Reações de exclusão exotérmica. Tipos de reações químicas em química orgânica – Hipermercado do Conhecimento
Lição 2
Classificação de reações químicas em química inorgânica
As reações químicas são classificadas de acordo com vários critérios.
De acordo com o número de materiais de partida e produtos de reação
Decomposição - uma reação na qual duas ou mais substâncias simples ou complexas são formadas a partir de uma substância complexa
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Composto- uma reação como resultado da qual mais uma substância complexa é formada a partir de duas ou mais substâncias simples ou complexas
NH 3 + HCl → NH 4 Cl
Substituição- uma reação que ocorre entre substâncias simples e complexas, na qual átomos de uma substância simples são substituídos por átomos de um dos elementos de uma substância complexa.
Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2
Intercâmbio- uma reação na qual duas substâncias complexas trocam suas partes constituintes
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Uma das reações de troca neutralizaçãoé uma reação entre um ácido e uma base que produz sal e água.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Por efeito térmico
As reações que ocorrem com a liberação de calor são chamadas reações exotérmicas.
C + O 2 → CO 2 + Q
2) As reações que ocorrem com a absorção de calor são chamadas reações endotérmicas.
N 2 + O 2 → 2NO – Q
Baseado na reversibilidade
Reversível– reações que ocorrem nas mesmas condições em duas direções mutuamente opostas.
As reações que ocorrem em apenas uma direção e terminam com a conversão completa das substâncias iniciais em substâncias finais são chamadas irreversível, neste caso, um gás, um precipitado ou uma substância ligeiramente dissociada – água – deveria ser liberado.
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Na 2 CO 3 +2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O
Reações redox– reações que ocorrem com uma mudança no estado de oxidação.
Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
E reações que ocorrem sem alterar o estado de oxidação.
HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O
5.Homogêneo reações, se as substâncias iniciais e os produtos da reação estiverem no mesmo estado de agregação. E heterogêneo reações, se os produtos da reação e as substâncias iniciais estiverem em diferentes estados de agregação.
Por exemplo: síntese de amônia.
Reações redox.
Existem dois processos:
Oxidação– É a doação de elétrons, com isso o estado de oxidação aumenta. Um átomo, molécula ou íon que doa um elétron é chamado agente redutor.
Mg 0 - 2e → Mg +2
Recuperação - o processo de adição de elétrons, como resultado, o estado de oxidação diminui. Um átomo, molécula ou íon que ganha um elétron é chamado agente oxidante.
S 0 +2e → S -2
O 2 0 +4e → 2O -2
Nas reações redox a seguinte regra deve ser observada: balanço eletrônico(o número de elétrons ligados deve ser igual ao número de elétrons doados; não deve haver elétrons livres). E também deve ser observado equilíbrio atômico(o número de átomos de mesmo nome no lado esquerdo deve ser igual ao número de átomos no lado direito)
Regras para escrever reações redox.
Escreva a equação da reação
Definir estados de oxidação
Encontre elementos cujo estado de oxidação muda
Escreva-os em pares.
Encontre o agente oxidante e o agente redutor
Escreva o processo de oxidação ou redução
Equalize os elétrons usando a regra do equilíbrio eletrônico (encontre o n.o.c.), organizando os coeficientes
Escreva a equação resumida
Coloque coeficientes na equação de uma reação química
KClO 3 → KClO 4 + KCl; N 2 + H 2 → NH 3 ; H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O; Al + O 2 = Al 2 O 3;
Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O; KClO 3 → KCl + O 2; P + N 2 O = N 2 + P 2 O 5;
NÃO 2 + H 2 O = HNO 3 + NÃO
. A taxa de reações químicas. Dependência da taxa de reações químicas da concentração, temperatura e natureza dos reagentes.
As reações químicas ocorrem em taxas diferentes. A ciência estuda a taxa de uma reação química, bem como identifica sua dependência das condições do processo - cinética química.
υ de uma reação homogênea é determinado pela mudança na quantidade de substância por unidade de volume:
υ =Δn / Δt ∙V
onde Δ n é a mudança no número de moles de uma das substâncias (na maioria das vezes a original, mas também pode ser um produto de reação), (mol);
V – volume de gás ou solução (l)
Como Δ n / V = ΔC (mudança na concentração), então
υ =Δ C / Δt (mol/l∙s)
υ de uma reação heterogênea é determinado pela mudança na quantidade de substância por unidade de tempo em uma superfície unitária de contato de substâncias.
υ =Δn / Δt ∙ S
onde Δ n – alteração na quantidade de substância (reagente ou produto), (mol);
Δt – intervalo de tempo (s, min);
S – área superficial de contato das substâncias (cm 2, m 2)
Por que as taxas de reações diferentes não são iguais?
Para que uma reação química comece, as moléculas das substâncias reagentes devem colidir. Mas nem toda colisão resulta numa reação química. Para que uma colisão leve a uma reação química, as moléculas devem ter energia suficientemente alta. As partículas que podem sofrer uma reação química após colisão são chamadas ativo. Eles têm excesso de energia em comparação com a energia média da maioria das partículas - energia de ativação E Agir . Há muito menos partículas ativas em uma substância do que com energia média; portanto, para que muitas reações comecem, o sistema deve receber alguma energia (um flash de luz, aquecimento, choque mecânico).
Barreira energética (valor E Agir) é diferente para diferentes reações, quanto mais baixo for, mais fácil e rápida será a reação.
2. Fatores que influenciam υ(número de colisões de partículas e sua eficiência).
1) Natureza dos reagentes: sua composição, estrutura => energia de ativação
▪ quanto menos E Agir, maior υ;
2) Temperatura: em t para cada 10 0 C, υ 2-4 vezes (regra de van't Hoff).
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
Tarefa 1. A taxa de uma certa reação a 0 0 C é igual a 1 mol/l ∙ h, o coeficiente de temperatura da reação é 3. Qual será a taxa desta reação a 30 0 C?
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
υ 2 =1∙3 30-0/10 = 3 3 =27 mol/l∙h
3) Concentração: quanto mais, mais frequentemente ocorrem colisões e υ. A temperatura constante para a reação mA + nB = C de acordo com a lei da ação das massas:
υ = k ∙ C A eu ∙ C B n
onde k é a constante de taxa;
C – concentração (mol/l)
Lei da ação de massa:
A taxa de uma reação química é proporcional ao produto das concentrações das substâncias reagentes, tomadas em potências iguais aos seus coeficientes na equação da reação.
Tarefa 2. A reação prossegue de acordo com a equação A + 2B → C. Quantas vezes e como a taxa de reação mudará quando a concentração da substância B aumentar 3 vezes?
Solução:υ = k ∙ C A m ∙ C B n
υ = k ∙ C A ∙ C B 2
υ 1 = k ∙ a ∙ b 2
υ 2 = k ∙ a ∙ 3 em 2
υ 1 / υ 2 = a ∙ em 2 / a ∙ 9 em 2 = 1/9
Resposta: aumentará 9 vezes
Para substâncias gasosas, a taxa de reação depende da pressão
Quanto maior a pressão, maior a velocidade.
4) Catalisadores– substâncias que alteram o mecanismo de reação, reduzem E Agir => υ .
▪ Os catalisadores permanecem inalterados após a conclusão da reação
▪ As enzimas são catalisadores biológicos, proteínas por natureza.
▪ Inibidores – substâncias que ↓ υ
1. Durante a reação, a concentração dos reagentes:
1) aumenta
2) não muda
3) diminui
4) não sei
2. Durante a reação, a concentração dos produtos:
1) aumenta
2) não muda
3) diminui
4) não sei
3. Para uma reação homogênea A + B → ... com um aumento simultâneo na concentração molar das substâncias iniciais em 3 vezes, a taxa de reação aumenta:
1) 2 vezes
2) 3 vezes
4) 9 vezes
4. A taxa da reação H 2 + J 2 → 2HJ diminuirá 16 vezes com uma diminuição simultânea nas concentrações molares dos reagentes:
1) 2 vezes
2) 4 vezes
5. A taxa da reação CO 2 + H 2 → CO + H 2 O com um aumento nas concentrações molares em 3 vezes (CO 2) e 2 vezes (H 2) aumenta:
1) 2 vezes
2) 3 vezes
4) 6 vezes
6. A taxa da reação C (T) + O 2 → CO 2 em V-const e aumentando as quantidades de reagentes em 4 vezes aumenta:
1) 4 vezes
4) 32 vezes
10. A taxa de reação A + B → ... aumentará quando:
1) diminuindo a concentração de A
2) concentração crescente de B
3) resfriamento
4) diminuição da pressão
7. A taxa de reação Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 é maior quando se utiliza:
1) pó de ferro, não aparas
2) limalha de ferro, não pó
3) H 2 SO 4 concentrado e H 2 SO 4 não diluído
4) não sei
8
. A taxa de reação 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 será maior se você usar:
1) Solução de H 2 O 2 a 3% e catalisador
2) Solução de H 2 O 2 a 30% e catalisador
3) solução de H 2 O 2 a 3% (sem catalisador)
4) solução a 30% de H 2 O 2 (sem catalisador)
Equilíbrio químico. Fatores que influenciam o equilíbrio de deslocamento. Princípio de Le Chatelier.
As reações químicas podem ser divididas de acordo com a direção em que ocorrem
▪ Reações irreversíveis proceda apenas em uma direção (reações de troca iônica com, ↓, MDS, combustão e algumas outras)
Por exemplo, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3
▪ Reações reversíveis nas mesmas condições, eles fluem em direções opostas (↔).
Por exemplo, N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3
O estado de uma reação reversível em que υ → = υ ← chamado químico equilíbrio.
Para que a reação na produção química ocorra da forma mais completa possível, é necessário deslocar o equilíbrio em direção ao produto. Para determinar como um determinado fator alterará o equilíbrio do sistema, use Princípio de Le Chatelier(1844):
Princípio de Le Chatelier: Se uma influência externa for exercida sobre um sistema em estado de equilíbrio (mudança t, p, C), então o equilíbrio mudará na direção que enfraquece essa influência.
O equilíbrio muda:
1) com C reage →,
em C prod ← ;
2) em p (para gases) - em direção a uma diminuição no volume,
em ↓ р – na direção de aumentar V;
se a reação prosseguir sem alterar o número de moléculas de substâncias gasosas, a pressão não afetará o equilíbrio neste sistema.
3) em t – em direção à reação endotérmica (- Q),
em ↓ t – em direção à reação exotérmica (+ Q).
Tarefa 3. Como devem ser alteradas as concentrações de substâncias, pressão e temperatura do sistema homogêneo PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 – Q para deslocar o equilíbrio para a decomposição de PCl 5 (→)
↓ C (PCl 3) e C (Cl 2)
Tarefa 4. Como o equilíbrio químico da reação 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q muda quando
a) aumento da temperatura;
b) aumento da pressão
1. Um método que desloca o equilíbrio da reação 2CuO(T) + CO Cu 2 O(T) + CO 2 para a direita (→) é:
1) aumento na concentração de monóxido de carbono
2) aumento na concentração de dióxido de carbono
3) diminuição da concentração de óxido fundido (I)
4) redução da concentração de óxido de cobre (II)
2. Na reação homogênea 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, com o aumento da pressão, o equilíbrio mudará:
2) certo
3) não se moverá
4) não sei
8. Quando aquecido, o equilíbrio da reação N 2 + O 2 2NO – Q:
1) irá se mover para a direita
2) irá se mover para a esquerda
3) não se moverá
4) não sei
9. Ao resfriar, o equilíbrio da reação H 2 + S H 2 S + Q:
1) irá se mover para a esquerda
2) irá se mover para a direita
3) não se moverá
4) não sei
Classificação de reações químicas em química inorgânica e orgânica
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Reações químicas- são processos pelos quais a partir de algumas substâncias se formam outras que diferem delas em composição e (ou) estrutura.
Classificação das reações:
De acordo com o número e composição dos reagentes e produtos da reação:
Reações que ocorrem sem alterar a composição da substância:
C (grafite) → C (diamante); P (branco) → P (vermelho).
Na química orgânica, estas são reações de isomerização - reações que resultam na formação de moléculas de outras substâncias da mesma composição qualitativa e quantitativa a partir de moléculas de uma substância, ou seja, com a mesma fórmula molecular, mas com estrutura diferente.
CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH-CH 3
n-butano 2-metilpropano (isobutano)
Reações que ocorrem quando a composição de uma substância muda:
Na química orgânica são reações de hidrogenação, halogenação, hidrohalogenação, hidratação, polimerização.
CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 – CH 2 OH
b) Reações de decomposição (em química orgânica, eliminação, eliminação) - reações durante as quais várias novas substâncias são formadas a partir de uma substância complexa:CH 3 – CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O
2KNO 3 →2KNO 2 + O 2
Na química orgânica, exemplos de reações de eliminação são desidrogenação, desidratação, desidrohalogenação e craqueamento.
c) Reações de substituição - reações durante as quais átomos de uma substância simples substituem átomos de algum elemento de uma substância complexa (na química orgânica, os reagentes e produtos de uma reação são frequentemente duas substâncias complexas).
CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl +HCl; 2Na+ 2H 2 O→ 2NaOH + H 2
Exemplos de reações de substituição que não são acompanhadas por uma mudança nos estados de oxidação dos átomos são extremamente poucos. Deve-se observar a reação do óxido de silício com sais de ácidos contendo oxigênio, que correspondem a óxidos gasosos ou voláteis:
CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5
d) Reações de troca - reações durante as quais duas substâncias complexas trocam seus componentes:
NaOH + HCl → NaCl + H2O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O
Ao alterar os estados de oxidação dos elementos químicos que formam substâncias
Reações que ocorrem com uma mudança nos estados de oxidação, ou ORR:
∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (processo de oxidação, elemento – agente redutor),
8HNO 3 + 3Cu → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Química Inorgânica:
C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH –CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH
Reações que ocorrem sem alterar os estados de oxidação dos elementos químicos:
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O
Por efeito térmico
As reações exotérmicas ocorrem com liberação de energia:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q
As reações endotérmicas ocorrem com a absorção de energia:
C 12 H 26 → C 6 H 14 + C 6 H 12 - Q
De acordo com o estado de agregação das substâncias reagentes
Reações heterogêneas são reações durante as quais os reagentes e os produtos da reação estão em diferentes estados de agregação:
CaC 2 (sólido) + 2H 2 O (l) → Ca (OH) 2 (solução) + C 2 H 2 (g)
Reações homogêneas são reações durante as quais os reagentes e os produtos da reação estão no mesmo estado de agregação:
2C 2 H 2 (g) + 5O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Por participação catalisadora
Reações não catalíticas que ocorrem sem a participação de um catalisador:
Reações catalíticas envolvendo catalisadores:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
Em direção a
As reações irreversíveis ocorrem sob estas condições em apenas uma direção:
As reações reversíveis sob estas condições ocorrem simultaneamente em duas direções opostas: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3
De acordo com o mecanismo de fluxo
Mecanismo radical.
Ocorre uma clivagem de ligação homolítica (igual). Durante a clivagem hemolítica, o par de elétrons que forma a ligação é dividido de tal forma que cada uma das partículas resultantes recebe um elétron. Nesse caso, formam-se radicais - partículas sem carga com elétrons desemparelhados. Os radicais são partículas muito reativas; as reações que os envolvem ocorrem na fase gasosa em alta velocidade e muitas vezes com explosão.
As reações radicais ocorrem entre os radicais e as moléculas formadas durante a reação:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl +HCl
Exemplos: reações de combustão de substâncias orgânicas e inorgânicas, síntese de água, amônia, reações de halogenação e nitração de alcanos, isomerização e aromatização de alcanos, oxidação catalítica de alcanos, polimerização de alcenos, cloreto de vinila, etc.
Mecanismo iônico.
Ocorre uma clivagem da ligação heterolítica (desigual), com ambos os elétrons da ligação permanecendo com uma das partículas previamente ligadas. Partículas carregadas (cátions e ânions) são formadas.
As reações iônicas ocorrem em soluções entre íons que já estão presentes ou formados durante a reação.
Por exemplo, na química inorgânica esta é a interação de eletrólitos em solução; na química orgânica são reações de adição a alcenos, oxidação e desidrogenação de álcoois, substituição de um grupo álcool e outras reações que caracterizam as propriedades de aldeídos e ácidos carboxílicos.
De acordo com o tipo de energia que inicia a reação:
As reações fotoquímicas ocorrem quando expostas a quanta de luz. Por exemplo, a síntese de cloreto de hidrogênio, a interação do metano com o cloro, a produção de ozônio na natureza, os processos de fotossíntese, etc.
As reações de radiação são iniciadas por radiação de alta energia (raios X, raios γ).
As reações eletroquímicas são iniciadas por corrente elétrica, como na eletrólise.
As reações termoquímicas são iniciadas pela energia térmica. Estas incluem todas as reações endotérmicas e muitas reações exotérmicas que requerem calor para serem iniciadas.
>> Química: Tipos de reações químicas em química orgânica
As reações de substâncias orgânicas podem ser formalmente divididas em quatro tipos principais: substituição, adição, eliminação (eliminação) e rearranjo (isomerização). É óbvio que toda a variedade de reações de compostos orgânicos não pode ser reduzida ao quadro da classificação proposta (por exemplo, reações de combustão). No entanto, tal classificação ajudará a estabelecer analogias com as classificações de reações que ocorrem entre substâncias inorgânicas que já lhe são familiares no curso de química inorgânica.
Normalmente, o principal composto orgânico envolvido em uma reação é chamado de substrato, e o outro componente da reação é convencionalmente considerado o reagente.
Reações de substituição
As reações que resultam na substituição de um átomo ou grupo de átomos na molécula original (substrato) por outros átomos ou grupos de átomos são chamadas de reações de substituição.
As reações de substituição envolvem compostos saturados e aromáticos, como, por exemplo, alcanos, cicloalcanos ou arenos.
Vamos dar exemplos de tais reações.
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Tipos de reações químicas em química inorgânica
A) Classificação de acordo com a quantidade de substâncias iniciais:
Decomposição – como resultado desta reação, a partir de uma substância complexa existente, formam-se duas ou mais substâncias simples e também complexas.
Exemplo: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2Composto - esta é uma reação na qual duas ou mais substâncias simples, bem como complexas, formam uma, porém mais complexa.
Exemplo: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3
Substituição - esta é uma certa reação química que ocorre entre algumas substâncias simples e também complexas. Os átomos de uma substância simples, nesta reação, são substituídos por átomos de um dos elementos encontrados na substância complexa.Exemplo: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2
Intercâmbio - Esta é uma reação em que duas substâncias de estrutura complexa trocam suas partes.Exemplo: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2
B) Classificação por efeito térmico:
Reações exotérmicas - Estas são certas reações químicas nas quais o calor é liberado.
Exemplos:S + O 2 → SO 2 + Q
2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 +6H 2 O + Q
Reações endotérmicas - Estas são certas reações químicas nas quais o calor é absorvido. Via de regra, estas são reações de decomposição.
Exemplos:
CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 – QO calor liberado ou absorvido como resultado de uma reação química é chamado efeito térmico.
As equações químicas que indicam o efeito térmico de uma reação são chamadas termoquímico.
B) Classificação por reversibilidade:
Reações reversíveis - são reações que ocorrem nas mesmas condições em direções mutuamente opostas.Exemplo: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3
Reações irreversíveis - são reações que ocorrem em apenas uma direção e também terminam com o consumo completo de todas as substâncias iniciais. Nessas reações, libera há gás, sedimentos, água.
Exemplo: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2D) Classificação por mudança no estado de oxidação:
Reações redox – durante essas reações, ocorre uma mudança no estado de oxidação.Exemplo: Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.
Não redox – reações sem alterar o estado de oxidação.Exemplo: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.
D) Classificação por fase:
Reações homogêneas – reações que ocorrem em uma fase, quando as substâncias iniciais e os produtos da reação apresentam o mesmo estado de agregação.Exemplo: H 2 (gás) + Cl 2 (gás) → 2HCL
Reações heterogêneas – reações que ocorrem na interface, nas quais os produtos da reação e as substâncias iniciais apresentam diferentes estados de agregação.
Exemplo: CuO+ H 2 → Cu+H 2 OClassificação por uso de catalisador:
Um catalisador é uma substância que acelera uma reação. Uma reação catalítica ocorre na presença de um catalisador, uma reação não catalítica ocorre sem catalisador.
Exemplo: 2H 2 0 2 MnO2 → Catalisador 2H 2 O + O 2 MnO 2A interação do álcali com o ácido ocorre sem catalisador.
Exemplo: KOH + HCl → KCl + H2OInibidores são substâncias que retardam uma reação.
Os próprios catalisadores e inibidores não são consumidos durante a reação.Tipos de reações químicas em química orgânica
Substituição é uma reação durante a qual um átomo/grupo de átomos na molécula original é substituído por outros átomos/grupos de átomos.
Exemplo: CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HClAdesão - São reações nas quais várias moléculas de uma substância se combinam em uma. As reações de adição incluem:
- A hidrogenação é uma reação durante a qual o hidrogênio é adicionado a uma ligação múltipla.
Exemplo: CH 3 -CH = CH 2 (propeno) + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3 (propano)
Hidrohalogenação– reação que adiciona haleto de hidrogênio.
Exemplo: CH 2 = CH 2 (eteno) + HCl → CH 3 -CH 2 -Cl (cloroetano)
Os alcinos reagem com haletos de hidrogênio (cloreto de hidrogênio, brometo de hidrogênio) da mesma forma que os alcenos. A adição numa reação química ocorre em 2 etapas e é determinada pela regra de Markovnikov:
Quando ácidos próticos e água são adicionados a alcenos e alcinos assimétricos, um átomo de hidrogênio é adicionado ao átomo de carbono mais hidrogenado.
O mecanismo desta reação química. Formado no 1º estágio rápido, o complexo p no 2º estágio lento gradualmente se transforma em um complexo s - um carbocátion. Na 3ª etapa ocorre a estabilização do carbocátion - ou seja, a interação com o ânion bromo:
I1, I2 são carbocátions. P1, P2 - brometos.
Halogenação - uma reação na qual é adicionado um halogênio. A halogenação também se refere a todos os processos pelos quais átomos de halogênio são introduzidos em compostos orgânicos. Este conceito é usado em “sentido amplo”. De acordo com este conceito, distinguem-se as seguintes reações químicas baseadas na halogenação: fluoração, cloração, bromação, iodação.Os derivados orgânicos contendo halogênio são considerados os compostos mais importantes utilizados tanto na síntese orgânica quanto como produtos alvo. Os derivados halogênios de hidrocarbonetos são considerados produtos iniciais em um grande número de reações de substituição nucleofílica. Quanto ao uso prático de compostos contendo halogênio, eles são utilizados na forma de solventes, por exemplo, compostos contendo cloro, refrigerantes - derivados de clorofluoro, freons, pesticidas, produtos farmacêuticos, plastificantes, monômeros para a produção de plásticos.
Hidratação– reações de adição de uma molécula de água através de uma ligação múltipla.Polimerização é um tipo especial de reação em que moléculas de uma substância com peso molecular relativamente baixo se ligam umas às outras, formando posteriormente moléculas de uma substância com alto peso molecular.
