Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Классификация химических реакций

Химические взаимодействия

02.12.2024
3473
0

Классификация химических реакций

План урока

  • Классификация химических реакций по числу и составу реагентов и образующихся веществ
  • Классификация химических реакций по тепловому эффекту
  • Классификация химических реакций по агрегатному состоянию реагирующих веществ
  • Классификация химических реакций по обратимости
  • Классификация химических реакций по использованию катализатора
  • Классификация химических реакций по изменению степеней окисления элементов

Цели урока

  • обобщить представление о химической реакции
  • рассмотреть некоторые из многочисленных классификаций химических реакций по различным признакам

Разминка

  • Что такое химическая реакция?
  • Чем химическая реакция отличается от химического явления?
  • Какие типы химических реакций вы знаете?

 

Как мы уже знаем, существует огромное количество различных химических веществ. Химические реакции также очень разнообразны. В связи с этим возникает необходимость в их классификации.

 

Критериев классификации химических реакций очень много. Мы рассмотрим некоторые из них. И начнём с классификации химических реакций по числу и составу реагентов и образующихся веществ.

Классификация химических реакций по числу и составу реагентов и образующихся веществ

Чтобы определить тип реакции по данному критерию, нужно обратиться к уравнению реакции.

 

       1. Реакции соединения


Реакциями соединения называют реакции, при которых из двух или более простых или сложных веществ образуется одно сложное.


Например, реакция образования газа аммиака — реакция соединения:
 

N2 + 3H2 = 2NH3.

 

В реакцию соединения могут вступать сложное вещество и простое:
 

2NO + O2 = 2NO2.

 

Или сложные вещества:
 

Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3.

 

Самый главный критерий реакций соединения — образование одного продукта в ходе реакции.

 

       2. Реакции разложения


Реакции разложения — реакции, при которых из одного сложного вещества образуются несколько простых или сложных веществ.


Реакции разложения противоположны реакциям соединения.

 

Например, разложение гидрокарбоната натрия при нагревании:
 

2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2.

 

Нерастворимые гидроксиды можно разложить на оксид и воду при нагревании:
 

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O.

 

       3. Реакции замещения


Реакции замещения — реакции, при которых из одного простого вещества и одного сложного вещества образуется новое простое вещество и новое сложное.


К реакциям замещения относятся реакции взаимодействия кислот и металлов, например:
 

Ca + H2SO4 = CaSO4 + H2.

 

Кальций — простое вещество, серная кислота — сложное. В ходе реакции кальций вытесняет водород из серной кислоты и образуется новое простое вещество — водород и новое сложное вещество — сульфат кальция.

 

Также более активные металлы могут вытеснять менее активные из состава их солей:

2Al + 3CuSO4  3Cu + Al2(SO4)3.

 

Реакции замещения характерны не только для металлов, но и для галогенов: более активные вытесняют менее активные. Так хлор может вытеснять из солей бром или йод, а бром может вытеснить только йод из его солей:

 

2AlBr3 + 3Cl2  2AlCl3 + 3Br2.

 

       4. Реакции обмена


Реакции обмена — реакции, при которых из двух сложных веществ образуются два новых сложных вещества.


В таких реакция исходные вещества обмениваются своими составными частями.

 

Среди реакций обмена очень много качественных реакций.

 

Качественная реакция — реакция, с помощью которой определяют наличие того или иного вещества.

 

Например, реакция взаимодействия нитрата серебра и хлорида натрия:
 

AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3.

 

В ходе реакции наблюдается выпадение белого осадка — хлорида серебра.

Рисунок 1. Осадок гидроксида меди (II)

Известной и яркой реакцией является реакция взаимодействия сульфата меди (II) и гидроксида натрия:

 

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.

 

В ходе реакции выпадает осадок голубого цвета — гидроксид меди (II). 

 

К особому типу реакций обмена относят реакции нейтрализации — реакции между кислотами и щелочами с образованием соли и воды.

 

Например, при взаимодействии соляной кислоты и гидроксида бария образуется соль — хлорид бария и вода:
 

2HCI + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O.


Пример 1

 

Определите, к какому типу реакций относится взаимодействие между соляной кислотой и барием.


Решение

 

1. В начале запишем уравнение этой реакции.

 

Ba + 2HCl = BaCl2 + H2 

 

2. Барий и водород — простые вещества, соляная кислота и хлорид бария — сложные. Следовательно, в данной реакции взаимодействуют простое вещество со сложным и образуются новое простое и новое сложное вещество, что соответствует реакции замещения.

 

Ответ: это реакция замещения.


Упражнение 1

 

1. Приведите пример для каждого из четырёх типов реакций.

2. К какому типу может относиться реакция, в которой простое вещество взаимодействует со сложным?

3. К какому типу может относиться реакция, в которой образуются два сложных вещества?


Классификация химических реакций по тепловому эффекту

В ходе химических реакций происходит поглощение или выделение теплоты. По данному критерию химические реакции делят на два типа:

 

  • эндотермические реакции — реакции, протекающие с поглощением теплоты;
  • экзотермические реакции — реакции, протекающие с выделением теплоты.


Количество теплоты, выделяющееся или поглощающееся в результате протекания химической реакции, называют её тепловым эффектом.


Тепловой эффект принято обозначать буквой Q и измеряется он в килоджоулях (кДж), если говорить о реакции в целом или в кДж/моль, если говорить о каком-либо веществе в реакции.

 

Для эндотермических реакций тепловой эффект будет принимать отрицательное значение, а для экзотермических — положительное. 

 

Экзотермические — реакции горения и большинство реакций соединения, а эндотермические — реакции разложения.

 

В уравнениях реакций можно указывать тепловой эффект, тогда такое уравнение называется термохимическим. Например:
 

2SO2 + O2 = 2SO3 + 97 кДж.

 

По термохимическому уравнению можно рассчитать, какое количество теплоты выделится или поглотится в ходе химической реакции.

Классификация химических реакций по агрегатному состоянию реагирующих веществ

Здесь нам нужно познакомиться с понятием фаза.


Фазой называется часть системы, имеющая в любой точке одинаковые состав и свойства и отделённая от других фаз границей раздела. 


Фаза может быть газообразной, жидкой или твёрдой.

 

В зависимости от агрегатного состояния реагентов химические реакции делятся на:

  • гомогенные реакции — реагенты находятся в одной фазе и между ними нет поверхности раздела (например: взаимодействие газообразных водорода и азота с образованием нового газа - аммиака);
  • гетерогенные реакции — реакции, протекающие между веществами, которые находятся в разных фазах (например: растворение гранулы цинка в растворе соляной кислоты).


Упражнение 2

  1. Протекает ли химическая реакция при растворении соды в уксусной кислоте? Если да, то по какому признаку можно определить протекание реакции?
  2. К какому типу по признаку агрегатного состояния реагентов будет относиться данная реакция?


Классификация химических реакций по обратимости

По данному критерию химические реакции делятся на необратимые и обратимые.


Необратимые реакции — реакции, протекающие только в одном направлении.


Например, при взаимодействии железа и серы происходит образование сульфида железа (II):

Fe + S  FeS.

 

Повернуть данную реакции вспять не получится, она необратима.


Обратимые реакции — реакции, которые в одних и тех же условиях протекают в двух взаимно противоположных направлениях.


Например, при взаимодействии азота и водорода образуется аммиак:
 

N2 + 3H2 = 2NH3.

 

Такая реакция может протекать и в обратном направлении, то есть аммиак будет разлагаться на азот и водород:
 

2NH3 = N2 + 3H2.

 

Чтобы показать обратимость, используют специальный знак — две противоположно направленные стрелки: 
 

N2 + 3H2  2NH3.

Классификация химических реакций по использованию катализатора

По этому критерию химические реакции также подразделяются на две группы: каталитические и некаталитические.

 

Например, чтобы заставить натрий реагировать с водой, не требуется много усилий. Реакция протекает легко и очень быстро:
 

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

 

А вот чтобы, например, разложить пероксид водорода, потребуется катализатор MnO2:  
     

        2H2O2 MnO2 2H2O + O2.

 

В нашем организме также протекает множество каталитических реакций с участием биологических катализаторов — ферментов.

Классификация химических реакций по изменению степеней окисления элементов


Реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления элементов, образующих реагирующие вещества, называют окислительно-восстановительными реакциями (ОВР).


Процессы в ОВР происходят за счёт передачи электронов. Вещество, отдающее электроны, называется восстановителем (процесс окисления). Вещество, принимающее электроны, называется окислителем (процесс восстановления).

 

Ниже показана схема протекания окислительно-восстановительной реакции при взаимодействии хлорида меди (II) и алюминия:


Мы рассмотрели лишь некоторые критерии, по которым можно классифицировать различные химические реакции. Теперь, основываясь на данных признаках, вы сможете с лёгкостью дать характеристику множеству химических реакций.


Контрольные вопросы

 

  1. Что такое тепловой эффект реакции и на какие типы делят химические реакции по тепловому эффекту?
  2. Что такое гетерогенная и гомогенная реакция?
  3. По известным вам критериям дайте характеристику реакции, протекающей по схеме:

Ca + O2  CaO.


Ответы

Упражнение 1

 

2. Соединение и замещение. 

3. Разложение и обмен.

 

Упражнение 2

 

1. Да, обмен. Выделение газа

2. Гетерогенная.


Предыдущий урок
Химические реакции
Химические взаимодействия
Следующий урок
Скорость химических реакций. Катализ
Химические взаимодействия
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • Северо-Западный район: географическое положение и природа. Города на старых водных торговых путях

    География

  • Бессоюзное сложное предложение. Повторение

    Русский язык

  • Африка в XIX – начале ХХ века. Латинская Америка: нелегкий груз независимости

    История

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке