Reakce, které se vyskytují v nehomogenním prostředí, se nazývají ... Typy reakcí v chemii

Všechny moderní chemie se zabývají pouze studiem podmínek vzájemného působení látek, nebo vědecky, různých druhů chemických reakcí. Jednou z hlavních vlastností hmoty je pohyb. Fenomén vzhledu nových sloučenin v důsledku rekombinace atomů činidel, které charakterizují všechny typy reakcí v chemii, je dáno právě schopností elementárních částic pohybovat se. Atomová molekulární teorie, vytvořená zpět v 18. století, je stále teoretickým základem pro klasifikaci různých typů reakcí. Abychom v průmyslovém měřítku získali chemické produkty nezbytné pro lidskou společnost, je nutné studovat principy provádění technologických procesů a umět je řídit.

Za tímto účelem je třeba dokonale vědět vlastnosti chemických reakcí, které jsou jejich základem. Náš článek se zabývá podmínkami interakce mezi různými třídami látek: kyselinami, solemi, zásadami a oxidy. Dále definujeme hlavní typy chemických reakcí s konkrétními příklady.

Homogenní a heterogenní prostředí

Chemie se zabývá studiem objektů ve fyzickém světě, které jsou ve třech ze čtyř možných forem existence hmoty: plynné, pevné a kapalné. Pokud mají počáteční reagující sloučeniny stejnou fázi, například plynný plyn, stejně jako v procesu získávání vody z vodíku a kyslíku, pak tento typ interakce bude homogenní. A reakce, které se vyskytují v nehomogenním prostředí, se nazývají heterogenní. To je například vyloučení aktivního kovu - sodíku, draslíku, hořčíku v pevném krystalickém stavu, atomů vodíku z roztoku chloridové kyseliny. Zaznamenává agregátní stav reaktantů parametry chemický proces, Například jeho nejdůležitějším ukazatelem je rychlost? Ukázalo se, že ano. A hlavní role v tomto případě hraje konvekce - posunutí hmoty kapaliny nebo plynu na povrch katalyzátoru.

Heterogenní katalýza

Výpočet fáze činidel je nezbytný pro provádění rozsáhlých chemicko-technologických procesů. Většina z nich je způsobena použitím heterogenní katalýzy a vyskytuje se v nehomogenním prostředí na povrchu katalyzátoru. Jeho aktivita je přímo úměrná oblasti, na které jsou molekuly původních sloučenin kontaktovány. K tomuto účelu se katalyzátor ve formě prášku aplikuje na desky z azbestu nebo pemzy s porézní strukturou. Obvykle se celý proces provádí podle principu aktivních meziproduktů, představovaných povrchovými komplexy samotného katalyzátoru a činidel. Jak si vzpomínám, vícestupňové reakce, které se vyskytují v nehomogenním prostředí, se nazývají heterogenní. Výsledkem je vytvoření správných produktů, ale samotný katalyzátor v tomto případě není zbytečný.

Oxidace amoniaku

Podle mechanismu popsaného výše dochází k technologickému procesu získávání kyseliny dusičnané oxidací amoniaku. To bylo navrženo na začátku 20. století ruským chemickým inženýrem I. Andreevem, který je otcem nitričního průmyslu v Rusku. Jako katalyzátor se použila platinová síť, načež se směs vzduchu a amoniaku zahřála na 750 ° C. Kyselina dusičná byla získána v důsledku tří následných chemických reakcí, jejichž průchod závisel na čistotě katalyzátoru. Proto byla platinová mřížka neustále vyčištěna ze škodlivých nečistot: prachu a sirovodíku.

Klasifikace chemických jevů

Látky kolem nás podléhají různým změnám. Pokud se týkají pouze agregovaného stavu a neovlivňují kvalitativní složení molekul, pak se tyto jevy nazývají fyzické jevy. Například tavení pevného železa, vroucí vody před tvorbou páry atd. Tyto a další podobné jevy jsou studovány v průběhu fyziky. Ale elektrolýza stejné vody, která jde s tvorbou jednoduchých látek - plyny kyslíku a vodíku, hoření hořčíkové pásky - jsou různé typy reakcí v chemii. Vedou k vzniku nových sloučenin za předpokladu, že elementární složení reakčních látek je zachováno a klasifikováno podle různých kritérií. Zvažme je dále.

Změna množství činidel a reakčních produktů

Chemické interakce předpokládají přerozdělení atomů, které tvoří molekuly počátečních sloučenin. Podle této zásady je klasifikace reakce rozkladu, připojení, výměny a nahrazení. Rozklad uhličitanu vápenatého během vypalování je typickým příkladem heterogenní reakce, jejíž rychlost závisí na kontaktní oblasti dvou fází: pevná a plynná. Výměnná reakce mezi zásaditým oxidem CuO a kyselinou sírovou se také vyskytuje v oblasti kontaktu roztoku s pevným oxidem mědi. Průmyslová výroba kyseliny sírové z oxidu siřičitého a vody ukazuje mechanismus interakce, ve kterém se vyrábí jedna ze dvou látek (reakce sloučeniny). Neutralizační reakce vedoucí k tvorbě vody je zvláštním případem metabolických procesů, je rozšířená ve zvířecích a lidských buňkách.

Substituce v anorganických a organických sloučeninách

Připomeňme, že reakce, které se vyskytují v nehomogenním prostředí, se nazývají heterogenní. Z chémie na střední škole je dobře známo, že schopnost hořčíkových třísek reagovat s roztokem chloridové kyseliny. In vitro v tomto okamžiku dochází k rychlé emise plynových bublin. Toto je vodík vyrobený jako výsledek substituční reakce, dalším produktem tohoto způsobu je roztok chloridu hořečnatého. Podle schopnosti atomů kovu nahradit vodík v molekule kyseliny vynikající ruský chemik NN Beketov, bylo vytvořeno množství kovových aktivit. Substituční procesy byly široce používány v organické chemii. Jedná se o halogenaci nasycených uhlovodíků, nitraci benzenu atd.

Vlastnosti chemických reakcí

Pokračujeme v studiu interakce látek mezi sebou, zaměřme se na ty, které jsou doprovázeny absorpcí nebo uvolňováním energie ve formě tepla. Tato klasifikace zahrnuje exotermní a endotermickou reakci, která kromě samotné rovnice obsahuje index - tepelný účinek reakce Delta-H. Pro proces získávání chlorovodíku z jednoduchých plynných látek: chloru a vodíku, Delta-H je negativní, to znamená, že samotná reakce je exotermní a během oxidace dusíku na jeho oxid Delta-H = 90,4 kJ, v tomto případě je reakce endotermická a probíhá při absorpci tepla.

Jak víme, reakce, které se vyskytují v nehomogenním prostředí, se nazývají heterogenní. Hrají důležitou roli nejen v technologických procesech průmyslové výroby chemických výrobků, ale také v oblasti volně žijících živočichů. Jedná se o procesy vnikání vody do kořenových chloupků, rozpouštění minerálních hnojiv a jejich vstřebávání rostlinami, difúze kyslíku a oxidu uhličitého v půdě.

V tomto článku jsme studovali typy reakcí v chemii a určovali jejich praktický význam.