Beispiele für Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte. Chemische Kinetik. Chemisches Gleichgewicht. Einteilung chemischer Reaktionen nach der Reaktionsrichtung

Feste Ausgangsstoffe können untereinander und räumlich getrennt reagieren. Dabei ist es im Gegensatz zu herkömmlichen Festphasenreaktionen nicht notwendig, Edukte in stöchiometrischen Mengen einzusetzen. Das Endprodukt wird unabhängig vom Verhältnis der Ausgangsstoffe eine stöchiometrische Zusammensetzung haben.
Feste Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte haben keinen Einfluss auf die Verschiebung des heterogenen chemischen Gleichgewichts.
Feste Ausgangsstoffe können untereinander und räumlich getrennt reagieren. In diesem Zusammenhang wird in Bsp. Das Endprodukt wird unabhängig vom Verhältnis der Ausgangsstoffe eine stöchiometrische Zusammensetzung haben.
Reaktionen zwischen festen Ausgangsstoffen können dadurch beschleunigt werden, dass die Feststoffe durch eine Transportreaktion aneinander binden. Es ist abzusehen, dass dieses Prinzip auf zahlreiche Reaktionen zwischen Festkörpern übertragen wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass Sie das Passende auswählen können Transportreaktionen, basierend auf einfachen theoretischen Konzepten.
Die granulometrische Zusammensetzung der beladenen Partikel des festen Ausgangsmaterials und das hydrodynamische Regime des Prozesses ändern sich nicht.
An der chemischen Reaktion nehmen nur diejenigen Moleküle des festen Ausgangsstoffs AI teil, die in die mit dem Stoff AZ gefüllten Adsorptionszentren gelangen.
Somit wird die Zusammensetzung der Schmelze bei kontinuierlicher Zufuhr fester Ausgangsstoffe durch das Verhältnis PiSy / p2sH bestimmt, und zwar bei verschiedene Größen wir bekommen Kalk- und Kohlenstoffstücke unterschiedliche Zusammensetzung schmelzen.
Um einen wässrigen Extrakt zu erhalten, werden 50–80 mg des festen Ausgangsmaterials mehrere Minuten lang mit 3 ml Wasser gekocht und beim Verdampfen der Lösung tropfenweise ergänzt. Wasserextrakt mit neutrale Reaktion(neutraler wässriger Extrakt) kann störende Kationen enthalten, die mit Soda auf die gleiche Weise entfernt werden müssen, wie dies geschieht, wenn das Untersuchungsobjekt eine Flüssigkeit ist (siehe Seite. Als Ergebnis der Neutralisierung der alkalischen (nach Einwirkung von Soda) Flüssigkeit und Abtrennen des Niederschlags, wobei eine vorbereitete Lösung erhalten wird.
Geschwindigkeits-Zeit-Kurven für den Silberoxalatabbau. G110 S. Punkte kennzeichnen die Ergebnisse von Experimenten ohne Pausen, Kreise kennzeichnen Experimente mit Pausen von 60 Minuten. (/ und 30 Minuten (/ /. Solche Experimente zeigen gleichzeitig, dass das einfache Mischen eines festen Ausgangsmaterials mit einem festen Produkt möglicherweise nicht ausreicht, um dessen autokatalytische Wirkung zu erkennen.
Chemisch technologischer Prozess, bei dem gasförmige Ausgangsstoffe durch Löcher am Boden der Apparatur geblasen werden und die darin enthaltenen festen Ausgangsstoffe zu sieden scheinen und sich die ganze Zeit in einem schwebenden Zustand befinden. In diesem Fall finden die Reaktionen in der Wirbelschicht selbst statt.
Chemiker ist ein technologischer Prozess, bei dem gasförmige Ausgangsstoffe durch Löcher am Boden der Apparatur geblasen werden und die darin befindlichen festen Ausgangsstoffe scheinbar sieden und ständig in Schwebe bleiben. In diesem Fall finden die Reaktionen in der Wirbelschicht selbst statt.
Typische Kurven a f (t des Prozesses der thermischen Dissoziation von Feststoffen. Erläuterungen finden Sie im Text. Bei der Beschreibung des Verlaufs der thermischen Dissoziation wird die Reaktionsgeschwindigkeit meist von der Zusammensetzung der festen Phase abhängig gemacht, ausgedrückt durch Grad Umwandlung (Zerfall) des festen Ausgangsmaterials. In Abb. VIII-12 stellt die typischsten Abhängigkeiten einer Reaktion von der Reaktionszeit dar.
In der Tabelle In Abb. 22 fasst Daten zur Möglichkeit des Auffindens von Anionen in den oben beschriebenen analytischen Fraktionen zusammen, die sich aus der Herstellung einer Lösung aus dem zu analysierenden festen Ausgangsmaterial ergeben.

Bei der Dehydratisierung von Manganoxalat-Dihydrat, untersucht unter dem Gesichtspunkt der Volmer-Theorie, bei der die Bildung eines amorphen Produkts und dessen anschließende Kristallisation durch Röntgenbeugung nachgewiesen wurde, wurde das Wachstum von Keimen eines festen, amorphen Produkts beobachtet vor der Bildung eines kristallinen Produkts, das die besonderen katalytischen Eigenschaften der Grenzfläche beweist: fest Startmaterial/ festes Produkt und für Röntgenaufnahmen amorpher Zustand. Die Kristallisation eines amorphen Produkts kann jedoch wichtig sein, um die Abhängigkeit der Geschwindigkeit vom Dampfdruck während der Zersetzung kristalliner Hydrate zu erklären. In diesen Fällen kann die Bildung einer für Wassermoleküle schwer durchdringbaren Schicht aus einem amorphen Produkt zu einer Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit führen.
Ft – Feststoffstrom, der in das Gerät gelangt, kg/Stunde; Fg (0) – Durchfluss der in das Gerät eintretenden gasförmigen Substanz, kg/Stunde; Fg – Durchfluss der gasförmigen Substanz, die eine chemische Wechselwirkung eingeht, kg/Stunde; Fr ist das von der Gasphase im Reaktionsvolumen der Apparatur eingenommene Volumen, m3; GT ist das Gewicht des festen Ausgangsmaterials im Reaktionsvolumen der Apparatur, kg; GT ist das Gewicht der gasförmigen Ausgangssubstanz im Reaktionsvolumen der Apparatur, kg; скв – äquivalente Konzentration des gasförmigen Ausgangsstoffes im Reaktionsvolumen der Apparatur, kg/m8; a ist der stöchiometrische Übergangskoeffizient vom Stoffstrom Ft zum Stoffstrom Fg; &g, / sg - Entladekoeffizienten der festen und gasförmigen Phase, l / Stunde; K ist die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante; F (n) – Funktion, die die Reihenfolge der Reaktion widerspiegelt; X - Ausgabekoordinate (Temperatur); Ta ist die Zeitkonstante des thermischen Modells des Reaktionsvolumens der Vorrichtung; K7 ist der Verstärkungskoeffizient des thermischen Modells des Reaktionsvolumens der Apparatur.
Eine Mischung aus 5,1 g Cyclopentadienylmangantricarbonyl, 13,7 g Phosphortrichlorid, 4,25 g Aluminiumchlorid und 15 ml Isopentan wurde unter kräftigem Rühren erhitzt und 3 Stunden lang auf einer Temperatur von 45 - 50 °C gehalten. Vor dem Erhitzen ist die Mischung eine Suspension fester Ausgangsmaterialien in Lösung gelbe Farbe.
Es ist wichtig festzustellen, welche Ionen in der Probe fehlen. Vorversuche) werden überwiegend mit festen Ausgangsstoffen durchgeführt, die Lösungen werden eingedampft.
Sehr oft ist die Auflösungsgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials so unbedeutend oder das Reaktionsprodukt so wenig löslich, dass sich die neue Phase dicht auf der ursprünglichen ablagert und dadurch ihre äußere Form die Form der ursprünglichen Substanz wiederholt. Solche Umwandlungen, die an der Grenzfläche eines festen Ausgangsmaterials ablaufen und zur Bildung fester Endprodukte führen, werden in der Literatur als topochemische Reaktionen bezeichnet im engeren Sinne Wörter. Im Gegensatz zu Reaktionen, die in der Masse einer Lösung ablaufen, ist der Grad der Dispersion der Reaktionsprodukte in diesem Fall ähnlich dem Dispersionsgrad der Ausgangsstoffe. Die topochemische Betrachtungsweise ist daher speziell, aber anwendbar bei der Beschreibung von Katalysatoren, elektrolytische Trennung Metalle und in Sachen Korrosion.
Wenn der Dampfdruck Reaktionen zwischen Feststoffen fördert, sollten wir das Gleiche auch für chemische Transportreaktionen erwarten. Welche Möglichkeiten bieten Transportreaktionen als Mittel zur Interaktion zwischen festen Ausgangsstoffen?
Bei Festphasenreaktionen kann die Umwandlung nur im Großteil der Phase beginnen und sich dann an der Grenzfläche zwischen neuer und alter Phase entwickeln. Solche Reaktionen, bei denen die Transformationszone oder -front entlang der Grenzfläche zwischen dem festen Ausgangsmaterial und dem festen Produkt verläuft, werden topochemisch genannt. Ein Beispiel für solche Reaktionen ist die Verwitterung kristalliner Hydrate. Faraday bemerkte auch, dass gut geschnittene transparente Kristalle aus Cu2SO4 - 5H2O in trockener Luft über einen langen Zeitraum kein Wasser verlieren. Wird ihre Oberfläche zerkratzt oder gebrochen, beginnt sofort eine schnelle Austrocknung des Kristalls, die sich immer von der beschädigten Stelle aus ausbreitet.
Die Tatsache, dass viele Anionen fraktioniert nachgewiesen werden können, bedeutet nicht, dass der Nachweis von Anionen größer ist eine leichte Aufgabe als die Entdeckung der Kationen. Trotz der begrenzten Anzahl der untersuchten Anionen dieses Lehrbuch, ist die Analyse sehr schwierig, wenn für die Untersuchung ein festes Ausgangsmaterial verwendet wird, das in Wasser unlöslich ist. Eine solche Substanz muss mit Soda (Soda-Extrakt) behandelt werden, was mit einer Reihe von Komplikationen bei der Arbeit verbunden ist.
Wenn Sie Reaktionen zwischen Elektrolytlösungen aufschreiben, müssen Sie sich jedes Mal vorstellen, ob es einen Grund gibt, der das tatsächliche Auftreten dieser oder jener Reaktion verhindert. Wenn beispielsweise eine Elektrolytlösung mit festen Stoffen interagiert und eines der Produkte schwer löslich ist, kann die Reaktion schnell zum Erliegen kommen, da sich auf der Oberfläche des festen Ausgangsstoffs eine Schicht ebenfalls eines festen Reaktionsprodukts bildet. seinen weiteren Fortschritt verhindern. Um durch die Einwirkung von Säure auf Marmor Kohlendioxid zu erzeugen, verwenden sie daher Salzsäure und nicht Schwefelsäure, da bei Schwefelsäure der Marmor schnell mit einer Gipsschicht (CaSO4 - 2H2O) bedeckt wird und die Reaktion praktisch nicht stattfindet.
Zur Reaktion von Wismut mit Fluor wird ein Wirbelschichtreaktor verwendet. Die der Technik entlehnte Technik der Wirbelschichtsynthese hat folgende Vorteile: schnelle Etablierung thermisches Gleichgewicht im Reaktionsgemisch, keine Versinterung fester Reaktionsprodukte, guter Wärmeaustausch mit den Rohrwänden, große Oberfläche feste Ausgangsstoffe und dadurch schnelle Umsetzung.
Beim g-t-System wird eine Vergrößerung der Kontaktfläche der Phasen durch Mahlen der festen Phase erreicht. Gasförmiger Stoff auf verschiedene Weise mit dem zerkleinerten Ausgangsmaterial in Kontakt gebracht werden, beispielsweise werden feste Partikel der Substanz auf die Regale des Reaktors gelegt und der Gasstrom bewegt sich über den Regalen. In anderen Fällen wird ein fein verteiltes festes Ausgangsmaterial in einen Strom aus gasförmigem Ausgangsmaterial in einem Hohlraum gesprüht; Auf diese Weise wird pulverisierter Brennstoff in den Öfen von Dampfkesseln verbrannt.
In schnellen industriellen Prozessen laufen Reaktionen in Feststoffgemischen normalerweise mit tausendfach höheren Geschwindigkeiten ab, als dies bei direkter Wechselwirkung fester Phasen möglich wäre. Die Dicke der Schicht des resultierenden Produkts ist über die gesamte Oberfläche des Korns, das es bedeckt, nahezu gleich. Dies erklärt sich dadurch, dass Reaktionen zwischen festen Ausgangsstoffen tatsächlich unter Beteiligung gasförmiger oder flüssiger Phasen ablaufen.
Bei der Entwicklung der Chemie von Festphasenreaktionen kam es häufig zu Diskussionen über die Frage, ob feste Stoffe ohne Beteiligung einer Flüssigkeit oder eines Gases miteinander reagieren könnten. Dieses Problem wurde nun zugunsten der Existenz reiner Festphasenreaktionen gelöst. Interessant ist jedoch, dass bei einer Reihe von Umwandlungen mit festen Ausgangsstoffen gezeigt werden kann, dass dennoch eine gewisse flüssige oder gasförmige Phase als Reaktionsvermittler beteiligt ist. Allerdings sollten in diesem Bereich Verallgemeinerungen vermieden werden; vielmehr ist es notwendig, den Zustand des Systems im Einzelfall experimentell zu untersuchen. Budnikov und Ginstling führten solche Untersuchungen besonders ausführlich durch.
Wenn das Problem der Ausgangssubstanz für die Öl- und Gasbildung allgemein als gelöst angesehen werden kann, bedarf das zentrale Problem des Mechanismus der Öl- und Gasbildung noch einer Lösung im Detail. Gemeinsame Zusammensetzung organische Substanz, Sedimentgestein und Kohlenwasserstoffe (HC) ist ein wichtiges Argument für eine Biosphärenquelle für Öl und Gas. Offensichtlich ist auch die Rolle der thermischen Energie (Erwärmung) bei der Herstellung flüssiger und gasförmiger Kohlenwasserstoffe aus einem festen Ausgangsmaterial. Diese Umstände ermöglichten es, ein Konzept über Kozu erstellen und Vorstellungen über die Hauptphasen der Gas- und Ölbildung zu formulieren, die sich weltweit verbreitet haben.

