Acasă » V.V. Apicultor » Reacții de chimie organică și anorganică. Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică - document. II. Prin modificarea stărilor de oxidare ale elementelor chimice care formează substanţe

Reacții de chimie organică și anorganică. Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică - document. II. Prin modificarea stărilor de oxidare ale elementelor chimice care formează substanţe

Clasificarea reacțiilor chimice în anorganice și Chimie organica efectuate pe baza diferitelor caracteristici de clasificare, ale căror detalii sunt date în tabelul de mai jos.

Prin modificarea stării de oxidare a elementelor

Primul semn de clasificare este prin modificarea gradului de oxidare a elementelor care formează reactanții și produșii.
a) redox
b) fără modificarea stării de oxidare
redox numite reacţii însoţite de modificarea stărilor de oxidare elemente chimice incluse în reactivi. la redox Chimie anorganică includ toate reacțiile de substituție și acele reacții de descompunere și compuse la care participă cel puțin o substanță simplă. Reacțiile care au loc fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor care formează reactanții și produșii de reacție includ toate reacțiile de schimb.

După numărul și compoziția reactivilor și a produselor

Reacțiile chimice sunt clasificate în funcție de natura procesului, adică în funcție de numărul și compoziția reactanților și a produselor.

Reacții de conexiune numite reacții chimice, în urma cărora se obțin molecule complexe din câteva mai simple, de exemplu:
4Li + O2 = 2Li2O

Reacții de descompunere numite reacții chimice, în urma cărora se obțin molecule simple din altele mai complexe, de exemplu:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

Reacțiile de descompunere pot fi privite ca procese inverse față de compus.

reacții de substituție reacțiile chimice se numesc, în urma cărora un atom sau un grup de atomi dintr-o moleculă a unei substanțe este înlocuit cu un alt atom sau grup de atomi, de exemplu:
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 ⁭

Lor semn distinctiv- interacţiunea unei substanţe simple cu una complexă. Astfel de reacții există în chimia organică.
Cu toate acestea, conceptul de „substituție” în substanțele organice este mai larg decât în chimia anorganică. Dacă orice atom sau grup funcțional din molecula substanței inițiale este înlocuit cu un alt atom sau grup, acestea sunt și reacții de substituție, deși din punctul de vedere al chimiei anorganice, procesul arată ca o reacție de schimb.
- schimb (inclusiv neutralizare).
Reacții de schimb numiți reacții chimice care apar fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor și conduc la schimbul părților constitutive ale reactivilor, de exemplu:
AgNO3 + KBr = AgBr + KNO3

Alergați în direcția opusă, dacă este posibil.

Dacă este posibil, procedați în direcția opusă - reversibil și ireversibil.

reversibil numite reacții chimice care au loc la o temperatură dată simultan în două direcții opuse cu viteze proporționale. Când se scriu ecuațiile unor astfel de reacții, semnul egal este înlocuit cu săgeți direcționate opus. Cel mai simplu exemplu de reacție reversibilă este sinteza amoniacului prin interacțiunea azotului și hidrogenului:

N2 + 3H2↔2NH3

ireversibil sunt reacții care au loc numai în direcția înainte, în urma cărora se formează produse care nu interacționează între ele. Ireversibile includ reacții chimice, în urma cărora se formează compuși slab disociați, există o eliberare un numar mare energie, precum și cele în care produsele finale părăsesc sfera de reacție sub formă gazoasă sau sub formă de precipitat, de exemplu:

HCl + NaOH = NaCI + H2O

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

BaBr2 + Na2SO4 = BaS04↓ + 2NaBr

Prin efect termic

exotermic sunt reacții chimice care eliberează căldură. Simbolul pentru modificarea entalpiei (conținutul de căldură) este ΔH, iar efectul termic al reacției este Q. Pentru reacțiile exoterme, Q > 0 și ΔH< 0.

endotermic numite reacţii chimice care au loc cu absorbţia căldurii. Pentru reacțiile endoterme Q< 0, а ΔH > 0.

Reacțiile de cuplare vor fi în general reacții exoterme, iar reacțiile de descompunere vor fi endoterme. O excepție rară este reacția azotului cu oxigenul - endotermă:
N2 + O2 → 2NO - Q

Pe fază

omogen numite reacții care au loc într-un mediu omogen (substanțe omogene, într-o fază, de exemplu, g-g, reacții în soluții).

eterogen numite reactii care au loc intr-un mediu neomogen, pe suprafata de contact a substantelor care reactioneaza care se afla in faze diferite, de exemplu, solid si gazos, lichid si gazos, in doua lichide nemiscibile.

Prin utilizarea unui catalizator

Un catalizator este o substanță care accelerează o reacție chimică.

reacții catalitice se procedează numai în prezența unui catalizator (inclusiv a celor enzimatici).

Reacții necatalitice rulează în absența unui catalizator.

După tipul de ruptură

În funcție de tipul de rupere a legăturii chimice în molecula inițială, se disting reacțiile homolitice și heterolitice.

omolitic numite reacții în care, ca urmare a ruperii legăturilor, se formează particule care au un electron nepereche - radicali liberi.

