Reaktsiyalarda birikmalar hosil bo'lishi mumkin. Umumiy kimyoga kirish. O‘rin almashish reaksiyasiga to‘g‘ri ta’rif bering

1. Murakkab reaksiyaning to‘g‘ri ta’rifini ko‘rsating: A. Bir oddiy moddadan bir nechta moddalar hosil bo‘lish reaksiyasi; B. Bir nechta oddiy yoki murakkab moddalardan bitta murakkab modda hosil boʻladigan reaksiya. B. moddalar almashinadigan reaksiya komponentlar.

2. O‘rin almashish reaksiyasining to‘g‘ri ta’rifini ko‘rsating: A. Asos va kislota o‘rtasidagi reaksiya; B. Ikkining o'zaro ta'siri reaktsiyasi oddiy moddalar; B. Murakkab moddadagi elementlardan birining atomlarini oddiy moddaning atomlari almashtiradigan moddalar orasidagi reaksiya.

3. Parchalanish reaksiyasining to’g’ri ta’rifini ko’rsating: A. Bir murakkab moddadan bir necha oddiy yoki murakkab moddalar hosil bo’ladigan reaksiya; B. Moddalar o‘z tarkibiy qismlarini almashinadigan reaksiya; B. Kislorod va vodorod molekulalarining hosil bo'lishi bilan reaksiya.

5. Kislotali oksidlarning asos oksidlari bilan o'zaro ta'siri qanday reaksiyaga kiradi: 5. Kislotali oksidlarning asos oksidlari bilan o'zaro ta'siri qanday reaksiyaga kiradi: A. Almashinuv reaksiyasi; B. Murakkab reaksiya; B. Parchalanish reaksiyasi; D. O‘rin almashish reaksiyasi.

7. Formulalari KNO 3 FeCl 2, Na 2 SO 4 bo lgan moddalar deyiladi: 7. Formulalari KNO 3 FeCl 2, Na 2 SO 4 bo lgan moddalar deyiladi: A) tuzlar; B) sabablar; B) kislotalar; D) oksidlar. A) tuzlar; B) sabablar; B) kislotalar; D) oksidlar. 8. Formulalari HNO 3, HCl, H 2 SO 4 bo'lgan moddalar deyiladi: 8. Formulalari HNO 3, HCl, H 2 SO 4 bo'lgan moddalar deyiladi: A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. 9. Formulalari KOH, Fe(OH) 2, NaOH bo'lgan moddalar deyiladi: 9. Formulalari KOH, Fe(OH) 2, NaOH bo'lgan moddalar deyiladi: A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. 10. Formulalari NO 2, Fe 2 O 3, Na 2 O bo'lgan moddalar deyiladi: A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. 10. Formulalari NO 2, Fe 2 O 3, Na 2 O bo'lgan moddalar deyiladi: A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. A) tuzlar; B) kislotalar; B) sabablar; D) oksidlar. 11. Ishqorlar hosil qiluvchi metallarni ko'rsating: 11. Ishqorlar hosil qiluvchi metallarni ko'rsating: Cu, Fe, Na, K, Zn, Li. Cu, Fe, Na, K, Zn, Li.

7.1. Kimyoviy reaksiyalarning asosiy turlari

Moddalarning tarkibi va xossalarining o'zgarishi bilan kechadigan o'zgarishlar kimyoviy reaksiyalar yoki deyiladi kimyoviy o'zaro ta'sirlar. Kimyoviy reaksiyalar jarayonida atom yadrolari tarkibida hech qanday o'zgarish bo'lmaydi.

Moddalarning shakli yoki fizik holati o'zgarishi yoki atom yadrolari tarkibi o'zgarishi hodisalariga fizik deyiladi. Misol jismoniy hodisalar metallarga issiqlik bilan ishlov berish, bu jarayonda ularning shakli o'zgaradi (zarb), metall eritiladi, yod sublimlanadi, suv muz yoki bug'ga aylanadi va hokazo, shuningdek yadro reaktsiyalari, buning natijasida boshqa elementlarning atomlari hosil bo'ladi. ba'zi elementlarning atomlari.

Kimyoviy hodisalar jismoniy o'zgarishlar bilan birga bo'lishi mumkin. Masalan, galvanik elementda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar natijasida elektr toki paydo bo'ladi.

Kimyoviy reaktsiyalar turli mezonlarga ko'ra tasniflanadi.

1. Issiqlik effektining belgisiga ko'ra barcha reaksiyalar ga bo'linadi endotermik(issiqlik yutilishi bilan davom etuvchi) va ekzotermik(issiqlik chiqishi bilan oqadi) (6.1-bandga qarang).

2. tomonidan agregatsiya holati Boshlang'ich materiallar va reaktsiya mahsulotlari ajralib turadi:

bir hil reaktsiyalar , unda barcha moddalar bir xil fazada bo'ladi:

2 KOH (p-p) + H 2 SO 4 (p-p) = K 2 SO (p-p) + 2 H 2 O (l),

CO (g) + Cl 2 (g) = COCl 2 (g),

SiO 2(k) + 2 Mg (k) = Si (k) + 2 MgO (k).

heterojen reaktsiyalar, turli fazalarda bo'lgan moddalar:

CaO (k) + CO 2 (g) = CaCO 3 (k),

CuSO 4 (eritma) + 2 NaOH (eritma) = Cu(OH) 2 (k) + Na 2 SO 4 (eritma),

Na 2 SO 3 (eritma) + 2HCl (eritma) = 2 NaCl (eritma) + SO 2 (g) + H 2 O (l).

3. Faqat oldinga yo'nalishda, shuningdek to'g'ri va teskari yo'nalishlarda oqish qobiliyatiga asoslanib, ular farqlanadi. qaytarilmas Va qaytariladigan kimyoviy reaktsiyalar (6.5 § ga qarang).

4. Katalizatorlarning mavjudligi yoki yo'qligiga qarab, ular farqlanadi katalitik Va katalitik bo'lmagan reaktsiyalar (6.5-bandga qarang).

