Львів
C
» » Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання

Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання

Багато процеси, без яких неможливо уявити наше життя (такі як дихання, травлення, фотосинтез і подібні їм), пов'язані з різними хімічними реакціями органічних сполук (і неорганічних). Давайте розглянемо основні їх види і більш детально зупинимося на процесі під назвою з'єднання (приєднання).

Що називається хімічною реакцією

Насамперед варто дати загальне визначення цього явища. Під цим словосполученням розуміють різні реакції речовин різної складності, в результаті яких утворюються відмінні від вихідних продукти. Беруть участь в цьому процесі речовини іменуються "реагенти".
Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання



На листі хімічна реакція органічних сполук (і неорганічних) записується за допомогою спеціалізованих рівнянь. Зовні вони трохи нагадують математичні приклади щодо складання. Однак замість знака рівності ("=") використовуються стрілки ("->" або "?"). Крім цього в правій частині рівняння іноді може бути більше речовин, ніж у лівій. Все, що знаходиться до стрілки, - це речовини до початку реакції (ліва частина формули). Все, що після неї (права частина), - сполуки, що утворилися в результаті події хімічного процесу. В якості прикладу хімічного рівняння можна розглянути реакцію розкладання води на водень і кисень під дією електричного струму: 2Н 2 Про -> 2Н 2 ? + Про 2 ?. Вода - це вихідний реагент, а кисень з воднем - продукти. В якості ще одного, але вже більш складного прикладу хімічної реакції сполук можна розглянути явище, знайоме кожній господині, хоч раз выпекавшей солодощі. Мова йде про гасінні харчової соди з допомогою столового оцту. Те, що відбувається дія ілюструється за допомогою такого рівняння: NaHCO 3 +2 СН 3 СООН -> 2CH 3 COONa + З 2 ? + Н 2 О. З нього ясно, що в процесі взаємодії гідрокарбонату натрію і оцту утворюється натрієва сіль оцтової кислоти, вода і вуглекислий газ.


За свій природі хімічні процеси займає проміжне місце між фізичними та ядерними. На відміну від перших, які беруть участь у хімічних реакціях сполуки здатні змінювати свій склад. Тобто з атомів однієї речовини можна утворити кілька інших, як в вищезгаданому рівнянні розкладання води. На відміну від ядерних реакцій хімічні не зачіпає ядра атомів взаємодіючих речовин.

Які бувають види хімічних процесів

Розподіл реакцій сполук за видами відбувається за різними критеріями:
Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
  • Оборотність/незворотність.
  • Наявність/відсутність каталізують речовин і процесів.
  • За поглинання/виділення тепла (ендотермічна/екзотермічна реакція).
  • За кількістю фаз: гомогенні/гетерогенні та дві гібридні їх різновиди.
  • Щодо зміни ступенів окислення взаємодіючих речовин.
  • Види хімічних процесів у неорганічної хімії за способом взаємодії

    Цей критерій є особливим. З його допомогою виділяють чотири різновиди реакцій: сполучення, заміщення, розкладання (розщеплювання) і обмін.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    Назва кожної з них відповідає процесу, який вона описує. Тобто в з'єднанні речовини об'єднуються, в заміщенні - змінюються на інші групи, в розкладанні з одного реагенту утворюється кілька, а в обміні учасники реакції змінюються між собою атомами.

    Види процесів за способом взаємодії в органічній хімії

    Незважаючи на велику складність, реакції органічних сполук відбуваються за тим же принципом, що і неорганічні. Проте вони мають дещо відмінні назви. Так, реакції сполуки і розкладання іменуються «приєднання», а також «відщеплення» (элимирование) і безпосередньо органічне розкладання (у цьому розділі хімії присутні два типи процесів розщеплення). Інші реакції органічних сполук - це заміщення (назва не змінюється), перегрупування (обмін) і окислювально-відновні процеси. Незважаючи на схожість механізмів їх протікання, в органіці вони більш багатогранні.

    Хімічна реакція з'єднання

    Розглянувши різні види процесів, в які вступають речовини органічної і неорганічної хімії, варто зупинитися більш детально саме на з'єднанні. Дана реакція відрізняється від усіх інших тим, що, незалежно від кількості реагентів на її початку, у фіналі всі вони з'єднуються в одне. В якості прикладу можна згадати процес гасіння вапна: СаО + Н 2 Про -> Са(ОН) 2 . В даному випадку відбувається реакція сполуки оксиду кальцію (негашеного вапна) з оксидом гідрогена (водою). В результаті утворюється гідроксид кальцію (гашене вапно) і виділяється теплий пар. До речі, це означає, що даний процес дійсно екзотермічний.

    Рівняння реакції з'єднання

    Схематично даний процес можна зобразити таким чином: А+БВ -> АБВ. У даній формулою АБВ – це новостворене складна речовина, А – простий реагент, а БВ – варіант складного з'єднання.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    Варто зазначити, що ця формула характерна і для процесу приєднання та підключення. Приклади реакції розглянутої - це взаємодія оксиду натрію і вуглекислого газу (NaO 2 + З 2 ? (t 450-550 °С) -> Na 2 CO 3 ), а також оксиду сірки з киснем (2 SO 2 + O 2 ? -> 2SO 3 ).
    Також між собою здатні реагувати кілька складних сполук: АБ + ВГ -> АБВГ. Наприклад, все той же оксид натрію та оксид гідрогена: NaO 2 +Н 2 Про -> 2NaOH.

