenasi - penambahan hidrogen:

CH 2 = CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3

eten → etana

2. Tindak balas penghidratan - penambahan air.

3. Tindak balas polimerisasi.

2. Reaksi penguraian adalah reaksi di mana beberapa bahan baru terbentuk dari satu bahan kompleks.

Dalam kimia anorganik, pelbagai tindak balas tersebut dapat dipertimbangkan pada blok reaksi untuk mendapatkan oksigen dengan kaedah makmal:

1. Penguraian merkuri (II) oksida - dua bahan mudah terbentuk dari satu bahan kompleks.

2. Penguraian kalium nitrat - dari satu bahan kompleks, satu kompleks dan satu kompleks terbentuk.

3. Penguraian kalium permanganat - dari satu bahan kompleks, dua kompleks dan satu sederhana, iaitu tiga bahan baru, terbentuk.

Dalam kimia organik, reaksi penguraian dapat dipertimbangkan pada blok reaksi untuk menghasilkan etilena di makmal dan industri:

1. Tindak balas dehidrasi (penyingkiran air) etanol:

С 2 H 5 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O

2. Reaksi dehidrogenasi (penghapusan hidrogen) etana:

CH 3 -CH 3 → CH 2 = CH 2 + H 2

atau CH 3 -CH 3 → 2C + ZN 2

3. Tindak balas keretakan (pemisahan) propana:

CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 = CH 2 + CH 4

3. Reaksi penggantian adalah reaksi yang mengakibatkan atom zat sederhana menggantikan atom unsur dalam bahan kompleks.

Dalam kimia anorganik, contoh proses sedemikian adalah sekumpulan tindak balas yang mencirikan sifat, misalnya, logam:

1. Interaksi logam alkali atau alkali bumi dengan air:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

2. Interaksi logam dengan asid dalam larutan:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Interaksi logam dengan garam dalam larutan:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metallothermy:

2Аl + Сr 2 O 3 → Аl 2 O 3 + 2Сr

Subjek kajian kimia organik bukanlah bahan mudah, tetapi hanya sebatian. Oleh itu, sebagai contoh tindak balas penggantian, kita memberikan sifat paling khas sebatian pembatas, khususnya metana, - kemampuan atom hidrogennya digantikan oleh atom halogen. Contoh lain ialah brominasi sebatian aromatik (benzena, toluena, anilin).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzena → bromobenzena

Marilah kita memperhatikan keanehan reaksi penggantian pada bahan organik: sebagai akibat tindak balas tersebut, bukan bahan sederhana dan kompleks terbentuk, seperti dalam kimia anorganik, tetapi dua bahan kompleks.

Dalam kimia organik, reaksi penggantian juga merangkumi beberapa reaksi antara dua bahan kompleks, misalnya, nitrasi benzena. Ini secara formal adalah reaksi pertukaran. Fakta bahawa ini adalah reaksi penggantian menjadi jelas hanya apabila mempertimbangkan mekanismenya.

4. Reaksi pertukaran adalah reaksi di mana dua bahan kompleks menukar bahagian penyusunnya

Tindak balas ini mencirikan sifat elektrolit dan dalam penyelesaian dilanjutkan mengikut peraturan Berthollet, iaitu, hanya jika hasilnya adalah endapan, gas, atau bahan yang rendah-pemisah (misalnya, H 2 O).

Dalam kimia anorganik, ini boleh menjadi sekumpulan reaksi yang mencirikan, sebagai contoh, sifat alkali:

1. Reaksi peneutralan, diteruskan dengan pembentukan garam dan air.

2. Tindak balas antara alkali dan garam, diteruskan dengan pembentukan gas.

3. Tindak balas antara alkali dan garam, dilanjutkan dengan pembentukan endapan:

CuSO 4 + 2KON = Cu (OH) 2 + K 2 SO 4

atau dalam bentuk ion:

Cu 2+ + 2OH - = Cu (OH) 2

Dalam kimia organik, seseorang dapat mempertimbangkan sekumpulan reaksi yang mencirikan, sebagai contoh, sifat asid asetik:

1. Tindak balas diteruskan dengan pembentukan elektrolit lemah - Н 2 O:

CH 3 COOH + NaOH → Na (CH3COO) + H 2 O

2. Tindak balas diteruskan dengan pembentukan gas:

2CH 3 COOH + CaCO 3 → 2CH 3 COO + Ca 2+ + CO 2 + H 2 O

3. Reaksi diteruskan dengan pembentukan endapan:

2CH 3 COOH + K 2 SO 3 → 2K (CH 3 COO) + H 2 SO 3

2CH 3 COOH + SiO → 2CH 3 COO + H 2 SiO 3

II. Dengan mengubah keadaan pengoksidaan unsur kimia yang membentuk zat

Atas dasar ini, reaksi berikut dibezakan:

1. Reaksi diteruskan dengan perubahan keadaan oksidasi unsur, atau tindak balas redoks.

Ini merangkumi banyak reaksi, termasuk semua reaksi penggantian, serta reaksi kompaun dan penguraian di mana sekurang-kurangnya satu bahan sederhana terlibat, contohnya:

1.Mg 0 + H + 2 SO 4 = Mg +2 SO 4 + H 2

2.2Mg 0 + O 0 2 = Mg +2 O -2

Reaksi redoks kompleks disusun menggunakan kaedah keseimbangan elektronik.

2KMn +7 O 4 + 16HCl - = 2KCl - + 2Mn +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O

Dalam kimia organik, sifat aldehid dapat berfungsi sebagai contoh tindak balas redoks yang mencolok.

1. Mereka dikurangkan kepada alkohol yang sesuai:

Aldecides dioksidakan kepada asid yang sesuai:

2. Reaksi berterusan tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur kimia.

Ini termasuk, sebagai contoh, semua reaksi pertukaran ion, serta banyak reaksi sebatian, banyak reaksi penguraian, reaksi esterifikasi:

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Kesan terma

Mengikut kesan terma, tindak balas dibahagikan kepada eksotermik dan endotermik.

1. Tindak balas eksotermik diteruskan dengan pembebasan tenaga.

Ini merangkumi hampir semua reaksi sebatian. Reaksi endotermik untuk sintesis nitrogen oksida (II) dari nitrogen dan oksigen dan tindak balas hidrogen gas dengan iodin pepejal adalah pengecualian yang jarang berlaku.

Reaksi eksotermik yang berlaku dengan pembebasan cahaya disebut sebagai reaksi pembakaran. Penghidrogenan etilena adalah contoh tindak balas eksotermik. Ia beroperasi pada suhu bilik.

2. Reaksi endotermik diteruskan dengan penyerapan tenaga.

Jelas, hampir semua reaksi penguraian akan berlaku untuk mereka, sebagai contoh:

1. Membakar batu kapur

2. Keretakan butana

Jumlah tenaga yang dibebaskan atau diserap akibat tindak balas disebut kesan haba tindak balas, dan persamaan tindak balas kimia yang menunjukkan kesan ini disebut persamaan termokimia:

H 2 (g) + C 12 (g) = 2HC 1 (g) + 92.3 kJ

N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO (g) - 90.4 kJ

IV. Mengikut keadaan agregat reaktan (komposisi fasa)

Mengikut keadaan agregat bahan yang bertindak balas, mereka dibezakan:

1. Reaksi heterogen - reaksi di mana reaktan dan produk tindak balas berada dalam keadaan agregat yang berbeza (dalam fasa yang berbeza).

2. Reaksi homogen - tindak balas di mana reaktan dan produk tindak balas sama keadaan pengagregatan(dalam satu fasa).

V. Dengan penyertaan pemangkin

Dengan penyertaan pemangkin, mereka dibezakan:

1. Reaksi bukan pemangkin tanpa penyertaan pemangkin.

2. Tindak balas pemangkin yang melibatkan pemangkin. Oleh kerana semua reaksi biokimia yang berlaku di dalam sel-sel organisma hidup berlaku dengan penyertaan pemangkin biologi khas yang bersifat protein - enzim, semuanya tergolong dalam pemangkin atau, lebih tepatnya, enzimatik. Perlu diingatkan bahawa lebih daripada 70% industri kimia menggunakan pemangkin.

Vi. Ke arah

Arahnya dibezakan:

1. Reaksi yang tidak dapat dipulihkan berlaku dalam keadaan ini hanya dalam satu arah. Ini merangkumi semua reaksi pertukaran yang disertai dengan pembentukan endapan, gas atau bahan yang rendah (air) dan semua reaksi pembakaran.

2. Reaksi yang boleh dipulihkan dalam keadaan ini berlaku secara serentak dalam dua arah yang bertentangan. Sebilangan besar reaksi sedemikian.

Dalam kimia organik, tanda kebolehbalikan ditunjukkan oleh nama - antonim proses:

Hidrogenasi - dehidrogenasi,

Penghidratan - penyahhidratan,

Polimerisasi - depolimerisasi.

Semua tindak balas esterifikasi (proses sebaliknya, seperti yang anda ketahui, disebut hidrolisis) dan hidrolisis protein, ester, karbohidrat, polinukleotida boleh dibalikkan. Kebolehbalikan proses ini mendasari sifat terpenting dari organisma hidup - metabolisme.

Vii. Mekanisme aliran dibezakan:

1. Reaksi radikal berlaku antara radikal dan molekul yang terbentuk semasa tindak balas.

Seperti yang telah anda ketahui, dalam semua reaksi, ikatan kimia lama terputus dan ikatan kimia baru terbentuk. Kaedah memutuskan ikatan dalam molekul bahan awal menentukan mekanisme (jalan) tindak balas. Sekiranya bahan terbentuk kerana ikatan kovalen, maka ada dua cara untuk memutuskan ikatan ini: hemolitik dan heterolitik. Sebagai contoh, untuk molekul Cl 2, CH 4, dan lain-lain, pecah ikatan hemolitik berlaku, ia akan menyebabkan pembentukan zarah dengan elektron tidak berpasangan, iaitu radikal bebas.

Radikal paling sering terbentuk apabila ikatan terputus, di mana pasangan elektron biasa diedarkan kira-kira sama antara atom (ikatan kovalen bukan polar), tetapi banyak sambungan kutub juga boleh pecah dengan cara yang sama, khususnya apabila tindak balas berlaku dalam fasa gas dan di bawah pengaruh cahaya, seperti, misalnya, dalam kes proses di atas - interaksi C 12 dan CH 4 -. Radikal sangat reaktif kerana cenderung melengkapkan lapisan elektronnya dengan mengambil elektron dari atom atau molekul lain. Sebagai contoh, apabila radikal klorin bertabrakan dengan molekul hidrogen, ia menyebabkan pecahnya pasangan elektron biasa yang mengikat atom dan bentuk hidrogen ikatan kovalen dengan salah satu atom hidrogen. Atom hidrogen kedua, menjadi radikal, membentuk pasangan elektron biasa dengan elektron tak berpasangan atom klorin dari molekul Cl 2 yang hancur, akibatnya radikal klorin muncul, yang menyerang molekul hidrogen baru, dll.

Reaksi yang mewakili rantai transformasi berturut-turut disebut reaksi berantai. Untuk pengembangan teori reaksi berantai, dua ahli kimia yang terkenal - rakan senegara kita NN Semenov dan orang Inggeris SA Hinshelwood - dianugerahkan Hadiah Nobel.
Reaksi penggantian antara klorin dan metana berlaku dengan cara yang serupa:

Sebilangan besar tindak balas pembakaran bahan organik dan anorganik, sintesis air, ammonia, pempolimeran etilena, vinil klorida, dan lain-lain, berlaku mengikut mekanisme radikal.

2. Tindak balas ion berlaku di antara ion yang sudah ada atau terbentuk semasa tindak balas.

Biasa tindak balas ion ialah interaksi antara elektrolit dalam larutan. Ion terbentuk bukan sahaja semasa pemisahan elektrolit dalam larutan, tetapi juga di bawah pengaruh pelepasan elektrik, pemanasan, atau radiasi. Sinar gamma, misalnya, mengubah molekul air dan metana menjadi ion molekul.

Menurut mekanisme ionik lain, reaksi penambahan alkena hidrogen halida, hidrogen, halogen, pengoksidaan dan dehidrasi alkohol, penggantian alkohol hidroksil dengan halogen berlaku; tindak balas yang mencirikan sifat aldehid dan asid. Dalam kes ini, ion terbentuk apabila pecahan heterolitik ikatan kutub kovalen.

VIII. Mengikut jenis tenaga,

reaksi permulaan dibezakan:

1. Tindak balas fotokimia. Mereka dimulakan oleh tenaga cahaya. Sebagai tambahan kepada proses fotokimia sintesis HCl yang dipertimbangkan di atas atau reaksi metana dengan klorin, ini termasuk pengeluaran ozon di troposfer sebagai pencemar atmosfera sekunder. Dalam kes ini, oksida nitrat (IV) bertindak sebagai yang utama, yang membentuk radikal oksigen di bawah pengaruh cahaya. Radikal ini berinteraksi dengan molekul oksigen untuk menghasilkan ozon.

Ozon terbentuk sepanjang masa selagi ada cahaya yang cukup, kerana NO dapat berinteraksi dengan molekul oksigen untuk membentuk NO 2 yang sama. Pengumpulan ozon dan bahan pencemar atmosfera sekunder yang lain boleh menyebabkan asap fotokimia.

Jenis tindak balas ini juga merangkumi proses yang paling penting yang berlaku dalam sel tumbuhan - fotosintesis, yang namanya bercakap untuk dirinya sendiri.

2. Tindak balas sinaran. Mereka dimulakan oleh sinaran tenaga tinggi - sinar-X, sinaran nuklear (sinar-γ, zarah-a - Dia 2+, dll.). Dengan bantuan tindak balas radiasi, polimerisasi radio yang sangat cepat, radiolysis (penguraian radiasi), dan lain-lain dilakukan.

Sebagai contoh, bukannya pengeluaran dua peringkat fenol dari benzena, ia dapat diperolehi melalui interaksi benzena dengan air di bawah tindakan sinaran. Dalam kes ini, radikal [OH] dan [H] terbentuk dari molekul air, dengan mana benzena bertindak balas untuk membentuk fenol:

C 6 H 6 + 2 [OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

Vulkanisasi getah dapat dilakukan tanpa sulfur menggunakan radiovulkanisasi, dan getah yang dihasilkan tidak akan lebih buruk daripada yang tradisional.

3. Tindak balas elektrokimia. Mereka dimulakan elektrik... Sebagai tambahan kepada reaksi elektrolisis yang diketahui oleh anda, kami juga akan menunjukkan reaksi elektrosintesis, sebagai contoh, reaksi pengeluaran industri oksidan bukan organik

4. Tindak balas termokimia. Mereka dimulakan tenaga haba... Ini merangkumi semua reaksi endotermik dan banyak reaksi eksotermik, untuk permulaan yang memerlukan bekalan haba awal, iaitu permulaan proses.

Klasifikasi tindak balas kimia di atas ditunjukkan dalam rajah.

Klasifikasi tindak balas kimia, seperti semua klasifikasi lain, adalah bersyarat. Para saintis telah bersetuju untuk membahagikan reaksi tersebut jenis tertentu mengikut ciri-ciri yang telah mereka bezakan. Tetapi sebahagian besar transformasi kimia boleh dikaitkan dengan pelbagai jenis... Sebagai contoh, mari buat penerangan mengenai proses sintesis ammonia.