Die Geschwindigkeit von Reaktionen, die ohne die Beteiligung von Gas- und Flüssigphasen ablaufen, ist so gering, dass sie nicht groß sein können praktische Bedeutung in schnellen industriellen Prozessen. Doch in der Praxis laufen Reaktionen in Feststoffmischungen meist mit tausendfach höheren Geschwindigkeiten ab, als dies bei direkter Wechselwirkung zwischen Feststoffen möglich wäre. Die Dicke der Schicht des resultierenden Produkts ist über die gesamte Oberfläche des Korns, das es bedeckt, nahezu gleich. Dies erklärt sich dadurch, dass Reaktionen zwischen festen Ausgangsstoffen tatsächlich unter Beteiligung gasförmiger oder flüssiger Phasen ablaufen.
Die Geschwindigkeit solcher Reaktionen, die ohne Beteiligung von Gas- und Flüssigphasen ablaufen, ist so gering, dass sie in schnellen industriellen Prozessen, insbesondere bei der Salzherstellung, keine große praktische Bedeutung haben können. In der Praxis laufen Reaktionen in Feststoffmischungen normalerweise mit tausendfach höheren Geschwindigkeiten ab, als dies bei direkter Wechselwirkung von Feststoffen möglich wäre. Die Dicke der Schicht des resultierenden Produkts ist über die gesamte Oberfläche des Korns, das es bedeckt, nahezu gleich. Dies erklärt sich dadurch, dass Reaktionen zwischen festen Ausgangsstoffen tatsächlich unter Beteiligung gasförmiger oder flüssiger Phasen ablaufen.
Die Geschwindigkeit von Reaktionen, die ohne Beteiligung von Gas- und Flüssigphasen ablaufen, ist so gering, dass sie in schnellen industriellen Prozessen keine große praktische Bedeutung haben können. In der Praxis laufen Reaktionen in Feststoffmischungen jedoch normalerweise mit einer Geschwindigkeit ab, die um ein Vielfaches höher ist oder die bei direkter Wechselwirkung zwischen Feststoffen möglich wäre. Die Dicke der Schicht des resultierenden Produkts ist über die gesamte Oberfläche des Korns, das es bedeckt, nahezu gleich. Dies erklärt sich dadurch, dass Reaktionen zwischen festen Ausgangsstoffen tatsächlich unter Beteiligung gasförmiger oder flüssiger Phasen ablaufen.
Es ist unglaublich, dass diese Druckspannungen im Verhältnis dazu stehen Feststoffe stärker sind als im Verhältnis zur Spannung, haben den Wert erreicht, der zur Zerstörung mikroskopischer Kristalle erforderlich ist. Direkte Experimente zur Untersuchung der Abhängigkeit der Zersetzungsgeschwindigkeit von Kaliumpermanganat von der Größe der Oberfläche, die umgekehrt proportional ist. Dies zeigt, dass die Fragmentierung selbst nicht immer die Ursache für die beobachtete Beschleunigung der Reaktion ist. Auch die Erklärung der Beschleunigung der Reaktion von Festkörpern durch die Existenz verzweigter Kettenreaktionen stößt auf einige Schwierigkeiten. Die Bedingungen in der Festphase unterscheiden sich aufgrund ihrer Heterogenität deutlich von denen in der Gas- oder Flüssigphase. Wenn ein Kettenmechanismus vorliegt, ist eine solche Reaktion immer noch auf die Grenzfläche zwischen dem festen Ausgangsmaterial und dem Reaktionsprodukt beschränkt. Folglich stellt sich auch beim Vorliegen eines Kettenmechanismus die Frage nach den Gründen besondere Eigenschaften Schnittstelle: Original solide/ festes Produkt.

Behandeln wir uns in der Schule so Chemie als eines der schwierigsten und daher „ungeliebtesten“ Fächer, aber es hat keinen Sinn, mit der Tatsache zu argumentieren, dass Chemie wichtig und bedeutsam ist, weil das Argument zum Scheitern verurteilt ist. Die Chemie umgibt uns wie die Physik: sie Moleküle, Atome, aus denen sie bestehen Substanzen, Metalle, Nichtmetalle, Verbindungen usw. Deshalb Chemie- eines der wichtigsten und umfangreichsten Gebiete der Naturwissenschaften.

Chemie–ist die Wissenschaft von Stoffen, ihren Eigenschaften und Umwandlungen.

Fach Chemie Sind Existenzformen von Objekten der materiellen Welt. Je nachdem, welche Gegenstände (Stoffe) die Chemie untersucht, wird die Chemie üblicherweise unterteilt anorganisch Und organisch. Beispiele anorganische Stoffe Sind Sauerstoff, Wasser, Kieselsäure, Ammoniak und Soda, Beispiele für organische Substanzen - Methan, Acetylen, Ethanol, Essigsäure und Saccharose.

Alle Stoffe sind wie Gebäude aus Ziegeln gebaut – Partikel und sind charakterisiert eine bestimmte Reihe chemischer Eigenschaften– die Fähigkeit von Stoffen, an chemischen Reaktionen teilzunehmen.

Chemische Reaktionen - Dies sind die Prozesse der Bildung von Substanzen komplexer Zusammensetzung aus einfacheren, der Übergang einiger komplexe Substanzen in anderen die Zerlegung komplexer Stoffe in mehrere Stoffe einfacherer Zusammensetzung. Mit anderen Worten, chemische Reaktionen- Dies sind die Umwandlungen einer Substanz in eine andere.

Derzeit bekannt viele Millionen Substanzen, ihnen werden ständig neue Stoffe hinzugefügt – sowohl in der Natur entdeckt als auch vom Menschen synthetisiert, d.h. künstlich gewonnen. Nummer chemische Reaktionen nicht limitiert, d.h. unermesslich großartig.

Erinnern wir uns an die Grundkonzepte der Chemie - Substanz, chemische Reaktionen usw.

Der zentrale Begriff der Chemie ist der Begriff Substanz. Jeder Stoff hat einzigartiger Funktionsumfang– physikalische Eigenschaften, die beispielsweise die Individualität jedes einzelnen Stoffes bestimmen, Dichte, Farbe, Viskosität, Flüchtigkeit, Schmelz- und Siedepunkte.

Alle Stoffe können darin enthalten sein drei Aggregatzustände – hart (Eis), flüssig (Wasser und gasförmig (Paare) abhängig von der externen Physische Verfassung. Wie wir sehen, Wasser H2O in allen angegebenen Bedingungen präsentiert.

Chemische Eigenschaften Stoffe hängen nicht von ihrem Aggregatzustand ab, sondern physikalische Eigenschaften, im Gegenteil, hängen davon ab. Ja, in jedem Aggregatzustand Schwefel S bei der Verbrennung entsteht Schwefeldioxid SO 2, d.h. weist die gleichen chemischen Eigenschaften, aber physikalische Eigenschaften auf Schwefel in verschiedenen Aggregatzuständen sehr unterschiedlich: Beispielsweise ist die Dichte von flüssigem Schwefel gleich 1,8 g/cm³ fester Schwefel 2,1 g/cm³ und gasförmiger Schwefel 0,004 g/cm3.

Die chemischen Eigenschaften von Stoffen werden durch chemische Reaktionen offenbart und charakterisiert. Reaktionen können in Mischungen auftreten verschiedene Stoffe und innerhalb derselben Substanz. Bei chemischen Reaktionen entstehen immer neue Stoffe.

Chemische Reaktionen sind in dargestellt Gesamtansicht Reaktionsgleichung: Reagenzien → Produkte, Wo Reagenzien sind die Ausgangsmaterialien, die zur Durchführung der Reaktion verwendet werden, und Produkte - Dabei handelt es sich um neue Stoffe, die durch eine Reaktion entstehen.

Chemische Reaktionen gehen immer einher physikalische Effekte - das kann sein Aufnahme oder Abgabe von Wärme, Veränderungen des Aggregatzustandes und der Farbe von Stoffen; Der Verlauf von Reaktionen wird häufig anhand des Vorhandenseins dieser Effekte beurteilt. Ja, Zersetzung grünes Mineral Malachit begleitet von Aufnahme von Wärme(Genau deshalb Die Reaktion ist im Gange beim Erhitzen) und bildet sich durch Zersetzung festes schwarzes Kupfer(II)-oxid und farblose Substanzen - Kohlendioxid CO 2 und flüssiges Wasser H2O.

Von chemischen Reaktionen ist abzugrenzen physikalische Prozesse, die sich nur ändern äußere Form oder Aggregatzustand tion des Stoffes (jedoch nicht seiner Zusammensetzung); am häufigsten sind diese physikalische Prozesse, Wie Zerkleinern, Pressen, Zusammenschmelzen, Mischen, Auflösen, Filtern des Sediments, Destillation.

Mit Hilfe chemischer Reaktionen ist es praktisch möglich, dies zu erreichen wichtige Stoffe, die in der Natur vorkommen begrenzte Mengen (Stickstoffdünger) oder überhaupt nicht auftreten ( Synthetik Medikamente, Chemiefasern, Kunststoffe). Mit anderen Worten, Die Chemie ermöglicht es uns, Substanzen zu synthetisieren, die für das menschliche Leben notwendig sind. Aber chemische Produktion bringt auch der umliegenden Welt viel Schaden – in Form von Schmutz, schädliche Emissionen, Vergiftung von Flora und Fauna, Deshalb Der Einsatz von Chemie muss rational, sorgfältig und angemessen sein.

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Chemische Reaktionen, ihre Eigenschaften, Arten, Bedingungen ihres Auftretens usw. sind einer der Grundpfeiler interessante Wissenschaft namens Chemie. Versuchen wir herauszufinden, was eine chemische Reaktion ist und welche Rolle sie spielt. Unter einer chemischen Reaktion versteht man in der Chemie also die Umwandlung eines oder mehrerer Stoffe in andere Stoffe. In diesem Fall verändern sich ihre Kerne nicht (im Gegensatz zu Kernreaktionen), aber es kommt zu einer Umverteilung von Elektronen und Kernen und natürlich treten neue chemische Elemente auf.

Chemische Reaktionen in der Natur und im Alltag

Sie und ich sind von chemischen Reaktionen umgeben, außerdem führen wir sie selbst regelmäßig auf verschiedene Weise durch. alltägliche Tätigkeiten wenn wir zum Beispiel ein Streichholz anzünden. Köche führen, ohne es zu wissen (oder vielleicht auch nur zu ahnen), bei der Zubereitung von Speisen zahlreiche chemische Reaktionen durch.

Natürlich in natürliche Bedingungen Es finden viele chemische Reaktionen statt: der Ausbruch eines Vulkans, Blätter und Bäume, was soll ich sagen, fast alle biologischer Prozess können als Beispiele für chemische Reaktionen klassifiziert werden.

Arten chemischer Reaktionen

Alle chemischen Reaktionen können in einfache und komplexe unterteilt werden. Einfache chemische Reaktionen wiederum werden unterteilt in:

• Verbindungsreaktionen,
• Zersetzungsreaktionen,
• Substitutionsreaktionen,
• Austauschreaktionen.

Chemische Reaktion einer Verbindung

Laut sehr treffende Definition Laut dem großen Chemiker D. I. Mendeleev findet eine zusammengesetzte Reaktion statt, wenn „eine von zwei Substanzen auftritt“. Ein Beispiel für eine chemische Reaktion einer Verbindung ist das Erhitzen von Eisen- und Schwefelpulvern, bei dem daraus Eisensulfid entsteht – Fe + S = FeS. Zu anderen anschauliche Beispiele Bei dieser Reaktion handelt es sich um die Verbrennung einfacher Stoffe wie Schwefel oder Phosphor in der Luft (vielleicht kann eine solche Reaktion auch als thermisch-chemische Reaktion bezeichnet werden).

Chemische Zersetzungsreaktion

Hier ist alles einfach, die Zersetzungsreaktion ist das Gegenteil der Verbindungsreaktion. Dabei werden aus einem Stoff zwei oder mehr Stoffe gewonnen. Ein einfaches Beispiel Eine chemische Zersetzungsreaktion kann die Zersetzungsreaktion von Kreide sein, bei der aus der Kreide selbst Branntkalk und Kohlendioxid entstehen.

Chemische Substitutionsreaktion

Die Substitutionsreaktion findet statt, wenn einfache Substanz mit Komplex. Lassen Sie uns ein Beispiel für eine chemische Substitutionsreaktion geben: Wenn Sie einen Stahlnagel in eine Lösung mit tauchen Kupfersulfat, dann während dieses einfachen chemische Erfahrung wir erhalten Eisensulfat (Eisen verdrängt Kupfer aus dem Salz). Die Gleichung für eine solche chemische Reaktion würde wie folgt aussehen:

Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu

Chemische Austauschreaktion

Austauschreaktionen finden ausschließlich zwischen komplexen chemischen Stoffen statt, bei denen diese ihre Bestandteile austauschen. Viele solcher Reaktionen finden in statt verschiedene Lösungen. Neutralisierung von Säure durch Galle – hier gutes Beispiel chemische Austauschreaktion.

NaOH+HCl→ NaCl+H 2 O

So sieht es aus chemische Gleichung Diese Reaktion beinhaltet den Austausch eines Wasserstoffions aus der HCl-Verbindung mit einem Natriumion aus der NaOH-Verbindung. Die Folge dieser chemischen Reaktion ist die Bildung einer Kochsalzlösung.

Anzeichen chemischer Reaktionen

Anhand der Anzeichen des Auftretens chemischer Reaktionen kann man beurteilen, ob eine chemische Reaktion zwischen den Reagenzien stattgefunden hat oder nicht. Hier sind Beispiele für Anzeichen chemischer Reaktionen:

• Farbveränderung (z. B. durch leichtes Bügeln) feuchte Luft infolge einer chemischen Reaktion zwischen Eisen und Eisen mit einem braunen Belag bedeckt.
• Niederschlag (wenn Sie Kohlendioxid plötzlich durch eine Kalklösung leiten, erhalten Sie einen weißen, unlöslichen Niederschlag aus Calciumcarbonat).
• Gasfreisetzung (wenn Sie einen Tropfen Backpulver darauf tropfen). Zitronensäure, dann kommt es zur Freisetzung von Kohlendioxid).
• Bildung schwach dissoziierter Stoffe (alle Reaktionen, die zur Bildung von Wasser führen).
• Das Leuchten der Lösung (ein Beispiel hierfür sind die Reaktionen, die mit einer Luminollösung ablaufen, die bei chemischen Reaktionen Licht emittiert).

Im Allgemeinen ist es schwierig zu erkennen, welche Anzeichen chemischer Reaktionen die Hauptursachen sind verschiedene Substanzen und unterschiedliche Reaktionen haben ihre eigenen Eigenschaften.

So erkennen Sie Anzeichen einer chemischen Reaktion

Sie können das Vorzeichen einer chemischen Reaktion visuell (durch Farbwechsel, Leuchten) oder anhand der Ergebnisse dieser Reaktion erkennen.

Chemische Reaktionsgeschwindigkeit

Unter der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion versteht man üblicherweise die Änderung der Menge eines der reagierenden Stoffe pro Zeiteinheit. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion immer ein positiver Wert. Im Jahr 1865 formulierte der Chemiker N. N. Beketov das Massenwirkungsgesetz, das besagt, dass „die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion zu jedem Zeitpunkt proportional zu den Konzentrationen der Reagenzien ist, die auf Potenzen erhöht werden, die ihren stöchiometrischen Koeffizienten entsprechen.“

Zu den Faktoren, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflussen, gehören:

• die Art der Reaktanten,
• Anwesenheit eines Katalysators,
• Temperatur,
• Druck,
• Oberfläche reagierender Stoffe.

Sie alle haben das meiste direkten Einfluss von der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion.

Gleichgewicht einer chemischen Reaktion

Dieser Zustand wird chemisches Gleichgewicht genannt chemisches System, bei dem in jedem Paar direkter und mehrerer chemischer Reaktionen und Geschwindigkeiten ablaufen Rückschlag sind einander gleich. Damit wird die Gleichgewichtskonstante einer chemischen Reaktion identifiziert – das ist die Größe, die für eine gegebene chemische Reaktion das Verhältnis zwischen den thermodynamischen Aktivitäten der Ausgangsstoffe und Produkte im Zustand des chemischen Gleichgewichts bestimmt. Wenn Sie die Gleichgewichtskonstante kennen, können Sie die Richtung einer chemischen Reaktion bestimmen.

Bedingungen für das Auftreten chemischer Reaktionen

Um chemische Reaktionen auszulösen, müssen die entsprechenden Bedingungen geschaffen werden:

• Stoffe in engen Kontakt bringen.
• Erhitzen von Stoffen bestimmte Temperatur(Temperatur der chemischen Reaktion muss geeignet sein).

Thermischer Effekt einer chemischen Reaktion

Das nennen sie Veränderung innere Energie Systeme als Ergebnis einer chemischen Reaktion und der Umwandlung von Ausgangsstoffen (Reaktanten) in Reaktionsprodukte in Mengen, die der Gleichung der chemischen Reaktion unter folgenden Bedingungen entsprechen:

• nur mögliche Arbeit in diesem Fall wird nur gegen äußeren Druck gearbeitet.
• die Ausgangsstoffe und die durch eine chemische Reaktion entstehenden Produkte haben die gleiche Temperatur.

Chemische Reaktionen, Video

Und zum Schluss noch ein interessantes Video über die erstaunlichsten chemischen Reaktionen.

IN moderne Wissenschaft unterscheiden zwischen chemischen und Kernreaktionen, entsteht durch die Wechselwirkung von Ausgangsstoffen, die üblicherweise als Reagenzien bezeichnet werden. Infolgedessen andere Chemikalien, die man Produkte nennt. Alle Interaktionen finden statt, wenn bestimmte Bedingungen(Temperatur, Strahlung, Anwesenheit von Katalysatoren usw.). Die Kerne der Atome der Reaktanten chemischer Reaktionen verändern sich nicht. Bei Kernumwandlungen entstehen neue Kerne und Teilchen. Es gibt einige verschiedene Zeichen, die die Art der chemischen Reaktionen bestimmen.

Die Einstufung kann anhand der Anzahl der Ausgangs- und Folgestoffe erfolgen. Dabei werden alle Arten chemischer Reaktionen in fünf Gruppen eingeteilt:

1. Zersetzungen (aus einem Stoff entstehen mehrere neue), zum Beispiel Zersetzung beim Erhitzen in Kaliumchlorid und Sauerstoff: KCLO3 → 2KCL + 3O2.
2. Verbindungen (zwei oder mehr Verbindungen bilden eine neue) bilden bei Wechselwirkung mit Wasser Calciumoxid in Calciumhydroxid: H2O + CaO → Ca(OH)2;
3. Substitution (die Anzahl der Produkte entspricht der Anzahl der Ausgangsstoffe, in denen eine Komponente durch eine andere ersetzt wird), Eisen in Kupfersulfat, das Kupfer ersetzt, bildet Eisensulfat: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.
4. Doppelter Austausch (Moleküle zweier Substanzen tauschen die Teile aus, die sie verlassen), Metalle in und tauschen Anionen aus, wodurch ausgefälltes Silberiodid und Cadiumnitrat entstehen: KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3.
5. Polymorphe Transformation (eine Substanz wird von einer Substanz übertragen kristalline Form zum anderen), färbt sich Jodid beim Erhitzen in gelbes Quecksilberjodid: HgI2 (rot) ↔ HgI2 (gelb).

Betrachtet man chemische Umwandlungen auf der Grundlage von Änderungen der Oxidationsstufe von Elementen in den reagierenden Stoffen, so lassen sich die Arten chemischer Reaktionen in Gruppen einteilen:

1. Mit einer Änderung des Oxidationsgrades - Redoxreaktionen (ORR). Als Beispiel können wir die Wechselwirkung von Eisen mit betrachten Salzsäure: Fe + HCL → FeCl2 + H2, dadurch änderte sich der Oxidationszustand von Eisen (einem Reduktionsmittel, das Elektronen abgibt) von 0 auf -2 und von Wasserstoff (einem Oxidationsmittel, das Elektronen aufnimmt) von +1 auf 0.
2. Ohne Änderung des Oxidationszustands (d. h. nicht ORR). Zum Beispiel die Säure-Base-Reaktion von Bromwasserstoff mit Natriumhydroxid: HBr + NaOH → NaBr + H2O, als Ergebnis solcher Reaktionen entstehen Salz und Wasser sowie die Oxidationsstufen chemische Elemente Die in den Ausgangsstoffen enthaltenen Stoffe verändern sich nicht.

Wenn wir sowohl die Durchflussrate in direkter als auch in Betracht ziehen umgekehrte Richtung, dann lassen sich alle Arten chemischer Reaktionen auch in zwei Gruppen einteilen:

1. Reversibel – solche, die gleichzeitig in zwei Richtungen fließen. Die meisten Reaktionen sind reversibel. Ein Beispiel ist die Auflösung von Kohlendioxid in Wasser unter Bildung instabiler Stoffe Kohlensäure, das in die Ausgangsstoffe H2O + CO2 ↔ H2CO3 zerfällt.
2. Irreversibel – kommt nur vor Vorwärtsrichtung, nachdem der vollständige Verbrauch eines der Ausgangsstoffe abgeschlossen ist, danach sind nur noch die Produkte und der im Überschuss aufgenommene Ausgangsstoff vorhanden. Typischerweise ist eines der Produkte entweder eine ausgefällte unlösliche Substanz oder ein freigesetztes Gas. Beispielsweise entsteht bei der Wechselwirkung von Schwefelsäure und Bariumchlorid: H2SO4 + BaCl2 + → BaSO4↓ + 2HCl ein unlöslicher Niederschlag

Arten chemischer Reaktionen in organische Chemie lassen sich in vier Gruppen einteilen:

1. Substitution (ein Atom oder eine Atomgruppe wird durch andere ersetzt), wenn beispielsweise Chlorethan mit Natriumhydroxid reagiert, entstehen Ethanol und Natriumchlorid: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, d. h. das Chloratom wird durch ein Wasserstoffatom ersetzt Atom.
2. Addition (zwei Moleküle reagieren und bilden eins), beispielsweise addiert Brom an der Stelle des Doppelbindungsbruchs im Ethylenmolekül: Br2 + CH2=CH2 → BrCH2 – CH2Br.
3. Eliminierung (ein Molekül zerfällt in zwei oder mehr Moleküle), beispielsweise zerfällt Ethanol unter bestimmten Bedingungen in Ethylen und Wasser: C2H5OH → CH2=CH2 + H2O.
4. Umlagerung (Isomerisierung, wenn ein Molekül in ein anderes umgewandelt wird, aber qualitativ und quantitative Zusammensetzung die darin enthaltenen Atome verändern sich nicht), beispielsweise wird aus 3-Chlorruthen-1 (C4H7CL) 1 Chlorbuten-2 ​​(C4H7CL). Hier ist das Chloratom vom dritten Kohlenstoffatom in der Kohlenwasserstoffkette zum ersten übergegangen, und Doppelbindung verband das erste und zweite Kohlenstoffatom und begann dann, das zweite und dritte Atom zu verbinden.

Es sind auch andere Arten chemischer Reaktionen bekannt:

1. Sie entstehen durch Aufnahme (endotherm) oder Wärmeabgabe (exotherm).
2. Nach Art der interagierenden Reagenzien oder gebildeten Produkte. Wechselwirkung mit Wasser – Hydrolyse, mit Wasserstoff – Hydrierung, mit Sauerstoff – Oxidation oder Verbrennung. Die Eliminierung von Wasser ist Dehydratisierung, Wasserstoff ist Dehydrierung und so weiter.
3. Entsprechend den Wechselwirkungsbedingungen: in Gegenwart von Katalysatoren (katalytisch), unter dem Einfluss von niedrigen oder hohe Temperatur, bei Druckänderungen, bei Licht usw.
4. Je nach Reaktionsmechanismus: ionische, radikalische oder Kettenreaktionen.

In diesem Moment stellte sich das Gleichgewicht ein, das heißt, die Geschwindigkeit der Hinreaktion (A + 2B = B) wurde gleich der Geschwindigkeit der Rückreaktion (B = A + 2B). Es ist bekannt, dass die Gleichgewichtskonzentration von Stoff A 0,12 Mol/Liter, von Element B 0,24 Mol/Liter und von Stoff C 0,432 Mol/Liter beträgt. Es ist erforderlich, die Anfangskonzentrationen von A und B zu bestimmen.

Studieren Sie das Diagramm chemische Wechselwirkung. Daraus folgt, dass aus einem Mol Stoff A und zwei Mol Stoff B ein Mol (Element B) gebildet wurde. Wenn in einer Reaktion 0,432 Mol Element B gebildet wurden (entsprechend den Bedingungen des Problems), dann dementsprechend 0,432 Mol Stoff A und 0,864 Mol Element B.

Sie kennen die Gleichgewichtskonzentrationen der Ausgangsstoffe: [A] = 0,12 mol/Liter, [B] = 0,24 mol/Liter. Indem man zu diesen Werten diejenigen addiert, die während der Reaktion verbraucht wurden, erhält man die Werte der Anfangskonzentrationen: [A]0 = 0,12 + 0,432 = 0,552 mol/Liter; [B]0 = 0,24 + 0,864 = 1,104 mol/Liter.

