Химические реакции в неорганической химии таблица. Классификация химических реакций в органической и неорганической химии. Карбоновые кислоты. Реакции в растворах
Химические реакции – это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению.
Классификация реакций:
По числу и составу реагирующих веществ и продуктов реакции:
Реакции, идущие без изменения состава вещества:
C (графит) → C (алмаз); P (белый) → P (красный).
В органической химии это реакции изомеризации – реакции, в результате которых из молекул одного вещества образуются молекулы других веществ того же качественного и количественного состава, т.е. с той же молекулярной формулой, но другим строением.
СН 2 -СН 2 -СН 3 → СН 3 -СН-СН 3
н-бутан 2-метилпропан (изобутан)
Реакции, идущие с изменением состава вещества:
В органической химии это реакции гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, полимеризации.
СН 2 = СН 2 + НОН → СН 3 – СН 2 ОН
б) Реакции разложения (в органической химии отщепления, элиминирования) – реакции, в ходе которых из одного сложного вещества образуется несколько новых веществ:
СН 3 – СН 2 ОН → СН 2 = СН 2 + Н 2 О
2KNO 3 →2KNO 2 + O 2
В органической химии примеры реакций отщепления - дегидрирование , дегидратация, дегидрогалогенирование, крекинг.
в) Реакции замещения – реакции, в ходе которых атомы простого вещества замещают атомы какого-нибудь элемента в сложном веществе (в органической химии – реагентами и продуктами реакции часто являются два сложных вещества).
CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl +HCl ; 2Na+ 2H 2 O→ 2NaOH + H 2
Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением степеней окисления атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию оксида кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие оксиды:
СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2
Са 3 (РО 4) 2 + ЗSiO 2 = ЗСаSiO 3 + Р 2 О 5
г) Реакции обмена – реакции, в ходе которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями:
NaOH + HCl → NaCl + H 2 O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O
По изменению степеней окисления химических элементов, образующих вещества
Реакции, идущие с изменением степеней окисления , или ОВР:
∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (процесс окисления, элемент – восстановитель),
8HNO 3 + 3Cu → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
В органической химии:
C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH
Реакции, идущие без изменения степеней окисления химических элементов:
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O
По тепловому эффекту
Экзотермические реакции протекают с выделением энергии:
СH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q
Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии:
C 12 H 26 → C 6 H 14 + C 6 H 12 - Q
По агрегатному состоянию реагирующих веществ
Гетерогенные реакции – реакции, в ходе которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях:
CaC 2 (тв) + 2H 2 O(ж) → Ca(OH) 2 (р-р) + C 2 H 2 (г)
Гомогенные реакции – реакции, в ходе которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в одном агрегатном состоянии:
2C 2 H 2 (г) + 5O 2 (г) → 4CO 2 (г) + 2H 2 O(г)
По участию катализатора
Некаталитические реакции, идущие без участия катализатора:
Каталитические реакции, идущие с участием катализаторов:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
По направлению
Необратимые реакции протекают в данных условиях только в одном направлении:
Обратимые реакции в данных условиях протекают одновременно в двух противоположных направлениях: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3
По механизму протекания
Радикальный механизм.
Происходит гомолитический (равноценный) разрыв связи. При гемолитическом разрыве пара электронов, образующая связь, делится таким образом , что каждая из образующихся частиц получает по одному электрону. При этом образуются радикалы – незаряженные частицы с неспаренными электрономи. Радикалы – очень реакционноспособные частицы, реакции с их участием происходят в газовой фазе с большой скоростью и часто со взрывом.
Радикальные реакции идут между образующимися в ходе реакции радикалами и молекулами:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl +HCl
Примеры: реакции горения органических и неорганических веществ, синтез воды, аммиака, реакции галогенирования и нитрования алканов, изомеризация и ароматизация алканов, каталитическое окисление алканов , полимеризация алкенов, винилхлорида и др.
Ионный механизм.
Происходит гетеролитический (неравноценный) разрыв связи, при этом оба электрона связи остаются с одной из ранее связанных частиц. Образуются заряженные частиц (катионы и анионы).
Ионные реакции идут в растворах между уже имеющимися или образующимися в ходе реакции ионами.
Например, в неорганической химии – это взаимодействие электролитов в растворе, в органической химии – это реакции присоединения к алкенам, окисление и дегидрирование спиртов, замещение спиртовой группы и другие реакции, характеризующие свойства альдегидов и карбоновых кислот.
По виду энергии, инициирующей реакцию:
Фотохимические реакции происходят при воздействии квантов света. Например, синтез хлороводорода , взаимодействие метана с хлором, получение озона в природе, процессы фотосинтеза и др.
Радиационные реакции инициируются излучениями больших энергий (рентгеновскими лучами, γ-лучами).
Электрохимические реакции инициирует электрический ток, например, при электролизе.
Термохимические реакции инициируются тепловой энергией. К ним относятся все эндотермические реакции и множество экзотермических, для инициации которых необходима теплота.
>> Химия: Типы химических реакций в органической химии
Реакции органических веществ можно формально разделить на четыре основных типа: замещения, присоединения, отщепления (элиминирования) и перегруппировки (изомеризации). Очевидно, что все многообразие реакций органических соединений невозможно свести в рамки предложенной классификации (например, реакции горения). Однако такая классификация поможет установить аналогии с уже знакомыми вам из курса неорганической химии классификациями реакций, протекающих между неорганическими веществами.
Как правило, основное органическое соединение, участвующее в реакции, называют субстратом, а другой компонент реакции условно рассматривают как реагент.
Реакции замещения
Реакции, в результате которых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов, называются реакциями замещения.
В реакции замещения вступают предельные и ароматические соединения, такие, как, например, алканы, циклоалканы или арены.
Приведем примеры таких реакций.
Лекция: Классификация химических реакций в неорганической и органической химии
Виды химических реакций в неорганической химии
А) Классификация по количеству начальных веществ:
Разложение – вследствие данной реакции, из одного имеющегося сложного вещества, образуются два или несколько простых, а так же сложных веществ.
Пример: 2Н 2 O 2 → 2Н 2 O + O 2Соединение – это такая реакция, при которой из двух и более простых, а также сложных веществ, образуется одно, но более сложное.
Пример: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3
Замещение – это определенная химическая реакция, которая проходит между некоторыми простыми, а так же сложными веществами. Атомы простого вещества, в данной реакции, замещаются на атомы одного из элементов, находящегося в сложном веществе.Пример: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2
Обмен – это такая реакция, при которой два сложных по строению вещества обмениваются своими частями.Пример: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2
Б) Классификация по тепловому эффекту:
Экзотермические реакции – это определенные химические реакции, при которых происходит выделение тепла.Примеры:
S +O 2 → SO 2 + Q
2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 +6H 2 O + Q
Эндотермические реакции
– это определенные химические реакции, при которых происходит поглощение тепла. Как правило, это реакции разложения.
Примеры:
CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 – Q
Теплота, которая выделяется или поглощается в результате химической реакции, называется тепловым эффектом.
Химические уравнения, в которых указан тепловой эффект реакции, называют термохимическими .
В) Классификация по обратимости:
Обратимые реакции – это реакции, которые протекают при одинаковых условиях во взаимопротивоположных направлениях.Пример: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3
Необратимые реакции – это реакции, которые протекают только в одном направлении, а так же завершающиеся полным расходом всех исходных веществ. При этих реакциях выделяе тся газ, осадок, вода.Пример: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2
Г) Классификация по изменению степени окисления:
Окислительно - восстановительные реакции – в процессе данных реакций происходит изменение степени окисления.Пример: Сu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.
Не окислительно - восстановительные – реакции без изменения степени окисления.Пример: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.
Д) Классификация по фазе:
Гомогенные реакции – реакции, протекающие в одной фазе, когда исходные вещества и продукты реакции имеют одно агрегатное состояние.Пример: Н 2 (газ) + Cl 2 (газ) → 2HCL
Гетерогенные реакции – реакции, протекающие на поверхности раздела фаз, при которых продукты реакции и исходные вещества имеют разное агрегатное состояние.Пример: CuO+ H 2 → Cu+H 2 O
Классификация по использованию катализатора:
Катализатор – вещество, которое ускоряет реакцию. Каталитическая реакция протекает в присутствии катализатора, некаталитическая – без катализатора.
Пример:
2H 2 0 2 MnO 2
→
2H 2 O + O 2 катализатор MnO 2
Взаимодействие щелочи с кислотой протекает без катализатора.
Пример:
КOH + HCl →
КCl + H 2 O
Ингибиторы – вещества, замедляющие реакцию.
Катализаторы и ингибиторы сами в ходе реакции не расходуются.
Виды химических реакций в органической химии
Замещение – это реакция, в процессе которой происходит замена одного атома/группы атомов, в исходной молекуле, на иные атомы/группы атомов.
Пример: СН 4 + Сl 2 → СН 3 Сl + НСl
Присоединение – это реакции, при которых несколько молекул вещества соединяются в одну. К реакциям присоединения относятся:
- Гидрирование – реакция, в процессе которой происходит присоединение водорода по кратной связи.
Пример: СН 3 -СН = СН 2 (пропен) + Н 2 → СН 3 -СН 2 -СН 3 (пропан)
Гидрогалогенирование – реакция, присоединяющая галогенводород.
Пример:
СН 2 = СН 2 (этен) + НСl → СН 3 -СН 2 -Сl (хлорэтан)
Алкины реагируют с галогеноводородами (хлороводородом, бромоводородом) так же, как и алкены. Присоединение в химической реакции проходит в 2 стадии, и определяется правилом Марковникова:
При присоединении протонных кислот и воды к несимметричным алкенам и алкинам атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода.
Механизм данной химической реакции. Образующийся в 1 - ой, быстрой стадии, p- комплекс во 2 - ой медленной стадии постепенно превращается в s-комплекс - карбокатион. В 3 - ей стадии происходит стабилизация карбокатиона – то есть взаимодействие с анионом брома:
И1, И2 - карбокатионы. П1, П2 - бромиды.
Галогенирование – реакция, при которой присоединяется галоген. Галогенированием так же, называют все процессы, в результате которых в органические соединения вводятся атомы галогена. Данное понятие употребляется в "широком смысле". В соответствии с данным понятием, различают следующие химические реакции на основе галогенирования: фторирование, хлорирование, бромирование, йодирование.
Галогенсодержащие органические производные считаются важнейшими соединениями, которые применяются как в органическом синтезе, так и в качестве целевых продуктов. Галогенпроизводные углеводородов, считаются исходными продуктами в большом количестве реакций нуклеофильного замещения. Что касается практического использования соединений, содержащих галоген, то они применяются в виде растворителей, например хлорсодержащие соединения, холодильных агентов - хлорфторпроизводные, фреоны, пестицидов, фармацевтических препаратов, пластификаторов, мономеров для получения пластмасс.
Гидратация – реакции присоединения молекулы воды по кратной связи.
Полимеризация – это особый вид реакции, при которой молекулы вещества, имеющие относительную невеликую молекулярную массу, присоединяются друг к другу, впоследствии образовывая молекулы вещества с высокой молекулярной массой.
| | |
Каждый учитель сталкивается с проблемой нехватки учебного времени. Точнее даже не сталкивается, а постоянно работает в условиях его хронического недостатка. Причем с годами последний неуклонно увеличивается вследствие уплотнения учебного материала, сокращения числа часов, отводимых на изучение химии, и усложнения задач обучения, призванного обеспечивать разностороннее развивающее воздействие на личность учащегося.
Для разрешения этого постоянно усиливающегося противоречия важно, с одной стороны, убедительно раскрыть перед учеником значимость образования, необходимость личностной заинтересованности в нем и перспективности самодвижения в его приобретении. С другой стороны – интенсифицировать осуществляемый в школе учебно – воспитательный процесс (УВП). Первого можно достигнуть в том случае, если обучение будет построено так, что ученик ЗАХОЧЕТ и СМОЖЕТ осознать себя СУБЪЕКТОМ УЧЕНИЯ, то есть таким участником УВП, который понимает и принимает его цели, владеет способами их достижения и стремится к расширению спектра этих способов. Таким образом, ведущими условиями превращения учащегося в субъект учения (в рамках предметного обучения химии) является его компетентность в содержании рассматриваемых учебных вопросов и способах овладения им и ориентация на достижение целостных знаний по предмету.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Классификация химических реакций в неорганической и органической химии.
/в помощь молодому учителю/
Цель: систематизировать знания учащихся о подходах к классификации химических реакций. Образовательные задачи: · повторить и обобщить сведения о классификации химических реакций по признаку – числу исходных и полученных веществ; рассмотреть законы сохранения массы веществ и энергии при химических реакциях как частный случай проявления всеобщего закона природы.
Воспитательные задачи: · доказать ведущую роль теории в познании практики; · показать учащимся взаимосвязь противоположных процессов; · доказать материальность изучаемых процессов;
Развивающие задачи: · развитие логического мышления путем сравнения, обобщения, анализа, систематизации.
Тип урока: урок комплексного применения знаний.
Методы и приемы: беседа, письменная работа, фронтальный опрос.
Ход урока I. Организационный момент
II. Мотивация учебной деятельности учащихся, сообщение темы, цели, задач урока.
III. Проверка знаний учащимися фактического материала.
Фронтальная беседа: 1. Какие типы химических реакций вам известны? (реакции разложения, соединения, замещения и обмена). 2. Дайте определение реакции разложения? (Реакции разложения – реакции, при которых из одного сложного вещества образуются два и более новых простых или менее сложных веществ). 3. Дайте определение реакции соединения? (Реакции соединения – реакции, при которых два или несколько веществ образуют одно более сложное вещество). 4. Дайте определение реакции замещения? (Реакции замещения – реакции, при которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе). 5 Дайте определение реакции обмена? (Реакции обмена – реакции, при которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями). 6. Какова основа этой классификации? (основой классификации является число исходных и образовавшихся веществ)
IV. Проверка знаний учащимися основных понятий, законов, теорий, умений объяснять их сущность.
- Объясните сущность протекания химических реакций. (Сущность химических реакций сводится к разрыву связей в исходных веществах и возникновению новых химических связей в продуктах реакции. При этом общее число атомов каждого элемента остается постоянным, следовательно, масса веществ в результате химических реакций не изменяется.)
- Кем и когда была установлена эта закономерность? (В 1748 году русским ученым М.В.Ломоносовым – закон сохранения массы веществ).
V. Проверка глубины осмысления знаний, степени обобщения.
Задание: определите тип химической реакции (соединения, разложения, замещения, обмена). Дайте объяснения сделанным вами заключения. Расставьте коэффициенты. (ИКТ)
1 ВАРИАНТ | 2 ВАРИАНТ | 3 ВАРИАНТ |
|
Mg + O 2 =MgO | Fe + CuCl 2 = Cu + FeCl 2 | Cu + O 2 = CuO |
|
K + H 2 O = KOH + H 2 | P + O 2 = P 2 O 5 | Fe 2 O 3 + HCl = FeCl 3 + H 2 O |
|
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 +H 2 | Mg + HCl = MgCl 2 + H 2 | Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2 |
|
Zn + Cu(NO 3 ) 2 =Cu+Zn(NO 3 ) 2 | Al 2 O 3 + HCl = AlCl 3 +H 2 O | SO 2 + H2O ↔ H 2 SO 3 |
|
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 | P 2 O 5 + H 2 O = H 3 PO 4 | CuCl 2 + KOH= Cu(OH) 2 +KCl |
|
CaO + H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O | Ba(OH) 2 + HNO 3 = Ba(NO 3 ) 2 + H 2 O | Ca(OH) 2 + HNO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O |
|
NaOH + H 2 S = Na 2 S + H 2 O | Ca + H 2 O = Ca(OH) 2 +H 2 | AgNO 3 + NaBr = AgBr↓ + NaNO 3 |
|
BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓+ NaCl | AgNO 3 + KCl = AgCl +KNO 3 | Cu + Hg(NO 3 ) 2 = Cu(NO 3 ) 2 + Hg |
|
CO 2 + H2O ↔ H 2 CO 3 | Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + H 2 O | Mg + HCl = MgCl 2 + H 2 |
VI Классификация химических реакций в органической химии.
А: В неорганической химии реакции соединения, а в органической химии такие реакции часто называют реакциями присоединения (Реакции, в результате которых две и более молекул реагирующих веществ соединяются в одну) В них обычно участвуют соединения, содержащие двойную или тройную связь. Разновидности реакций присоединения: гидрирование, гидратация, гидрогалогенирование, галогенирование, полимеризация. Примеры данных реакций:
1.Гидрирование – реакция присоединения молекулы водорода по кратной связи:
Н 2 С = СН 2 + Н 2 → CН 3 – СН 3
этилен этан
НС ≡ СН + Н 2 → CН 2 = СН 2
ацетилен этилен
2.Гидрогалогенирование – реакция присоединения галогеноводорода по кратной связи
Н 2 С = СН 2 + НCl→ CН 3 ─CH 2 Cl
этилен хлорэтан
(по правилу В.В.Марковникова)
Н 2 С = СН─СН 3 + НCl→ CН 3 ─CHCl─СН 3
пропилен 2 - хлорпропан
HC≡CH + HCl → H 2 C=CHCl
ацетилен хлорвинил
HC≡C─СН 3 + HCl → H 2 C=CCl─СН 3
пропин 2-хлорпропен
3.Гидратация – реакция присоединения воды по кратной связи
Н 2 С = СН 2 + Н 2 О→ CН 3 ─CH 2 ОН (первичный спирт)
этен этанол
(при гидратации пропена и других алкенов образуются вторичные спирты)
HC≡CH + H 2 О → H 3 C─CНО
ацетилен альдегид – этаналь (реакция Кучерова)
4.Галогенирование – реакция присоединения молекулы галогена по кратной связи
Н 2 С = СН─СН 3 + Cl 2 → CН 2 Cl─CHCl─СН3
пропилен 1,2 – дихлорпропан
HC≡C─СН 3 + Cl 2 → HCCl=CCl─СН 3
пропин 1,2-дихлорпропен
5.Полимеризация – реакции, в ходе которых молекулы веществ с небольшой молекулярной массой соединяются друг с другом с образованием молекул веществ с высокой молекулярной массой.
