Χημικές Αντιδράσεις Εισαγωγική Χημεία
Κατηγορίες Χημικών Αντιδράσεων Πέντε κυρίως κατηγορίες: Σύνθεσης Διάσπασης Απλής αντικατάστασης Διπλής αντικατάστασης Καύσης
Αντιδράσεις σύνθεσης Ένωση δύο ή περισσότερων ουσιών για τον σχηματισμό μιας ουσίας. Γενικός τύπος: A + X AX Παράδειγμα: Μαγνήσιο + Οξυγόνο Οξείδιο του μαγνησίου 2Mg + O 2 2MgO
Μαγνήσιο + Οξυγόνο
Αντιδράσεις σύνθεσης Οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται επίσης και αντιδράσεις συνδυασμού. Μερικά είδη αντιδράσεων σύνθεσης: Συνδυασμός στοιχείων K + Cl 2 Σχηματισμός ενός προϊόντος
Αντιδράσεις σύνθεσης K + Cl 2 Γράφουμε τα ιόντα: K + Cl - Ισοσταθμίζουμε τα φορτία: KCl Ισοσταθμίζουμε την αντίδραση: 2K + Cl 2 2KCl
Αντιδράσεις σύνθεσης Άλλοι τύποι αντιδράσεων σύνθεσης: Οξείδιο + νερό Οξείδιο αμετάλλου+ νερό οξύ SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 Οξείδιο μετάλλου + νερό Βάση BaO + H 2 O Ba(OH) 2
Αντιδράσεις σύνθεσης Άλλοι τύποι αντιδράσεων: Οξείδια μετάλλων+ οξείδια αμετάλλων Na 2 O + CO 2 Na 2 CO 3 CaO + SO 2 CaSO 3
Αντιδράσεις διάσπασης Αντίδραση μιας ουσίας η οποία δίνει περισσότερες της μιας. Γενικός τύπος AX A + X Παράδειγμα: Διάσπαση νερού με ηλεκτρόλυση. 2H 2 O 2H 2 + O 2
Η ηλεκτρόλυση του νερού. Παράγεται υδρογόνο στην κάθοδο (δεξιά) και οξυγόνο στην άνοδο (αριστερά).
Εισαγωγική Χημεία
Αντιδράσεις διάσπασης Κατηγορίες αντιδράσεων διάσπασης: Διάσπαση ανθρακικών Κατά την θέρμανσή τους τα ανθρακικά άλατα διασπώνται και σχηματίζεται οξείδιο (του αντιστοίχου μετάλλου) και διοξείδιο του άνθρακα. CaCO 3 CaO + CO 2 H 2 CO 3 H 2 O + CO 2
Αντιδράσεις διάσπασης Άλλη κατηγορία αντιδράσεων διάσπασης: Μερικά υδροξείδια μετάλλων αποσυντίθενται κατά την θέρμανσή τους και δίνουν οξείδια και νερό. Ca(OH) 2 CaO + H 2 O Σημειώστε ότι οι αντιδράσεις αυτές είναι το αντίστροφο των αντιδράσεων σύνθεσης
Αντιδράσεις διάσπασης Άλλη κατηγορία αντιδράσεων διάσπασης: Χλωρικά άλατα διασπώνται κατά την θέρμανσή τους σε χλωριούχα και οξυγόνο. 2KClO 3 2KCl + 3O 2 Zn(ClO 3 ) 2 ZnCl 2 + 3O 2 Χρήση σε εκρηκτικά.
Αντιδράσεις διάσπασης Μερικές ουσίες διασπώνται εύκολα: Υδροξείδιο του αμμωνίου (αμμωνία διαλυμένη στο νερό ). NH 4 OH NH 3 + H 2 O Μερικά οξέα διασπώνται στο νερό με παραγωγή οξειδίων. H 2 SO 3 H 2 O + SO 2
Αντιδράσεις διάσπασης Μερικές αντιδράσεις διάσπασης είναι δύσκολο να προβλεφθούν. Η διάσπαση του τρι-ιωδιούχου αζώτου, NI 3, είναι παράδειγμα μιας ενδιαφέρουσας αντίδρασης διάσπασης.
Τρι-ιωδιούχο άζωτο 2 NI3(s) N2(g) + 3 I2(g)
Εισαγωγική Χημεία
Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης Η αντικατάσταση ενός μεταλλοϊόντος από ένα μέταλλο σε μια ένωση. Γενικός τύπος A + BX AX + B Ένα αμέταλλο αντικαθιστά ένα αμέταλλο ιόν σε μια ένωση. Γενική μορφή: Y + BX BY + X
Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης Παράδειγμα: Ni + AgNO 3 Το νικέλιο αντικαθιστά το μεταλλικό ιόν του Ag +. Ο άργυρος γίνεται ελεύθερος άργυρος και το νικέλιο γίνεται το ιόν νικελίου (II). Ni + AgNO 3 Ag + Ni(NO 3 ) 2 Ισοσταθμίζουμε την αντίδραση: Ni + 2AgNO 3 2Ag + Ni(NO 3 )
Σειρά δραστικότητας Δραστικότητα των στοιχείων Ca Foiled again Aluminum loses to Calcium Li Rb K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H 2 Cu Hg Ag Pt Au Δραστικότητα των αλογόνων F 2 Cl 2 Br 2 I 2
Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης Δεν πραγματοποιούνται κατ ανάγκη όλες οι αντιδράσεις απλής αντικατάστασης που είναι δυνατό να γραφούν Το μέταλλο πρέπει να είναι δραστικότερο του μεταλλοϊόντος, προκειμένου να πραγματοποιηθεί η αντίδραση. Το αλουμίνιο είναι δραστικότερο του σιδήρου στον συνδυασμό Al + Fe 2 O 3 με αποτέλεσμα να γίνεται η αντίδραση:
Η αντίδραση του θερμίτη Fe 2 O 3 (s) + Al (s) Al 2 O 3 (s) + Fe (l) Επιδιόρθωση σιδηροτροχιών Υποβρύχια συγκόλληση 2 Fe (l) + 3H 2 O (l) Fe 2 O 3 (s) + 3H 2 (g)
Αντίδραση θερμίτη Al + Fe 2 O 3 Το αλουμίνιο, αντικαθιστά τον σίδηρο (III) Ο σίδηρος(iii) γίνεται Fe και το μεταλλικό αλουμίνιο γίνεται ιόντα Al 3+. 2Al + Fe 2 O 3 2Fe + Al 2 O 3
Απλές αντιδράσεις αντικατάστασης Ένα δραστικό αμέταλλο μπορεί να αντικαταστήσει ένα λιγότερο δραστικό αμέταλλο. Οι αντιδράσεις των αλογόνων (F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) αποτελούν χαρακτηριστικά παραδείγματα. F 2 είναι το πλέον δραστικό και το I 2 το λιγότερο. Cl 2 +2 NaI 2 NaCl + I 2
Αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης Ιόντα δύο ενώσεων ανταλάσσουν αμοιβαία θέσεις. Γενικός τύπος: AX + BY AY + BX Μετάθεση είναι ένα ακόμα όνομα για τις αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης.
Διπλή αντικατάσταση NaOH + CuSO 4 Τα Na + και Cu 2+ ανταλάσσουν θέσεις. Na + συνδυάζεται με τα SO 2-4 και σχηματίζει Na 2 SO 4. Cu 2+ συνδυάζεται με OH - και σχηματίζεται Cu(OH) 2 NaOH + CuSO 4 Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 2NaOH + CuSO 4 Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2
Αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης CuSO 4 + Na 2 CO 3 Cu 2+ συνδυάζεται με τα CO 2-3 προς σχηματισμό CuCO 3. Na + συνδυάζεται με τα SO 2-4 προς σχηματισμό Na 2 SO 4. CuSO 4 + Na 2 CO 3 CuCO 3 + Na 2 SO 4
Na 2 CO 3 + HCl Παραγωγή φυσαλίδων αντί ιζήματος. Τι είναι το αέριο; Πρώτα γράφουμε την αντίδραση διπλής αντικατάστασης.
Αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης Na 2 CO 3 + HCl Na + ενώνεται με το Cl - προς σχηματισμό NaCl. H + ενώνεται με CO 2-3 και σχηματίζεται H 2 CO 3. Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 CO 3 H 2 CO 3 διασπάται σε H 2 O και CO 2.
Το σχηματιζόμενο αέριο είναι διοξείδιο του άνθρακα. Η τελική αντίδραση είναι: Na 2 CO 3 + HCl NaCl + H 2 O + CO 2. Ισοστάθμιση: Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 O + CO 2
Αντιδράσεις καύσης Κατά την ένωση μιας ουσίας με οξυγόνο, έχουμε καύση Η αντίδραση καύσης μπορεί να εμπίπτει σε μια από τις κατηγορίες που είδαμε ήδη, όπως: 2Mg + O 2 2MgO. Αντίδραση καύσης και προκειμένου ενός καυσίμου.
Αντιδράσεις καύσης Μεθάνιο, CH 4, το φυσικό αέριο Κατά την καύση των υδρογονανθράκων με οξυγόνο, τα προϊόντα της αντίδρασης είναι νερό και διοξείδιο του άνθρακα. CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O
Αντιδράσεις καύσης Οι αντιδράσεις καύσης περιλαμβάνουν φως και έκλυση θερμότητας. Το φυσικό αέριο, προπάνιο, βενζίνη, κ.τ.λ. Καίονται για την παραγωγή θερμικής ενέργειας. Στο μεγαλύτερό τους μέρος οι αντιδράσεις αυτών των οργανικών ενώσεων καταλήγουν στην παραγωγή νερού και διοξειδίου του άνθρακα.
Άσκηση εφρμογής Ταξινομείστε τις αντιδράσεις: H 2 + Cl 2 2HCl σύνθεσης Ca + 2H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 Απλή αντικατάσταση
2CO + O 2 2CO 2 Σύνθεση και καύση 2KClO 3 2KCl + 3O 2 Διάσπαση
FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S Διπλή αντικατάσταση Zn + HCl? Απλή αντικατάσταση Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2
Προβλέψτε αν οι παρακάτω αντιδράσεις γίνονται 3 Mg + 2 AlCl 3 2Al + 3 MgCl 2 Μπορεί το μαγνήσιο να αντικαταστήσει το αλουμίνιο ; ΝΑΙ, το μαγνήσιο είναι δραστιότερο του αλουμινίου Σειρά δραστικότητας Al + MgCl 2 No reaction Μπορεί το αλουμίνιο να αντικαταστήσει το μαγνήσιο; Σειρά δραστικότητας ΟΧΙ, τοαλουμίνιο λιγότερο δραστικό από μαγνήσιο. άρα, δεν γίνεται η αντίδραση. MgCl 2 + Al ΔΕΝ γίνεται Η σειρά των αντιδρώντων ΔΕΝ Επηρρεάζει τον τρόπο αντίδρασης Η ερώτηση που πρέπει να κάνουμε είναι αν το στοιχείο μπορεί να αντικαταστήσει το αντίστοιχό του: μέταλλο αντικαθιστά μέταλλο και αμέταλλο άλλο αμέταλλο.