Символы, обозначающие вступающие в реакцию вещества, находятся в левой части уравнения, а обозначения продуктов реакции — в правой: Это уравнение описывает химическую реакцию между натрием и хлором с образованием хлорида натрия поваренная соль. Натрий — металл, бурно реагирующий с водой, хлор — ядовитый газ, но, соединяясь друг с другом, эти элементы образуют вполне безвредное вещество, необходимое для жизни. Это пример реакций присоединения. Известны также химические реакции замещения, обмена, разложения и пр. Число атомов данного элемента в левой части уравнения равно числу этих атомов в правой части, другими словами, вещество в ходе химической реакции не возникает из ничего и не уничтожается. Химическая реакция, в которой выделяется тепло, например реакция 1 , называется экзотермической, а реакция, которая протекает только при подводе тепла извне, например реакция 2 , — эндотермической. Почти все химические реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла, но в уравнениях это часто не указывают, если только не рассматриваются термодинамические аспекты процесса. Реакции замещения или Примеры: В реакции 4 металлический цинк замещает водород в соляной кислоте. В реакции 5 медь замещает серебро в нитрате серебра. В реакции 6 хлор замещает бром в бромиде кальция. Реакция 7 — типичный пример кислотно-основной реакции реакции нейтрализации , продуктами которой являются соль и вода. В реакциях 7 и 8 реагирующие вещества обмениваются катионами. Реакции разложения расщепления Примеры В реакции 9 синие кристаллы гидратированного сульфата меди разлагаются при нагревании, при этом гидратная вода превращается в пар. Реакция 10 протекает при относительно невысокой температуре в присутствии катализатора — диоксида марганца. Катализатор ускоряет химическую реакцию, оставаясь при этом неизменным см. Реакция 11 применяется в промышленности: Обратимые реакции или Стрелки в прямом и обратном направлениях указывают, что продукты реакции взаимодействуют с образованием исходных реагентов, другими словами, реакция идет в обоих направлениях. Систему, в которой протекает обратимая реакция, можно уподобить двум водоемам, соединенным узкой протокой, в которых обитают два или несколько видов рыб. Рыбы беспрепятственно переплывают из одного водоема в другой, так что в конце концов каждый водоем оказывается заселенным смешанной популяцией постоянного состава. Это и есть состояние равновесия. Количества исходных веществ и продуктов реакции сильно зависят от давления, температуры и концентрации реагирующих веществ. Члены уравнения в правой и левой его частях, отвечающие группам атомов одинакового состава, несущих одинаковый заряд, можно сокращать, как это принято в алгебраических уравнениях: После сокращения одинаковых членов в обеих частях уравнения получаем уравнение 16 , которое выражает химические превращения, произошедшие в реакции. Приведенные выше уравнения — это три разных способа представления одной и той же химической реакции: Ядерные реакции можно отнести к химическим лишь весьма условно, поскольку в них элемент превращается в изотоп того же элемента или другой элемент. Иногда какая-то часть вещества в ядерной реакции исчезает, и этот процесс сопровождается высвобождением огромного количества энергии; такие процессы происходят при взрыве атомной бомбы или в ядерном реакторе. Обычно в уравнениях ядерных реакций фигурируют нейтроны , протоны , электроны , a -частицы , g -лучи и позитроны. Верхний левый индекс обозначает массу частицы, а нижний левый — ее заряд. Приведем уравнения типичных ядерных реакций: Суммы верхних индексов в левой и правой частях уравнения должны быть одинаковыми; то же самое относится к нижним индексам. Может показаться, что масса вещества в ходе ядерных реакций 17 — 19 не изменяется. В действительности же вследствие взаимодействия элементарных частиц в ядре и изменения их массы покоя у продуктов масса может оказаться чуть меньше, чем у исходных веществ. Протекающая при этом реакция описывается уравнением В уравнении 17 криптон испускает нейтрон с образованием изотопа с тем же атомным номером 36 , но массой, меньшей на единицу. В ходе окислительно-восстановительной реакции меняется заряд элементов их степень окисления , что и учитывается при написании уравнения. Потеря электрона называется окислением, а приобретение — восстановлением. Число отданных и приобретенных в ходе реакции электронов должно быть одинаковым, и исходя из этого устанавливаются соотношения между всеми участниками реакции. Рассмотрим реакцию Приведем более сложный пример — окислительно-восстановительную реакцию между медью и концентрированной азотной кислотой: Чтобы уравнять число отданных электронов с числом приобретенных, вводим коэффициент 2 перед NO 2 в правой части, а чтобы число атомов азота при этом осталось прежним, умножаем HNO 3 в левой части на 2. Чтобы сохранить число ионов в левой части с той же степенью окисления, добавляем в левой части 2 молекулы HNO 3. Эти 12 ионов кислорода присутствуют и в правой части: Аналогичным образом можно записывать любые, более сложные уравнения. Химические уравнения используются химиками-технологами при расчете характеристик производственных процессов. Так, с их помощью определяется количество реагентов сырья , необходимое для получения данного количества продукта.
Золотая лихорадка берингово море 6
Павел чудинов карты судьбы
Яндекс деньги комиссия за перевод на карту
самодельная электроизгородь схема
Поликлиника глухово ногинск расписание
Химические реакции замещения
Тестна беременностьпо дням задержки фото
Шкондин двигатель чертежи
Пианино из бумаги схема
История любви эротика
Характеристика онегина лариной в романе евгений онегин
Многие реакции замещения открывают путь к получению разнообразных соединений, имеющих хозяйственное применение. Огромная роль в химической науке и промышленности отводится электрофильному и нуклеофильному замещению. В органическом синтезе эти процессы имеют ряд особенностей, на которые следует обратить внимание. Химические изменения, связанные с превращениями веществ, отличаются целым рядом особенностей. Разными могут быть конечные результаты, тепловые эффекты; одни процессы идут до конца, в других наступает химическое равновесие. Изменение веществ часто сопровождается повышением или понижением степени окисления. При классификации химических явлений по их конечному результату обращают внимание на качественные и количественные отличия реагентов от продуктов. По этим признакам можно выделить 7 типов химических превращений, в том числе замещение, идущее по схеме: Реакция замещения характерна для предельных и ароматических углеводородов. Реакции замещения могут происходить в виде двойного обмена: Один из подвидов — вытеснение, например, меди железом из раствора медного купороса: Это неустойчивые частицы, стабилизация которых происходит в результате последующих превращений. Например, при получении этана из метана возникают свободные радикалы, участвующие в реакции замещения: Гомолитический разрыв связи по приведенному механизму замещения характерен для алканов, реакция носит цепной характер. В метане атомы Н можно последовательно заменять на хлор. Аналогично идет реакция с бромом, но йод неспособен напрямую замещать водород в алканах, фтор слишком энергично с ними реагирует. При ионном механизме протекания реакций замещения электроны неравномерно распределяются между вновь возникшими частицами. К реакциям замещения относится реакция образования метилового спирта CH 3 OH. В бромметане CH3Br разрыв молекулы носит гетеролитический характер, заряженные частицы являются стабильными. Метил приобретает положительный заряд, а бром — отрицательный: К ним относятся атомы углерода, соединенные с галогенами в галогеналканах. В реакциях замещения богатые отрицательными зарядами нуклеофилы подвергаются атаке электрофилов, испытывающих нехватку электронов. Это явление связано с перемещением атома или другой частицы — уходящей группы. Другая разновидность реакций замещения — атака электрофила нуклеофилом. Подчас трудно разграничить два процесса, отнести замещение к тому или другому типу, поскольку сложно точно указать, какая из молекул — субстрат, а какая — реагент. Обычно в таких случаях учитываются следующие факторы:. В процессе взаимодействия в органической молекуле наблюдается усиление поляризации. В уравнениях частичный положительный или отрицательный заряд отмечают буквой греческого алфавита. Например, атом углерода в йодметане обладает частичным положительным зарядом, является электрофильным центром. Он притягивает ту часть диполя воды, где расположен кислород, обладающий избытком электронов. При взаимодействии электрофила с нуклеофильным реагентом образуется метанол: Реакции нуклеофильного замещения проходят при участии отрицательно заряженного иона либо молекулы, обладающей свободной электронной парой, не участвующей в создании химической связи. Активное участие йодметана в SN 2 -реакциях объясняется его открытостью для нуклеофильной атаки и подвижностью йода. В органической молекуле может присутствовать нуклеофильный центр, для которого характерен избыток электронной плотности. Он вступает в реакцию с испытывающим недостаток отрицательных зарядов электрофильным реагентом. К таким частицам относятся атомы, имеющие свободные орбитали, молекулы с участками пониженной электронной плотности. Продукт этой реакции электрофильного замещения — метан. При гетеролитических реакциях взаимодействуют противоположно заряженные центры органических молекул, что придает им сходство с ионами в химии неорганических веществ. Не следует упускать из виду, что превращение органических соединений редко сопровождается образованием настоящих катионов и анионов. Нуклеофильное замещение бывает мономолекулярным SN1. По такому механизму протекает гидролиз важного продукта органического синтеза — третичного бутилхлорида. Первая стадия проходит медленно, она связана с постепенной диссоциацией на катион карбония и хлорид-анион. Второй этап идет быстрее, протекает реакция иона карбония с водой. Уравнение реакции замещения галогена в алкане на оксигруппу и получение первичного спирта: Для одностадийного гидролиза первичных и вторичных алкилгалогенидов характерно одновременное разрушение связи углерода с галогеном и образование пары С—ОН. Это механизм нуклеофильного бимолекулярного замещения SN2. Механизм замещения связан с переносом электрона, созданием промежуточных комплексов. Реакция идет тем быстрее, чем легче возникают характерные для нее промежуточные продукты. Нередко процесс идет одновременно в нескольких направлениях. Преимущество обычно получает тот путь, в котором используются частицы, требующие наименьших энергетических затрат для своего образования. Причина кроется в электронной плотности кратной связи, которая влияет на делокализацию положительного заряда, рассредоточенного по всей молекуле. Группа органических соединений, для которых характерно электрофильное замещение, — арены. Бензольное кольцо — удобный объект для электрофильной атаки. Процесс начинается с поляризации связи во втором реагенте, в результате чего образуется электрофил, примыкающий к электронному облаку бензольного кольца. В результате появляется переходный комплекс. На третьей стадии процесса электрофил и один углеродный атом кольца связывает общая пара электронов ковалентная связь. Побочное вещество содержит катион водорода из бензольного кольца и анион из состава второго реагента. Для алканов особенно характерна реакция замещения. Примеры электрофильных и нуклеофильных превращений можно привести для циклоалканов и аренов. Подобные реакции в молекулах органических веществ идут при обычных условиях, но чаще — при нагревании и в присутствии катализаторов. К распространенным и хорошо изученным процессам относится электрофильное замещение в ароматическом ядре. Важнейшие реакции этого типа:. К реакциям замещения относится реакция в алканах и циклоалканах, в которой галогены атакуют доступную связь С—Н. Получение производных может быть связано с замещением одного, двух или всех атомов водорода в предельных углеводородах и циклопарафинах. Многие из галогеноалканов с небольшой молекулярной массой находят применение в производстве более сложных веществ, относящихся к разным классам. Успехи, достигнутые в изучении механизмов реакций замещения, дали мощный толчок для развития синтезов на основе алканов, циклопарафинов, аренов и галогенопроизводных углеводородов. Жизнь Экономика Наука Авто Отдых Хай-тек Здоровье. Самые опасные продукты на вашей кухне. Почему нельзя обнимать котов? Зачем кошки несут убитых животных домой. О чем больше всего сожалеют люди в конце жизни. Что цвет глаз способен рассказать о том, какой вы человек? Казусы с макияжем у знаменитостей. Очаровательная фотосессия мамы пятерняшек. Забавные факты о сексе, которые вам стоит узнать. Что произойдет, когда вы будете делать "планку" каждый день? Для чего женщины испытывают оргазм? ТОП самых извращенных тенденций красоты. Главная Образование Наука Реакции замещения: Подписаться Поделиться Рассказать Рекомендовать. Реакции замещения Химические изменения, связанные с превращениями веществ, отличаются целым рядом особенностей. Подписаться Поделиться Рассказать Рекоммендовать. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста? Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с