Основні типи хімічних реакцій

У хімічних реакціях з одних речовин виходять інші. Вихідні речовини, що вступають у хімічну реакцію, називаються реагентами, а нові, які утворюються внаслідок такої реакції, — продуктами реакції.

Хімічні реакції, а разом з тим і хімічні рівняння, які їх відображають, різноманітні. Проте майже всі хімічні реакції можна звести до чотирьох основних типів:

• реакції сполучення

• реакції розкладу

• реакції заміщення

• реакції обміну

Реакції сполучення - до цього типу відносять реакції, при яких з молекул двох або кількох простих чи складних речовин утворюються молекули одної складної речовини.

Наприклад:

• Fe + S = FeS

• CaO + H₂O = Ca(OH)₂

• SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Реакція розкладу — хімічна реакція, під час якої з молекул одної складної речовини утворюються молекули кількох простих або складних речовин.

Наприклад:

• Ca(OH)₂ = CaO + H₂O

• 2HgO = 2Hg + O₂ ↑

• ZnCO₃=ZnO+CO₂ ↑

Реакція обміну – це реакція, у процесі якої дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами.

Наприклад:

СаCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl

KOH + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ ↓ + 2HCl

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Хімічна сполука є речовиною, молекули якої складаються з атомів двох або більше хімічних елементів сполучених між собою тим чи іншим типом хімічного зв’язку, на відміну від простих речовин. Зазвичай це молекула, яка може визначатися певною хімічною формулою. Складних речовин незрівнянно більше, ніж простих. Якщо простих речовин тепер відомо понад 400, то складних речовин в неорганічній хімії — понад 50 тис., а в органічній хімії — близько 3 млн.Сполуки можуть мати різні фази існування. Всі сполуки можуть існувати у твердому стані. Речовини можуть бути рідиною, газом або плазмою. Вони можуть розпадатися до менших сполук або до атомів при певних температурах (температура розпаду).

Білет № 13

1) Див Б1 П1

2) K +1

3)

Білет № 14

1) Див Б4 П1

2) Див Б2 П2

3)

Білет № 15

1)

2) C (+2), +4 3) Див Б5 ПЗ

Білет № 16

1) Див Б2 П1

2) Див Б2 П2 3) НАСИЧЕНІ ВУГЛЕВОДНІ (алкани, парафіни) — вуглеводні аліфатичного ряду, в молекулах яких атоми карбону зв’язані між собою простими ковалентними зв’язками. Загальна формула C_nH_2n + 2. Н.в. складають гомологічний ряд, першим представником якого є метан (таблиця). Атоми карбону в Н.в. можуть бути зв’язані між собою послідовно, складаючи нерозгалужений ланцюг, а починаючи з вуглеводня С₄Н₁₀, можуть мати як нерозгалужений, так і розгалужений ланцюг. Алкани з нерозгалуженим ланцюгом атомів карбону називають нормальними (н-алкани). Назви всіх членів гомологічного ряду мають групове закінчення -ан.

Ненасичені вуглеводні етиленового ряду, їхні назви походять від назв відповідних насичених вуглеводнів, в яких закінчення -ан замінено закінченням -ілен (або -илен). В таблиці наведені назви і будова деяких етиленових вуглеводнів.Молекула наступного члена гомологічного ряду відрізняється від молекули попереднього, як і в ряді насичених вуглеводнів, на гомологічну різницю СН₂. У молекулах етиленових вуглеводнів на два атоми водню менше, ніж у молекулах відповідних насичених вуглеводнів, внаслідок наявності подвійного зв'язку. Склад етиленових вуглеводнів виражається загальною формулою С_nН_2n.Нижчі етиленові вуглеводні (етилен, пропілен і бутилен) при звичайній температурі — гази, вуглеводні із складом від С₅Н₁₀ до С₁₇Н₃₄ — рідини, а починаючи з вуглеводню С₁₈Н₃₆ і вищі — тверді речовини. У воді етиленові вуглеводні, як і вуглеводні ряду метану, нерозчинні, але в спирті та інших органічних розчинниках розчиняються.