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Legendas dos slides:
Classificação das reações químicas
As reações químicas são processos químicos pelos quais, a partir de algumas substâncias, se formam outras que diferem delas em composição e (ou) estrutura. Durante as reações químicas, ocorre necessariamente uma mudança nas substâncias, nas quais ligações antigas são quebradas e novas ligações são formadas entre os átomos. Sinais de reações químicas: O gás é liberado Um precipitado se formará 3) Ocorre uma mudança na cor das substâncias Calor e luz são liberados ou absorvidos
Reações químicas em química inorgânica
Reações químicas em química inorgânica
Reações químicas em química inorgânica 1. Ao alterar os estados de oxidação dos elementos químicos: Reações redox: As reações redox são reações que ocorrem com uma mudança nos estados de oxidação dos elementos. Intermolecular é uma reação que ocorre com uma mudança no estado de oxidação dos átomos em diferentes moléculas. -2 +4 0 2H 2 S + H 2 SO 3 → 3S + 3H 2 O +2 -1 +2,5 -2 2Na 2 S 2 O 3 + H 2 O 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaOH
Reações químicas em química inorgânica 1. Alterando os estados de oxidação dos elementos químicos que formam substâncias: Reações redox: 2. Intramolecular - é uma reação que ocorre com uma mudança no estado de oxidação de diferentes átomos em uma molécula. -3 +5 t 0 +3 (NH4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 +4H 2 O A desproporção é uma reação que ocorre com aumento e diminuição simultâneos do estado de oxidação dos átomos do mesmo elemento . +1 +5 -1 3NaClO → NaClO 3 + 2NaCl
2.1. Reações que ocorrem sem alterar a composição das substâncias Na química inorgânica, tais reações incluem os processos de obtenção de modificações alotrópicas de um elemento químico, por exemplo: C (grafite) C (diamante) 3O 2 (oxigênio) 2O 3 (ozônio) Sn ( estanho branco) Sn (estanho cinza) S (rômbico) S (plástico) P (vermelho) P (branco) Reações químicas em química inorgânica 2. De acordo com o número e composição das substâncias reagentes:
Reações químicas em química inorgânica 2. Pelo número e composição dos reagentes: 2.2. Reações que ocorrem com uma mudança na composição de uma substância As reações compostas são reações nas quais uma substância complexa é formada a partir de duas ou mais substâncias. Na química inorgânica, toda a variedade de reações compostas pode ser considerada usando o exemplo da reação de produção de ácido sulfúrico a partir do enxofre: a) obtenção de óxido de enxofre (IV): S + O 2 SO 2 - uma substância complexa é formada a partir de dois substâncias simples, b) obtenção de óxido de enxofre (VI ): 2 SO 2 + O 2 2SO 3 - uma substância complexa é formada a partir de uma substância simples e uma substância complexa, c) produção de ácido sulfúrico: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - uma substância complexa é formada a partir de duas substâncias complexas.
Reações químicas em química inorgânica 2. De acordo com o número e composição das substâncias reagentes: 2. As reações de decomposição são aquelas reações nas quais várias novas substâncias são formadas a partir de uma substância complexa. Na química inorgânica, toda a variedade de tais reações pode ser considerada no bloco de reações para produção de oxigênio por métodos laboratoriais: a) decomposição do óxido de mercúrio(II): 2HgO t 2Hg + O 2 - de uma substância complexa dois simples uns são formados. b) decomposição do nitrato de potássio: 2KNO 3 t 2KNO 2 + O 2 - de uma substância complexa formam-se uma simples e uma complexa. c) decomposição do permanganato de potássio: 2 KMnO 4 → t K 2 MnO 4 + MnO 2 +O 2 - a partir de uma substância complexa formam-se dois complexos e um simples.