Ini adalah reaksi kompaun, redoks, eksotermik, reversibel, pemangkin, heterogen (lebih tepatnya, katalitik heterogen), diteruskan dengan penurunan tekanan dalam sistem. Semua maklumat yang diberikan mesti dipertimbangkan untuk berjaya menguruskan proses tersebut. Reaksi kimia spesifik selalu pelbagai kualiti, dicirikan oleh tanda-tanda yang berbeza.

Reaksi kimia, sifat, jenis, keadaan kejadiannya, dan lain-lain, adalah salah satu asas sains menarik yang disebut kimia. Mari cuba tentukan apakah reaksi kimia itu, dan apa peranannya. Jadi, tindak balas kimia dalam kimia dianggap sebagai transformasi satu atau beberapa bahan menjadi bahan lain. Dalam kes ini, inti mereka tidak berubah (tidak seperti tindak balas nuklear), tetapi pengagihan semula elektron dan inti berlaku, dan, tentu saja, unsur kimia baru muncul.

Reaksi kimia dalam alam semula jadi dan kehidupan seharian

Anda dan saya dikelilingi oleh reaksi kimia, lebih-lebih lagi, kita sendiri selalu melakukan pelbagai tindakan sehari-hari, ketika, misalnya, kita membuat pertandingan. Terutama banyak reaksi kimia itu sendiri, tanpa mengesyaki (dan mungkin juga mencurigakan), melakukan koki ketika mereka menyediakan makanan.

Sudah tentu, di keadaan semula jadi banyak reaksi kimia berlaku: letusan gunung berapi, dedaunan dan pokok, tetapi apa yang boleh saya katakan, hampir semua proses biologi boleh dikaitkan dengan contoh reaksi kimia.

Jenis tindak balas kimia

Semua tindak balas kimia boleh dibahagikan kepada sederhana dan kompleks. Tindak balas kimia sederhana, seterusnya dibahagikan kepada:

• tindak balas sebatian,
• reaksi penguraian,
• reaksi penggantian,
• reaksi pertukaran.

Tindak balas kimia sebatian

Menurut definisi yang sangat tepat dari ahli kimia DI Mendeleev, reaksi gabungan berlaku apabila "satu daripada dua bahan berlaku". Contoh tindak balas kimia sebatian boleh menjadi pemanasan serbuk besi dan sulfur, di mana besi sulfida - Fe + S = FeS terbentuk darinya. Contoh lain yang mencolok dari reaksi ini adalah pembakaran bahan-bahan sederhana seperti sulfur atau fosforus di udara (mungkin tindak balas yang serupa juga boleh disebut reaksi kimia termal).

Tindak balas kimia penguraian

Sederhana, tindak balas penguraian adalah kebalikan dari tindak balas sebatian. Dengan itu, dua atau lebih bahan diperoleh daripada satu bahan. Contoh mudah tindak balas penguraian kimia boleh menjadi reaksi penguraian kapur, di mana kapur itu sendiri terbentuk jalan cepat dan karbon dioksida.

Tindak balas kimia penggantian

Reaksi penggantian dilakukan apabila bahan sederhana berinteraksi dengan bahan kompleks. Mari kita berikan contoh reaksi penggantian kimia: jika anda menurunkan paku keluli menjadi larutan dengan tembaga sulfat, maka selama ini mudah pengalaman kimia kita akan dapat batu dakwat(besi akan menggantikan tembaga dari garam). Persamaan untuk tindak balas kimia seperti ini akan kelihatan seperti ini:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

Tindak balas pertukaran kimia

Reaksi pertukaran berlaku secara eksklusif antara kompleks bahan kimia, semasa mereka menukar bahagian mereka. Banyak reaksi seperti itu berlaku dalam pelbagai penyelesaian. Peneutralan asid dengan hempedu - di sini contoh yang baik tindak balas pertukaran kimia.

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O

Ini adalah persamaan kimia untuk tindak balas ini, di mana ion hidrogen dari sebatian HCl ditukar dengan ion natrium dari sebatian NaOH. Akibat daripada tindak balas kimia ini adalah pembentukan larutan natrium klorida.

Tanda tindak balas kimia

Dengan tanda-tanda berlakunya tindak balas kimia, seseorang dapat menilai sama ada reaksi kimia antara reagen telah berlaku atau tidak. Berikut adalah beberapa contoh tanda tindak balas kimia:

• Perubahan warna (besi ringan, misalnya, di udara lembap ditutup dengan lapisan coklat, sebagai akibat reaksi kimia antara besi dan).
• Kerpasan (jika karbon dioksida tiba-tiba melewati larutan kapur, kita mendapat pemendapan endapan tak larut putih kalsium karbonat).
• Evolusi gas (jika anda menetes serbuk penaik asid sitrik anda mendapat evolusi karbon dioksida).
• Pembentukan bahan-bahan yang terurai dengan lemah (semua reaksi mengakibatkan pembentukan air).
• Cahaya larutan (contoh di sini adalah tindak balas yang berlaku dengan larutan luminol, yang memancarkan cahaya semasa reaksi kimia).

Secara amnya, sukar untuk mengenal pasti tanda tindak balas kimia mana yang menjadi penyebab utama bahan yang berbeza dan tindak balas yang berbeza mempunyai ciri tersendiri.

Cara mengenal pasti tanda tindak balas kimia

Anda boleh menentukan tanda tindak balas kimia secara visual (dengan perubahan warna, cahaya), atau hasil reaksi ini.

Kadar tindak balas kimia

Kadar tindak balas kimia biasanya difahami sebagai perubahan jumlah salah satu reaktan per unit masa. Lebih-lebih lagi, kadar tindak balas kimia selalu bernilai positif. Pada tahun 1865, ahli kimia NN Beketov merumuskan undang-undang tindakan massa, yang menyatakan bahawa "kadar tindak balas kimia pada setiap saat adalah sebanding dengan kepekatan reagen yang dinaikkan ke kekuatan yang sama dengan koefisien stoikiometrik mereka."

Faktor kadar tindak balas kimia termasuk:

• sifat bahan yang bertindak balas,
• kehadiran pemangkin,
• suhu,
• tekanan,
• luas permukaan reaktan.

Kesemuanya mempunyai kesan paling langsung terhadap kadar tindak balas kimia.

Keseimbangan tindak balas kimia

Keseimbangan kimia adalah keadaan sistem kimia di mana beberapa tindak balas kimia berlaku dan kadar pada setiap pasangan tindak balas maju dan terbalik adalah sama. Oleh itu, pemalar keseimbangan tindak balas kimia dibezakan - ini adalah nilai yang menentukan bagi tindak balas kimia tertentu nisbah antara aktiviti termodinamik bahan awal dan produk dalam keadaan keseimbangan kimia. Dengan mengetahui pemalar keseimbangan, anda dapat menentukan arah tindak balas kimia.

Keadaan berlakunya tindak balas kimia

Untuk memulakan tindak balas kimia, perlu mewujudkan keadaan yang sesuai untuk ini:

• mendekatkan bahan.
• bahan pemanasan ke suhu tertentu(suhu tindak balas kimia mestilah sesuai).

Kesan haba tindak balas kimia

Ini adalah nama perubahan tenaga dalaman sistem sebagai akibat dari tindak balas kimia dan transformasi bahan awal (reaktan) menjadi produk reaksi dalam kuantiti yang sepadan dengan persamaan tindak balas kimia dalam keadaan berikut:

• hanya kerja yang mungkin dalam kes ini, hanya ada usaha mengatasi tekanan luaran.
• bahan permulaan dan produk yang diperoleh hasil tindak balas kimia mempunyai suhu yang sama.

Tindak balas kimia, video

Dan kesimpulannya, video yang menarik mengenai reaksi kimia yang paling menakjubkan.