У хімічному відношенні гомологи етилену досить активні. Подібно до етилену вони легко окислюються, вступають у реакції приєднання і полімеризації. Хімічна активність етиленових вуглеводнів обумовлюється наявністю у їх молекулах подвійного зв'язку.

Білет № 17

1)Див Б2 П2

2) B -3, +3

3) Див Б7 П3

Білет № 18

1) Див Б8 П1

2) Див Б2 П2

3) Див Б1 П3

силіцій (Si)– хімічний елемент.. утворює темно-сірі зі смолистим блиском крихкі кристали, ґратка гранецентрована кубічна типу алмазу. Вільний силіцій може бути в аморфному і кристалічному стані. Аморфний силіцій — бурий порошок, а кристалічний має сірий колір і металічний блиск. Електричного струму чистий силіцій майже зовсім не проводить.

Силіцій належить до головної підгрупи четвертої групи періодичної системи Менделєєва. У його зовнішньому електронному шарі чотири електрони, тому атоми силіцію при хімічних реакціях можуть прилучати недостаючі їм до завершення шару чотири електрони або віддавати іншим елементам свої чотири валентні електрони. Тому силіцій проявляє ступінь окиснення або -4, або +4. Більш типовим для нього є позитивний ступінь окиснення.

Силіцій застосовується головним чином для виробництва різних сплавів.

Силіцій широко застосовують як напівпровідниковий матеріал в електронній та радіотехнічній промисловості.

Білет № 19

1. Див Б1 П1

2. Be +2

3. Див Б9 П3

Білет № 20

1. Природні, штучні та синтетичні полімери.

^{Полімери — природні та штучні сполуки, молекули яких складаються з великого числа повторюваних однакових або різних за будовою атомних груповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами.}

^{Полімери можна поділити за походженням на природні, штучні і синтетичні.}

^{природні полімери дорогі і дефіцитні. Для їх заміни створені штучні, що їх одержують хімічною обробкою природних речовин, і синтетичні полімери, що утворюються в результаті синтезу з простіших речовин.}

^{Як правило, можна підібрати, чи навіть спеціально синтезувати полімер, що має для конкретного застосування кращі властивості, ніж відомі природні.}

^{2 Див Б2 П2}

^{Білет № 21}

^{1 Див Б1 П1}

^{2 S -2, +2, +4, +6}

^{3 Див Б20 П1}

Білет № 22

1. Див Б6 П1

2 Див Б2 П2

3. Див Б2 П3

4. Задача. Виходячи із закінчення електронної формули поясніть, в якому періоді, групі й підгрупі знаходиться елемент та які його найхарактерніші хімічні властивості

a)… 3d⁸ 4s²; b) …4s²4p⁶; c) …4p⁶ 5s².

a) Ni (№28)

Білет № 23

1 Див Б1 П1

2 N -3, -2, -1, (+1), +2, +3, +4, +5

3 Див Б8 П1

Білет № 24

1. Неорганічні сполуки і матеріали у поліграфічному виробництві.

Для виготовлення друкарської фарби використовують неорганічні пігменти – здебільшого водонерозчинні солі та оксиди деяких металів у дуже подрібненому стані. Вони здавна використовувались, тому що є дешевими, світло- та термостійкими, але менш інтенсивні, ніж органічні і мають невеликий вибір кольорів. У поліграфії найчастіше використовують чорну фарбу. Пігментом для її виготовлення є сажа (за складом – майже чистий вуглець). До білих пігментів можна віднести довоокис титану, окис цинку, гідроксид алюмінііюю Для складання форм високого друку (друкарські шрифти, лінотипні рядки,стереотипи) вик. матеріали, які відливаються під тиском у відповідних формах (матрицях), наприклад, свинцеві сплави. Вони мають низьку температуру плавлення, хімічну стійкість до фарб і змивальних речовин, проте вони є дорогими. Для виготовлення друкарських форм використовують цинкові, алюмінієві та сталеві пластини. Вони повинні мати дрібнозернисту, однорідну будову і рівномірну товщину.

2 Див Б2 П2

3 Див Б2 П3

Білет № 25

1.Див Б1 П1

2. O -2

3. Див. Б5 П3

Білет № 26

1.Див Б2 П1, Див Б10 П3

2.Див Б2 П2

3. Див. Б2 П3

Білет № 27

1.Див Б2 П1, Б7 П1

2. F -1, (+1), P -3, +1, +3, +5

3. 3.Основні способи класифікації органічних реакцій:

– за типом перетворень органічних сполук;

– за типом розриву хімічних зв’язків;

– за типом взаємодіючих реагентів.

Класифікація органічних реакцій за типом перетворень органічних сполук

1. Реакції заміщення , характерні для алканів (насичених вуглеводнів).

За механізмом реакція може бути: – електрофільного заміщення; – нуклеофільного заміщення та – радикального заміщення.

2. Реакції приєднання (характерні, наприклад, для алкенів і алкінів (ненасичених вуглеводнів).

За механізмом реакція може бути: – електрофільного приєднання; – нуклеофільного приєднання та – радикального приєднання.

3. Реакції відщеплення (елімінування)

4. Реакції дисоціації та рекомбінації.

5. Реакції окиснення та відновлення

6. Реакції ізомеризації та перегрупування

7. Реакції полімеризації.

Відмічені основні типи реакцій можуть здійснюватись із збереженням або зміною числа атомів Карбону в вуглеводневому ланцюзі.

Класифікація органічних реакцій за типом розриву хімічних зв’язків

1. Гетеролітичні, при яких розрив зв'язку в молекулі відбувається несиметрично і електрони залишаються спареними.

2. Гомолітічні, в яких відбувається симетричний розрив зв'язку, внаслідок чого утворюються радикали. Залежно від типа атакуючого реагенту гетеролітичні реакції можуть бути нуклеофільнимі (позначаються символом N) і електрофільними (позначаються символом Е).

Реа́кції замі́щення — це тип реакцій, при якому один атом речовини заміщуюється іншим.

Приклади:

CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu

2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂

2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

Реакції ізомеризації або перегрупування У органічному з'єднанні відбувається перехід (міграція) окремих атомів або груп атомів від однієї ділянки молекули до іншого без зміни її якісного і кількісного складу:

А В

Білет № 28

1. Див Б8 П1

2. Див Б2 П2

3. Див Б2 П3

Білет № 29

1 Див Б3 П3

2. Si -4, (+2), +4

3. Реа́кція полімериза́ції (рос. полимеризация, англ. polymerization, нім. Polymerisation f) — реакція сполучення кількох молекул в одну без зміни елементарного складу вихідних речовин.

Полімеризація — утворення високомолекулярних сполук (полімерів) з низькомолекулярних сполук (мономерів). Утворений полімер має такий же елементний склад, як і вихідна речовина (мономер).

Здатність молекул до полімеризації обумовлюється наявністю подвійних або потрійних зв'язків, які розриваються і переходять в одинарні. Сполучення мономерів у полімери відбувається за місцем розриву подвійних чи потрійних зв'язків. Полімерні матеріали і продукти їх переробки — каучук, пластмаси і синтетичне волокно — знаходять в сучасній техніці і побуті дуже широке і різноманітне застосування. В основі виробництва цих матеріалів лежать реакції полімеризації.

Поліконденсація — ступінчастий процес утворення макромолекул шляхом взаємодії реакційних центрів усіх реагентів системи, яка включає бі- або поліфункціональні з'єднання. Зростання макромолекул відбувається шляхом хімічної взаємодії функціональних груп молекул мономерів одна з одною і з n-мерами, які накопичуються в ході реакції, а також молекул n-мерів між собою.

Полімер — природні та штучні сполуки, молекули яких складаються з великого числа повторюваних однакових або різних за будовою атомних груповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами

Білет № 30

1. Див Б10 П1

2. Див Б2 П2