Pengelasan tindak balas kimia dalam kimia bukan organik dan organik dijalankan berdasarkan pelbagai ciri pengelasan, maklumat mengenainya diberikan dalam jadual di bawah.

Dengan mengubah keadaan pengoksidaan unsur

Tanda pertama pengelasan adalah berdasarkan perubahan dalam keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang membentuk bahan tindak balas dan produk.
a) redoks
b) tanpa mengubah keadaan pengoksidaan
Redoks dipanggil tindak balas yang disertai dengan perubahan dalam keadaan pengoksidaan unsur kimia, termasuk dalam reagen. Tindak balas redoks dalam kimia tak organik termasuk semua tindak balas penggantian dan tindak balas penguraian dan gabungan di mana sekurang-kurangnya satu bahan mudah terlibat. Tindak balas yang berlaku tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur-unsur yang membentuk bahan tindak balas dan hasil tindak balas termasuk semua tindak balas pertukaran.

Mengikut bilangan dan komposisi reagen dan produk

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

Tindak balas kompaun adalah tindak balas kimia akibatnya molekul kompleks diperoleh daripada beberapa yang lebih mudah, contohnya:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Tindak balas penguraian dipanggil tindak balas kimia akibatnya molekul mudah diperoleh daripada yang lebih kompleks, contohnya:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Tindak balas penguraian boleh dianggap sebagai proses terbalik gabungan.

Tindak balas penggantian ialah tindak balas kimia akibatnya atom atau kumpulan atom dalam molekul bahan digantikan oleh atom atau kumpulan atom lain, contohnya:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Ciri membezakannya ialah interaksi bahan mudah dengan bahan kompleks. Tindak balas sedemikian juga wujud dalam kimia organik.
Walau bagaimanapun, konsep "penggantian" dalam kimia organik adalah lebih luas daripada dalam kimia bukan organik. Jika dalam molekul bahan permulaan sebarang atom atau kumpulan berfungsi digantikan oleh atom atau kumpulan lain, ini juga merupakan tindak balas penggantian, walaupun dari sudut pandangan kimia tak organik prosesnya kelihatan seperti tindak balas pertukaran.
- pertukaran (termasuk peneutralan).
Bertukar reaksi ialah tindak balas kimia yang berlaku tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur dan membawa kepada pertukaran komponen reagen, contohnya:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Jika boleh, mengalir ke arah yang bertentangan

Jika boleh, mengalir ke arah yang bertentangan - boleh diterbalikkan dan tidak boleh diterbalikkan.

Boleh diterbalikkan ialah tindak balas kimia yang berlaku pada suhu tertentu secara serentak dalam dua arah bertentangan dengan kelajuan yang setanding. Apabila menulis persamaan untuk tindak balas sedemikian, tanda sama digantikan dengan anak panah berlawanan arah. Contoh paling mudah bagi tindak balas boleh balik ialah sintesis ammonia melalui interaksi nitrogen dan hidrogen:

N 2 +3H 2 ↔2NH 3

Tak boleh balik adalah tindak balas yang berlaku hanya ke arah hadapan, mengakibatkan pembentukan produk yang tidak berinteraksi antara satu sama lain. Tindak balas tak boleh balik termasuk tindak balas kimia yang mengakibatkan pembentukan sebatian tercerai sedikit, pembebasan sejumlah besar tenaga, serta tindak balas di mana produk akhir meninggalkan sfera tindak balas dalam bentuk gas atau dalam bentuk mendakan, contohnya. :

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Dengan kesan haba

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

Endotermik ialah tindak balas kimia yang melibatkan penyerapan haba. Untuk tindak balas endotermik Q< 0, а ΔH > 0.

Tindak balas pengkompaunan secara amnya akan menjadi tindak balas eksotermik dan tindak balas penguraian akan menjadi endotermik. Pengecualian yang jarang berlaku ialah tindak balas nitrogen dengan oksigen - endotermik:
N2 + O2 → 2NO – Q

Mengikut fasa

homogen dipanggil tindak balas yang berlaku dalam medium homogen (bahan homogen dalam satu fasa, contohnya g-g, tindak balas dalam larutan).

Heterogen ialah tindak balas yang berlaku dalam medium heterogen, pada permukaan sentuhan bahan bertindak balas yang terletak di fasa yang berbeza, sebagai contoh, pepejal dan gas, cecair dan gas, dalam dua cecair tidak bercampur.

Mengikut penggunaan mangkin

Mangkin ialah bahan yang mempercepatkan tindak balas kimia.

Tindak balas pemangkin berlaku hanya dengan kehadiran pemangkin (termasuk yang berenzimatik).

Tindak balas bukan pemangkin pergi tanpa ketiadaan pemangkin.

Mengikut jenis pemecatan

Tindak balas homolitik dan heterolitik dibezakan berdasarkan jenis belahan ikatan kimia dalam molekul permulaan.

Homolitik dipanggil tindak balas di mana, akibat pemecahan ikatan, zarah terbentuk yang mempunyai elektron tidak berpasangan - radikal bebas.

Heterolitik adalah tindak balas yang berlaku melalui pembentukan zarah ionik - kation dan anion.

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

Radikal(rantai) ialah tindak balas kimia yang melibatkan radikal, contohnya:

CH 4 + Cl 2 hv →CH 3 Cl + HCl

ionik adalah tindak balas kimia yang berlaku dengan penyertaan ion, contohnya:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Tindak balas heterolitik dipanggil elektrofilik. sebatian organik dengan elektrofil - zarah yang membawa keseluruhan atau pecahan caj positif. Mereka dibahagikan kepada penggantian elektrofilik dan tindak balas penambahan elektrofilik, contohnya:

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

Tindak balas nukleofilik ialah tindak balas heterolitik sebatian organik dengan nukleofil - zarah yang membawa cas negatif keseluruhan atau pecahan. Mereka dibahagikan kepada penggantian nukleofilik dan tindak balas penambahan nukleofilik, contohnya:

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

Klasifikasi tindak balas organik

Klasifikasi tindak balas organik diberikan dalam jadual:

DALAM sains moden membezakan antara tindak balas kimia dan nuklear yang berlaku hasil daripada interaksi bahan permulaan, yang biasanya dipanggil reagen. Akibatnya, bahan kimia lain terbentuk, yang dipanggil produk. Semua interaksi berlaku dalam keadaan tertentu (suhu, sinaran, kehadiran pemangkin, dll.). Nukleus atom bahan tindak balas tindak balas kimia tidak berubah. Dalam transformasi nuklear, nukleus dan zarah baru terbentuk. Terdapat beberapa tanda yang berbeza di mana jenis tindak balas kimia ditentukan.

Pengelasan boleh berdasarkan bilangan bahan permulaan dan terhasil. Dalam kes ini, semua jenis tindak balas kimia dibahagikan kepada lima kumpulan:

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

Jika transformasi kimia dianggap berdasarkan perubahan dalam keadaan pengoksidaan unsur dalam bahan bertindak balas, maka jenis tindak balas kimia boleh dibahagikan kepada kumpulan:

1. Dengan perubahan dalam tahap pengoksidaan - tindak balas redoks (ORR). Sebagai contoh, kita boleh mempertimbangkan interaksi besi dengan asid hidroklorik: Fe + HCL → FeCl2 + H2, akibatnya, keadaan pengoksidaan besi (agen penurunan yang menderma elektron) berubah daripada 0 kepada -2, dan hidrogen. (agen pengoksida yang menerima elektron) dari +1 hingga 0 .
2. Tanpa mengubah keadaan pengoksidaan (iaitu, bukan ORR). Sebagai contoh, tindak balas asid-bes hidrogen bromida dengan natrium hidroksida: HBr + NaOH → NaBr + H2O, akibat daripada tindak balas tersebut, garam dan air terbentuk, dan keadaan pengoksidaan unsur-unsur kimia yang termasuk dalam bahan permulaan berlaku. tidak berubah.

Jika kita mempertimbangkan kadar aliran dalam arah hadapan dan belakang, maka semua jenis tindak balas kimia juga boleh dibahagikan kepada dua kumpulan:

1. Boleh diterbalikkan - yang mengalir secara serentak dalam dua arah. Kebanyakan tindak balas boleh diterbalikkan. Contohnya ialah pelarutan karbon dioksida dalam air dengan pembentukan asid karbonik yang tidak stabil, yang terurai menjadi bahan permulaan: H2O + CO2 ↔ H2CO3.
2. Tidak boleh diterbalikkan - mengalir hanya ke arah hadapan, selepas penggunaan lengkap salah satu bahan permulaan ia disiapkan, selepas itu hanya produk dan bahan permulaan yang diambil secara berlebihan hadir. Biasanya salah satu produk adalah sama ada bahan tidak larut termendak atau gas terbebas. Contohnya, semasa 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 (satu atom atau kumpulan atom digantikan oleh yang lain), contohnya, apabila klooetana bertindak balas dengan natrium hidroksida, etanol dan natrium klorida terbentuk: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, iaitu atom klorin digantikan oleh hidrogen. atom.
2. Penambahan (dua molekul bertindak balas dan membentuk satu), contohnya, bromin menambah di tapak pemecahan ikatan rangkap dalam molekul etilena: Br2 + CH2=CH2 → BrCH2—CH2Br.
3. Penyingkiran (molekul terurai kepada dua atau lebih molekul), contohnya, dalam keadaan tertentu, etanol terurai menjadi etilena dan air: C2H5OH → CH2=CH2 + H2O.
4. Penyusunan semula (pengisomeran, apabila satu molekul bertukar menjadi yang lain, tetapi komposisi kualitatif dan kuantitatif atom di dalamnya tidak berubah), contohnya, 3-chloro-ruthene-1 (C4H7CL) bertukar menjadi 1 chlorobutene-2 ​​​​(C4H7CL). ). Di sini atom klorin pergi dari atom karbon ketiga dalam rantai hidrokarbon kepada yang pertama, dan ikatan berganda menghubungkan atom karbon pertama dan kedua, dan kemudian mula menyambungkan atom kedua dan ketiga.

Jenis tindak balas kimia lain juga diketahui:

1. Ia berlaku dengan penyerapan (endotermik) atau pelepasan haba (eksotermik).
2. Mengikut jenis reagen berinteraksi atau produk yang terbentuk. Interaksi dengan air - hidrolisis, dengan hidrogen - penghidrogenan, dengan oksigen - pengoksidaan atau pembakaran. Penghapusan air adalah dehidrasi, hidrogen adalah dehidrogenasi, dan sebagainya.
3. Mengikut syarat interaksi: di hadapan di bawah pengaruh rendah atau suhu tinggi, apabila tekanan berubah, dalam cahaya, dsb.
4. Mengikut mekanisme tindak balas: tindak balas ionik, radikal atau rantai.

Tindak balas kimia mesti dibezakan daripada tindak balas nuklear. Akibat tindak balas kimia jumlah nombor atom setiap unsur kimia dan komposisi isotopnya tidak berubah. Tindak balas nuklear adalah perkara yang berbeza - proses transformasi nukleus atom akibat interaksinya dengan nukleus lain atau zarah asas, contohnya transformasi aluminium kepada magnesium:

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

Pengelasan tindak balas kimia adalah pelbagai rupa, iaitu, ia boleh berdasarkan pelbagai ciri. Tetapi mana-mana ciri ini boleh termasuk tindak balas antara kedua-dua bahan bukan organik dan organik.

Mari kita pertimbangkan klasifikasi tindak balas kimia mengikut pelbagai kriteria.

I. Mengikut bilangan dan komposisi bahan bertindak balas

Tindak balas yang berlaku tanpa mengubah komposisi bahan.

Dalam kimia tak organik, tindak balas tersebut termasuk proses mendapatkan pengubahsuaian alotropik satu unsur kimia, contohnya:

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

Dalam kimia organik, tindak balas jenis ini boleh termasuk tindak balas isomerisasi, yang berterusan tanpa berubah bukan sahaja secara kualitatif, tetapi juga. komposisi kuantitatif molekul bahan, contohnya:

1. Pengisomeran alkana.

Tindak balas pengisomeran alkana mempunyai besar kepentingan praktikal, kerana hidrokarbon isokarbon mempunyai keupayaan yang lebih rendah untuk meletup.

2. Pengisomeran alkena.

3. Pengisomeran alkuna (tindak balas A.E. Favorsky).

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

etil asetilena dimetil asetilena

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

5. Pengisomeran ammonium sianit apabila dipanaskan.

Urea pertama kali disintesis oleh F. Wöhler pada tahun 1828 dengan mengisomerikan ammonium sianat apabila dipanaskan.

Tindak balas yang berlaku dengan perubahan dalam komposisi bahan

Empat jenis tindak balas tersebut boleh dibezakan: gabungan, penguraian, penggantian dan pertukaran.

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

Dalam kimia tak organik, pelbagai jenis tindak balas kompaun boleh dipertimbangkan, sebagai contoh, menggunakan contoh tindak balas untuk penghasilan asid sulfurik daripada sulfur:

1. Penyediaan sulfur oksida (IV):

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

2. Penyediaan sulfur oksida (VI):

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

3. Penyediaan asid sulfurik:

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

Contoh tindak balas sebatian di mana satu bahan kompleks terbentuk daripada lebih daripada dua bahan awal ialah peringkat akhir penyediaan asid nitrik:

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

Dalam kimia organik, tindak balas kompaun biasanya dipanggil "tindak balas tambahan." Keseluruhan pelbagai tindak balas tersebut boleh dipertimbangkan menggunakan contoh blok tindak balas yang mencirikan sifat bahan tak tepu, contohnya etilena:

1. Tindak balas penghidrogenan - penambahan hidrogen:

CH 2 =CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3

etena → etana

2. Tindak balas penghidratan - penambahan air.

3. Tindak balas pempolimeran.

2. Tindak balas penguraian ialah tindak balas di mana beberapa bahan baru terbentuk daripada satu bahan kompleks.

Dalam kimia tak organik, pelbagai jenis tindak balas tersebut boleh dipertimbangkan dalam blok tindak balas untuk menghasilkan oksigen melalui kaedah makmal:

1. Penguraian merkuri(II) oksida - dua yang ringkas terbentuk daripada satu bahan kompleks.

2. Penguraian kalium nitrat - daripada satu bahan kompleks satu mudah dan satu kompleks terbentuk.

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

Dalam kimia organik, tindak balas penguraian boleh dipertimbangkan dalam blok tindak balas untuk pengeluaran etilena di makmal dan dalam industri:

1. Tindak balas dehidrasi (penyingkiran air) etanol:

C 2 H 5 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Tindak balas penyahhidrogenan (penyingkiran hidrogen) etana:

CH 3 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + H 2

atau CH 3 -CH 3 → 2C + ZN 2

3. Tindak balas retak propana (pecah):

CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + CH 4

3. Tindak balas penggantian ialah tindak balas di mana atom bahan ringkas menggantikan atom beberapa unsur dalam bahan kompleks.

Dalam kimia bukan organik, contoh proses sedemikian ialah blok tindak balas yang mencirikan sifat, sebagai contoh, logam:

1. Interaksi logam alkali atau alkali tanah dengan air:

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

2. Interaksi logam dengan asid dalam larutan:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Interaksi logam dengan garam dalam larutan:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metallothermy:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

Subjek kajian kimia organik bukanlah bahan mudah, tetapi hanya sebatian. Oleh itu, sebagai contoh tindak balas penggantian, kami membentangkan sifat paling ciri sebatian tepu, khususnya metana, - keupayaan atom hidrogennya untuk 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 memberi perhatian kepada keanehan tindak balas penggantian dalam bahan organik: akibat daripada tindak balas tersebut, bukan bahan mudah dan kompleks terbentuk, seperti dalam kimia bukan organik, tetapi dua bahan kompleks.

Dalam kimia organik, tindak balas penggantian juga termasuk beberapa tindak balas antara dua bahan kompleks, contohnya, penitratan benzena. Ia secara rasmi adalah reaksi pertukaran. Hakikat bahawa ini adalah tindak balas penggantian menjadi jelas hanya apabila mempertimbangkan mekanismenya.

4. Tindak balas pertukaran ialah tindak balas di mana dua bahan kompleks menukar komponennya

Tindak balas ini mencirikan sifat-sifat elektrolit dan dalam larutan diteruskan mengikut peraturan Berthollet, iaitu, hanya jika hasilnya adalah pembentukan mendakan, gas atau bahan tercerai sedikit (contohnya, H 2 O).

Dalam kimia bukan organik, ini boleh menjadi blok tindak balas yang mencirikan, sebagai contoh, sifat alkali:

1. Tindak balas peneutralan yang berlaku dengan pembentukan garam dan air.

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

3. Tindak balas antara alkali dan garam, mengakibatkan pembentukan mendakan:

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

atau dalam bentuk ion:

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

Dalam kimia organik, kita boleh mempertimbangkan blok tindak balas yang mencirikan, sebagai contoh, sifat asid asetik:

1. Tindak balas yang berlaku dengan pembentukan elektrolit lemah - H 2 O:

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Tindak balas yang berlaku dengan pembentukan gas:

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

3. Tindak balas yang berlaku dengan pembentukan mendakan:

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 membentuk bahan

Berdasarkan ciri ini, tindak balas berikut dibezakan:

1. Tindak balas yang berlaku dengan perubahan dalam keadaan pengoksidaan unsur, atau tindak balas redoks.

Ini termasuk banyak tindak balas, termasuk semua tindak balas penggantian, serta tindak balas gabungan dan penguraian di mana sekurang-kurangnya satu bahan mudah 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

Tindak balas redoks kompleks digubah menggunakan kaedah keseimbangan elektron.

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

Dalam kimia organik, contoh tindak balas redoks yang ketara ialah sifat aldehid.

1. Mereka dikurangkan kepada alkohol yang sepadan:

Aldekydes dioksidakan kepada asid yang sepadan:

2. Tindak balas yang berlaku tanpa mengubah keadaan pengoksidaan unsur kimia.

Ini termasuk, sebagai contoh, semua tindak balas pertukaran ion, serta banyak tindak balas kompaun, banyak tindak balas penguraian, tindak balas pengesteran:

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

III. Dengan kesan haba

Berdasarkan kesan haba, tindak balas dibahagikan kepada eksotermik dan endotermik.

1. Tindak balas eksotermik berlaku dengan pembebasan tenaga.

Ini termasuk hampir semua tindak balas kompaun. Pengecualian yang jarang berlaku ialah tindak balas endotermik sintesis nitrik oksida (II) daripada nitrogen dan oksigen dan tindak balas gas hidrogen dengan iodin pepejal.

Tindak balas eksotermik yang berlaku dengan pembebasan cahaya dikelaskan sebagai tindak balas pembakaran. Penghidrogenan etilena adalah contoh tindak balas eksotermik. Ia berjalan pada suhu bilik.

2. Tindak balas endotermik berlaku dengan penyerapan tenaga.

Jelas sekali, ini akan merangkumi hampir semua tindak balas penguraian, contohnya:

1. Penembakan batu kapur

2. Butana retak

Jumlah tenaga yang dibebaskan atau diserap akibat tindak balas dipanggil kesan haba tindak balas, dan persamaan tindak balas kimia yang menunjukkan kesan ini dipanggil 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 pengagregatan bahan bertindak balas (komposisi fasa)

Mengikut keadaan pengagregatan bahan bertindak balas, mereka dibezakan:

1. Tindak balas heterogen - tindak balas di mana bahan tindak balas dan hasil tindak balas berada dalam keadaan pengagregatan yang berbeza (dalam fasa yang berbeza).

2. Tindak balas homogen - tindak balas di mana bahan tindak balas dan hasil tindak balas adalah sama keadaan pengagregatan(dalam satu fasa).

V. Dengan penyertaan pemangkin

Berdasarkan penyertaan pemangkin, mereka dibezakan:

1. Tindak balas bukan pemangkin berlaku tanpa penyertaan mangkin.

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

VI. Ke arah

Mengikut arah mereka dibezakan:

1. Tindak balas tak boleh balik berlaku dalam keadaan tertentu dalam satu arah sahaja. Ini termasuk semua tindak balas pertukaran yang disertai dengan pembentukan mendakan, gas atau bahan terdisosiasi sedikit (air) dan semua tindak balas pembakaran.

2. Tindak balas boleh balik di bawah keadaan ini berlaku serentak dalam dua arah yang bertentangan. Majoriti reaksi sedemikian adalah.

Dalam kimia organik, tanda keterbalikan dicerminkan oleh nama - antonim proses:

Penghidrogenan - penyahhidrogenan,

Penghidratan - dehidrasi,

Pempolimeran - penyahpolimeran.

Semua tindak balas pengesteran (proses yang bertentangan, seperti yang anda ketahui, dipanggil hidrolisis) dan hidrolisis protein, ester, karbohidrat, dan polinukleotida boleh diterbalikkan. Keterbalikan proses ini mendasari sifat terpenting organisma hidup - metabolisme.

VII. Mengikut mekanisme aliran mereka dibezakan:

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

Seperti yang anda sedia maklum, dalam semua tindak balas ikatan kimia lama dipecahkan dan ikatan kimia baru terbentuk. Kaedah memecahkan ikatan dalam molekul bahan permulaan menentukan mekanisme (laluan) tindak balas. Jika bahan dibentuk oleh ikatan kovalen, maka terdapat dua cara untuk memecahkan ikatan ini: hemolitik dan heterolitik. Sebagai contoh, untuk molekul Cl 2, CH 4, dan lain-lain, pembelahan ikatan hemolitik direalisasikan; ia akan membawa kepada pembentukan zarah dengan elektron tidak berpasangan, iaitu, radikal bebas.

