Η αντίδραση της ένωσης. Παραδείγματα αντίδρασης ενώσεων

Πολλές διαδικασίες χωρίς τις οποίες είναι αδύνατοΗ εκπροσώπηση της ζωής μας (όπως η αναπνοή, η πέψη, η φωτοσύνθεση και τα συναφή) συνδέονται με διάφορες χημικές αντιδράσεις οργανικών ενώσεων (και ανόργανων). Ας δούμε τους κύριους τύπους τους και θα πάμε σε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη διαδικασία που ονομάζεται σύνδεση (σύνδεση).

Αυτό που ονομάζεται χημική αντίδραση

Καταρχάς, αξίζει να δοθεί ένας γενικός ορισμός γι 'αυτόφαινόμενο. Με την υπό εξέταση φράση, εννοούνται διάφορες αντιδράσεις ουσιών διαφορετικής πολυπλοκότητας, ως αποτέλεσμα των οποίων σχηματίζονται διαφορετικά προϊόντα από τα αρχικά προϊόντα. Οι ουσίες που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία αναφέρονται ως "αντιδραστήρια".

Στο γράμμα, η χημική αντίδραση των οργανικώνΟι ενώσεις (και οι ανόργανες) γράφονται με εξειδικευμένες εξισώσεις. Εξωτερικά μας υπενθυμίζουν λίγα από τα μαθηματικά παραδείγματα προσθήκης. Ωστόσο, το βέλος ("→" ή "⇆") χρησιμοποιείται αντί του σημείου ("="). Επιπλέον, μερικές φορές μπορεί να υπάρχουν περισσότερες ουσίες στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης από ό, τι στα αριστερά. Όλα πριν από το βέλος είναι ουσίες πριν ξεκινήσει η αντίδραση (η αριστερή πλευρά του τύπου). Το μόνο που είναι μετά από αυτό (δεξιά πλευρά) - οι ενώσεις που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της χημικής διαδικασίας που έχει λάβει χώρα.

Ως παράδειγμα χημικής εξίσωσης, μπορεί κανείς να θεωρήσει την αντίδραση της αποσύνθεσης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού ρεύματος: 2Η₂О → 2Η₂↑ + Σχετικά₂↑. Το νερό είναι το αρχικό αντιδραστήριο και το οξυγόνο με το υδρογόνο είναι προϊόντα.

Ένα άλλο, αλλά πιο περίπλοκοένα παράδειγμα της χημικής αντίδρασης των ενώσεων μπορεί να θεωρηθεί ένα φαινόμενο οικείο σε κάθε οικοδέσποινα που τουλάχιστον μία φορά ψημένα γλυκά. Πρόκειται για την κατάσβεση της σόδα ψησίματος με τη βοήθεια τραπεζιού ξύδι. Η δράση απεικονίζεται από την ακόλουθη εξίσωση: NaHCO₃ +2 СН₃COOH → 2CH₃COONa + CO₂↑ + Η₂Α. Είναι σαφές από αυτό ότι το άλας νατρίου του οξικού οξέος, νερού και διοξειδίου του άνθρακα σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης όξινου ανθρακικού νατρίου και ξυδιού.

Από τη φύση τους, οι χημικές διεργασίες καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ φυσικής και πυρηνικής.

Σε αντίθεση με την πρώτη, που συμμετέχει σε χημικάοι αντιδράσεις της ένωσης είναι ικανές να αλλάξουν τη σύνθεσή τους. Δηλαδή, από τα άτομα μίας ουσίας μπορούν να σχηματιστούν αρκετές άλλες, όπως στην προαναφερθείσα εξίσωση για την αποσύνθεση του νερού.

Σε αντίθεση με τις πυρηνικές αντιδράσεις, οι χημικές αντιδράσεις δεν επηρεάζουν τους πυρήνες των ατόμων αλληλεπιδρώντων ουσιών.