5. Ularning paydo bo'lish mexanizmiga ko'ra kimyoviy reaktsiyalar bo'linadi ionli, radikal boshqalar (ishtirokida sodir bo'ladigan kimyoviy reaksiyalar mexanizmi organik birikmalar, kursda muhokama qilinadi organik kimyo).

6. Reaksiyaga kiruvchi moddalar tarkibiga kiruvchi atomlarning oksidlanish darajalari holatiga ko’ra, sodir bo’ladigan reaksiyalar. oksidlanish holatini o'zgartirmasdan atomlar va atomlarning oksidlanish darajasining o'zgarishi bilan ( redoks reaktsiyalari) (7.2-bandga qarang).

7. Reaksiyalar boshlang’ich moddalar va reaksiya mahsulotlari tarkibining o’zgarishi bilan farqlanadi ulanish, parchalanish, almashtirish va almashish. Bu reaktsiyalar elementlarning oksidlanish darajalari o'zgarganda ham, o'zgarmagan holda ham sodir bo'lishi mumkin, jadval . 7.1.

7.1-jadval

Kimyoviy reaksiyalar turlari

	Umumiy sxema	Elementlarning oksidlanish darajasini o'zgartirmasdan sodir bo'ladigan reaktsiyalarga misollar	Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga misollar
Ulanishlar (ikki yoki undan ortiq moddalardan bitta yangi modda hosil bo'ladi)		HCl + NH 3 = NH 4 Cl; SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4	H 2 + Cl 2 = 2HCl; 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
Parchalanishlar (bir moddadan bir nechta yangi moddalar hosil bo'ladi)	A = B + C + D	MgCO 3 MgO + CO 2; H 2 SiO 3 SiO 2 + H 2 O	2AgNO 3 2Ag + 2NO 2 + O 2
O'zgartirishlar (moddalar o'zaro ta'sirlashganda, molekulada bir moddaning atomlari boshqa moddaning atomlarini almashtiradi)	A + BC = AB + C	CaCO 3 + SiO 2 CaSiO 3 + CO 2	Pb(NO 3) 2 + Zn = Zn(NO 3) 2 + Pb; Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2
(ikkita modda o'z tarkibiy qismlarini almashtirib, ikkita yangi moddani hosil qiladi)	AB + CD = AD + CB	AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 + 3NaCl; Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O

7.2. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Yuqorida aytib o'tilganidek, barcha kimyoviy reaktsiyalar ikki guruhga bo'linadi:

Reaksiyaga kirishuvchi moddalarni tashkil etuvchi atomlarning oksidlanish darajasining oʻzgarishi bilan sodir boʻladigan kimyoviy reaksiyalarga oksidlanish-qaytarilish deyiladi.

Oksidlanish atom, molekula yoki ion tomonidan elektronlarni berish jarayonidir:

Na o – 1e = Na + ;

Fe 2+ – e = Fe 3+;

H 2 o - 2e = 2H +;

2 Br – – 2e = Br 2 o.

Qayta tiklash atom, molekula yoki ionga elektron qo'shish jarayonidir:

S o + 2e = S 2– ;

Cr 3+ + e = Cr 2+;

Cl 2 o + 2e = 2Cl – ;

Mn 7+ + 5e = Mn 2+.

Elektronlarni qabul qiladigan atomlar, molekulalar yoki ionlar deyiladi oksidlovchi moddalar. Qayta tiklovchilar elektronlar beruvchi atomlar, molekulalar yoki ionlardir.

Elektronlarni qabul qilib, reaksiya jarayonida oksidlovchi modda kamayadi, qaytaruvchi esa oksidlanadi. Oksidlanish har doim qaytarilish bilan birga keladi va aksincha. Shunday qilib, qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar soni har doim oksidlovchi tomonidan qabul qilingan elektronlar soniga teng..

7.2.1. Oksidlanish holati

Oksidlanish darajasi - bu birikmadagi atomning shartli (formal) zaryadi, u faqat ionlardan iborat degan faraz bilan hisoblanadi. Oksidlanish darajasi odatda element belgisi ustidagi arab raqami bilan "+" yoki "-" belgisi bilan belgilanadi. Masalan, Al 3+, S 2–.

Oksidlanish darajalarini topish uchun quyidagi qoidalar qo'llaniladi:

oddiy moddalardagi atomlarning oksidlanish darajasi nolga teng;

molekuladagi atomlarning oksidlanish darajalarining algebraik yig'indisi nolga teng, kompleks ionda - ionning zaryadi;

ishqoriy metall atomlarining oksidlanish darajasi har doim +1;

nometallar (CH 4, NH 3 va boshqalar) bilan birikmalardagi vodorod atomi +1 oksidlanish darajasini, faol metallar bilan esa -1 (NaH, CaH 2 va boshqalar) oksidlanish darajasini ko'rsatadi;

Murakkablardagi ftor atomi har doim -1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi;

Murakkablardagi kislorod atomining oksidlanish darajasi odatda -2 ga teng, peroksidlar (H 2 O 2, Na 2 O 2) bundan mustasno, ularda kislorodning oksidlanish darajasi -1 va boshqa ba'zi moddalar (superoksidlar, ozonidlar, kislorod). ftoridlar).

Guruhdagi elementlarning maksimal ijobiy oksidlanish darajasi odatda guruh soniga teng. Istisnolar ftor va kisloroddir, chunki ularning eng yuqori oksidlanish darajasi ular joylashgan guruh sonidan past. Mis kichik guruhining elementlari oksidlanish darajasi guruh sonidan (CuO, AgF 5, AuCl 3) oshib ketadigan birikmalar hosil qiladi.

Asosiy kichik guruhlardagi elementlarning maksimal salbiy oksidlanish darajasi davriy jadval sakkizdan guruh raqamini ayirish orqali aniqlash mumkin. Uglerod uchun 8 – 4 = 4, fosfor uchun – 8 – 5 = 3 ga teng.

Asosiy kichik guruhlarda elementlardan yuqoridan pastga harakat qilganda, ikkinchi darajali kichik guruhlarda eng yuqori musbat oksidlanish darajasining barqarorligi pasayadi, aksincha, yuqoridan pastgacha yuqori oksidlanish darajalarining barqarorligi oshadi.

Oksidlanish darajasi tushunchasining an'anaviyligini ba'zi noorganik va organik birikmalar misolida ko'rsatish mumkin. Xususan, fosfinik (fosforli) H 3 PO 2, fosforik (fosforli) H 3 PO 3 va fosforik H 3 PO 4 kislotalarda fosforning oksidlanish darajalari mos ravishda +1, +3 va +5 ga teng, bu barcha birikmalarda. fosfor besh valentli. Metan CH 4, metanol CH 3 OH, formaldegid CH 2 O, chumoli kislotasi HCOOH va uglerod oksidi (IV) CO 2 tarkibidagi uglerod uchun uglerodning oksidlanish darajalari mos ravishda -4, –2, 0, +2 va +4 ni tashkil qiladi. , holbuki, barcha bu birikmalardagi uglerod atomining valentligi to'rtta.

Oksidlanish darajasi an'anaviy tushuncha bo'lishiga qaramay, u oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini tuzishda keng qo'llaniladi.

7.2.2. Eng muhim oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar

Odatda oksidlovchi moddalar:

1. Atomlari yuqori elektromanfiylikka ega oddiy moddalar. Bular, birinchi navbatda, davriy sistema guruhlarining VI va VII asosiy kichik guruhlari elementlari: kislorod, galogenlar. Oddiy moddalardan eng kuchli oksidlovchisi ftordir.

2. Yuqori oksidlanish darajasida ba'zi metall kationlari bo'lgan birikmalar: Pb 4+, Fe 3+, Au 3+ va boshqalar.

3. Tarkibida baʼzi murakkab anionlar boʻlgan, elementlari yuqori musbat oksidlanish darajasida boʻlgan birikmalar: 2–, – va boshqalar.

Kamaytirish vositalariga quyidagilar kiradi:

1. Atomlari past elektromanfiylikka ega oddiy moddalar faol metallardir. Vodorod va uglerod kabi metall bo'lmaganlar ham qaytaruvchi xususiyatga ega bo'lishi mumkin.

2. Tarkibida kationlar (Sn 2+, Fe 2+, Cr 2+) boʻlgan baʼzi metall birikmalari, ular elektronlar berib, ularning oksidlanish darajasini oshirishi mumkin.

3. Tarkibida oddiy ionlar bo'lgan ba'zi birikmalar, masalan, I –, S 2–.

4. Tarkibida kompleks ionlar (S 4+ O 3) 2–, (NR 3+ O 3) 2– boʻlgan birikmalar, ulardagi elementlar elektron berib, musbat oksidlanish darajasini oshirishi mumkin.

Laboratoriya amaliyotida ko'pincha quyidagi oksidlovchi moddalar qo'llaniladi:

kaliy permanganat (KMnO 4);

kaliy dixromati (K 2 Cr 2 O 7);

azot kislotasi (HNO 3);

konsentrlangan sulfat kislota (H 2 SO 4);

vodorod periks (H 2 O 2);

marganets (IV) va qo'rg'oshin (IV) oksidlari (MnO 2, PbO 2);

eritilgan kaliy nitrat (KNO 3) va boshqa ba'zi nitratlarning eritmalari.

Laboratoriya amaliyotida qo'llaniladigan kamaytiruvchi vositalarga quyidagilar kiradi:

• magniy (Mg), alyuminiy (Al) va boshqa faol metallar;
• vodorod (H 2) va uglerod (C);
• kaliy yodid (KI);
• natriy sulfid (Na 2 S) va vodorod sulfidi (H 2 S);
• natriy sulfit (Na 2 SO 3);
• qalay xlorid (SnCl 2).

7.2.3. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining tasnifi

Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari odatda uch turga bo'linadi: molekulalararo, molekula ichidagi va nomutanosiblik reaktsiyalari (o'z-o'zini oksidlanish-o'z-o'zini qaytarilish).

Molekulyar reaksiyalar turli molekulalarda joylashgan atomlarning oksidlanish darajasining o'zgarishi bilan yuzaga keladi. Masalan:

2 Al + Fe 2 O 3 Al 2 O 3 + 2 Fe,

C + 4 HNO 3(conc) = CO 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O.

TO intramolekulyar reaktsiyalar Bular oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar bir molekulaning bir qismi bo'lgan reaktsiyalardir, masalan:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O,

2 KNO 3 2 KNO 2 + O 2.

IN nomutanosiblik reaktsiyalari(o'z-o'zini oksidlanish-o'z-o'zini qaytaruvchi) bir xil elementning atomi (ioni) ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vositadir:

Cl 2 + 2 KOH KCl + KClO + H 2 O,

2 NO 2 + 2 NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O.

7.2.4. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini tuzishning asosiy qoidalari

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining tarkibi jadvalda keltirilgan bosqichlarga muvofiq amalga oshiriladi. 7.2.

7.2-jadval

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish bosqichlari

	Harakat
	Oksidlovchi va qaytaruvchini aniqlang.
	Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi mahsulotlarini aniqlang.
	Elektron muvozanatini yarating va undan oksidlanish darajasini o'zgartiradigan moddalarga koeffitsientlarni belgilash uchun foydalaning.
	Oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida ishtirok etuvchi va hosil bo‘ladigan boshqa moddalar uchun koeffitsientlarni joylashtiring.
	Reaksiya tenglamasining chap va o'ng tomonida joylashgan atomlarning (odatda vodorod va kislorod) moddalar miqdorini hisoblash orqali koeffitsientlarning to'g'riligini tekshiring.

Kaliy sulfitning kaliy permanganat bilan kislotali muhitda o'zaro ta'siri misolida oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini tuzish qoidalarini ko'rib chiqaylik:

1. Oksidlovchi va qaytaruvchini aniqlash

Eng yuqori oksidlanish darajasida bo'lgan marganets elektronlardan voz kecha olmaydi. Mn 7+ elektronlarni qabul qiladi, ya'ni. oksidlovchi moddadir.

S 4+ ioni ikkita elektronni berishi va S 6+ ga kirishi mumkin, ya'ni. kamaytiruvchi vositadir. Shunday qilib, ko'rib chiqilayotgan reaksiyada K 2 SO 3 qaytaruvchi, KMnO 4 esa oksidlovchi hisoblanadi.