Radikal paling kerap terbentuk apabila ikatan dipecahkan di mana pasangan elektron yang dikongsi diagihkan lebih kurang sama antara atom (ikatan kovalen nonpolar), tetapi banyak ikatan polar juga boleh pecah dengan cara yang sama, khususnya apabila tindak balas berlaku dalam fasa gas dan di bawah pengaruh cahaya, seperti, sebagai contoh, dalam kes proses yang dibincangkan di atas - interaksi C 12 dan CH 4 -. Radikal sangat reaktif kerana mereka cenderung untuk melengkapkan lapisan elektronnya dengan mengambil elektron daripada atom atau molekul lain. Sebagai contoh, apabila radikal klorin berlanggar dengan molekul hidrogen, ia menyebabkan pemecahan pasangan elektron biasa yang mengikat atom hidrogen dan membentuk. ikatan kovalen dengan salah satu atom hidrogen. Atom hidrogen kedua, setelah menjadi radikal, membentuk pasangan elektron biasa dengan elektron tidak berpasangan atom klorin daripada molekul Cl 2 yang runtuh, mengakibatkan pembentukan radikal klorin yang menyerang molekul hidrogen baru, dsb.

Tindak balas yang mewakili rantaian transformasi berturut-turut dipanggil tindak balas berantai. Untuk pembangunan teori tindak balas berantai, dua ahli kimia yang cemerlang - rakan senegara kita N. N. Semenov dan orang Inggeris S. A. Hinshelwood telah dianugerahkan Hadiah Nobel.
Tindak balas penggantian antara klorin dan metana berlaku dengan cara yang sama:

Kebanyakan tindak balas pembakaran bahan organik dan bukan organik, sintesis air, ammonia, pempolimeran etilena, vinil klorida, dsb., diteruskan dengan mekanisme radikal.

2. Tindak balas ion berlaku antara ion-ion yang sedia ada atau terbentuk semasa tindak balas.

tipikal tindak balas ion ialah interaksi antara elektrolit dalam larutan. Ion terbentuk bukan sahaja semasa pemisahan elektrolit dalam larutan, tetapi juga di bawah tindakan nyahcas elektrik, pemanasan atau sinaran. Sinar-γ, sebagai contoh, menukar molekul air dan metana kepada ion molekul.

Mengikut mekanisme ionik yang lain, tindak balas penambahan hidrogen halida, hidrogen, halogen kepada alkena, pengoksidaan dan dehidrasi alkohol, penggantian hidroksil alkohol dengan halogen berlaku; tindak balas yang mencirikan sifat aldehid dan asid. Dalam kes ini, ion dibentuk oleh pembelahan heterolitik ikatan kovalen polar.

VIII. Mengikut jenis tenaga

memulakan tindak balas dibezakan:

1. Tindak balas fotokimia. Mereka dimulakan oleh tenaga cahaya. Sebagai tambahan kepada proses fotokimia sintesis HCl atau tindak balas metana dengan klorin yang dibincangkan di atas, ini termasuk pengeluaran ozon dalam troposfera sebagai bahan pencemar atmosfera sekunder. Peranan utama dalam kes ini ialah nitrik oksida (IV), yang di bawah pengaruh cahaya membentuk radikal oksigen. Radikal ini berinteraksi dengan molekul oksigen, menghasilkan ozon.

Pembentukan ozon berlaku selagi terdapat cahaya yang mencukupi, kerana NO boleh berinteraksi dengan molekul oksigen untuk membentuk NO 2 yang sama. Pengumpulan ozon dan bahan pencemar udara sekunder lain boleh menyebabkan asap fotokimia.

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

2. Tindak balas sinaran. Ia dimulakan oleh sinaran tenaga tinggi - sinar-X, sinaran nuklear (sinar-γ, zarah-He 2+, dll.). Dengan bantuan tindak balas sinaran, radiopolimerisasi yang sangat cepat, radiolisis (penguraian sinaran), dan lain-lain dijalankan.

Sebagai contoh, bukannya penghasilan dua peringkat fenol daripada benzena, ia boleh diperolehi dengan bertindak balas benzena dengan air di bawah pengaruh sinaran. Dalam kes ini, radikal [OH] dan [H] terbentuk daripada molekul air, dengan mana benzena bertindak balas untuk membentuk fenol:

C 6 H 6 + 2[OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

Pemvulkanan getah boleh dilakukan tanpa sulfur menggunakan radiovulkanisasi, dan getah yang terhasil tidak lebih buruk daripada getah tradisional.

3. Tindak balas elektrokimia. Mereka dimulakan oleh elektrik. Sebagai tambahan kepada tindak balas elektrolisis yang terkenal, kami juga akan menunjukkan tindak balas elektrosintesis, contohnya, tindak balas pengeluaran industri agen pengoksidaan bukan organik

4. Tindak balas termokimia. Mereka dimulakan oleh tenaga haba. Ini termasuk semua tindak balas endotermik dan banyak tindak balas eksotermik, yang permulaannya memerlukan bekalan haba awal, iaitu, permulaan proses.

Pengelasan tindak balas kimia yang dibincangkan di atas ditunjukkan dalam rajah.

Pengelasan tindak balas kimia, seperti semua klasifikasi lain, adalah bersyarat. Para saintis bersetuju untuk membahagikan tindak balas kepada jenis tertentu mengikut ciri-ciri yang mereka kenal pasti. Tetapi kebanyakan transformasi kimia boleh dikaitkan dengan jenis yang berbeza. Sebagai contoh, mari kita cirikan proses sintesis ammonia.

Ini ialah tindak balas kompaun, redoks, eksotermik, boleh balik, pemangkin, heterogen (lebih tepat, heterogen-mangkin), berlaku dengan penurunan tekanan dalam sistem. Untuk berjaya menguruskan proses, adalah perlu untuk mengambil kira semua maklumat yang diberikan. Tindak balas kimia tertentu sentiasa berbilang kualitatif dan dicirikan oleh ciri yang berbeza.

Tindak balas kimia, sifat, jenis, keadaan kejadian, dan lain-lain, adalah salah satu tiang asas sains yang menarik dipanggil kimia. Mari cuba fikirkan apakah tindak balas kimia dan apakah peranannya. Jadi, tindak balas kimia dalam kimia dianggap sebagai transformasi satu atau lebih bahan kepada bahan lain. Dalam kes ini, nukleus mereka tidak berubah (tidak seperti tindak balas nuklear), tetapi pengagihan semula elektron dan nukleus berlaku, dan, tentu saja, unsur kimia baru muncul.

Tindak balas kimia dalam alam semula jadi dan kehidupan seharian

Anda dan saya dikelilingi oleh tindak balas kimia, lebih-lebih lagi, kita kerap melaksanakannya sendiri melalui pelbagai tindakan seharian, apabila, sebagai contoh, kita menyalakan perlawanan. Chef, tanpa mengetahuinya (atau mungkin mengesyakinya), melakukan banyak tindak balas kimia semasa menyediakan makanan.

Sudah tentu, dalam keadaan semula jadi Banyak tindak balas kimia berlaku: letusan gunung berapi, dedaunan dan pokok, tetapi apa yang boleh saya katakan, hampir semua proses biologi boleh diklasifikasikan sebagai contoh tindak balas kimia.

Jenis tindak balas kimia

Semua tindak balas kimia boleh dibahagikan kepada mudah dan kompleks. Tindak balas kimia mudah pula dibahagikan kepada:

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

Tindak balas kimia sebatian

Menurut definisi ahli kimia hebat D.I Mendeleev, tindak balas kompaun berlaku apabila "salah satu daripada dua bahan berlaku." Contoh tindak balas kimia sebatian ialah pemanasan serbuk besi dan sulfur, di mana besi sulfida terbentuk daripadanya - Fe + S = FeS. Satu lagi contoh ketara tindak balas ini ialah pembakaran bahan mudah seperti sulfur atau fosforus dalam udara (mungkin tindak balas sedemikian juga boleh dipanggil tindak balas kimia terma).

Tindak balas kimia penguraian

Semuanya mudah di sini, tindak balas penguraian adalah bertentangan dengan tindak balas sambungan. Dengan itu, dua atau lebih bahan diperoleh daripada satu bahan. Contoh mudah tindak balas penguraian kimia boleh menjadi tindak balas penguraian kapur, di mana kapur itu sendiri terbentuk kapur cepat Dan karbon dioksida.