    Умови протікання реакції в неорганічних сполуках

    Як було показано в попередньому рівнянні, що розглядається взаємодія здатні вступати речовини різного ступеня складності.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    При цьому для простих реагентів неорганічного походження можливі окисно-відновні реакції з'єднання (А + В -> АБ). В якості прикладу можна розглянути процес отримання тривалентного хлориду заліза. Для цього проводиться реакція з'єднання між хлором і ферумом (залізом): 3Cl 2 ? + 2Fe -> 2FeCl 3. У разі якщо мова йде про взаємодію складних неорганічних речовин (АБ + ВГ -> АБВГ), процеси в них здатні відбуватися, як впливаючи, так і не впливаючи на їх валентність. Як ілюстрацію до цього варто розглянути приклад утворення гідрокарбонату кальцію з вуглекислого газу, оксиду гідрогена (води) і білого харчового барвника Е170 (карбонату кальцію): З 2 ? + Н 2 Про +СаСО 3 -> Са(ЗІ 3 ) 2. У даному випадку має місце класична реакція з'єднання. При її здійсненні валентність реагентів не змінюється. Трохи більш досконале (ніж перше) хімічне рівняння 2FeCl 2 + Cl 2 ? -> 2FeCl 3 є прикладом окисно-відновного процесу при взаємодії простого і складного неорганічних реагентів: газу (хлору) і солі (хлориду заліза).

    Види реакцій приєднання органічної хімії

    Як вже було зазначено у четвертому пункті, речовини органічного походження розглянута реакція іменується «приєднанням». Як правило, в ній беруть участь складні речовини з подвійною (або потрійний) зв'язком.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    Наприклад, реакція між дибромом і етиленом, що веде до утворення 12-дибромэтана: (З 2 Н 4 ) СН 2 = СН 2 + Br 2 -> (C?H?Br?) BrCH 2 - CH 2 Br. До речі, знаки схожі на одно і мінус ("=" і "-"), в даному рівнянні показують зв'язки між атомами складного речовини. Це особливість запису формул органічних речовин. В залежності від того, які з сполук виступають в ролі реагентів, виділяються кілька різновидів розглянутого процесу приєднання:
  • Гідрування (додаються молекули гідрогена Н по кратній зв'язку).
  • Гидрогалогенирование (приєднується галогеноводород).
  • Галогенирование (додавання галогенів Br 2 , Cl 2 ? і подібних).
  • Полімеризація (утворення з декількох низькомолекулярних сполук речовин з високою молекулярною масою).
  • Приклади реакції приєднання (з'єднання)

    Після перерахування різновидів розглянутого процесу варто дізнатися на практиці деякі приклади реакції з'єднання. В якості ілюстрації гідрування можна звернути увагу на рівняння взаємодії пропена з воднем, у результаті якого виникне пропан: (З 3 Н 6 ?) СН 3 —СН=СН 2 ? + Н 2 ? -> (З 3 Н 8 ?) СН 3 —СН 2 —СН 3 ? . В органічній хімії реакція з'єднання (приєднання) може відбуватися між соляною кислотою (неорганічне речовина) і етиленом з формуванням хлорэтана: (З 2 Н 4 ?) СН 2 = СН 2 ? + HCl -> CH 3 — CH 2 —Cl (C 2 H 5 Cl). Представлене рівняння є прикладом гидрогалогенирования.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    Що стосується галогенирования, то його можна ілюструвати реакцією між дихлором і етиленом, що веде до утворення 12-дихлоретану: (З 2 Н 4 ?) СН 2 = СН 2 + Cl 2 ? -> (C?H?Cl?) ClCH 2 -CH 2 Cl. Безліч корисних речовин утворюється завдяки органічній хімії. Реакція з'єднання (приєднання) молекул етилену з радикальним ініціатором полімеризації під впливом ультрафіолету – тому підтвердження: n СН 2 = СН 2 (R і УФ-світло) -> (-СН 2 -СН 2 -)n. Утворене таким способом речовина добре відомо кожній людині під ім'ям поліетилену.
    Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання
    З цього матеріалу виготовляються різні види упаковок, пакети, посуд, труби, утеплюючі речовини і багато іншого. Особливістю цієї речовини є і можливість його вторинної переробки. Своєю популярністю поліетилен зобов'язаний тому, що не розкладається, з-за чого екологи негативно ставляться до нього. Однак в останні роки був знайдений спосіб безпечної утилізації виробів з поліетилену. Для цього матеріал обробляється азотною кислотою (HNO 3 ). Після чого окремі види бактерій здатні розкладати це речовина на безпечні складові. Реакція з'єднання (приєднання) відіграє важливу роль у природі та житті людини. Крім цього, вона часто використовується вченими в лабораторіях, щоб синтезувати нові речовини для різних важливих досліджень.