n СН 2 =СН 2 → (-СН 2 -СН 2 -)n
Этилен полиэтилен
Б: В органической химии к реакциям разложения (отщепления) относятся: дегидратация, дегидрирование, крекинг, дегидрогалогенирование.
Соответствующие уравнения реакций:
1.Дегидратация (отщепление воды)
С 2 Н 5 ОН → C 2 H 4 + Н 2 O (H 2 SO 4 )
2.Дегидрирование (отщепление водорода)
С 6 Н 14 → С 6 Н 6 + 4Н 2
гексан бензол
3.Крекинг
C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8
октан бутан бутен
4. Дегидрогалогенирование (отщепление галогеноводорода)
C 2 H 5 Br → C 2 H 4 + НВг (NaOH,спирт)
Бромэтан этилен
В: В органической химии реакции замещения понимаются шире, то есть замещать может не один атом, а группа атомов или замещается не атом, а группа атомов. К разновидности реакции замещения можно отнести нитрование и галогенирование предельных углеводородов, ароматических соединений, спиртов и фенола:
С 2 Н 6 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl +HCl
этан хлорэтан
С 2 Н 6 + HNO 3 → C 2 H 5 NO 2 +H 2 O (реакция Коновалова)
этан нитроэтан
C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr
бензол бромбензол
С 6 Н 6 + HNO 3 → C 6 H 5 NO 2 +H 2 O
бензол нитробензол
C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O
Этанол хлорэтан
C 6 H 5 ОН + 3Br 2 → C 6 H 2 Br 3 + 3HBr
фенол 2,4,6 - трибромфенол
Г: Реакции обмена в органической химии характерны для спиртов и карбоновых кислот
НСООН + NaOH → HCOONa + Н 2 O
муравьиная кислота формиат натрия
(реакция нейтрализации)
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH↔ CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
уксусная этанол этиловый эфир уксусной кислоты
(реакция этерификации ↔ гидролиз)
VII Закрепление ЗУН
- При нагревании гидроксида железа (3) происходит реакция
- Взаимодействие алюминия с серной кислотой относится к реакции
- Взаимодействие уксусной кислоты с магнием относится к реакции
- Определите тип химических реакций в цепочке превращений:
(использование ИКТ)
А) Si→SiO 2 →Na 2 SiO 3 →H 2 SiO 3 →SiO 2 →Si
Б) СН 4 →С 2 Н 2 →С 2 Н 4 →С 2 Н 5 ОН→С 2 Н
Химические реакции можно классифицировать по следующим признакам:
1. По числу и составу исходных и образующихся веществ
2. По степени окисления
3. По обратимости процесса
4. По тепловому эффекту
5. По наличию катализатора
6. По агрегатному состоянию
1. По степени окисления. Окислительно – Восстановительные реакции. Это реакции при которых один элемент отдаёт электрон, а другой принимает.
Na + O 2 = 2Na 2 O
4Na – 1e = Na 4 восстановитель
O 2 + 2х2e = 2O 1окислитель
2. По числу и составу исходных образующихся веществ:
А) Реакции соединения (из двух простых веществ образуется одно сложное)
Б) Реакции разложения (из одного сложного вещества образуется два или несколько простых)
В) Реакции обмена (реакции между сложными веществами в результате которых она обменивается своими составными частями)
Г) Реакции замещения (реакции между сложными и простыми веществами, в результате которых один из атомов в сложном веществе замещается на простое вещество)
3. По тепловому эффекту:
А) Экзотермические реакции (Реакции идут с выделением теплоты)
SO 2 + O 2 = 2SO 3 + Q
B) Эндотермические реакции (Реакции идут с поглощением теплоты)
C 4 H 10 = C 4 H 8 + H 2 – Q
4. По обратимости реакции делятся на обратимые и не обратимые
(При определённых условиях реакции протекают в противоположных направлениях)
5. По наличию катализатора реакции делятся на каталитические и не каталитические.