2. Reaksiya mahsulotlarini tashkil etish

K2SO3 + KMnO4 + H2SO4?

Ikki elektrondan voz kechib, S 4+ S 6+ ga aylanadi. Kaliy sulfit (K 2 SO 3) shu tariqa sulfatga (K 2 SO 4) aylanadi. Kislotali muhitda Mn 7+ 5 ta elektronni qabul qiladi va sulfat kislota (o'rta) eritmasida marganets sulfat (MnSO 4) hosil qiladi. Ushbu reaksiya natijasida kaliy sulfatning qo'shimcha molekulalari (permanganat tarkibiga kiradigan kaliy ionlari hisobiga), shuningdek, suv molekulalari ham hosil bo'ladi. Shunday qilib, ko'rib chiqilayotgan reaktsiya quyidagicha yoziladi:

K 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O.

3. Elektron balansini tuzish

Elektron balansini tuzish uchun ko'rib chiqilayotgan reaksiyada o'zgargan oksidlanish darajalarini ko'rsatish kerak:

K 2 S 4+ O 3 + KMn 7+ O 4 + H 2 SO 4 = K 2 S 6+ O 4 + Mn 2+ SO 4 + H 2 O.

Mn 7+ + 5 e = Mn 2+;

S 4+ – 2 e = S 6+.

Qaytaruvchi tomonidan berilgan elektronlar soni oksidlovchi tomonidan qabul qilingan elektronlar soniga teng bo'lishi kerak. Demak, reaksiyada ikkita Mn 7+ va beshta S 4+ ishtirok etishi kerak:

Mn 7+ + 5 e = Mn 2+ 2,

S 4+ – 2 e = S 6+ 5.

Shunday qilib, qaytaruvchi (10) tomonidan berilgan elektronlar soni oksidlovchi (10) tomonidan qabul qilingan elektronlar soniga teng bo'ladi.

4. Reaksiya tenglamasida koeffitsientlarni joylashtirish

Elektronlar muvozanatiga muvofiq, K 2 SO 3 oldiga 5, KMnO 4 oldiga 2 koeffitsientini qo'yish kerak. O'ng tomonda, kaliy sulfat oldida biz 6 koeffitsientini o'rnatamiz, chunki permanganat tarkibiga kirgan kaliy ionlarining bog'lanishi natijasida kaliy sulfit K 2 SO 4 oksidlanishida hosil bo'lgan beshta K 2 SO 4 molekulasiga bitta molekula qo'shiladi. Chunki reaktsiya o'z ichiga oladi ikki permanganat molekulalari, o'ng tomonda ham hosil bo'ladi ikki marganets sulfat molekulalari. Reaksiya mahsulotlarini (permanganat tarkibiga kiradigan kaliy va marganets ionlari) bog'lash kerak uch sulfat kislota molekulalari, shuning uchun reaktsiya natijasida, uch suv molekulalari. Nihoyat, biz olamiz:

5 K 2 SO 3 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 6 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 3 H 2 O.

5. Reaksiya tenglamasidagi koeffitsientlarning to'g'riligini tekshirish

Reaksiya tenglamasining chap tomonidagi kislorod atomlari soni:

5 3 + 2 4 + 3 4 = 35.

O'ng tomonda bu raqam bo'ladi:

6 4 + 2 4 + 3 1 = 35.

Reaksiya tenglamasining chap tomonidagi vodorod atomlarining soni oltita bo‘lib, reaksiya tenglamasining o‘ng tomonidagi bu atomlar soniga to‘g‘ri keladi.

7.2.5. Odatda oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga misollar

7.2.5.1. Molekulalararo oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Quyida misol tariqasida kaliy permanganat, kaliy bixromat, vodorod peroksid, kaliy nitrit, kaliy yodid va kaliy sulfid ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini ko‘rib chiqamiz. Boshqa tipik oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarni o'z ichiga olgan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari qo'llanmaning ikkinchi qismida ("Noorganik kimyo") muhokama qilinadi.

Kaliy permanganat ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Atrof muhitga (kislotali, neytral, ishqoriy) qarab, kaliy permanganat oksidlovchi sifatida harakat qilib, turli xil qaytarilish mahsulotlarini beradi, 2-rasm. 7.1.

Guruch. 7.1. Turli muhitlarda kaliy permanganat qaytaruvchi mahsulotlarni hosil qilish

Quyida KMnO 4 ning turli muhitlarda qaytaruvchi vosita sifatida kaliy sulfidi bilan reaktsiyalari keltirilgan, sxemani ko'rsatadi, 1-rasm. 7.1. Bu reaksiyalarda sulfid ionlari oksidlanish mahsuloti erkin oltingugurtdir. Ishqoriy muhitda KOH molekulalari reaksiyada qatnashmaydi, faqat kaliy permanganatning qaytarilish mahsulotini aniqlaydi.

5 K 2 S + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 = 5 S + 2 MnSO 4 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O,

3 K 2 S + 2 KMnO 4 + 4 H 2 O 2 MnO 2 + 3 S + 8 KOH,

K 2 S + 2 KMnO 4 – (KOH) 2 K 2 MnO 4 + S.

Kaliy dixromati ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Kislotali muhitda kaliy dixromat kuchli oksidlovchi vositadir. Oksidlovchi sifatida laboratoriya amaliyotida K 2 Cr 2 O 7 va konsentrlangan H 2 SO 4 (xromik) aralashmasidan keng foydalaniladi. Qaytaruvchi vosita bilan o'zaro ta'sirlashganda, kaliy bixromatining bir molekulasi olti elektronni qabul qilib, uch valentli xrom birikmalarini hosil qiladi:

6 FeSO 4 +K 2 Cr 2 O 7 +7 H 2 SO 4 = 3 Fe 2 (SO 4) 3 +Cr 2 (SO 4) 3 +K 2 SO 4 +7 H 2 O;

6 KI + K 2 Cr 2 O 7 + 7 H 2 SO 4 = 3 I 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + 4 K 2 SO 4 + 7 H 2 O.

Vodorod peroksid va kaliy nitrit ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Vodorod periks va kaliy nitrit asosan oksidlovchi xususiyatga ega:

H 2 S + H 2 O 2 = S + 2 H 2 O,

2 KI + 2 KNO 2 + 2 H 2 SO 4 = I 2 + 2 K 2 SO 4 + H 2 O,

Biroq, kuchli oksidlovchi moddalar (masalan, KMnO 4) bilan o'zaro ta'sirlashganda, vodorod periks va kaliy nitrit qaytaruvchi moddalar sifatida ishlaydi:

5 H 2 O 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 5 O 2 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O,

5 KNO 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 = 5 KNO 3 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3 H 2 O.

Shuni ta'kidlash kerakki, vodorod periks, atrof-muhitga qarab, sxema bo'yicha kamayadi, shakl. 7.2.

Guruch. 7.2. Mumkin bo'lgan vodorod periksni kamaytirish mahsulotlari

Bunday holda, reaktsiyalar natijasida suv yoki gidroksid ionlari hosil bo'ladi:

2 FeSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 2 H 2 O,

2 KI + H 2 O 2 = I 2 + 2 KOH.

7.2.5.2. Molekulyar oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Molekulyar oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari odatda molekulalarida qaytaruvchi va oksidlovchi moddalar bo'lgan moddalar qizdirilganda sodir bo'ladi. Nitratlar va kaliy permanganatning termal parchalanish jarayonlari molekula ichidagi qaytarilish-oksidlanish reaktsiyalariga misol bo'ladi:

2 NaNO 3 2 NaNO 2 + O 2,

2 Cu(NO 3) 2 2 CuO + 4 NO 2 + O 2,

Hg(NO 3) 2 Hg + NO 2 + O 2,

2 KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2.

7.2.5.3. Disproporsional reaktsiyalar

Yuqorida ta'kidlanganidek, nomutanosiblik reaksiyalarida bir xil atom (ion) ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vositadir. Keling, oltingugurtning ishqor bilan o'zaro ta'siri misolida ushbu turdagi reaktsiyani yaratish jarayonini ko'rib chiqaylik.

Oltingugurtning xarakterli oksidlanish darajalari: – 2, 0, +4 va +6. Qaytaruvchi vosita sifatida elementar oltingugurt 4 ta elektron beradi:

S o – 4e = S 4+.

Oltingugurt – Oksidlovchi vosita ikkita elektronni qabul qiladi:

S o + 2e = S 2– .

Shunday qilib, oltingugurt nomutanosibligi reaktsiyasi natijasida elementning oksidlanish darajalari bo'lgan birikmalar hosil bo'ladi. – 2 va o'ngda +4:

3 S + 6 KOH = 2 K 2 S + K 2 SO 3 + 3 H 2 O.

Azot oksidi (IV) ishqorda nomutanosib bo'lganda, nitrit va nitrat olinadi - azotning oksidlanish darajasi mos ravishda +3 va +5 bo'lgan birikmalar:

2 N 4+ O 2 + 2 KOH = KN 3+ O 2 + KN 5+ O 3 + H 2 O,

Sovuq ishqor eritmasida xlorning nomutanosibligi gipoxlorit, issiq ishqor eritmasida esa xlorat hosil bo'lishiga olib keladi:

Cl 0 2 + 2 KOH = KCl – + KCl + O + H 2 O,

Cl 0 2 + 6 KOH 5 KCl – + KCl 5+ O 3 + 3H 2 O.

7.3. Elektroliz

Eritmalarda yoki eritmalarda to'g'ridan-to'g'ri elektr toki o'tganda sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni elektroliz deb ataladi. Bunday holda, anionlarning oksidlanishi musbat elektrodda (anodda) sodir bo'ladi. Kationlar manfiy elektrodda (katodda) kamayadi.

2 Na 2 CO 3 4 Na + O 2 + 2CO 2.

Elektrolitlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida erigan moddaning o'zgarishi bilan bir qatorda vodorod ionlari va suvning gidroksid ionlari ishtirokida elektrokimyoviy jarayonlar sodir bo'lishi mumkin:

katod (–): 2 N + + 2e = N 2,

anod (+): 4 OH – – 4e = O 2 + 2 H 2 O.

Bunday holda, katodda pasayish jarayoni quyidagicha sodir bo'ladi:

1. Kationlar faol metallar(Al 3+ gacha) katodda kamaymaydi, uning o'rniga vodorod kamayadi;

2. Standart elektrod potentsiallari qatorida (kuchlanish qatorida) vodorodning o'ng tomonida joylashgan metall kationlari elektroliz jarayonida katodda erkin metallarga qaytariladi.

3. Al 3+ va H + orasida joylashgan metall kationlari katodda vodorod kationi bilan bir vaqtda qaytariladi.

Anoddagi suvli eritmalarda sodir bo'ladigan jarayonlar anod qaysi moddadan tayyorlanganiga bog'liq. Erimaydigan anodlar mavjud ( inert) va eriydi ( faol). Inert anodlarning materiali sifatida grafit yoki platina ishlatiladi. Eriydigan anodlar mis, rux va boshqa metallardan tayyorlanadi.

Eritmalarni inert anod bilan elektroliz qilish jarayonida quyidagi mahsulotlar hosil bo'lishi mumkin:

1. Galid ionlari oksidlanganda erkin galogenlar ajralib chiqadi.

2. Tarkibida SO 2 2–, NO 3 –, PO 4 3– anionlari boʻlgan eritmalarni elektroliz qilish jarayonida kislorod ajralib chiqadi, yaʼni. Anodda bu ionlar emas, balki suv molekulalari oksidlanadi.

Yuqoridagi qoidalarni hisobga olib, misol tariqasida NaCl, CuSO 4 va KOH ning suvli eritmalarini inert elektrodlar bilan elektroliz qilishni ko'rib chiqamiz.

1). Eritmada natriy xlorid ionlarga ajraladi.

TA'RIF

Kimyoviy reaksiya moddalarning tarkibi va (yoki) tuzilishi o'zgarishi sodir bo'ladigan transformatsiyalar deyiladi.

Ko'pincha kimyoviy reaktsiyalar boshlang'ich moddalarni (reagentlarni) yakuniy moddalarga (mahsulotlarga) aylantirish jarayoni sifatida tushuniladi.