Tindak balas penggantian kimia

Tindak balas penggantian berlaku apabila bahan mudah berinteraksi dengan bahan kompleks. Mari kita berikan contoh tindak balas penggantian kimia: jika anda merendam paku keluli dalam larutan dengan kuprum sulfat, maka semasa mudah ini pengalaman kimia kita akan dapat batu dakwat(besi akan menggantikan kuprum daripada garam). Persamaan untuk tindak balas kimia sedemikian akan kelihatan seperti ini:

Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu

Tindak balas pertukaran kimia

Reaksi pertukaran berlaku secara eksklusif antara kompleks bahan kimia, di mana mereka menukar bahagian mereka. Banyak tindak balas sedemikian berlaku dalam pelbagai penyelesaian. Peneutralan asid oleh hempedu - di sini contoh yang baik tindak balas pertukaran kimia.

NaOH+HCl→ NaCl+H 2 O

Ini ialah persamaan kimia untuk tindak balas ini, di mana ion hidrogen daripada sebatian HCl menukar ion natrium daripada sebatian NaOH. Akibat tindak balas kimia ini ialah pembentukan larutan garam meja.

Tanda-tanda tindak balas kimia

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

• Perubahan warna (besi ringan, sebagai contoh, menjadi ditutup dengan salutan coklat dalam udara lembap, akibat tindak balas kimia antara besi dan).
• Pemendakan (jika anda tiba-tiba melepasi karbon dioksida melalui larutan kapur, anda akan mendapat mendakan kalsium karbonat tidak larut putih).
• Pelepasan gas (jika anda menjatuhkan setitik pada serbuk penaik asid sitrik, maka anda akan mendapat pembebasan karbon dioksida).
• Pembentukan bahan tercerai lemah (semua tindak balas yang mengakibatkan pembentukan air).
• Cahaya larutan (contoh di sini ialah tindak balas yang berlaku dengan larutan luminol, yang memancarkan cahaya semasa tindak balas kimia).

Secara umum, sukar untuk mengenal pasti tanda-tanda tindak balas kimia yang utama bahan yang berbeza dan tindak balas yang berbeza mempunyai ciri tersendiri.

Bagaimana untuk mengenal pasti tanda tindak balas kimia

Anda boleh menentukan tanda tindak balas kimia secara visual (dengan menukar warna, bercahaya), atau dengan hasil tindak balas ini.

Kadar tindak balas kimia

Kadar tindak balas kimia biasanya difahami sebagai perubahan dalam jumlah salah satu bahan bertindak balas setiap unit masa. Selain itu, kadar tindak balas kimia sentiasa bernilai positif. Pada tahun 1865, ahli kimia N. N. Beketov merumuskan undang-undang tindakan jisim, yang menyatakan bahawa "kadar tindak balas kimia pada setiap saat masa adalah berkadar dengan kepekatan reagen yang dinaikkan kepada kuasa yang sama dengan pekali stoikiometrinya."

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas kimia termasuk:

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

Kesemuanya mempunyai kesan yang sangat langsung terhadap kadar tindak balas kimia.

Keseimbangan tindak balas kimia

Keseimbangan kimia ialah keadaan sistem kimia di mana beberapa tindak balas kimia berlaku dan kadar dalam setiap pasangan tindak balas hadapan dan belakang adalah sama. Oleh itu, pemalar keseimbangan tindak balas kimia dikenal pasti - ini adalah kuantiti yang menentukan untuk tindak balas kimia tertentu hubungan antara aktiviti termodinamik bahan permulaan dan produk dalam keadaan keseimbangan kimia. Mengetahui pemalar keseimbangan, anda boleh menentukan arah tindak balas kimia.

Keadaan untuk berlakunya tindak balas kimia

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

• membawa bahan ke dalam hubungan rapat.
• bahan pemanasan ke suhu tertentu(suhu tindak balas kimia mestilah sesuai).

Kesan terma tindak balas kimia

Ini adalah nama yang diberikan kepada perubahan dalam tenaga dalaman sistem akibat daripada berlakunya tindak balas kimia dan perubahan bahan permulaan (bahan tindak balas) kepada produk tindak balas dalam kuantiti yang sepadan dengan persamaan tindak balas kimia di bawah yang berikut. syarat:

• sahaja kerja yang mungkin dalam kes ini hanya ada kerja melawan tekanan luar.
• bahan permulaan dan produk yang diperoleh hasil daripada tindak balas kimia mempunyai suhu yang sama.

Tindak balas kimia, video

Dan kesimpulannya, video menarik tentang tindak balas kimia yang paling menakjubkan.