Хімічна реакція - Загальна та неорганічна хімія

Хімічна реакція - перетворення однієї або декількох вихідних речовин у відмінні від них за хімічним складом або будовою речовини, що супроводжується розривом і/або утворенням хімічних зв'язків. Вихідні речовини прийнято називати реагентами, нові, утворенні під час реакції речовини - продуктами реакції. На відміну від ядерних реакцій, при хімічних реакціях ядра атомів не змінюються, зокрема не змінюється їх загальна кількість, ізотопний склад хімічних елементів. При хімічних реакціях відбувається перерозподіл електронів і ядер і утворюються нові хімічні речовини.

Порада! На сайті ChemiDay.com присутня велика база рівнянь хімічних реакцій зі зручним пошуком.

Зміст статті:

Рівняння хімічної реакції
Класифікація хімічних реакцій
Закон збереження маси
Література

Рівняння хімічної реакції

Хімічні реакції скорочено записуються у вигляді хімічних рівнянь. Рівняння хімічної реакції показує, внаслідок взаємодії яких вихідних речовин утворюються зазначені продукти реакції. Коефіцієнти перед формулами називають стехіометричними (молярними), і показують, з яких кількостей вихідних речовин утворюються певні кількості продуктів реакції.

Наприклад, під час випалювання піриту FeS₂ виділяється сірчистий газ. Рівняння реакції має вигляд:

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂.

Це рівняння показує, що на 4 моль піриту (у разі 100% ступеня його чистоти) треба витратити 11 моль кисню, при цьому утвориться 8 моль сірчистого газу. На підставі цього можна провести кількісні розрахунки, наприклад знайти потрібні кількості піриту та кисню для добування певного об'єму SO₂. Якщо вихідні речовини містять домішки, це також потрібно враховувати при розрахунку стехіометрії хімічної реакції.

Відмінність схеми хімічної реакції від рівняння. Схема реакції показує, які речовини вступають в реакцію і які утворюються в результаті реакції, але не враховує стехіометричні коефіцієнти, наприклад:

FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₂.

Класифікація хімічних реакцій

Існує велика кількість ознак за якими можливо класифікувати хімічні реакції. За типом перетворень речовин реакції можна поділити на:

реакції сполучення 2Cu + O₂ → 2CuO;
реакції розкладу 2HgO → 2Hg + O₂;
реакції заміщення Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu;
реакції обміну (враховуючи реакції нейтралізації) NaOH + HCl → NaCl + H₂O;
окисно-відновні реакції H₂ + O₂ → 2H₂O.

Окисно-відновні реакції - реакції в яких атоми одного елемента (окислювача) відновлюються, тобто знижують свій ступінь окислення, а атоми іншого елемента (відновника) окислюються, тобто підвищують свій ступінь окислення. Окремим випадком окисно-відновних реакцій є реакції конпропорціонірованія, в яких окислювачем і відновником є атоми одного і того ж елемента, що знаходяться в різних ступенях окислення. Приклад:

5KI + KIO₃ + 3H₂SO₄ → 3I₂↓ + 3K₂SO₄ + 3H₂O

Реакції можуть бути гомогенними та гетерогенними. Гомогенні реакції протікають у однорідному середовищі - у газовій фазі, рідкому розчині тощо. Гетерогенні реакції протікають у неоднорідному середовищі - між речовинами, які знаходяться у різних фазах - твердій та рідкій, газовій та рідкій тощо. Таким чином, гомогенні реакції протікають у всьому об'ємі, заповненому реагентами, гетерогенні - тільки на межі поділу фаз.

Закон збереження маси

М. В. Ломоносов, а згодом А. Л. Лавуазьє довели, що сума мас речовин, які вступили в реакцію, дорівнює сумі мас продуктів реакції. Цей закон дістав назву закону збереження маси. Його можна пояснити, виходячи з положень атомно-молекулярного вчення. Під час перебігу хімічних реакцій руйнуються хімічні зв'язки між атомами вихідних речовин, атоми перегруповуються та утворюють нові зв'язки. Одні речовини перетворюються на інші, але атоми при цьому не не зникають і не виникають з нічого. Вони входять до складу продуктів реакції у таких самих кількостях у яких містилися у вихідних речовинах.

Список використаної літератури

Загальна та неорганічна хімія: Підручник для студ. вищ. навч. закл. / О.М. Степаненко, Л. Г. Рейтер, В. М. Ледовських, С.В. Іванов. - К.: Пед. преса, 2000. - 784 с.: іл. ISBN 966-7320-13-8
А. М. Голуб. Загальна та неорганічна хімія. Вид-во. Київська Книжкова Фабрика №1, 1968. — 445 с.