Reakcije koje se javljaju u neomomogenom mediju nazivaju se ... Vrste reakcija u kemiji

Sve suvremene kemije ne bave se ništa više od proučavanja uvjeta za interakciju tvari među sobom, ili, u znanstvenim terminima, različitih tipova kemijskih reakcija. Jedna od glavnih svojstava materije jest kretanje. Fenomen pojavljivanja novih spojeva kao rezultat rekombinacije atoma reagensa, koji karakteriziraju sve tipove reakcija u kemiji, upravo je rezultat sposobnosti pokretanja elementarnih čestica. Atomsko-molekularna teorija, stvorena još u 18. stoljeću, još uvijek je teoretska osnova za razvrstavanje različitih vrsta reakcija. Kako bi se industrijski dobivale kemijski proizvodi potrebni za ljudsko društvo, nužno je proučiti načela izvođenja tehnoloških procesa i biti u mogućnosti upravljati njima.

Zbog toga je potrebno znati savršeno svojstva kemijskih reakcija na kojima se nalaze. Naš se članak bavi uvjetima interakcije između različitih vrsta tvari: kiselina, soli, baza i oksida. Zatim definiramo glavne vrste kemijskih reakcija, dajući konkretne primjere.

Homogena i heterogena okolina

Kemija se bavi proučavanjem objekata u fizičkom svijetu, koji su u tri od četiri moguća oblika postojanja tvari: plinoviti, čvrsti i tekući. Ako početni spojevi koji reagiraju imaju istu fazu, na primjer plinoviti plin, kao u procesu dobivanja vode iz vodika i kisika, tada će ova vrsta interakcije biti homogena. A reakcije koje se javljaju u nekom nehomogenom mediju nazivaju se heterogene. To, na primjer, zamjena aktivnog metala - natrija, kalija, magnezija, u čvrstom kristalnom stanju, vodikovih atoma iz otopine kloridne kiseline. Utječe li agregatno stanje reaktanata na parametre kemijski proces, na primjer, njegov najvažniji pokazatelj je brzina? Ispalo je da da. I glavna uloga u ovom slučaju je konvekcija - pomicanje mase tekućine ili plina na površini katalizatora.

Heterogena kataliza

Izračun faze reagensa je neophodan za provedbu velikih kemijsko-tehnoloških procesa. Većina ih je zbog uporabe heterogenih katalizatora i javljaju se u ne-homogenom mediju na površini katalizatora. Njegova aktivnost je izravno proporcionalna području na kojem su kontaktirane molekule inicijalnih spojeva. Zbog toga se katalizator u obliku praha nanosi na ploče azbesta ili pumice koji imaju poroznu strukturu. Obično se cijeli proces provodi prema principu aktivnih intermedijarnih spojeva, predstavljenih površinskim kompleksima same katalizatora i reagensa. Kao što se sjećamo, višestupne reakcije koje se javljaju u nekohomogenom mediju nazvanu su heterogene. Oni završavaju formiranjem pravih proizvoda, ali sam katalizator se ne gubi u ovom slučaju.

Oksidacija amonijaka

Prema gore opisanom mehanizmu, dolazi do tehnološkog procesa dobivanja nitratne kiseline oksidacijom amonijaka. Na početku 20. stoljeća predložio je ruski kemijski inženjer I. Andreev, koji je otac dušične industrije u Rusiji. Kao katalizator je upotrijebljena platina mreža na kojoj je smjesa zraka i amonijaka zagrijana do 750 °. Dušična kiselina je dobivena kao rezultat tri uzastopne kemijske reakcije, čiji uvjeti prolaze ovisno o čistoći katalizatora. Stoga je platinska mreža stalno čista od štetnih nečistoća: prašina i sumporovodika.

Razvrstavanje kemijskih fenomena

Tvari koje nas okružuju podložne su različitim promjenama. Ako se tiču ​​samo agregatnog stanja i ne utječu na kvalitativni sastav molekula, tada se takvi fenomeni nazivaju fizički fenomeni. Na primjer, taljenje krutog željeza, kipuće vode prije stvaranja pare, itd. Ovi i drugi slični fenomeni proučavaju se tijekom fizike. Ali isto elektrolize vode koja dolazi iz stvaranja jednostavnih tvari - plinova kisika i vodika magnezija izgaranje vrpce - različite vrste reakcije u kemiji. One dovode do pojave novih spojeva, pod uvjetom da se elementarni sastav reagirajućih tvari očuva i klasificira prema različitim kriterijima. Razmotrimo ih dalje.

Promjena količine reagensa i reakcijskih proizvoda

Kemijske interakcije pretpostavljaju redistribuciju atoma koji čine molekule početnih spojeva. Prema ovom principu, klasifikacija je reakcije dekompozicije, vezu, razmjenu i zamjenu. Razgradnja kalcijevog karbonata tijekom pečenja tipičan je primjer heterogene reakcije čija brzina ovisi o kontaktnom području dviju faza: čvrste i plinovite. Razmjena reakcije između bazičnog oksida CuO i sulfatne kiseline također se javlja u području dodirivanja otopine sa čvrstim bakrenim oksidom. Industrijska proizvodnja sumporne kiseline iz sumpornog trioksida i vode pokazuje mehanizam interakcije u kojem se proizvodi jedna od dvije tvari (reakcija spoja). Reakcija neutralizacije koja dovodi do stvaranja vode je poseban slučaj metaboličkih procesa, on je raširen u životinjskim i ljudskim stanicama.

Zamjena u anorganskim i organskim spojevima

Sjetite se da se reakcije koje se javljaju u nekom nehomogenom mediju naziva heterogenim. Poznato je iz kolegija kemije u srednjoj školi da je sposobnost magnezijskih žetona da reagiraju s otopinom kloridne kiseline. In vitro u ovom trenutku dolazi do brze emisije plinskih mjehurića. Ovo je vodik proizveden kao rezultat supstitucijske reakcije, drugi proizvod ovog postupka je otopina magnezijevog klorida. Prema sposobnosti metalnih atoma da zamjenjuju vodik u kiseloj molekuli odličan ruski kemičar NN Beketov, stvorene su brojne metalne aktivnosti. Procesi supstitucije naširoko su korišteni u organskoj kemiji. To je halogeniranje zasićenih ugljikovodika, nitriranje benzena itd.

Svojstva kemijskih reakcija

Nastavljajući proučavati interakciju tvari među sobom, obratimo se onima koji su praćeni apsorpcijom ili oslobađanjem energije u obliku topline. Ova klasifikacija uključuje egzotermne i endotermne reakcije, koje uz samu jednadžbu sadrže indeks - toplinski učinak reakcije Delta H. Za postupak dobivanja klorovodika iz jednostavnih plinovitih tvari: klor i vodik, Delta-H je negativan, tj. Sama reakcija je egzotermna i tijekom oksidacije dušika u njegov monoksid Delta-H = 90,4 kJ, u ovom slučaju reakcija je endotermna, koja se provodi uz apsorpciju topline.

Kao što znamo, reakcije koje se javljaju u nekom nehomogenom mediju nazvanu su heterogene. Oni imaju važnu ulogu ne samo u tehnološkim procesima industrijske proizvodnje kemijskih proizvoda već iu divljini. To su procesi ulaska vode u korijene dlake, otapanje mineralnih gnojiva i njihovu apsorpciju biljaka, difuziju kisika i ugljični dioksid u tlu.

U ovom radu proučavali smo vrste reakcija u kemiji i utvrdili njihovo praktično značenje.