Химические реакции таблица кто с чем реагирует
Классификация неорганических веществ
Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли. Классификация неорганических веществ построена следующим образом:
Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении химии.
Оксиды
Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты (в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:
Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.
Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются исключительно металлами. Примеры: Li2O, Na2O, K2O, Rb2O CaO, FeO, CrO, MnO.
Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.
Li2O + H2O → LiOH (основный оксид + вода → основание)
Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.
Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, PbO, PbO2, Ga2O3.
С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.
ZnO + KOH + H2O → K2[Zn(OH)4] (амф. оксид + основание = комплексная соль)
ZnO + N2O5 → Zn(NO3)2 (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)
Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)
Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO2, SO3, P2O5, N2O3, NO2, N2O5, SiO2, MnO3, Mn2O7.
Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.
SO2 + Na2O → Na2SO3 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)
SO3 + Li2O → Li2SO4 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)
P2O5 + NaOH → Na3PO4 + H2O (кисл. оксид + основание = соль + вода)
Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей. Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:
FeO + CO → Fe + CO2 (восстановление железа из его оксида)
Основания
Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.
Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.
Mg(OH)2 → (t) MgO + H2O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)
Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.
Ba(OH)2 + NH4Cl → BaCl2 + NH3 + H2O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH4OH, которое распадается на NH3 и H2O)
KOH + BaCl2 ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)
В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.
Al(OH)3 + HCl → AlCl3 + H2O (амф. гидроксид + кислота = соль + вода)
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4] (амф. гидроксид + основание = комплексная соль)
При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.
Кислоты
Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).
Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)
Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)
Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз. В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.
В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.
Блиц-опрос по теме Классификация неорганических веществ
Таблица «Химические свойства неорганических веществ»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Химические свойства неорганических веществ
Кислотный оксид (кроме SiO 2 ) + вода = кислота
Кислотный оксид + основный оксид = соль
Кислотный оксид + щёлочь = соль + вода
Основный оксид + вода = щёлочь
Основный оксид + кислотный оксид = соль
Основный оксид + кислота = соль + вода
Основание + кислота = соль + вода (реакция нейтрализации)
Щёлочь + кислотный оксид = соль + вода
Щёлочь + соль = новая соль + новое основание (Примечание 1)
Нерастворимое основание оксид + вода
Кислота + основный оксид = соль + вода
Кислота + основание = соль + вода
Кислота + металл = соль + водород (Примечание 2)
Кислота + соль = новая кислота + новая соль (Примечание 3)
Соль + щёлочь = новая соль + новое основание (Примечание 1)
Соль + кислота = новая соль + новая кислота (Примечание 3)
Соль 1 + соль 2 = соль 3 + соль 4 (Примечание 1)
Соль + металл = новая соль + новый металл (Примечание 4)
Металл + неметалл = соль
Металл + кислота = соль + водород (Примечание 2)
Металл + соль = новый металл + новая соль (Примечание 4)
Металл активный + вода = щёлочь + водород
Металл средней активности + вода = оксид металла + водород
Металл малоактивный + вода
Вода + основный оксид = щёлочь
Вода + кислотный оксид (кроме SiO 2 ) = кислота
Вода + металл (см. свойства Металлов)
До реакции оба вещества должны быть растворимыми в воде
После реакции одно или оба вещества – нерастворимые (т.е., должен быть осадок)
Металл должен находиться в ряду металлов до водорода
Нельзя брать кислоту азотную и серную концентрированную
Кислота должна быть растворимая в воде
Соль должна быть растворимая в воде
Кислота, вступающая в реакцию, должна быть сильная
Кислота, полученная после реакции, должна быть слабая
ИЛИ: В результате реакции выпадает осадок
Нельзя брать для реакции металлы, стоящие в ряду активности металлов до магния
Металл, вступающий в реакцию, должен быть активнее того металла, который получается
Обе соли должны быть растворимыми в воде
Азотная кислота + металл (не любой) = соль + вода + какое-либо соединение азота (например, NO 2 )
Серная кислота (конц.) + металл (не любой) = соль + вода + какое-либо соед-е серы (например, SO 2 )
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-576491
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В Оренбурге школьников переведут на дистанционное обучение с 9 декабря
Время чтения: 1 минута
В России планируют создавать пространства для подростков
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Апробацию новых учебников по ОБЖ завершат к середине 2022 года
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Химические реакции их классификация (Схема, Таблица)
Химическая реакция — это превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в другие вещества, при этом ядра атомов не меняются, происходит только перераспределение электронов и ядер, и образуются новые химические вещества. При химических реакциях не изменяется общее число ядер атомов и изотопный состав химических элементов (в отличие от ядерных реакций).