6. По агрегатному состоянию реакции делятся на гомогенные и гетерогенные.
Гомогенные – реагирующие и образующиеся вещества находятся в одном агрегатном состоянии
Cl 2 + H 2 = 2HCl
Гетерогенные – реагирующие и образующиеся вещества находятся в разных агрегатных состояниях
2C 2 H 2 +5O 2 = 4CO 2 + 2H 2 O +Q
Диеновые углеводороды, их строение, свойства, получение и практическое значение.
Алкодиены – это ацеклическиеуглеводороды в молекуле которых помимо одинарных связей имеется две двойные связи между атомами углерода и которые соответствуют общей формуле C n H 2 n -2
По расположению двойных связей различают три вида алкодиенов:
1. Алкодиеныскумулированными расположением двойных связей
CH 2 = C = CH 2 - пропадиен
2. Алкодиены с сопряжёнными двойными связями
CH 2 = CH - CH = CH 2 – бутадиен 1,3
3. Алкодиены с изолированным расположением двойных связей
CH 2 = CH – CH 2 - CH = CH 2 -пентадиен 1,4
Физические свойства.
Пропадиен и бутадиен 1,3 газообразные вещества, алкодиены с изолированными связями – жидкости, высшие диены – твёрдые вещества.
Химические свойства.
Для алкодиенов характерны реакции присоединения:
1. Реакция галогенирования (присоединение галогенов идёт за счёт двойных связей)
CH 2 = CH – CH = CH 2 + Br 2 = CH 2 Br = CHBr – CH = CH 2 - 3,4дибромбутен– 1
2. Реакция гидрирования (присоединение водорода)
CH 2 = CH – CH = CH 2 + H 2 = CH 3 – CH 2 – CH = CH 2 – бутен-1
3. Реакция полимеризации (соединение множества молекул мономера в молекулу полимера).
CH 2 = CH – CH = CH 2 = (-CH 2 – CH = CH – CH 2 -) n - синтетический бутадиеновый каучук
Получение.
В нашей стране производство бутадиена началось с 1932г. Метод получения его из этилового спирта был разработан академиком С.В. Лебедевым
Но более перспективным методом в получении бутадиена является дегидрирование бутана, содержащегося в нефтяных газах. Для этой цели бутан пропускают над нагретым катализатором.
Применение.
Диеновые углеводороды в основном применяются для синтеза каучуков.
CH 2 = CH – CH = CH 3 - 1,3 бутадиен (бутадиеновый каучук)
Синтетические каучуки образуются в результате реакции полимеризации соответствующих мономеров.
Билет №4
Общие способы получения металлов. Практическое значение электролиза.
Металлы в природе встречаются в основном в виде соединений, в свободном виде встречаются только металл, расположенные в электрохимическом ряду напряжений после водорода.
Получение металлов из руд (соединений) задача металургии, Существуют следующие способы получения металлов: пирометалургия, гидрометалургия и электрометалургия.
1. Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд с помощью углерода, оксида углерода (II) , СО и водорода, при высокой температурею
2ZnO + C → 2Zn + CO 2
Fe2O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2
CuO + H 2 →Cu + H 2 O
Если в качестве восстановителя используется металл, то данный метод называется металлотермией
Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr
2. Гидрометаллургия – это восстановление металлов из солей в растворе. Процесс идёт в два этапа: природное соединение растворяют в подходящем для получения соли данного металла.
CuO + H 2 SO 4 →CuSO 4 + H 2 O
Металл из раствора вытесняют более активным металлом.
CuSO 4 + Fe→FeSO 4 + Cu
3. Электрометаллургия – это восстановление металлов в процессе электролиза растворов или расплавов соединений.
Электролиз – это окислительно – восстановительный процесс, протекающий на электродах прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.
2NaCl ↔ 2Na + Cl 2
2Na + 2e → 2Na
2Cl – 2e→Cl 2
Применение электролиза
Электролиз растворов и расплавов веществ используют в промышленности:
1. Для получения металлов (щелочные металлы – Алюминий)
2. Для получения водорода, галогенов и щелочей
3. Для очистки металлов (рафинирование)
4. Для защиты металлов от коррозии
5. Получение металлических копий и пластинок