Kimyoviy reaktsiyalar boshlang'ich moddalar va reaktsiya mahsulotlarining formulalarini o'z ichiga olgan kimyoviy tenglamalar yordamida yoziladi. Massaning saqlanish qonuniga ko'ra, chap va o'ng tomonlardagi har bir elementning atomlari soni kimyoviy tenglama xuddi shu. Odatda, boshlang'ich moddalarning formulalari tenglamaning chap tomoniga, o'ng tomoniga esa mahsulotlarning formulalari yoziladi. Tenglamaning chap va o'ng tomonidagi har bir element atomlari sonining tengligi moddalar formulalari oldiga butun stexiometrik koeffitsientlarni qo'yish orqali erishiladi.

Kimyoviy tenglamalar reaksiyaning xarakteristikalari haqida qo'shimcha ma'lumotlarni o'z ichiga olishi mumkin: harorat, bosim, radiatsiya va boshqalar, bu tenglik belgisi ustidagi (yoki "pastda") tegishli belgi bilan ko'rsatilgan.

Barcha kimyoviy reaktsiyalarni ma'lum xususiyatlarga ega bo'lgan bir necha sinflarga guruhlash mumkin.

Kimyoviy reaktsiyalarni boshlang'ich va hosil bo'lgan moddalarning soni va tarkibiga ko'ra tasnifi

Bu tasnifga ko'ra kimyoviy reaksiyalar bog'lanish, parchalanish, almashinish va almashinish reaksiyalariga bo'linadi.

Natijada birikma reaktsiyalari ikki yoki undan ortiq (murakkab yoki oddiy) moddalardan bitta yangi modda hosil bo'ladi. Umuman olganda, bunday kimyoviy reaktsiyaning tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

Masalan:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

2Mg + O 2 = 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Murakkabning reaktsiyalari ko'p hollarda ekzotermik, ya'ni. issiqlik chiqarish bilan davom eting. Agar reaktsiyada oddiy moddalar ishtirok etsa, unda bunday reaktsiyalar ko'pincha redoks reaktsiyalari (ORR), ya'ni. elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishi bilan yuzaga keladi. O'rtasida bog'lanish reaktsiyasi bo'ladimi yoki yo'qligini aytish aniq murakkab moddalar OVR sifatida ko'rib chiqilishi mumkin emas.

Bitta murakkab moddadan bir nechta boshqa yangi moddalar (murakkab yoki oddiy) hosil bo'lishiga olib keladigan reaktsiyalar quyidagicha tasniflanadi. parchalanish reaktsiyalari. Umuman olganda, parchalanishning kimyoviy reaktsiyasi tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

Masalan:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)

Ko'pchilik parchalanish reaksiyalari qizdirilganda sodir bo'ladi (1,4,5). Elektr tokining ta'sirida mumkin bo'lgan parchalanish (2). Kislorod o'z ichiga olgan kislotalarning (1, 3, 4, 5, 7) kristalli gidratlari, kislotalari, asoslari va tuzlarining parchalanishi elementlarning oksidlanish darajalarini o'zgartirmasdan sodir bo'ladi, ya'ni. bu reaktsiyalar ODD bilan bog'liq emas. ORR parchalanish reaktsiyalari tarkibidagi elementlar tomonidan hosil bo'lgan oksidlar, kislotalar va tuzlarning parchalanishini o'z ichiga oladi. yuqori darajalar oksidlanish (6).

Parchalanish reaktsiyalari organik kimyoda ham uchraydi, ammo boshqa nomlar bilan - kreking (8), dehidrogenatsiya (9):

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)

At almashtirish reaktsiyalari oddiy modda murakkab modda bilan o'zaro ta'sirlanib, yangi oddiy va yangi murakkab moddani hosil qiladi. Umuman olganda, kimyoviy almashtirish reaktsiyasi tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

Masalan:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = Zny 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)

2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Sl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3SaSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

Aksariyat almashtirish reaksiyalari oksidlanish-qaytarilish (1 – 4, 7). Oksidlanish darajasi o'zgarmaydigan parchalanish reaksiyalariga misollar kam (5, 6).

Almashinuv reaktsiyalari murakkab moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar bo'lib, ularda o'zlarining tarkibiy qismlarini almashtiradilar. Odatda bu atama suvli eritmadagi ionlar ishtirokidagi reaksiyalar uchun ishlatiladi. Umuman olganda, kimyoviy almashinuv reaktsiyasi tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

AB + CD = AD + CB

Masalan:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

Almashinuv reaksiyalari redoks emas. Bu almashinish reaksiyalarining alohida holi neytrallanish reaksiyasidir (kislotalarning ishqorlar bilan reaksiyasi) (2). Ayirboshlash reaksiyalari gazsimon modda (3), cho'kma (4, 5) yoki yomon dissotsiatsiyalanuvchi birikma, ko'pincha suv (1, 2) ko'rinishidagi moddalarning kamida bittasi reaksiya sferasidan chiqariladigan yo'nalishda boradi. ).

Kimyoviy reaksiyalarning oksidlanish darajalarining o'zgarishiga ko'ra tasnifi

Reaktivlar va reaksiya mahsulotlarini tashkil etuvchi elementlarning oksidlanish darajalarining o'zgarishiga qarab, barcha kimyoviy reaksiyalar oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalariga (1, 2) va oksidlanish darajasini o'zgartirmasdan sodir bo'ladiganlarga (3, 4) bo'linadi.

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (qaytaruvchi vosita)

C 4+ + 4e = C 0 (oksidlovchi modda)

FeS 2 + 8HNO 3 (konc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (qaytaruvchi vosita)

N 5+ +3e = N 2+ (oksidlovchi modda)

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effektiga ko'ra tasnifi

Reaksiya jarayonida issiqlik (energiya) ajralib chiqishi yoki yutilishiga qarab, barcha kimyoviy reaksiyalar shartli ravishda mos ravishda ekzotermik (1, 2) va endotermik (3) ga bo'linadi. Reaksiya jarayonida ajralib chiqadigan yoki yutilgan issiqlik (energiya) miqdori reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi. Agar tenglama chiqarilgan yoki yutilgan issiqlik miqdorini ko'rsatsa, bunday tenglamalar termokimyoviy deb ataladi.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 kJ (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602,5 kJ (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90,4 kJ (3)

Kimyoviy reaksiyalarning reaksiya yo‘nalishiga ko‘ra tasnifi

Reaksiya yo'nalishiga ko'ra, qaytariladigan (mahsulotlari boshlang'ich moddalarni hosil qilish uchun olingan sharoitlarda bir-biri bilan reaksiyaga kirisha oladigan kimyoviy jarayonlar) va qaytarilmaydigan (mahsulotlari bo'lmagan kimyoviy jarayonlar) o'rtasida farqlanadi. boshlang'ich moddalarni hosil qilish uchun bir-biri bilan reaksiyaga kirisha oladi).

Qaytariladigan reaksiyalar uchun umumiy shakldagi tenglama odatda quyidagicha yoziladi:

A + B ↔ AB

Masalan:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiyalarga quyidagi reaktsiyalar misol bo'ladi:

2KlO 3 → 2Kl + ZO 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Reaksiya mahsuloti sifatida gazsimon moddaning, choʻkmaning yoki yomon dissotsiatsiyalanuvchi birikmaning, koʻpincha suvning ajralib chiqishi reaksiyaning qaytarilmasligiga dalil boʻlishi mumkin.

Kimyoviy reaksiyalarning katalizator mavjudligiga qarab tasnifi

Shu nuqtai nazardan katalitik va katalitik bo'lmagan reaksiyalar farqlanadi.

Katalizator kimyoviy reaksiyaning borishini tezlashtiradigan moddadir. Katalizatorlar ishtirokida sodir bo'ladigan reaktsiyalar katalitik deb ataladi. Ba'zi reaksiyalar katalizatorsiz umuman sodir bo'lmaydi:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 katalizatori)

Ko'pincha reaktsiya mahsulotlaridan biri bu reaktsiyani tezlashtiradigan katalizator bo'lib xizmat qiladi (avtokatalitik reaktsiyalar):

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, bu erda Me metalldir.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Nisbatan oddiy tarkibga ega bo'lgan bir nechta reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birikma reaksiyaga kirishganda, murakkabroq tarkibdagi bitta modda olinadi:

Qoida tariqasida, bu reaktsiyalar issiqlikning chiqishi bilan birga keladi, ya'ni. barqarorroq va kamroq energiyaga boy birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi.

Oddiy moddalar birikmalarining reaksiyalari tabiatda doimo oksidlanish-qaytarilish xususiyatiga ega. Murakkab moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan birikma reaktsiyalari valentlik o'zgarmagan holda sodir bo'lishi mumkin:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2,

va shuningdek, redoks sifatida tasniflanadi:

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

2. Parchalanish reaksiyalari

Parchalanish reaktsiyalari bitta murakkab moddadan bir nechta birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi:

A = B + C + D.

Murakkab moddaning parchalanish mahsulotlari oddiy va murakkab moddalar bo'lishi mumkin.

Valentlik holatini o'zgartirmasdan sodir bo'ladigan parchalanish reaktsiyalaridan kristalli gidratlarning, asoslarning, kislotalarning va kislorodli kislotalarning tuzlarining parchalanishi diqqatga sazovordir:

		CuSO 4 + 5H 2 O

		2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2, (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O.

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari ayniqsa nitrat kislota tuzlari uchun xarakterlidir.

Organik kimyoda parchalanish reaksiyalari kreking deb ataladi:

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20,

yoki dehidrogenatsiya

C4H10 = C4H6 + 2H2.

3. O‘rin almashish reaksiyalari

O'zgartirish reaktsiyalarida, odatda, oddiy modda murakkab bilan reaksiyaga kirishib, boshqa oddiy va boshqa murakkab moddani hosil qiladi:

A + BC = AB + C.

Bu reaksiyalar asosan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga tegishli:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3,

Zn + 2HCl = Zny 2 + H 2,

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,

2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Sl 2.

Atomlarning valentlik holatlarining o'zgarishi bilan birga bo'lmagan almashtirish reaktsiyalariga misollar juda kam. Kremniy dioksidining gazsimon yoki uchuvchi angidridlarga mos keladigan kislorodli kislotalar tuzlari bilan reaktsiyasini ta'kidlash kerak:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2,

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 \u003d 3SaSiO 3 + P 2 O 5,

Ba'zida bu reaktsiyalar almashinuv reaktsiyalari deb hisoblanadi:

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.

4. Almashinuv reaksiyalari

Almashinuv reaktsiyalari - bu ikki birikma o'rtasida o'z tarkibiy qismlarini bir-biri bilan almashinadigan reaktsiyalar:

AB + CD = AD + CB.

Agar almashtirish reaksiyalari paytida oksidlanish-qaytarilish jarayonlari sodir bo'lsa, u holda almashinuv reaktsiyalari doimo atomlarning valentlik holatini o'zgartirmasdan sodir bo'ladi. Bu murakkab moddalar - oksidlar, asoslar, kislotalar va tuzlar o'rtasidagi reaktsiyalarning eng keng tarqalgan guruhi:

ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 + ZNaCl.

Bu almashinish reaksiyalarining alohida holi neytrallanish reaksiyasidir:

HCl + KOH = KCl + H 2 O.

Odatda bu reaktsiyalar qonunlarga bo'ysunadi kimyoviy muvozanat va moddalardan kamida bittasi gazsimon holatdagi reaksiya sferasidan chiqariladigan yo'nalishda oqadi, uchuvchi modda, cho'kma yoki past dissotsiatsiyalanuvchi (eritmalar uchun) birikma:

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2,

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,

CH 3 COONa + H 3 PO 4 = CH 3 COOH + NaH 2 PO 4.

Kimyoviy reaktsiyalar paytida ba'zi moddalar boshqalarni hosil qiladi (bilan aralashmaslik kerak yadro reaksiyalari, qaysi birida kimyoviy element boshqasiga aylanadi).