Классификация химических реакций схема
Химические реакции классифицируются по тепловому эффекту, по изменению степени окисления атомов в реагирующих веществах, по числу и составу исходных и образующихся веществ, и по признаку обратимости.
Классификация химических реакций по числу и составу исходных и образующихся веществ
Реакция, в которой из одного исходного вещества образуется несколько новых веществ
Реакция между простым и сложным веществами, в результате которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов сложного вещества
Реакция, в результате которой два вещества обмениваются своими составными частями, образуя два новых вещества
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ образуется одно новое
Классификация химических реакций по тепловому эффекту
Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты (Q), которое выделяется или поглощается в химической реакции.
Реакция, проходящая с поглощением теплоты
Реакция, проходящая с выделением теплоты
Термохимическое уравнение — уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект реакции:
Термохимические расчеты основаны на законе Гесса:
— тепловой эффект химической реакции зависит от состояний исходных веществ и продуктов реакций, но не зависит от промежуточных стадий процесса
— тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции эа вычетом суммы теплот образования исходных веществ
Классификация химических реакций по признаку обратимости
Такая реакция, которая в данных условиях протекает одновременно в двух взаимно противоположных направлениях
Такая реакция, которая в данных условиях протекает до конца, т. е. до полного превращения исходных реагирующих веществ в конечные продукты реакции
Таблица признаки необратимости реакций
Реакция идет с выделением большого количества теплоты
Хотя бы один продукт реакции покидает сферу реакции (выпадает в осадок или выделяется в виде газа)
В результате реакции образуются малодиссоциируе-мые вещества
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Классификация химических реакций по изменению степени окисления
Проходящая с изменением степени окисления атомов (окислительно-восстановительная)
реакция, при которой происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим
Проходящая без изменения степени окисления
Реакция, в которой степень окисления каждого атома после реакции остается неизменной
Влияние изменения условий на положение химического равновесия
Изменение условий, при которых система находится в состоянии химического равновесия
Изменение скоростей прямой и обратной реакции в начальный момент
Направление смешения положения равновесия
В большей степени возрастает скорость эндотермической реакции
В сторону эндотермической реакции
В большей степени понижается скорость эндотермической реакции
В сторону экзотермической реакции
В большей степени возрастает скорость реакции, протекающей с уменьшением числа молей газообразных веществ
В сторону уменьшения числа молей газообразных веществ в системе
В большей степени понижается скорость реакции протекающей с уменьшением числа молей газообразных веществ
В сторону увеличения числа молей газообразных веществ в системе
Возрастает скорость реакции, по которой вводимое вещество расходуется
В сторону реакции, по которой вводимое вещество расходуется
Уменьшается скорость реакции, где реагентом является вещество, концентрация которого уменьшается
В сторону реакции, по которой образуется вещество, концентрация которого уменьшается
Скорости прямой и обратной реакции изменяются одинаково
Классификация реакций
Существует несколько классификаций реакций, протекающих в неорганической и органической химии.
По характеру процесса
Так называют химические реакции, где из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Примеры:
В результате реакции разложения сложное вещество распадается на несколько сложных или простых веществ. Примеры:
В ходе реакций замещения атом или группа атомов в молекуле замещаются на другой атом или группу атомов. Примеры:
К реакциям обмена относятся те, которые протекают без изменения степеней окисления и выражаются в обмене компонентов между веществами. Часто обмен происходит анионами/катионами:
AgF + NaCl = AgCl↓ + NaF
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР)
Замечу, что окислителем и восстановителем могут являться только исходные вещества (а не продукты!) Окислитель всегда понижает свою СО, принимая электроны в процессе восстановления. Восстановитель всегда повышает свою СО, отдавая электроны в процессе окисления.