Ποιοι είναι οι τύποι των χημικών διεργασιών

Η κατανομή των αντιδράσεων των ενώσεων ανά είδος συμβαίνει σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια:

• Αναστρεψιμότητα / μη αναστρέψιμη.
• Παρουσία / απουσία καταλυτικών παραγόντων και διεργασιών.
• Στην απορρόφηση / απελευθέρωση θερμότητας (ενδοθερμική / εξωθερμική αντίδραση).
• Με τον αριθμό των φάσεων: ομοιογενείς / ετερογενείς και δύο υβριδικές ποικιλίες αυτών.
• Με τη μεταβολή των βαθμών οξείδωσης αλληλεπιδρώντων ουσιών.

Είδη χημικών διεργασιών στην ανόργανη χημεία με τη μέθοδο αλληλεπίδρασης

Αυτό το κριτήριο είναι ιδιαίτερο. Με τη βοήθειά του διακρίνονται τέσσερις τύποι αντιδράσεων: ένωση, υποκατάσταση, αποσύνθεση (διάσπαση) και ανταλλαγή.

Το όνομα καθενός από αυτά αντιστοιχεί στη διαδικασία,την οποία περιγράφει. Δηλαδή, στην ένωση οι ουσίες συνδυάζονται, σε αντικατάσταση - αλλάζουν σε άλλες ομάδες, μερικές από αυτές σχηματίζουν στην αποσύνθεση από ένα αντιδραστήριο, και στην ανταλλαγή οι συμμετέχοντες της αντίδρασης μεταβάλλονται μεταξύ τους από τα άτομα.

Είδη διεργασιών με τη μέθοδο αλληλεπίδρασης στην οργανική χημεία

Παρά την μεγάλη πολυπλοκότητα, οι αντιδράσεις οργανικών ενώσεων συμβαίνουν στην ίδια αρχή με τις ανόργανες ενώσεις. Ωστόσο, έχουν πολλά διαφορετικά ονόματα.

Έτσι, καλούνται οι ενώσεις και οι αντιδράσεις αποσύνθεσης"Προσθήκη", καθώς και "διάσπαση" (απάλειψη) και άμεση οργανική αποσύνθεση (σε αυτό το τμήμα της χημείας υπάρχουν δύο τύποι διεργασιών διάσπασης).

Άλλες αντιδράσεις των οργανικών ενώσεων είναιαντικατάσταση (ονομασία δεν αλλάζει), ανασυγκρότηση (ανταλλαγή) και διαδικασίες οξείδωσης-αναγωγής. Παρά την ομοιότητα των μηχανισμών τους, στο βιολογικό είναι πιο ευέλικτο.

Η χημική αντίδραση της ένωσης

Έχοντας εξετάσει διάφορους τύπους διεργασιών που περιλαμβάνουν ουσίες στην οργανική και ανόργανη χημεία, αξίζει να μελετήσουμε λεπτομερέστερα επακριβώς τη σύνδεση.

Αυτή η αντίδραση διαφέρει από όλα τα άλλα στο ότι, ανεξάρτητα από την ποσότητα των αντιδραστηρίων στην αρχή του, στο τελικό όλα συνδυάζονται σε ένα.

Για παράδειγμα, μπορούμε να υπενθυμίσουμε τη διαδικασία σβέσης ασβέστου: CaO + H₂O → Ca (OH)₂. Στην περίπτωση αυτή, η αντίδραση της ένωσηςοξείδιο του ασβεστίου (ασβέστιο) με οξείδιο του υδρογόνου (νερό). Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται υδροξείδιο του ασβεστίου (άσβεστος σβησμένο) και απελευθερώνεται θερμός ατμός. Παρεμπιπτόντως, αυτό σημαίνει ότι αυτή η διαδικασία είναι πραγματικά εξωθερμική.

Η εξίσωση αντίδρασης της ένωσης

Σχηματικά είναι δυνατή η υπό εξέταση διαδικασίαως εξής: A + BV → ABC. Στον τύπο ABC - ένα νεοσχηματισμένο σύμπλοκο ουσίας Α - απλό αντιδραστήριο, και BW - παραλλαγή συμπλόκου ενώσεως.

Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτός ο τύπος είναι επίσης χαρακτηριστικός για τη διαδικασία προσθήκης και σύνδεσης.

Παραδείγματα της υπό εξέταση αντίδρασης είναι η αλληλεπίδραση οξειδίου του νατρίου και διοξειδίου του άνθρακα (NaO₂ + CO₂↑ (t 450-550 ° C) → Na₂CO₃), και επίσης οξείδιο θείου με οξυγόνο (2SO₂ + Ο₂↑ → 2SO₃).

Επίσης, πολλές ενώσεις ενώσεων είναι ικανές να αντιδρούν μεταξύ τους: AB + VH → ABHG. Για παράδειγμα, όλο το ίδιο οξείδιο νατρίου και οξείδιο του υδρογόνου: NaO₂ + Η₂0 → 2NaOH.

Συνθήκες για την αντίδραση σε ανόργανες ενώσεις

Όπως αποδείχθηκε στην προηγούμενη εξίσωση, ουσίες της ποικιλίας βαθμών πολυπλοκότητας μπορούν να εισέλθουν στην υπό μελέτη αλληλεπίδραση.

Στην περίπτωση αυτή, για απλά αντιδραστήρια ανόργανης προέλευσης είναι δυνατές αντιδράσεις οξείδωσης-μείωσης της ένωσης (Α + Β → ΑΒ).

Για παράδειγμα, μπορούμε να εξετάσουμε τη διαδικασία λήψης χλωριούχου σιδήρου. Γι 'αυτό, πραγματοποιείται η αντίδραση της ένωσης μεταξύ χλωρίου και σιδήρου (σίδηρος): 3Cl₂↑ + 2Fe → 2FeCl_3.

Στην περίπτωση της αλληλεπίδρασης των σύνθετων ανόργανων ουσιών (AB + VG → ABHG), μπορούν να συμβούν οι διαδικασίες σε αυτές, επηρεάζοντας και επηρεάζοντας το σθένος τους.

Για παράδειγμα, θα πρέπει να εξεταστεί το παράδειγμα του σχηματισμού όξινου ανθρακικού ασβεστίου από διοξείδιο του άνθρακα, οξείδιο υδρογόνου (νερό) και λευκό χρωματισμό τροφίμων E170 (ανθρακικό ασβέστιο): CO₂↑ + Η₂Ο + CaCO₃ → Ca (CO₃),_2. Στην περίπτωση αυτή, λαμβάνει χώρα η κλασική αντίδραση της ένωσης. Όταν εκτελείται, το σθένος των αντιδραστηρίων δεν αλλάζει.

Ελαφρώς μεγαλύτερη δέσμευση (από τον πρώην) χημική εξίσωση 2FeCl₂ + Cl₂↑ → 2FeCl₃ είναι ένα παράδειγμα μιας διαδικασίας οξείδωσης-αναγωγής στην αλληλεπίδραση απλών και σύνθετων ανόργανων αντιδραστηρίων: αέριο (χλώριο) και άλας (χλωριούχος σίδηρος).

Είδη αντιδράσεων προσθήκης στην οργανική χημεία

Όπως ήδη αναφέρθηκε στην τέταρτη παράγραφο, το 2004ουσιών οργανικής προέλευσης, η εν λόγω αντίδραση αναφέρεται ως "υπαγωγή". Κατά κανόνα, περιλαμβάνει πολύπλοκες ουσίες με διπλό (ή τριπλό) δεσμό.

Για παράδειγμα, η αντίδραση μεταξύ διβρωμο και αιθυλενίου, που οδηγεί στο σχηματισμό 1,2-διβρωμοαιθανίου: (C₂H₄) CH₂= CH₂ + Br₂ → (C2H4Br2) BrCH₂ - CH₂Br. Παρεμπιπτόντως, σημάδια παρόμοια με τα ίσα και αρνητικά ("=" και "-"), σε αυτή την εξίσωση δείχνουν τις συνδέσεις μεταξύ ατόμων μιας σύνθετης ουσίας. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό της γραφής των οργανικών ουσιών.

