Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
LEKTsII_Klassifikatsia_khimicheskikh_reaktsy.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
21.09.2019
Размер:
134.66 Кб
Скачать

1. Реакции, идущие без изменения степеней окисления элементов:

SO2 + Н2O = H2SO3

СаСО3 = СаО+СО2

A1(ОН)3 + 3HС1 = AlCl3 + 3H2O

2. Окислительно-восстановительные реакции:

Реакции, при которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществу, называются окислительно-восстановительными.

Например, в реакции:

медь н железо изменяют свои степени окислении: степень окисления меди понижается от + 2 до 0, степень окисления железа повышается от 0 до + 2. Ион меди (II) присоединяет два электрона – восстанавливается:

– процесс восстановления

Атом железа отдает два электрона – окисляется:

– процесс окисления

IV. По признаку выделения или поглощения энергии реакции делят на экзотермические и эндотермические.

В ходе всех химических реакций происходит выделение или поглощение энергии, т. е. имеет место обмен энергией между системой и внешней средой. Обмен энергией может про­исходить в разных формах: чаще всего в виде теплоты, а также в виде светового излучения, акустических волн и т. д. Так как существует эквивалентность между разными видами энергии, то количество энергии, которой химическая система обменива­ется с внешней средой, можно свести к количеству теплоты.

Если Е1 + Е2 > Е3 + Е4 , тот энергия выделяется и эта реакция экзотермическая.

Если Е1 + Е2 < Е3 + Е4 , тот энергия поглощаетсяется и эта реакция эндотермическая.

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называют экзотермическими, с поглощением теплоты – эндотермическими.

Количество выделенной или поглощенной теплоты при данных количествах реагирующих веществ называют тепловым эффектом реакции. Тепловой эффект реакций определяется разностью энергий связи, которые образуются и разрываются.

В термохимических уравнениях химических реакций тепловой эффект указывают при помощи величины H, которая называется изменением энтальпии (теплосодержания) реакции.

3 + Е4) – (Е1 + Е2) = H

Химические уравнения, в которых указан тепловой эффект реакций называются термохимическими уравнениями. Если реакция протекает при стандартных условиях (температуре 289,15 К или 25 0С, давлении 101 325 Па, концентрации всех веществ в растворе или в газе 1 моль в литре), то изменение энтальпии обозначают символом H0.

Если H<0, то теплота выделяется, т.е. реакция – экзотермическая. Для эндотермических реакций H>0.

Существуют две формы записи термохимиче­ских уравнений. В одном случае (термохимическая форма) теп­ловой эффект записывается в самом уравнении, обычно в его правой части; при этом тепловой эффект экзотермической ре­акции входит в уравнение со знаком "+", а эндотермической — со знаком "–", т. е. знак соответствует величине (,). Например:

H2 + Cl2 = 2 HCl + 185 кДж – экзотермическая реакция

N2 + O2 = 2 NO – 181 кДж – эндотермическая реакция

В других случаях после записи уравнения реакции отдельно записывают Н реакции, знак которой противоположен знаку <2 • Например:

H2 + Cl2 → 2 HCl, H0 = –185 кДж

N2 + O2 → 2 NO, H0 = + 181 кДж

Эта система записи принята в химической термодинамике (тер­модинамическая форма записи).

Тепловой эффект реакции образования какого-либо соединения — это не только важная характеристика данного соединения, но и величина, по­зволяющая оценить его устойчивость. Последующее развитие хи­мии в основном подтвердило правильность этого положения.

Вещества, образующиеся из простых веществ (хотя бы тео­ретически) в результате экзотермической реакции, называются экзотермичными; процесс их разложения на простые вещества, наоборот, эндотермический. Так, экзотермичным веществом является вода. Вещества, образующиеся из простых веществ (хотя бы теоретически) в результате эндотермических процес­сов, называются эндотермичными; процесс их разложения на простые вещества - экзотермический.

Все эндотермичные соединения неустойчивы (поскольку эта неустойчивость определяется законами термодинамики, пра­вильнее сказать термодинамически неустойчивы), причем, чем более эндотермичным является соединение, тем более оно не­устойчиво, т. е. тем легче оно разлагается. И наоборот, чем более экзотермичным является соединение, тем труднее его разложить (например, путем термического разложения).

Так, ацетилен С2Н2, являясь эндотермичным соединением, при определенных условиях может раз­лагаться со взрывом, поэтому его хранят и транспортируют в газо­вых баллонах не в чистом виде, а растворенным в ацетоне, так как разбавление легко взрывающегося вещества другим, инертным по отношению к нему веществом, предотвращает возможность взрыва.

Термодинамически неустойчивы все вещества или смеси ве­ществ, которые используются в качестве взрывчатых веществ. В этом случае экзотермической может быть реакция их распада как до более простых соединений, так и до простых веществ. Смесь веществ может быть термодинамически неустойчивой, т. е. взрывчатой, из-за возможности экзотермической реакции между ее компонентами, поэтому могут взрываться гремучий газ и смесь древесных опилок с жидким кислородом. Белый фосфор эндотермичен по отношению к красному, поэтому при хранении он посте­пенно превращается в красный. Таких примеров можно привести много. Напротив, такие соединения, как вода или оксид титана, весьма экзотермичны (соответственно -286 и -912 кДж/моль), а потому - весьма устойчивы.

Устойчивость экзотермичных соединений и неустойчивость эндотермичных - это проявление общей закономерности, ко­торая получила название принципа Бертло — Томсена, согласю которому химические процессы идут преимущественно в экзо­термическом направлении.