Heterolitic numite reacții care au loc prin formarea particulelor ionice – cationi și anioni.

homolitic (decalaj egal, fiecare atom primește 1 electron)
heterolitic (decalaj inegal - se obține o pereche de electroni)

Radical Reacțiile chimice (în lanț) care implică radicali se numesc, de exemplu:

CH4 + Cl2hv → CH3CI + HCI

ionic numite reacții chimice care au loc cu participarea ionilor, de exemplu:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl ↓

Electrofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu electrofile - particule care poartă o sarcină pozitivă întreagă sau fracționată. Ele sunt împărțite în reacții de substituție electrofilă și adiție electrofilă, de exemplu:

C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

H 2 C \u003d CH 2 + Br 2 → BrCH 2 -CH 2 Br

Nucleofil se referă la reacțiile heterolitice ale compușilor organici cu nucleofile - particule care poartă o sarcină negativă întreagă sau fracțională. Ele sunt subdivizate în reacții de substituție nucleofilă și reacții de adiție nucleofilă, de exemplu:

CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr

CH 3 C (O) H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH (OC 2 H 5) 2 + H 2 O

Clasificarea reacțiilor organice

Clasificarea reacțiilor organice este dată în tabel:

>> Chimie: Tipuri de reacții chimice în chimia organică

Reacții materie organică poate fi împărțit formal în patru tipuri principale: substituții, adăugiri, eliminări (eliminări) și rearanjamente (izomerizări). Este evident că întreaga varietate de reacții ale compușilor organici nu poate fi redusă la cadrul clasificării propuse (de exemplu, reacțiile de ardere). Cu toate acestea, o astfel de clasificare va ajuta la stabilirea analogiilor cu clasificările reacțiilor care au loc între substanțele anorganice deja familiare pentru dvs. din cursul chimiei anorganice.

De regulă, principalul compus organic care participă la reacție se numește substrat, iar cealaltă componentă a reacției este considerată condiționat ca reactiv.

Reacții de substituție

Reacțiile care au ca rezultat înlocuirea unui atom sau a unui grup de atomi din molecula originală (substrat) cu alți atomi sau grupuri de atomi se numesc reacții de substituție.

Reacțiile de substituție implică compuși saturați și aromatici, cum ar fi, de exemplu, alcani, cicloalcani sau arene.

Să dăm exemple de astfel de reacții.

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, instruiri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole cipuri pentru pătuțuri curioase manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea fragmentului din manual elemente de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi T numai pentru profesori lecții perfecte planul calendaristic pentru anul instrucțiuni programe de discuții Lecții integrate

Lecția 114

Tema lecției : Clasificarea reacțiilor chimice în chimia organică și anorganică.

Durată: 45 min

Scopul lecției: Repetați și generalizați ideea unei reacții chimice ca proces de transformare, luați în considerare câteva dintre numeroasele clasificări ale reacțiilor chimice conform diverse semne.

Obiectivele lecției:

1) educational - sistematizează, generalizează și aprofundează cunoștințele elevilor despre reacțiile chimice și clasificarea acestora, dezvoltă abilități muncă independentă, capacitatea de a scrie ecuații de reacție și de a stabili coeficienții, de a indica tipurile de reacții, de a trage concluzii și generalizări.

2) Educational - să dezvolte abilitățile de vorbire, capacitatea de analiză; dezvoltarea abilităților cognitive, gândire, atenție, capacitatea de a folosi materialul studiat pentru a învăța lucruri noi.3) Educational - educație pentru independență, cooperare, calități morale - colectivism, capacitatea de asistență reciprocă.

Mijloace de educatie: Manual O.S. Gabrielyan. Chimie - 10, 11. M .: Buttard 2008; tabele de solubilitate, Sistem periodic elemente chimice D.I. Mendeleev, computer,

Metode: - Organizarea UPD: conversație, explicație

Control: sondaj frontal, lucrare mini-independenta de consolidare.

Tip de lecție: Repetarea, consolidarea și sistematizarea cunoștințelor acumulate anterior.

Formularul lecției:

Pașii lecției: 1. Partea organizatorica: Ţintă - pregătirea elevilor pentru începerea lucrărilor din lecție.2. Pregătirea pentru perceperea unei teme studiate anterior. Ţintă - actualizarea cunoștințelor dobândite anterior prin restaurarea cunoștințelor de bază - stabilirea de obiective.3. Repetarea și consolidarea materialului studiat anterior. Ţintă - repetarea, consolidarea și sistematizarea cunoștințelor dobândite anterior.4. Rezumat, evaluarea activităților elevilor, teme. Ţintă - analiza, introspecția, aplicarea în practică a cunoștințelor teoretice ale studenților.

Plan de muncă:

Moment organizatoric……………………………………………………….2 min

Motivația…………………………………………………………………………...3 min

Materiale de studiu……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………30 minute

Fixare …………………………………………………………………..….5 min

Concluzii ……………………………………………………………………………………..3 min

Tema pentru acasă ………………………………………………………….…2 min

Cursul lecției

Salutare, record de prezență

Organizarea atenției elevilor

Pregătirea pentru lecție

Motivația

Elevilor li se pun întrebări.

1) Ce este o reacție chimică? (Termenul „reacție” din latină înseamnă „rezistență”, „refuz”, „acțiune de răzbunare”).2) Semne de reacții chimice? a) Schimbarea culorii. b) Miros. c) Precipitaţii. d) Degajare de gaz. e) Emisia sau absorbția de căldură. e) Eliberarea luminii.3) Și care sunt condițiile pentru apariția și cursul reacțiilor chimice?

a) încălzire. b) Măcinarea și amestecarea. c) Dizolvarea. d) Adăugarea unui catalizator. e) Presiunea.Profesorul le mulțumește elevilor pentru răspunsurile lor.

Formarea interesului pentru materialul orelor de elevi

Înregistrarea subiectului lecției într-un caiet

Învățarea de materiale noi

Viața este imposibilă fără reacții chimice. Un număr imens de reacții au loc în lumea din jurul nostru. Pentru a naviga în vastul tărâm al reacțiilor chimice, trebuie să cunoașteți tipurile lor. În orice știință se folosește metoda clasificărilor, permițând aspecte comuneîmpărțiți întregul set de obiecte în grupuri. Și astăzi în lecție vom vorbi despre tipurile de reacții chimice și cumsunt clasificate după semne. ATASAMENTUL 1

1 semn al unei reacții chimice: „Numărul și compoziția substanțelor inițiale și obținute”. Stabiliți ce substanță lipsește, nivelați reacția chimică, determinați tipul de reacție chimică?dar)2 KOH +H2 ASA DE 4 = K2 ASA DE4 + 2 H2 Oschimb valutar b) С2Н2 + Н2О =CH3SON compus în)2 N / A + 2 HCI = 2 NaCI + H2 substituţie d) CH4 = C +2 H2 descompunere 2 semn al unei reacții chimice: „Schimbarea stării de oxidare”. Echivalați reacția propusă folosind balanța electronică și indicați agentul de oxidare și agentul reducător. H2S + 8 HNO3 = H2 ASA DE4 + 8 NU2 + 4 H2 OOVR S- agent de reducere;N- oxidant. H2O + CO2 = H2CO3nu OVR 3 semne ale unei reacții chimice: „Efectul termic”. Care dintre următoarele reacții este exotermă?1) CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O+ Qexotermic 2) 2 HgO = 2 hg + O2 - Qendotermic 4 semn al unei reacții chimice: „Starea agregată a materiei”. Determinați tipul reacției chimice în funcție de starea de agregare a substanțelor.1) 3 C2 H2 = C6 H6 eterogen 2) Zn + S = ZnSomogen 5 semne ale unei reacții chimice: „Introducerea altor substanțe”. Determinați dintre reacțiile propuse catalitice?dar)N2 + 3 H2 = 2 NH3 catalitic b) CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2Onecatalitic 6 semn al unei reacții chimice: "Reversibilitate". Stabiliți dintre cele propuse: care este reversibilă, i.e. mergând în două direcții, și care este ireversibil, mergând până la capăt. a) С2Н2 + Н2 = С2Н4reversibil b) 2N / A + 2 H2 O = 2 NaOH + H2 ireversibil

Elevii lucrează cu reacții după 6 semne și introduc rezultatele într-un tabel emis în prealabil pentru fiecare(Apendice 2 ).

4. Aplicarea reacțiilor chimice în construcții (rapoarte ale studenților)

Explicația profesorului. Prezentare de diapozitive

Ascultați explicația profesorului, vizualizați diapozitivele. Înregistrare în caietul de definiții.

Ancorare

Elevii pe foi albe îndeplinesc o sarcină diferențiată(Anexa 3).

Organizarea muncii elevilor. Control

Efectuarea sarcinilor într-un caiet.

Concluziile și rezultatele lecției

Elevilor li se pun întrebări: 1 ) Despre ce fenomen vorbim astăzi? 2) Cu ce concepte am lucrat astăzi? 3) Ce abilități ați folosit în lecție? 4) Am atins obiectivele stabilite la începutul lecției?

Evaluarea activităților elevilor la lecție

Evaluarea de autoevaluare a activităților din lecție

Teme pentru acasă

LaV. Maiakovski Există un punct filozofic:Dacă stelele se luminează pe cer înseamnă că cineva are nevoie de el. Dacă chimiștii studiază clasificarea reacțiilor chimice, atunci cineva are nevoie de ea. Și aici am dorința de a vă oferi un miceseu , în care exemplele trebuie să arate valoarea tuturor tipurilor de reacții în viata reala, în bogăția și diversitatea ei

(teme creative).

ATASAMENTUL 1

Reacțiile chimice, sau fenomenele chimice, sunt procese în urma cărora din unele substanțe se formează altele, care diferă de acestea ca compoziție și (sau) structură.

În reacțiile chimice, apare în mod necesar o schimbare a substanțelor, în care legăturile vechi sunt rupte și se formează noi legături între atomi.

Luați în considerare clasificarea reacțiilor chimice în funcție de diferite criterii.

I. După numărul şi compoziţia reactanţilor

Reacții care au loc fără modificarea compoziției substanțelor

În chimia anorganică, astfel de reacții includ procesele de obținere a unui element chimic, de exemplu:

C (grafit) C (diamant)
P (alb) P (roșu)
3O2 (oxigen) 2O3 (ozon)

În chimia organică, reacțiile de izomerizare pot fi atribuite acestui tip de reacții, care se desfășoară fără modificări nu numai calitative, ci și compoziţia cantitativă molecule de substanțe, de exemplu:

Izomerizarea.

Reacția de izomerizare alcanilor are o mare valoare practică, deoarece hidrocarburile de izostructură au o capacitate mai mică de a detona.

Reacții care vin odată cu modificarea compoziției unei substanțe

Există patru tipuri de astfel de reacții:conexiune, descompunere, substituție și schimb.

Reacții de conexiune- Acestea sunt reacții în care două sau mai multe substanțe formează o substanță complexă. În chimia anorganică, întreaga varietate de reacții compuse poate fi luată în considerare, de exemplu, folosind exemplul de reacții pentru obținerea acidului sulfuric din sulf:

Obținerea oxidului de sulf (IV):

S + O2 \u003d SO2 - o substanță complexă este formată din două substanțe simple.

Producția de oxid de sulf (VI):

2SO2 + O2

2SO3

– Un compus compus este format din substanțe simple și complexe.

Un exemplu de reacție compusă în care se formează o substanță complexă din mai mult de două materii prime este etapa finală în producerea acidului azotic:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

În chimia organică, reacțiile compuse sunt denumite în mod obișnuit „reacții de adiție”. Întreaga varietate de astfel de reacții poate fi luată în considerare pe exemplul unui bloc de reacții care caracterizează proprietățile substanțelor nesaturate, de exemplu, etilena:

Reacția de hidrogenare - adăugare de hidrogen:

Reacții de descompunere- Acestea sunt reacții în care dintr-o substanță complexă se formează mai multe substanțe noi.

În chimia anorganică, întreaga varietate de astfel de reacții poate fi luată în considerare în blocul de reacții pentru obținerea oxigenului prin metode de laborator:

Descompunerea oxidului de mercur (II):

2HgO

2Hg + O2

– dintr-o substanță complexă se formează două simple.

În chimia organică, reacțiile de descompunere pot fi luate în considerare pe blocul de reacții pentru producerea etilenei în laborator și în industrie:

Reacția de deshidratare (diviziunea apei) a etanolului:

Reacția de dehidrogenare (eliminarea hidrogenului) a etanului:

Reacții de substituție- sunt reacții în care atomii unei substanțe simple înlocuiesc atomii unui element dintr-o substanță complexă. În chimia anorganică, un exemplu de astfel de procese este un bloc de reacții care caracterizează proprietățile, de exemplu, ale metalelor:

Interacțiunea metalelor alcaline sau alcalino-pământoase cu apa:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Interacțiunea metalelor cu acizii în soluție:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Subiectul de studiu al chimiei organice nu îl reprezintă substanțele simple, ci doar compușii. Prin urmare, ca exemplu de reacție de substituție, vă prezentăm cel mai mult proprietate caracteristică compușii saturați, în special metanul, reprezintă capacitatea atomilor săi de hidrogen de a fi înlocuiți cu atomi de halogen:

CH3Cl

acid clorhidric

clormetan

În chimia organică, reacțiile de substituție includ și unele reacții între două substanțe complexe, de exemplu, nitrarea benzenului:

+ HNO3

C6H5NO2

H2O

benzen

nitrobenzen

Este formal o reacție de schimb. Faptul că aceasta este o reacție de substituție devine clar doar când se ia în considerare mecanismul acesteia.

Reacții de schimb sunt reacţii în care doi substanțe complexe schimbul lor părțile constitutive.

Aceste reacții caracterizează proprietățile electroliților și se desfășoară în soluții conform regulii Berthollet, adică numai dacă se formează un precipitat, un gaz sau o substanță cu disociere scăzută (de exemplu, H2O).

În chimia anorganică, acesta poate fi un bloc de reacții care caracterizează, de exemplu, proprietățile alcaline:

Reacția de neutralizare care vine cu formarea sării și a apei:

NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O

sau sub formă ionică:

OH– + H+ = H2O

Reacția dintre alcali și sare, care vine cu formarea gazului:

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

În chimia organică, se poate lua în considerare un bloc de reacții care caracterizează, de exemplu, proprietățile acidului acetic: O reacție care are loc cu formarea unui electrolit slab - H2O:

Na(CH3COO) + H2O

Reacția care vine cu formarea gazului:

2CH3COOH + CaCO3 → 2CH3COO– + Ca2+ + CO2 + H2O

Reacția care are loc cu formarea unui precipitat:

2CH3COOH + K2SiO3 → 2K(CH3COO) + H2SiO3↓

II. Prin modificarea stărilor de oxidare ale elementelor chimice care formează substanţe

Pe această bază, se disting următoarele reacții:

Reacții care apar cu modificarea stărilor de oxidare ale elementelor sau reacții redox. Acestea includ multe reacții, inclusiv toate reacțiile de substituție, precum și acele reacții de combinare și descompunere la care participă cel puțin o substanță simplă, de exemplu:

Reacții care au loc fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor chimice. Acestea includ, de exemplu, toate reacțiile de schimb ionic, precum și multe reacții compuse, de exemplu:

Li 2 O + H 2 O=2LiOH ,

multe reacții de descompunere:

Fe 2 O 3 + 3H 2 O

reactii de esterificare:

HCOOH + CH 3 Oh

HCOOCH 3 + H 2 O

III. Prin efect termic

În funcție de efectul termic, reacțiile sunt împărțite în exoterme și endoterme.

1. Reacții exoterme curge cu eliberarea de energie.

Acestea includ aproape toate reacțiile compuse. O excepție rară o constituie reacțiile endoterme de sinteză a oxidului de azot (II) din azot și oxigen și reacția hidrogenului gazos cu iodul solid:

N 2 + O 2 = 2 NU – Q

Reacțiile exoterme care au loc cu eliberarea de lumină sunt denumitereactii de ardere , de exemplu:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + Q

Hidrogenarea etilenei este un exemplu de reacție exotermă:

CH 3 –CH 3

+ Q

Funcționează la temperatura camerei.