ОВР уравнивают методом электронного баланса, с которым мы подробно познакомимся в разделе «Решения задач».
Обратимые и необратимые реакции
Классическим примером обратимой реакции является синтез аммиака и реакция этерификации (из органической химии):
Необратимые реакции протекают только в одном направлении, до полного расходования одного из исходных веществ. Главное отличие их от обратимых реакций в том, что образовавшиеся продукты реакции не взаимодействуют между собой с образованием исходных веществ.
Примеры необратимых реакций:
NaOH + HCl = NaCl + H2O (образуется вода)
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 (сопровождается выделением большого количества тепла)
Реакции и агрегатное состояние фаз
Фазой в химии называют часть объема равновесной системы, однородную во всех своих точках по химическому составу и физическим свойствам и отделенную от других частей того же объема поверхностью раздела. Фаза бывает жидкой, твердой и газообразной.
К гетерогенным реакциям относятся следующие реакции (примеры): жидкость + газ, газ + твердое вещество, твердое вещество + жидкость. Примером такой реакции может послужить взаимодействие твердого цинка и раствора соляной кислоты:
К гомогенным реакциям относятся (примеры): жидкость + жидкость, газ + газ. Примером такой реакции может служить взаимодействие между растворами уксусной кислоты и едкого натра.
Реакции и их тепловой эффект
NaOH + HCl = NaCl + H2O + 56 кДж
К экзотермическим реакциям часто относятся реакции горения, соединения.
Исключением является взаимодействие азота и кислорода, при котором тепло поглощается:
Как уже было отмечено выше, если тепло выделяется во внешнюю среду, значит, система реагирующих веществ потеряло это тепло. Поэтому не должно казаться противоречием, что внутренняя энергия веществ в результате экзотермической реакции уменьшается.
Энтальпией называют (обозначение Н), количество термодинамической (тепловой) энергии, содержащееся в веществе. Иногда с целью «запутывания» в реакции вместо явного +Q при экзотермической реакции могут написать ΔH 0, так как внутренняя энергия веществ увеличивается. Например:
CaCO3 = CaO + CO2↑ ; ΔH > 0 (значит реакция эндотермическая, так как внутренняя энергия увеличивается)
Замечу, что не все реакции разложения являются эндотермическими. Широко известная реакция разложения дихромата аммония («вулканчик») является примером экзотермического разложения, при котором тепло выделяется.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Виды химических реакций, таблица с классификацией (химия, 11 класс)
Химическая реакция — это взаимодействие между двумя и более веществами, после которого образуются совершенно другие соединения, отличные от исходных по составу и свойствам. Эти изменения затрагивают только электронную оболочку, а общее число ядер остается неизменным, как и изотопный состав. Существует большое разнообразие типов таких взаимодействий. При изучении химии в 11 классе таблица классификации химических реакций помогает быстрее разобраться в таких процессах.
Основные признаки классификации
В школьном курсе химии один урок обязательно посвящается этой теме. Признаков для классификации очень много, но самыми основными являются:
Подробно виды химических реакций представлены в таблице:
Признак | Тип | Схема уравнения |
По тепловому эффекту | Экзотермическая | А + В → АВ + Q кДж |
Эндотермическая | А + В → АВ — Q кДж | |
По изменению степени окисления | Окислительно-восстановительная | А + В → АВ |
Без изменения степени окисления | АD + ВC → АC + BD | |
По обратимости | Обратимые | А + В ↔ АВ |
Необратимые | АD + ВC → АC ↓ + BD | |
По количеству и составу исходных реагентов и продуктов взаимодействия | Разложения | А → В + С |
Соединения | А + В → D | |
Замещения | А + ВС → АС + В | |
Обмена | АВ + CD → АD + CB | |
По участию катализатора | Каталитические | А + C → АС (кат) |
Некаталитические | В + D → BD | |
По агрегатному состоянию исходных веществ | Гомогенные | АВ(ж) + CD(ж) → АD + CB |
Гетерогенные | А(тв) + ВС(ж) → АС + B |
Тепловой эффект
Классификация хим. реакций по этому признаку основывается на выделении или поглощении тепловой энергии. Если в результате химического взаимодействия тепло выделяется, то это экзотермическая реакция. Эндотермическая — это такая, при которой тепло будет поглощаться.
Расчет тепловой энергии ведется на основе закона Гесса, который гласит, что тепловой эффект химической реакции не зависит от пути ее протекания. Кратко вычисление можно записать, как разницу между энтальпиями образования продуктов и реагентов.
Пример:
S + O2 = SO2 +Q (экзотермическая)
Степень окисления атомов
Для написания схемы этого типа хим.реакций используется понятие степени окисления, которая численно равна условному заряду атома. В процессе химических превращений этот показатель может сохраняться или изменяться.
В первую группу относится ионный обмен, а также соединение и разложение, при условии отсутствия простых веществ в системе. Примером такого взаимодействия служит реагирование хлорида бария и сульфата натрия.
BaCl2 + Na2SO4 →BaSO4 + 2NaCl
Реакции из второй группы называются окислительно-восстановительными. Процесс сопровождается переходом электронов от одного атома к другому, из-за чего заряды частиц меняются.
Атом, отдающий электроны, повышает свою степень окисления и называется восстановителем. Второй атом называют окислителем. Два этих процесса протекают одновременно, за что реакции и получили свое название. Тип окислительно-восстановительной реакции определяется в зависимости от того, какой атом меняет свой заряд:
Обратимость и необратимость
Эта характеристика показывает направление реакции. Одни процессы могут протекать только в прямом направлении, а другие протекают и в прямом, и в обратном. Они называются необратимыми и обратимыми соответственно. В обратимых реакциях происходит реагирование между продуктами, которое приводит к обратному превращению в исходные вещества. Подобные системы всегда представляют равновесную смесь реагентов и продуктов.
Необратимые реакции идут до конца, в системе не остается реагентов. Есть несколько признаков, показывающих необратимость процесса:
Примеры обратимой и необратимой реакции.
Состав продуктов и реагентов
Реакции могут проходить без изменения качественного состава. Они включают в себя аллотропные модификации, изомеризацию, полиморфные превращения. Например, переход бутана в изопропан или превращение кислорода в озон.
Те превращения, которые проходят с изменением качественного состава, подразделяются еще на 4 типа:
1. Соединения | два вещества и более соединяются в одно | 4NO2 + О2 + 2Н2О = 4HNO3 |
2. Разложения | одно сложное вещество распадается на несколько более простых | 2Ag2O = 4Ag + O2 |
3. Замещения | атом или группа атомов вытесняются более активным атомом простого вещества | 2НNO3 + 2Na = 2NaNO3 + H2 |
4. Обмена | два сложных вещества, вступая в химическое взаимодействие, обмениваются своими атомами, при этом степень окисления не меняется; типичным примером в этом случае является нейтрализация кислот основанием. | HCl + NaOH → NaCl + H2O. |
Наличие катализатора
Катализатор — это вещество, ускоряющее протекание химической реакции. На выходе его состав и количество остаются неизменными. Реакции, протекающие с использованием катализатора, называются каталитическими. В этом случае вещества самостоятельно будут реагировать медленно или не будут реагировать совсем.
2SО2 + О2 = 2SО3 (катализатор — V2O5)
Если процесс проходит легко без дополнительного ускорения, то это некаталитическая реакция.
Агрегатное состояние
Реагирующие вещества могут быть жидкими, твердыми или газообразными. Если агрегатное состояние реагентов одинаковое, то реакция гомогенная. Например, две жидкости или два газа. Если состояние реагентов отличается — гетерогенная. Например, взаимодействие твердого натрия и воды.
Классификация химических превращений универсальная, подходит и для неорганической, и для органической химии. Каждая реакция относится не к одному, а нескольким типам.
Например, некаталитическая обратимая реакция обмена. Зная, к какому виду принадлежит взаимодействие, можно влиять на направление и скорость реагирования веществ. Особенно это актуально для производств, где используют процессы с низким процентом выхода целевого продукта.