Химические реакции Автор презентации П.Волицкий гимназия 25, 8 «Б» класс

Химическая реакция – превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества (продукты реакции). В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях ядра атомов не меняются, в частности не изменяется их общее число, изотопный состав химических элементов, при этом происходит перераспределение электронов и ядер и образуются новые химические вещества. Химические реакции происходят при смешении или физическом контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (катализ), действии света (фотохимические реакции), электрического тока (электродные процессы), ионизирующих излучений (радиационно-химические реакции), механического воздействия (механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (плазмохимические реакции) и т.п. Скорость химической реакции определяется концентрацией активных частиц и разницей между энергиями связи разрываемой и образуемой.

Признаки химических реакций Изменение цвета (например, светлое железо покрывается во влажном воздухе бурым налётом оксида железа - химическая реакция взаимодействия железа с кислородом). Выпадение осадка (например, если через известковый раствор (раствор гидроксида кальция) пропустить углекислый газ, выпадет белый нерастворимый осадок карбоната кальция). Выделение газа (например, если капнуть лимонной кислотой на пищевую соду, то выделится углекислый газ). Образование слабодиссоциированных веществ (например, реакции при которых одним из продуктов реакции является вода). Свечение раствора.

Типы реакций и их механизмы ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ соединенияразложениязамещенияобмена A + B = ABAB = A + BA + BC =AC + BAB+CD = AD+CB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ Атом простого вещества замещает один из атомов сложного Сложные вещества обмениваются своими составными частями По тепловому эффекту реакции бывают экзотермическими и эндотермическими.

Реакции соединения – химические реакции, в которых из двух или нескольких менее сложных по элементному составу веществ получается более сложное вещество. Химические реакции соединения Примеры реакций соединения: C + O 2 = CO 2 Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3 NH 3 + CO 2 + H 2 O = NH 4 HCO 3 SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Химические реакции разложения Реакции разложения – химические реакции, в которых из одного сложного по элементному составу вещества получаются два или несколько менее сложных веществ. Примеры реакций разложения: 2 Ag 2 O 4Ag + O 2 = t CaCO 3 CaO + CO 2 = t (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 N2 + Cr2O3 + 4H2O = t 2 HgO 2Hg + O 2 = t Как правило, реакции разложения проходят при нагревании.

Химические реакции замещения Реакции замещения – химические реакции, в которых атомы или группы атомов одного из исходных веществ замещают атомы или группы атомов в другом исходном веществе. Примеры реакций замещения: CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu 2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2 CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2

Химические реакции обмена Реакции обмена – химические реакции, в которых исходные вещества как бы обмениваются своими составными частями. Реакция нейтрализации – взаимодействие кислоты с основанием, в результате чего образуется соль и вода. Примеры реакций обмена: HCl + KNO 2 = KCl + HNO 2 AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3 FeCl NaOH = Fe(OH) NaCl Примеры реакций нейтрализации: Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO H 2 O NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Классификация химических реакций по признаку выделения или поглощения теплоты В процессе химической реакции происходит перегруппировка атомов за счет разрыва связей в молекулах исходных веществ и образования новых химических связей в молекулах продуктов реакции. В этом заключается сущность химических реакций. Для разделения молекул на атомы, т.е. на разрыв химических связей между атомами, нужно затратить энергию. При соединении атомов в молекулу энергия, наоборот, выделяется. В зависимости от соотношения энергии разрыва и энергии образования соответствующих связей любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии. Обычно энергия выделяется или поглощается в форме теплоты. Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при химической реакции, называют тепловым эффектом реакции Q.

Экзотермические реакции Реакции, которые протекают с выделением теплоты, называют экзотермическими. В переводе с греческого приставка экзо- означает «наружу». Для экзотермических реакций Q > 0 (+ Q ). Примеры экзотермических реакций: H H + Cl Cl = H Cl + H Cl + 184,6 кДж ~ – ~ – ~ – ~ – H 2 (г) + Cl 2 (г) = 2 HCl (г) кДж Знак показывает разрыв связей в молекулах водорода и хлора. ~ S + O 2 = SO 2 + Q 4Al + 3 O 2 = 2Al 2 O 3 + Q

Эндотермические реакции Реакции, которые протекают с поглощением теплоты, называют эндотермическими. В переводе с греческого приставка эндо- означает «внутрь». Для эндотермических реакций Q < 0 (– Q ). Примеры эндотермических реакций: N 2 (г) + O 2 (г) = 2 NO (г) – кДж CaCO 3 = Ca O + CO 2 – Q 2Н 2 О = 2Н 2 + О 2 – Q t

Однако очень многие реакции не укладываются в приведённую простую схему. Например, химическая реакция между перманганатом калия (марганцовкой) и иодидом натрия не может быть отнесена ни к одному из указанных типов. 2KMnO NaI H H SO = 2Mn K = 5 5 Na I8 O 2 Такие реакции называются окислительно-восстановительными. Окислительно-восстановительные реакции составляют особый класс химических реакций. Их характерной особенностью является изменение степени окисления, по крайней мере, пары атомов: окисление одного (потеря электронов) и восстановление другого (присоединение электронов).

Химические реакции в нашей жизни: "БОМБА В РАКОВИНЕ" В некоторых американских и английских клиниках наблюдались странные явления. Время от времени из раковин раздавались звуки, напоминающие пистолетные выстрелы, а в одном случае неожиданно взорвалась сливная трубка. Расследование показало, что виновником всего этого был очень слабый (0,01%) раствор азида натрия NaN 3, который использовали в качестве консерванта физиологических растворов. Излишки раствора азида в течение многих месяцев, а то и лет сливали в раковины. Сам по себе азид натрия – соль азидоводородной кислоты HN 3 – не взрывается. Однако азиды тяжёлых металлов (меди, серебра, ртути, свинца и др.) – весьма неустойчивые кристаллические соединения, которые взрываются при трении, ударе, нагревании, действии света. Взрыв может произойти даже под слоем воды! Когда в одной из клиник проводили такую замену, оказалось, что снятые медные трубки сильно забиты твёрдым веществом. Специалисты, которые занимались «разминированием», чтобы не рисковать, подорвали эти трубки на месте, сложив их в металлический бак массой 1 т. Взрыв был настолько силён, что сдвинул бак на несколько сантиметров!

Но можно предположить, исходя из сильных окислительных свойств HN 3, что имела место такая реакция: анион N, окисляя медь, образовал одну молекулу N 2 и атом азота, который вошёл в состав аммиака. Это соответствует уравнению реакции: -3 Недавно азиды нашли новое применение в автомобилестроении. В 1989 г. в некоторых моделях американских автомобилей появились надувные подушки безопасности. Такая подушка, содержащая азид натрия, в сложенном виде почти незаметна. При лобовом столкновении электрический запал приводит к очень быстрому разложению азида: 3 NaN 3 +Cu+ 3 Н 2 О=Cu(N 3 ) NaOH+N 2 +NH 3 С опасностью образования бомбы в раковине приходится считаться всем, кто имеет дело с растворимыми азидами металлов, т.к. азиды используются для получения особо чистого азота, в органическом синтезе, в качестве порообразователя (вспенивающего агента для производства газонаполненных материалов: пенопластов, пористой резины и т. п.). Во всех подобных случаях надо проследить, чтобы сливные трубки были пластмассовыми. 2 NaN 3 = 2 Na+ 3 N г порошка выделяют около 60 л азота, который примерно за 0,04 с надувает подушку перед грудью водителя, спасая тем самым ему жизнь.

химия не только вокруг нас, но и внутри нас. А вот это уже страшно! В заключение открою страшную тайну: