Обратимые и необратимые реакции

Классификация химических реакций

Существует несколько классификаций реакций, протекающих в неорганической и органической химии.

По характеру процесса

1. Соединения

Так называют химические реакции, где из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Примеры:

4Na + O₂= 2Na₂O

P₂O₅+ 3H₂O = 2H₃PO₄

2. Разложения

В результате реакции разложения сложное вещество распадается на несколько сложных или простых веществ. Примеры:

2KMnO₄= K₂MnO₄+ MnO₂+ 2O₂

Сa(OH)₂= CaO + H₂O

3. Замещения

В ходе реакций замещения атом или группа атомов в молекуле замещаются на другой атом или группу атомов. Примеры:

CuSO₄+ Fe = FeSO₄ + Cu

2KI + Cl₂= 2KCl + I₂

4. Обмена

К реакциям обмена относятся те, которые протекают без изменения степеней окисления и выражаются в обмене компонентов между веществами. Часто обмен происходит анионами/катионами:

2KOH + MgCl₂= Mg(OH)₂↓ + 2KCl

AgF + NaCl = AgCl↓ + NaF

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР)

Это те химические реакции, в процессе которых происходит изменение степеней окисления химических элементов, входящих в состав исходных веществ. ОВР подразделяются на:

I. Межмолекулярные - атомы окислителя и восстановителя входят в состав разных молекул. Примеры:

KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

K₂SO₃ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

II. Внутримолекулярные - атомы окислителя и восстановителя в составе одного сложного вещества. Примеры:

KMnO₄→ K₂MnO₄+ MnO₂+ O₂

KClO₃→ KCl + O₂

III. Диспропорционирование - один и тот же атом является и окислителем, и восстановителем

KOH + Cl₂ → (t) KCl + KClO₃ + H₂O

KOH + Cl₂ → KCl + KClO + H₂O

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.

От обилия информации можно запутаться. Я рекомендую сформулировать четко: "Окислитель - понижает СО, восстановитель – повышает СО". Запомнив эту информацию таким образом, вы не будете путаться.

Обратимые и необратимые реакции

Обратимые реакции – такие химические реакции, которые протекают одновременно в двух противоположных направлениях: прямом и обратном. При записи реакции в таких случаях вместо знака "=" ставят знак обратимости "⇆".

Классическим примером обратимой реакции является синтез аммиака и реакция этерификации (из органической химии):

N₂+ 3H₂⇆ 2NH₃

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇆ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

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.

Иногда сложно бывает отличить обратимую реакцию от необратимой, однако я дам несколько советов, которые советую взять на вооружение. В результате необратимых реакций:

o Образуются малодиссоциирующие вещества (например - вода, однако есть исключения - реакция этерификации)

o Реакция сопровождается выделение большого количества тепла

o В ходе реакции образуется газ или выпадает осадок

Примеры необратимых реакций:

BaCl₂+ H₂SO₄= BaSO₄↓ + 2HCl (выпадает осадок)

NaOH + HCl = NaCl + H₂O (образуется вода)

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂(сопровождается выделением большого количества тепла)