2. Reacții endoterme curge cu absorbția de energie.

Evident, aproape toate reacțiile de descompunere li se vor aplica, de exemplu:

CaO + CO 2

– Q

Cantitatea eliberată sau absorbită ca rezultat al reacțieienergie se numeșteefectul termic al reacției , iar ecuația unei reacții chimice care indică acest efect se numeșteecuația termochimică , de exemplu:

H 2 (G) + Cl 2 (g) = 2HCl(g) + 92,3 kJ

N 2 (G) + O 2 (g) = 2NO(g) – 90,4 kJ

IV. În funcție de starea de agregare a substanțelor care reacţionează (compoziţia de fază)

După starea de agregare a substanţelor care reacţionează, există:

reacții eterogene - reacții în care reactanții și produșii de reacție sunt în diferite stări de agregare (în faze diferite):

2Al(t) + 3CuCl 2 (p-p) = 3Cu(t) + 2AlCl3(p-p)

CaC 2 (T) + 2H 2 O(l) = C 2 H 2 + Ca(OH) 2 (p-p)

Reacții omogene reacţii în care reactanţii şi

produși de reacțiesunt în aceeași stare de agregare (în aceeași fază):

H 2 (G) + F 2 (G) = 2HF(g)

V. Conform participării catalizatorului

În funcție de participarea catalizatorului, există:

Reacții necatalitice , fără participarea unui catalizator:

2Hg + O 2

2. reacții catalitice , mergând cu participarea unui catalizator:

C 2 H 5 Oh

CH 2 =CH 2

+ H 2 O

etanol etena

Deoarece toate reacțiile biochimice care apar în celulele organismelor vii au loc cu participarea catalizatorilor biologici speciali de natură proteică - , toate sunt catalitice sau, mai exact, enzimatice. Trebuie remarcat faptul că peste 70% din industriile chimice folosesc catalizatori.

VI. Către

După direcție există:

reacții ireversibile curge în aceste condiţii într-o singură direcţie.

Acestea includ toate reacțiile de schimb însoțite de formarea unui precipitat, gaz sau a unei substanțe cu disociere scăzută (apa) și toate reacțiile de ardere.

Reacții reversibile în aceste condiții, curge simultan în două direcții opuse.

Cele mai multe dintre aceste reacții sunt.

În chimia organică, semnul reversibilității se reflectă în numele - antonime ale proceselor:

hidrogenare - dehidrogenare,

hidratare - deshidratare,

Toate reacțiile de esterificare sunt reversibile (procesul opus, după cum știți, estetitluhidroliză

Poza 1. Clasificarea reacțiilor chimice

Clasificarea reacțiilor chimice, ca toate celelalte clasificări, este condiționată. Oamenii de știință au convenit să împartă reacțiile în anumite tipuri în funcție de semnele pe care le-au identificat. Dar majoritatea transformărilor chimice pot fi atribuite diferitelor tipuri. De exemplu, să caracterizăm procesul de sinteză a amoniacului:

Aceasta este o reacție compusă, redox, exotermă, reversibilă, catalitică, eterogenă (mai precis, catalitică eterogenă), care procedează cu o scădere a presiunii în sistem. Pentru a gestiona cu succes procesul, toate informațiile de mai sus trebuie luate în considerare. O reacție chimică specifică este întotdeauna multi-calitativă, este caracterizată de caracteristici diferite.

Anexa 2

Clasificarea reacțiilor

Tip de reacție

Exemplu

nu este însoțită de o modificare a compoziției

Modificări alotropice

C (grafit) C (diamant)

cu modificarea compoziției substanțelor

cu degajarea sau absorbția de căldură

Cu o schimbare a stării de oxidare

Către

Prin modificarea compoziției fazelor

Prin utilizarea unui catalizator

Anexa 3

Notați ecuația termochimică pentru reacția de ardere a metanului dacă se știe că arderea a 5,6 litri din acest gaz (n.a.) eliberează 225 kJ de căldură.

Când 18 g de aluminiu sunt combinate în oxigen, se eliberează 547 kJ de căldură. Scrieți o ecuație termochimică pentru această reacție.

Obiectivele lecției. Pentru a generaliza ideea unei reacții chimice ca proces de transformare a uneia sau mai multor substanțe-reactivi inițiale în substanțe care diferă de aceștia prin compoziția chimică sau structura - produse de reacție. Luați în considerare câteva dintre numeroasele clasificări ale reacțiilor chimice în funcție de diferite criterii. Arătați aplicabilitatea unor astfel de clasificări pentru reacțiile anorganice și organice. Dezvăluie natura relativă a diferitelor tipuri de reacții chimice și relația dintre diferitele clasificări ale proceselor chimice.

Conceptul de reacții chimice, clasificarea lor în funcție de diferite criterii în comparație pentru substanțele anorganice și organice

O reacție chimică este o astfel de modificare a substanțelor în care vechile legături chimice sunt rupte și se formează noi legături chimice între particule („volume, ioni) din care sunt construite substanțele (diapozitivul 2).

Reacțiile chimice sunt clasificate:
1. După numărul și compoziția de reactivi și produse (diapozitivul 3)
a) extinderi (diapozitivul 4)
Reacțiile de descompunere din chimia organică, spre deosebire de reacțiile de descompunere din chimia anorganică, au propriile lor specificități. Ele pot fi considerate procese inverse de adăugare, deoarece rezultatul cel mai adesea este formarea de legături sau cicluri multiple.
b) conexiuni (diapozitivul 5)
Pentru a intra într-o reacție de adiție, o moleculă organică trebuie să aibă o legătură (sau ciclu) multiplă, această moleculă va fi principala (substrat). O moleculă mai simplă (deseori materie anorganică, reactiv) este atașat la locul ruperii unei legături multiple sau a deschiderii inelului.
c) înlocuiri (diapozitivul 6)
Trăsătura lor distinctivă este interacțiunea unei substanțe simple cu una complexă. Astfel de reacții există în chimia organică.
Cu toate acestea, conceptul de „substituție” în substanțele organice este mai larg decât în chimia anorganică. Dacă orice atom sau grup funcțional din molecula substanței inițiale este înlocuit cu un alt atom sau grup, acestea sunt și reacții de substituție, deși din punctul de vedere al chimiei anorganice, procesul arată ca o reacție de schimb.
d) schimb (inclusiv neutralizarea) (diapozitivul 7)
Se recomandă efectuarea în formă munca de laborator conform ecuaţiilor de reacţie propuse în prezentare

