11.Классификация химических реакций в неорганической химии

Химические реакции классифицируют по различным признакам.

По числу исходных веществ и продуктов реакции

1. Разложение 2KMnO₄→K₂MnO₄+MnO₂+O₂

2. Соединение NH₃+HCl →NH₄Cl

3. Замещение Fe+CuCl₂→Cu+FeCl₂

4. Обмен Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Одна из реакций обмена реакция нейтрализации – это реакция между кислотой и основанием, в результате которой получается соль и вода.NaOH+HCl→NaCl+H₂O

По тепловому эффекту

1. Реакции, протекающие с выделением тепла, называются экзотермическими реакциями.

С + О₂→ СО₂+Q

2. Реакции, протекающие с поглощением тепла, называются эндотермическими реакциями

N₂+O₂→ 2NO–Q

По признаку обратимости

1. Обратимые H₂+ I₂2HI

2. Необратимые BaCl₂+H₂SO₄→BaSO₄↓ + 2HCl,Na₂CO₃+2HCl→ 2NaCl+CO₂↑ +H₂O

1. Окислительно-восстановительные реакции Са + 4HNO₃→Ca(NO₃)₂+ 2NO₂+ 2H₂O

И реакции, протекающие без изменения степени окисления.HNO₃+KOH→KNO₃+H₂O

5.Гомомгенные реакции, если исходные вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии. И гетерогенные реакции, если продукты реакции и исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях.

Например: синтез аммиака.

Окислительно-восстановительные реакции.

Различают два процесса:

Окисление– это отдача электронов, в результате степень окисления увеличивается. Атом молекула или ион, отдающий электрон называетсявосстановителем.

Mg⁰- 2e→Mg⁺²

2I^-2e→I₂

Восстановление – процесс присоединения электронов, в результате степень окисления уменьшается. Атом молекула или ион, присоединяющий электрон называетсяокислителем.

S⁰+2e→S^-2O₂⁰+4e→ 2O^-2

12.Скорость химической реакции - это величина, показывающая как изменяются концентрации исходных веществ или продуктов реакции за единицу времени. К факторам, влияющим на скорость реакции, относятся природа реагентов, катализатор, температура, концентрация реагентов.

1. Природа реагентов. Здесь большую роль играет характер химических связей в соединениях, строение их молекул. Например, выделение водорода цинком из раствора хлороводорода происходит значительно быстрее, чем из раствора уксусной кислоты, так как полярность связи Н – Cl больше, чем связи О – Н в молекуле СН₃СООН; иначе говоря, из-за того, что НCl – сильный электролит, а СН₃СООН – слабый электролит в водном растворе.

Чем больше поверхность соприкосновения реагирующих веществ, тем быстрее протекает реакция. Поверхность твердого вещества может быть увеличена путем его измельчения или растворения (если вещество растворимо). Реакции в растворах протекают практически мгновенно.

2. Катализаторы. Большое влияние на скорость реакции оказывают катализаторы – вещества, увеличивающие скорость реакции (часто от нуля до очень больших значений), но не входящие в состав продуктов. Увеличение скорости реакции под влиянием катализаторов называется катализом. Во многих случаях катализаторы образуют с одним из реагирующих веществ промежуточное соединение, которое реагирует с другим исходным веществом, в результате получается продукт и высвобождается катализатор. Иногда употребляют отрицательные катализаторы — ингибиторы, которые, наоборот, замедляют нежелательные химические реакции (например, коррозию металлов).

3. Температура.Для газовых реакций известно, что при повышении температуры на десять градусов  скорость реакции возрастает в 2–4 раза Для реакций в растворах скорость также увеличивается с ростом температуры и часто в той же мере, как и для газовых реакций. При повышении температуры возрастает числоактивныхмолекул, т. е. таких молекул, которые в момент столкновения обладают большей энергией и могут образовать продукты.

4. Концентрация реагентов. Чтобы произошло взаимодействие, частицы реагирующих веществ в гомогенной среде должны столкнуться. Число столкновений пропорционально числу частиц реагирующих веществ в объеме реактора, т. е. молярным концентрациям этих веществ. Чем большие количества веществ взяты для реакции в данном объеме системы, т. е. чем выше концентрация реагентов, тем больше число столкновений частиц и тем больше скорость реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов распространяется на газовые смеси и растворы.

площадь соприкосновения реагирующих веществ

Для увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ, их измельчают. Наибольшей степени измельчения достигают путем растворения веществ. Быстрее всего вещества реагируют в растворах.

природа реагирующих веществ

Например, металлы магний и железо реагируют с соляной кислотой одинаковой концентрации с различной скоростью. Это связано с разной химической активностью металлов.

13)Химическое равновесие — состояние химической системы, в которой протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямой-обратной реакции равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем

Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Влияние, которое оказывают эти факторы на химическую реакцию, подчиняется закономерности, которая была высказана в общем виде в 1885 году французским ученым Ле Шателье.

Факторы, влияющие на химическое равновесие:

1) температура

При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощение) реакции, а при понижении - в сторону экзотермической (выделение) реакции.

2) давление

При увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону меньшего объёма веществ, а при понижении - в сторону большего объёма. Этот принцип действует только на газы, т.е. если в реакции участвуют твердые вещества, то они в расчет не берутся.

3) концентрация исходных веществ и продуктов реакции

При увеличении концентрации одного из исходных веществ химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции, а при повышении концентрации продуктов реакции - в сторону исходных веществ.