Sie können die Anfangskonzentrationen von Stoffen auch anhand der Gleichgewichtskonstante (Kp) bestimmen – dem Verhältnis der Gleichgewichtskonzentrationen der Reaktion zum Produkt der Gleichgewichtskonzentrationen der Ausgangsstoffe. Die Gleichgewichtskonstante wird nach der Formel berechnet: Кр = [C]n [D]m /([A]0x[B]0y), wobei [C] und [D] die Gleichgewichtskonzentrationen der Reaktionsprodukte C und D sind; n, m – ihre Koeffizienten. Dementsprechend sind [A]0, [B]0 die Gleichgewichtskonzentrationen der eintretenden Elemente; x,y – ihre Koeffizienten.

Kenntnis des genauen Schemas der ablaufenden Reaktion, des Gleichgewichts Konzentration Wenn wir mindestens ein Produkt und einen Ausgangsstoff sowie den Wert der Gleichgewichtskonstante angeben, können wir die Bedingungen dieses Problems in Form eines Systems aus zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten schreiben.

Tipp 2: So ermitteln Sie Gleichgewichtspreis und Gleichgewichtsvolumen

Wir alle wissen, was ein Markt ist. Jeder von uns kauft jeden Tag ein. Von Kleinigkeiten – Kauf einer Busfahrkarte bis hin zu Großangelegenheiten – Kauf von Häusern, Wohnungen, Miete von Grundstücken. Wie auch immer die Struktur des Marktes aussieht: Rohstoffe, Aktien – alles interne Mechanismen sind im Wesentlichen gleich, erfordern aber dennoch besondere Aufmerksamkeit, da ein Mensch nicht darauf verzichten kann Marktbeziehungen.

Anweisungen

Um das Gleichgewicht zu finden Preis und Gleichgewichtsvolumen müssen eine Reihe von Faktoren bestimmt werden. Zum Beispiel die Menge der Nachfrage und die Menge des Angebots. Es sind diese Marktmechanismen, die das Gleichgewicht beeinflussen. Es gibt auch unterschiedliche Marktstrukturen: Monopol, Oligopol und Wettbewerb. Berechnen Sie das Gleichgewicht auf Monopol- und Oligopolmärkten Preis und die Lautstärke folgt nicht. Tatsächlich gibt es dort kein Gleichgewicht. Das Monopolunternehmen stellt sich selbst ein Preis und Produktionsvolumen. In einem Oligopol schließen sich mehrere Unternehmen zu einem Kartell zusammen, so wie Monopolisten diese Faktoren kontrollieren. Aber im Wettkampf läuft alles nach der Regel ab“ Unsichtbare Hand„(durch Angebot und Nachfrage).

Nachfrage ist das Bedürfnis des Käufers nach einem Produkt oder einer Dienstleistung. Sie ist umgekehrt proportional zum Preis und daher weist die Nachfragekurve im Diagramm eine negative Steigung auf. Mit anderen Worten: Der Käufer ist stets bestrebt, mehr Produkte zu einem niedrigeren Preis zu kaufen.

Die Anzahl der Waren und Dienstleistungen, die Verkäufer bereit sind, auf den Markt zu bringen, ist das Angebot. Im Gegensatz zur Nachfrage ist sie direkt proportional zum Preis und weist im Diagramm eine positive Steigung auf. Mit anderen Worten: Verkäufer versuchen zu verkaufen größere Zahl Waren von höherer Preis.

Es ist der Schnittpunkt von Angebot und Nachfrage in der Grafik, der als Gleichgewicht interpretiert wird. Sowohl Nachfrage als auch Angebot werden bei Problemen durch Funktionen beschrieben, in denen zwei Variablen vorhanden sind. Das eine ist der Preis, das andere das Produktionsvolumen. Zum Beispiel: P=16+9Q (P – Preis, Q – Volumen). Um das Gleichgewicht zu finden Preis zwei Funktionen sollten gleichgesetzt werden – Angebot und Nachfrage. Das Gleichgewicht gefunden haben Preis, müssen Sie es in eine der Formeln einsetzen und Q, also das Gleichgewichtsvolumen, berechnen. Dieses Prinzip funktioniert auch in umgekehrter Richtung: Zuerst wird das Volumen berechnet, dann der Preis.

Beispiel: Es ist notwendig, das Gleichgewicht zu bestimmen Preis und das Gleichgewichtsvolumen, wenn bekannt ist, dass die Nachfrage- und Angebotsmengen durch die Funktionen 3P=10+2Q bzw. P=8Q-1 beschrieben werden.
Lösung:
1) 10+2Q=8Q-1
2) 2Q-8Q=-1-10
3) -6Q=-9
4) Q=1,5 (das ist das Gleichgewichtsvolumen)
5) 3P=10+2*1,5
6) 3P=13
7) P=4,333
Bereit.

Bei Reaktionen wandeln sich einige Stoffe in andere um und verändern ihre Zusammensetzung. Somit ist das „Original“. Konzentrationen" - Das Konzentrationen Stoffe, bevor eine chemische Reaktion beginnt, das heißt, sie werden in andere Stoffe umgewandelt. Natürlich geht mit einer solchen Transformation ein Rückgang ihrer Zahl einher. Dementsprechend nehmen sie ab Konzentrationen Ausgangsmaterialien, bis zu Nullwerte– wenn die Reaktion vollständig und irreversibel verlief und die Komponenten in äquivalenten Mengen eingenommen wurden.

Anweisungen

Angenommen, Sie stehen vor einer Herausforderung nächste Aufgabe. Es fand ein bestimmter Prozess statt, bei dem die ursprünglichen, als A und B akzeptierten, in Produkte umgewandelt wurden, beispielsweise bedingt B und D. Das heißt, die Reaktion verlief nach dem folgenden Schema: A + B = C + D. Bei einer Konzentration von Stoff B von 0,05 mol/l und einer Konzentration von Stoff G von 0,02 mol/l hat sich ein gewisses chemisches Gleichgewicht eingestellt. Notwendig