2. Prin efect termic (diapozitivul 8)
a) endotermic
b) exotermă (inclusiv reacții de ardere)
Prezentarea a sugerat reacții din chimia anorganică și organică.Reacțiile combinate vor fi reacții exoterme, iar reacțiile de descompunere vor fi endoterme (relativitatea acestei concluzii va fi subliniată printr-o excepție rară - reacția azotului cu oxigenul este endotermă:
N2 + 02 -> 2 NU- Q

3. Despre utilizarea unui catalizator (diapozitivul 9)
b) necatalitic

4. Direcția (diapozitivul 10)
a) catalitice (inclusiv enzimatice)
b) necatalitic

5. Pe fază (diapozitivul 11)
a) omogen
b) eterogen

6. Prin modificarea stării de oxidare a elementelor care formează reactanți și produși (diapozitivul 12)
a) redox
b) fără modificarea stării de oxidare
Redox în chimia anorganică include toate reacțiile de substituție și acele reacții de descompunere și compuse în care este implicată cel puțin o substanță simplă. Într-o versiune mai generalizată (luând deja în considerare chimia organică): toate reacțiile care implică substanțe simple. În schimb, reacțiile care decurg fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor care formează reactanții și produșii de reacție includ toate reacțiile de schimb.

Consolidarea temei studiate (diapozitivul 13-21).

Rezumatul lecției.

Lectia 2 Proprietăți chimice, metode de obținere a acizilor carboxilici monobazici saturați „(Slide 1).

Obiectivele lecției. Prezentați conceptul de acizi carboxilici și clasificarea lor în comparație cu acizii minerali. Luați în considerare elementele de bază ale nomenclaturii internaționale și triviale și izomeria acestui tip de compuși organici. Dezasamblați structura grupului carboxil și preziceți comportamentul chimic al acizilor carboxilici. Luați în considerare proprietățile generale ale acizilor carboxilici în comparație cu proprietățile acizilor minerali. Dați o idee despre proprietățile speciale ale acizilor carboxilici (reacții radicale și formarea derivaților funcționali). Să familiarizeze elevii cu cei mai caracteristici reprezentanți ai acizilor carboxilici și să arate semnificația lor în natură și în viața umană.

Conceptul de acizi carboxilici, clasificarea lor după diverse criterii

acizi carboxilici- o clasă de compuși organici ale căror molecule conțin o grupare carboxil - COOH. Compoziția acizilor carboxilici monobazici limitatori corespunde formulei generale (Diapozitivul 2)

Acizii carboxilici sunt clasificați:
După numărul de grupări carboxil acizi carboxiliciîmpărțit în (Diapozitivul 3):

monocarboxilic sau monobazic (acid acetic)
dicarboxilic sau dibazic (acid oxalic)

În funcție de structura radicalului de hidrocarbură de care este atașată gruparea carboxil, acizii carboxilici sunt împărțiți în:

alifatice (acetic sau acrilic)
aliciclic (ciclohexancarboxilic)
aromatice (benzoice, ftalice)

Exemple de acizi (diapozitivul 4)

Izomeria și structura acizilor carboxilici
1. Izomeria lanțului de carbon (Diapozitivul 5)
2. Izomeria poziției unei legături multiple, de exemplu:
CH 2 \u003d CH - CH 2 - COOH Acid buten-3-oic (acid vinilacetic)
CH 3 - CH \u003d CH - COOH Acid buten-2-oic (acid crotonic)

3. Izomerie cis-, trans, de exemplu:

Structura(Diapozitivul 6)
Gruparea carboxil COOH este formată din gruparea carbonil C=O și gruparea hidroxil OH.
În grupul CO, atomul de carbon poartă o sarcină pozitivă parțială și atrage perechea de electroni a atomului de oxigen din grupa OH. În acest caz, densitatea electronilor pe atomul de oxigen scade și Conexiune O-N slăbit:

La rândul său, grupul OH „stinge” sarcina pozitivă a grupului CO.

Proprietățile fizice și chimice ale acizilor carboxilici
Acizii carboxilici inferiori sunt lichide cu miros înțepător, foarte solubile în apă. Pe măsură ce greutatea moleculară relativă crește, solubilitatea acizilor în apă scade și punctul de fierbere crește. Acizi mai mari, începând cu pelargonic

C8H17COOH - solide, inodor, insolubil în apă.
Cele mai importante proprietăți chimice caracteristice majorității acizilor carboxilici (Diapozitivul 7.8):
1) Interacțiunea cu metalele active:
2 CH3COOH + Mg (CH3COO) 2 Mg + H2

2) Interacțiunea cu oxizii metalici:
2CH3COOH + CaO (CH3COO)2Ca + H2O

3) Interacțiunea cu bazele:
CH3COOH + NaOHCH3COONa + H2O

4) Interacțiunea cu sărurile:
CH3COOH + NaHCO3CH3COONa + CO2 + H2O

5) Interacțiune cu alcooli (reacție de esterificare):
CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OHCH 3 COOSH 2 CH 3 + H 2 O

6) Interacțiunea cu amoniacul:
CH3COOH + NH3CH3COONH 4
Când sunt încălzite, sărurile de amoniu ale acizilor carboxilici își formează amidele:
CH 3 COONH 4 CH 3 CONH 2 + H 2 O
7) Sub acțiunea SOC l2, acizii carboxilici sunt transformați în clorurile acide corespunzătoare.
CH 3 COOH + SOC l2 CH 3 COCl + HCl + SO 2

