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 Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання](/uploads/posts/2017-09/thumbs/reakcya-spoluchennya-prikladi-reakcyi-zyednannya_901.jpeg)
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 випекавшей 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:
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.
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.
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 Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання](/uploads/posts/2017-09/thumbs/reakcya-spoluchennya-prikladi-reakcyi-zyednannya_635.jpeg)
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.
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 Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання](/uploads/posts/2017-09/thumbs/reakcya-spoluchennya-prikladi-reakcyi-zyednannya_457.jpeg)
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 Реакція сполучення. Приклади реакції з'єднання](/uploads/posts/2017-09/thumbs/reakcya-spoluchennya-prikladi-reakcyi-zyednannya_838.jpeg)
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.