Har qanday kimyoviy reaktsiya kimyoviy tenglama bilan tavsiflanadi:

Reaktivlar → Reaktsiya mahsulotlari

O'q reaktsiya yo'nalishini ko'rsatadi.

Masalan:

Bu reaksiyada metan (CH 4) kislorod (O 2) bilan reaksiyaga kirishadi, natijada karbonat angidrid (CO 2) va suv (H 2 O), aniqrog‘i suv bug‘i hosil bo‘ladi. Gaz gorelkasini yoqqaningizda oshxonangizda aynan shunday reaktsiya sodir bo'ladi. Tenglama quyidagicha o'qilishi kerak: Bir molekula metan gazi ikki molekula kislorod gazi bilan reaksiyaga kirishib, bir molekula karbonat angidrid va ikki molekula suv (suv bug‘i) hosil qiladi.

Kimyoviy reaksiya komponentlari oldiga qo'yilgan raqamlar deyiladi reaksiya koeffitsientlari.

Kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi endotermik(energiya yutilishi bilan) va ekzotermik(energiya chiqishi bilan). Metanning yonishi ekzotermik reaktsiyaning odatiy namunasidir.

Kimyoviy reaksiyalarning bir necha turlari mavjud. Eng keng tarqalgan:

• ulanish reaktsiyalari;
• parchalanish reaktsiyalari;
• yagona almashtirish reaktsiyalari;
• ikki tomonlama joy almashish reaksiyalari;
• oksidlanish reaktsiyalari;
• redoks reaktsiyalari.

Murakkab reaktsiyalar

Murakkab reaktsiyalarda kamida ikkita element bitta mahsulot hosil qiladi:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- osh tuzining hosil bo'lishi.

Murakkab reaktsiyalarning muhim nuanceiga e'tibor qaratish lozim: reaksiya sharoitlariga yoki reaksiyaga kiradigan reagentlarning nisbatlariga qarab, uning natijasi turli xil mahsulotlar bo'lishi mumkin. Masalan, ko'mirning normal yonish sharoitida karbonat angidrid hosil bo'ladi:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Agar kislorod miqdori etarli bo'lmasa, o'lik uglerod oksidi hosil bo'ladi:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Parchalanish reaksiyalari

Bu reaktsiyalar, go'yo, asosan, birikmaning reaktsiyalariga qarama-qarshidir. Parchalanish reaksiyasi natijasida modda ikkita (3, 4...) oddiyroq elementga (birikmalarga) parchalanadi:

• 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- suvning parchalanishi
• 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- vodorod periksning parchalanishi

Yagona siljish reaksiyalari

Yagona almashtirish reaktsiyalari natijasida birikmadagi faolroq element kamroq faol elementni almashtiradi:

Zn (s) + CuSO 4 (eritma) → ZnSO 4 (eritma) + Cu (s)

Mis sulfat eritmasidagi rux kamroq faol misni siqib chiqaradi, natijada rux sulfat eritmasi hosil bo'ladi.

Faoliyatning ortib borish tartibida metallarning faollik darajasi:

• Eng faollari gidroksidi va ishqoriy tuproq metallaridir

Yuqoridagi reaksiya uchun ion tenglamasi:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

CuSO 4 ionli aloqasi suvda eriganida mis kationiga (zaryad 2+) va sulfat anioniga (zaryad 2-) parchalanadi. Oʻrin almashish reaksiyasi natijasida sink kationi hosil boʻladi (u mis kationi bilan bir xil zaryadga ega: 2-). E'tibor bering, sulfat anioni tenglamaning har ikki tomonida ham mavjud, ya'ni matematikaning barcha qoidalariga ko'ra, uni kamaytirish mumkin. Natijada ion-molekulyar tenglama hosil bo'ladi:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Ikki marta siljish reaktsiyalari

Ikki marta almashtirish reaktsiyalarida ikkita elektron allaqachon almashtiriladi. Bunday reaktsiyalar ham deyiladi almashinuv reaktsiyalari. Bunday reaktsiyalar eritmada quyidagilar hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi:

• erimaydigan qattiq(yomg'ir reaktsiyalari);
• suv (neytralizatsiya reaktsiyasi).

Yog'ingarchilik reaktsiyalari

Kumush nitrat (tuz) eritmasi natriy xlorid eritmasi bilan aralashtirilganda kumush xlorid hosil bo'ladi:

Molekulyar tenglama: KCl (eritma) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)

Ion tenglamasi: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Molekulyar ionli tenglama: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Agar birikma eriydigan bo'lsa, u eritmada ion shaklida bo'ladi. Agar aralashma erimaydigan bo'lsa, u cho'kma hosil qilib, qattiq holga keladi.

Neytrallanish reaksiyalari

Bu kislotalar va asoslar o'rtasidagi reaktsiyalar bo'lib, natijada suv molekulalari hosil bo'ladi.

Masalan, sulfat kislota eritmasi va natriy gidroksidi (lye) eritmasini aralashtirish reaktsiyasi:

Molekulyar tenglama: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)

Ion tenglamasi: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)

Molekulyar ionli tenglama: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) yoki H + + OH - → H 2 O (l)

Oksidlanish reaksiyalari

Bu moddalarning havodagi gazsimon kislorod bilan o'zaro ta'siri reaktsiyalari bo'lib, ular davomida, qoida tariqasida, issiqlik va yorug'lik shaklida katta miqdorda energiya chiqariladi. Oddiy oksidlanish reaktsiyasi yonishdir. Ushbu sahifaning boshida metan va kislorod o'rtasidagi reaktsiya:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Metan uglevodorodlarga (uglerod va vodorod birikmalariga) tegishli. Uglevodorod kislorod bilan reaksiyaga kirishganda juda ko'p issiqlik energiyasi ajralib chiqadi.

Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

Bular reaktiv atomlar o'rtasida elektron almashinadigan reaktsiyalardir. Yuqorida muhokama qilingan reaksiyalar ham redoks reaktsiyalaridir:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - birikma reaktsiyasi
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidlanish reaktsiyasi
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - bitta almashtirish reaktsiyasi

Elektron muvozanat usuli va yarim reaksiya usuli yordamida tenglamalarni echishning ko'plab misollari bilan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari bo'limda iloji boricha batafsil tavsiflangan.