Reações químicas em química inorgânica 2. De acordo com o número e composição das substâncias reagentes: 3. As reações de substituição são aquelas reações em que átomos de uma substância simples substituem átomos de algum elemento em uma substância complexa. Na química inorgânica, um exemplo de tais processos é um bloco de reações que caracteriza as propriedades dos metais: a) interação de metais alcalinos ou alcalino-terrosos com água: 2 Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 b) interação de metais com ácidos em solução: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 c) interação de metais com sais em solução: Fe + Cu SO 4 = FeSO 4 + Cu d ) metalotermia: 2Al + Cr 2 O 3 t Al 2 O 3 + 2Cr
4. Reações de troca são aquelas reações em que duas substâncias complexas trocam suas partes constituintes.Essas reações caracterizam as propriedades dos eletrólitos e em soluções procedem de acordo com a regra de Berthollet, ou seja, somente se o resultado for a formação de um precipitado, gás ou levemente substância dissociante (por exemplo, H 2 O). No inorgânico, pode ser um bloco de reações que caracterizam as propriedades dos álcalis: a) reação de neutralização, que ocorre com a formação de sal e água: NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O ou na forma iônica: OH - + H + = H 2 O b ) reação entre álcali e sal, que ocorre com formação de gás: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 + 2 H 2 O c) reação entre álcali e sal , que ocorre com a formação de um precipitado: Cu SO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4 Reações químicas em química inorgânica 2. De acordo com o número e composição das substâncias reagentes:
Reações químicas em química inorgânica 3. Segundo o efeito térmico: 3.1. Reações exotérmicas: As reações exotérmicas são reações que ocorrem com a liberação de energia no ambiente externo. Isso inclui quase todas as reações compostas. As reações exotérmicas que ocorrem com liberação de luz são classificadas como reações de combustão, por exemplo: 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + Q 3.2. Reações endotérmicas: As reações endotérmicas são reações que ocorrem com a absorção de energia no ambiente externo. Estes incluem quase todas as reações de decomposição, por exemplo: Calcinação de calcário: CaCO 3 t CaO + CO 2 - Q
Reacções químicas em química inorgânica 4. Reversibilidade do processo: 4.1. Reações irreversíveis: As reações irreversíveis ocorrem em apenas uma direção sob determinadas condições. Tais reações incluem todas as reações de troca acompanhadas pela formação de um precipitado, gás ou substância ligeiramente dissociada (água) e todas as reações de combustão: S + O 2 SO 2; 4P + 5O 2 2P 2 O 5 ; Cu SO 4 + 2KOH Cu(OH) 2 + K 2 SO 4 4.2. Reações reversíveis: As reações reversíveis sob determinadas condições ocorrem simultaneamente em duas direções opostas. A esmagadora maioria dessas reações é. Por exemplo: 2 SO 2 + O 2 2SO 3 N 2 +3H 2 2NH 3
Catalisadores são substâncias que participam de uma reação química e mudam sua velocidade ou direção, mas ao final da reação permanecem inalteradas qualitativa e quantitativamente. 5.1. Reações não catalíticas: Reações não catalíticas são reações que ocorrem sem a participação de um catalisador: 2HgO t 2Hg + O 2 2Al + 6HCl t 2AlCl 3 + 3H 2 5.2.Reações catalíticas: Reações catalíticas são reações que ocorrem com a participação de um catalisador: t ,MnO 2 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 P,t CO + NaOH H-CO-ONa Reações químicas em química inorgânica 5. Envolvimento do catalisador
Reações químicas em química inorgânica 6. Presença de interface de fase 6.1. Reações heterogêneas: Reações heterogêneas são reações nas quais os reagentes e produtos de reação estão em diferentes estados de agregação (em diferentes fases): FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO 2 (g) + Q 2 Al (s) + 3С u С l 2 (solução) = 3С u(s) + 2AlCl 3 (solução) CaC 2 (s) + 2H 2 O (l) = C 2 H 2 + Ca( OH) 2 (solução ) 6.2. Reações homogêneas: Reações homogêneas são reações nas quais os reagentes e produtos de reação estão no mesmo estado de agregação (na mesma fase): 2C 2 H 6 (g) + 7O 2 (g) 4CO 2 (g) + 6H 2 O (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) + Q H 2 (g) + F 2 (g) = 2HF (g)