Ανάλογα με ποιες από τις ενώσεις δρουν ως αντιδραστήρια, διακρίνονται διάφορες ποικιλίες της διαδικασίας πρόσδεσης:

• Υδρογόνωση (προσθήκη μορίων υδρογόνου Η σε πολλαπλό δεσμό).
• Υδροαλογόνωση (επισυνάπτεται υδροαλογονίδιο).
• Αλογόνωση (προσθήκη Br αλογόνων₂, Cl₂↑ και τα παρόμοια).
• Πολυμερισμός (σχηματισμός από διάφορες χαμηλού μοριακού βάρους ενώσεων ουσιών με υψηλό μοριακό βάρος).

Παραδείγματα της αντίδρασης προσθήκης (ένωσης)

Αφού καταγράψουμε τις ποικιλίες της εξεταζόμενης μεθόδου, αξίζει να μάθουμε στην πράξη μερικά παραδείγματα της αντίδρασης της ένωσης.

Ως απεικόνιση της υδρογόνωσης, μπορούμε να δώσουμε προσοχή στην εξίσωση της αλληλεπίδρασης προπενίου με υδρογόνο, ως αποτέλεσμα του οποίου θα προκύψει το προπάνιο: (C₃H₆↑) CH₃-CH = CH₂↑ + H₂↑ → (C₃H₈↑) CH₃-CH₂-CH₃↑_.

Στην οργανική χημεία, η αντίδραση της ένωσης (προσθήκη) μπορεί να λάβει χώρα μεταξύ υδροχλωρικού οξέος (ανόργανης ουσίας) και αιθυλενίου με τον σχηματισμό χλωροαιθανίου: (C₂H₄↑) CH₂= CH₂↑ + HCl → CH₃- CH₂-Cl (C.₂H₅Cl). Η παρουσιαζόμενη εξίσωση είναι ένα παράδειγμα υδροαλογόνωσης.

Όσο για την αλογόνωση, μπορεί να απεικονίζεται από την αντίδραση μεταξύ αιθυλενίου και διχλωρο, οδηγώντας στο σχηματισμό του 1,2-διχλωροαιθανίου (C₂H₄↑) CH₂= CH₂ + Cl₂↑ → (C2H4Cl2) CICH₂-CH₂Cl.

Χρησιμοποιούνται πολλές χρήσιμες ουσίεςχάρη στην οργανική χημεία. Η αντίδραση της ένωσης (προσάρτηση) μορίων αιθυλενίου με τον ριζικό εκκινητή πολυμερισμού υπό την επίδραση του υπεριώδους επιβεβαιώνεται από αυτό:₂ = CH₂ (R και UV) → (-CH₂-CH₂-) n. Η ουσία που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο είναι γνωστή σε κάθε άτομο με την ονομασία πολυαιθυλένιο.

Από αυτό το υλικό γίνονται διαφορετικοί τύποιπακέτα, τσάντες, σκεύη, σωλήνες, μονωτικές ουσίες και πολλά άλλα. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της ουσίας είναι η δυνατότητα ανακύκλωσής της. Το δημοφιλές του πολυαιθυλένιο οφείλεται στο γεγονός ότι δεν αποσυντίθεται, εξαιτίας του οποίου οι οικολόγοι το θεωρούν αρνητικά. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, έχει βρεθεί μια μέθοδος για την ασφαλή διάθεση των προϊόντων πολυαιθυλενίου. Για το σκοπό αυτό, το υλικό υφίσταται επεξεργασία με νιτρικό οξύ (HNO₃). Μετά από αυτό, ορισμένοι τύποι βακτηρίων είναι σε θέση να αποσυνθέσουν αυτή την ουσία σε αβλαβή συστατικά.

Η αντίδραση της ένωσης (προσθήκη) παίζει σημαντικό ρόλορόλο στη φύση και την ανθρώπινη ζωή. Επιπλέον, χρησιμοποιείται συχνά από επιστήμονες σε εργαστήρια για τη σύνθεση νέων ουσιών για διάφορες σημαντικές μελέτες.