4. Izomerie interclasă : de exemplu: C4H8O2
Ester metilic al acidului propanoic CH3-CH2-CO-O-CH3
Ester etilic al acidului etanoic CH3-CO-O-CH2-CH3
С3Н 7 - COOH acid butanoic

(Diapozitivul 9, 10)
1. Oxidarea aldehidelor și alcoolilor primari - mod general obţinerea acizilor carboxilici:

2. O altă metodă generală este hidroliza hidrocarburilor halogenate care conțin trei atomi de halogen pe un atom de carbon:

3 NaCl
3. Interacțiunea reactivului Grignard cu CO2:

4. Hidroliza esterilor:

5. Hidroliza anhidridelor acide:

Metode de obţinere a acizilor carboxilici
Pentru acizi individuali există modalități specifice de obținere (Diapozitivul 11):
Pentru obtinerea acid benzoic puteți utiliza oxidarea omologilor benzenului monosubstituit cu o soluție acidă de permanganat de potasiu:

Acid acetic obtinut la scara industriala prin oxidarea catalitica a butanului cu oxigenul atmosferic:

Acid formic obținut prin încălzirea monoxidului de carbon (II) cu hidroxid de sodiu sub presiune și prelucrarea formiatului de sodiu rezultat cu un acid puternic:

Aplicarea acizilor carboxilici(Diapozitivul 12)

Consolidarea temei studiate (diapozitivul 13-14).

Fiecare profesor se confruntă cu problema lipsei timpului de predare. Mai precis, nici măcar nu se ciocnește, ci funcționează constant în condițiile lipsei sale cronice. Mai mult, de-a lungul anilor, acesta din urmă a crescut constant datorită consolidării materialelor educaționale, reducerii numărului de ore dedicate studiului chimiei și complicarii sarcinilor de învățare, menite să ofere un impact versatil de dezvoltare asupra personalitatea elevului.

Pentru a rezolva această contradicție din ce în ce mai mare, este important, pe de o parte, să îi dezvălui elevului în mod convingător semnificația educației, nevoia de interes personal pentru aceasta și perspectivele de autopromovare în dobândirea acesteia. Pe de altă parte, intensificarea procesului educațional desfășurat în școală (UEP). Prima poate fi realizată dacă instruirea este structurată în așa fel încât elevul dorește și POATE să se recunoască ca SUBIECTUL ÎNVĂȚĂRII, adică un astfel de participant la UVP care își înțelege și acceptă obiectivele, deține modalități de a le atinge și se străduiește să extindă gama acestor căi. Astfel, condițiile conducătoare pentru transformarea unui elev într-un subiect de învățare (în cadrul predării disciplinei de chimie) este competența acestuia în conținutul problemelor educaționale luate în considerare și modalitățile de însușire a acestora și orientarea către realizarea cunoașterii holistice a subiectul.

Descarca:

Previzualizare:

Clasificarea reacțiilor chimice în chimia anorganică și organică.

/a ajuta un tânăr profesor/

Scop: sistematizarea cunoștințelor elevilor despre abordările clasificării reacțiilor chimice. Sarcini educaționale: · să repete și să generalizeze informații despre clasificarea reacțiilor chimice pe baza - numărului de substanțe inițiale și obținute; considera legile de conservare a masei substantelor si energiei in reactiile chimice ca un caz special de manifestare a legii universale a naturii.

Sarcini educaționale: · să dovedească rolul principal al teoriei în cunoașterea practicii; Arătați elevilor relația dintre procese opuse; Demonstrează materialitatea proceselor studiate;

Sarcini de dezvoltare: dezvoltare gandire logica prin comparaţie, generalizare, analiză, sistematizare.

Tip de lecție: lecție de aplicare complexă a cunoștințelor.

Metode și tehnici: conversație, lucru scris, sondaj frontal.

Lecția I. Moment organizatoric

II. Motivația activități de învățare elevi, subiecte de mesaje, scopuri, obiective ale lecției.

III. Verificarea cunoștințelor elevilor cu privire la materialul faptic.

Conversație frontală: 1. Ce tipuri de reacții chimice cunoașteți? (reacții de descompunere, conexiune, substituție și schimb). 2. Definiți o reacție de descompunere? (Reacțiile de descompunere sunt reacții în care dintr-o substanță complexă se formează două sau mai multe substanțe noi simple sau mai puțin complexe). 3. Definiți o reacție compusă? (Reacțiile de combinare sunt reacții în care două sau mai multe substanțe formează o substanță mai complexă). 4. Definiți o reacție de substituție? (Reacțiile de substituție sunt reacții în care atomii unei substanțe simple înlocuiesc atomii unuia dintre elementele unei substanțe complexe). cinciCare este definiția unei reacții de schimb? (Reacțiile de schimb sunt reacții în care două substanțe complexe își schimbă părțile constitutive). 6. Care este baza acestei clasificări? (baza clasificării este numărul de substanțe inițiale și formate)

IV. Verificarea cunoștințelor elevilor despre concepte de bază, legi, teorii și capacitatea de a explica esența lor.

Explicați natura reacțiilor chimice. (Esența reacțiilor chimice se reduce la ruperea legăturilor din substanțele inițiale și apariția de noi legături chimice în produșii de reacție. În același timp numărul total atomii fiecărui element rămâne constant, prin urmare, masa substanțelor nu se modifică ca urmare a reacțiilor chimice.)
De către cine și când a fost stabilit acest tipar? (În 1748, omul de știință rus M.V. Lomonosov - legea conservării masei substanțelor).

V. Verificarea profunzimii de înțelegere a cunoștințelor, a gradului de generalizare.

Sarcină: determinați tipul de reacție chimică (compus, descompunere, substituție, schimb). Oferă explicații pentru concluziile tale. Setați rapoartele. (TIC)

1 OPTIUNE	OPȚIUNEA 2	3 OPȚIUNE
Mg + O 2 \u003d MgO	Fe + CuCl 2 \u003d Cu + FeCl2	Cu + O 2 \u003d CuO
K + H20 = KOH + H2	P + O 2 \u003d P 2 O 5	Fe 2 O 3 + HCl \u003d FeCl 3 + H 2 O
Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2	Mg + HCI = MgCI2 + H2	Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Zn + Cu (NO 3 ) 2 \u003d Cu + Zn (NO 3 ) 2	Al203 + HCI = ACI3 + H20	SO 2 + H2O ↔ H 2 SO 3
CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2	P 2 O 5 + H 2 O \u003d H 3 PO 4	CuCl 2 + KOH \u003d Cu (OH) 2 + KCl
CaO + H 3 PO 4 \u003d Ca 3 (PO 4) 2 + H 2 O	Ba(OH)2 + HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O	Ca (OH) 2 + HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
NaOH + H2S = Na2S + H2O	Ca + H 2 O \u003d Ca(OH)2 +H2	AgNO3 + NaBr = AgBr↓ + NaNO3
BaCl 2 + Na 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + NaCl	AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + KNO 3	Cu + Hg(N03)2 = Cu(N03)2 + Hg
CO 2 + H2O ↔ H 2 CO 3	Fe(OH)3 = Fe2O3 + H2O	Mg + HCI = MgCI2 + H2

VI Clasificarea reacţiilor chimice în chimia organică.

R: În chimia anorganică, reacțiile compuse și în chimia organică, astfel de reacții sunt adesea numite reacții de adiție (Reacții în care două sau mai multe molecule de reactanți se combină într-una singură) Ele implică de obicei compuși care conțin o legătură dublă sau triplă. Varietăți de reacții de adiție: hidrogenare, hidratare, hidrohalogenare, halogenare, polimerizare. Exemple de aceste reacții:

1. Hidrogenare - reacția de adăugare a unei molecule de hidrogen la o legătură multiplă:

H 2 C \u003d CH 2 + H 2 → CH 3 - CH 3

etilen etan

HC ≡ CH + H2 → CH2 = CH2

acetilenă etilenă

2. Hidrohalogenare - reacția de adăugare a unei halogenuri de hidrogen la o legătură multiplă

H 2 C \u003d CH 2 + HCl → CH 3 ─CH 2 Cl

etilen cloretan

(după regula lui V.V. Markovnikov)

H 2 C \u003d CH─CH 3 + HCl → CH 3 ─CHCl─CH 3

propilenă 2 - cloropropan

HC≡CH + HCI → H2C=CHCI

clorură de acetilenă vinil

HC≡C─CH3 + HCl → H2C=CCl─CH3

propin 2-cloropropenă

3. Hidratarea - reacția de adăugare a apei la o legătură multiplă

H 2 C \u003d CH 2 + H 2 O → CH 3 ─CH 2 OH (alcool primar)

eten etanol

(în timpul hidratării propenei și a altor alchene se formează alcooli secundari)

HC≡CH + H2O → H3C─CHO

acetilenă aldehidă - etanal (reacția Kucherov)

4. Halogenare - reacția de adăugare a unei molecule de halogen la o legătură multiplă

H 2 C \u003d CH─CH 3 + Cl 2 → CH 2 Cl─CHCl─CH3

propilen 1,2 - dicloropropan

HC≡C─CH3 + Cl2 → HCCl=CCl─CH3

propin 1,2-diclorpropenă

5. Polimerizare - reacții în timpul cărora molecule de substanțe cu greutate moleculară mică sunt combinate între ele pentru a forma molecule de substanțe cu greutate moleculară mare.

n CH 2 \u003d CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

Etilenă polietilenă

B: În chimia organică, reacțiile de descompunere (clivaj) includ: deshidratare, dehidrogenare, cracare, dehidrohalogenare.

Ecuațiile de reacție corespunzătoare sunt:

1. Deshidratare (diviziunea apei)

C2H5OH → C2H4 + H2O (H2SO4)

2. Dehidrogenarea (eliminarea hidrogenului)

C6H14 → C6H6 + 4H2

hexan benzen

3.Crăpare

C8H18 → C4H10 + C4H8

octan butan butenă

4. Dehidrohalogenarea (eliminarea halogenurilor de hidrogen)

C 2 H 5 Br → C 2 H 4 + HBr (NaOH, alcool)

Brometan etilenă

Î: În chimia organică, reacțiile de substituție sunt înțelese mai larg, adică nu un atom poate înlocui, ci un grup de atomi, sau nu un atom, ci un grup de atomi este înlocuit. O varietate de reacții de substituție includ nitrarea și halogenarea hidrocarburilor saturate, compușilor aromatici, alcoolilor și fenolului:

C2H6 + CI2 → C2H5CI + HCI

etan cloretan

C2H6 + HNO3 → C2H5NO2 + H2 O (reacția lui Konovalov)

etan nitroetan

C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr

benzen bromobenzen

C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O

benzen nitrobenzen

C2H5OH + HCI → C2H5CI + H2O

Etanol cloretan

C 6 H 5 OH + 3Br 2 → C 6 H 2 Br 3 + 3HBr

fenol 2,4,6 - tribromofenol