Kemiska reaktioner- det här är processer som leder till att andra av vissa ämnen bildas som skiljer sig från dem i sammansättning och (eller) struktur.
Klassificering av reaktioner:
Beroende på antalet och sammansättningen av reaktanter och reaktionsprodukter:
Reaktioner som uppstår utan att ändra ämnets sammansättning:
C (grafit) → C (diamant); P (vit) → P (röd).
Inom organisk kemi är dessa isomeriseringsreaktioner - reaktioner som resulterar i att molekyler av andra ämnen av samma kvalitet och kvalitet bildas från molekyler av ett ämne. kvantitativ sammansättning, dvs. med samma molekylformel men annan struktur.
CH2-CH2-CH3 → CH3-CH-CH3
n-butan 2-metylpropan (isobutan)
Reaktioner som uppstår med en förändring i ett ämnes sammansättning:
Inom organisk kemi är dessa reaktioner av hydrering, halogenering, hydrohalogenering, hydratisering, polymerisation.
CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 – CH 2 OH
b) Nedbrytningsreaktioner (i organisk kemi, eliminering, eliminering) - reaktioner under vilka flera nya ämnen bildas från ett komplext ämne:
CH 3 – CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2
Inom organisk kemi är exempel på elimineringsreaktioner dehydrering, dehydrering, dehydrohalogenering och sprickbildning.
c) Substitutionsreaktioner - reaktioner under vilka atomer av ett enkelt ämne ersätter atomer av något element i komplex substans(i organisk kemi är reaktanterna och produkterna av en reaktion ofta två komplexa ämnen).
CH4 + Cl2 -> CH3CI + HCl; 2Na+ 2H2O→ 2NaOH + H2
Exempel på substitutionsreaktioner som inte åtföljs av en förändring i atomernas oxidationstillstånd är extremt få. Det bör noteras reaktionen av kiseloxid med salter av syrehaltiga syror, som motsvarar gasformiga eller flyktiga oxider:
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5
d) Utbytesreaktioner - reaktioner under vilka två komplexa ämnen utbyter sina komponenter:
NaOH + HCl → NaCl + H2O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O
Genom förändring i oxidationstillstånd kemiska grundämnen, bildar ämnen
Reaktioner som uppstår med en förändring i oxidationstillstånd, eller ORR:
∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (oxidationsprocess, grundämne – reduktionsmedel),
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
I organisk kemi:
C2H4 + 2KMnO4 + 2H2O → CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
Reaktioner som uppstår utan att ändra oxidationstillstånden för kemiska grundämnen:
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O
Genom termisk effekt
Exotermiska reaktioner inträffar med frigöring av energi:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q
Endotermiska reaktioner inträffar med absorption av energi:
C12H26 → C6H14 + C6H12 - Q
Enligt tillståndet för aggregation av de reagerande ämnena
Heterogena reaktioner är reaktioner under vilka reaktanterna och reaktionsprodukterna är olika aggregationstillstånd:
CaC2 (fast) + 2H2O (l) → Ca(OH)2 (lösning) + C2H2 (g)
Homogena reaktioner är reaktioner under vilka reaktanterna och reaktionsprodukterna är i samma aggregationstillstånd:
2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4CO2 (g) + 2H2O (g)
Genom katalysatordeltagande
Icke-katalytiska reaktioner som inträffar utan deltagande av en katalysator:
Katalytiska reaktioner som involverar katalysatorer:
2H2O2 → 2H2O + O2
Efter riktning
Irreversibla reaktioner inträffar under dessa förhållanden i endast en riktning:
Reversibla reaktioner under dessa förhållanden inträffar samtidigt i två motsatta riktningar: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3
Enligt flödesmekanismen
Radikal mekanism.
En homolytisk (lika) bindningsklyvning inträffar. Under hemolytisk klyvning delas elektronparet som bildar bindningen på ett sådant sätt att var och en av de resulterande partiklarna får en elektron. I det här fallet bildas radikaler - oladdade partiklar med oparade elektroner. Radikaler är mycket reaktiva partiklar som involverar dem sker i gasfasen vid hög hastighet och ofta med explosion.
Radikala reaktioner inträffar mellan radikalerna och molekylerna som bildas under reaktionen:
2H2O2 → 2H2O + O2
CH4 + Cl2 -> CH3CI + HCl
Exempel: förbränningsreaktioner av organiska och Inte organiskt material, syntes av vatten, ammoniak, reaktioner av halogenering och nitrering av alkaner, isomerisering och aromatisering av alkaner, katalytisk oxidation av alkaner, polymerisation av alkener, vinylklorid, etc.
Jonisk mekanism.
En heterolytisk (ojämlik) bindningsklyvning inträffar, med båda bindningselektronerna kvar med en av de tidigare bundna partiklarna. Laddade partiklar (katjoner och anjoner) bildas.
Joniska reaktioner förekommer i lösningar mellan joner som redan existerar eller bildas under reaktionen.
Till exempel, i oorganisk kemi är detta interaktionen av elektrolyter i lösning i organisk kemi är dessa additionsreaktioner till alkener, oxidation och dehydrering av alkoholer, substitution av en alkoholgrupp och andra reaktioner som kännetecknar egenskaperna hos aldehyder och karboxylsyror.
Beroende på vilken typ av energi som initierar reaktionen:
Fotokemiska reaktioner inträffar när de utsätts för ljuskvanta. Till exempel syntesen av väteklorid, interaktionen av metan med klor, produktionen av ozon i naturen, fotosyntesprocesser, etc.
Strålningsreaktioner initieras av högenergistrålning (röntgenstrålar, γ-strålar).
Elektrokemiska reaktioner initieras av elektrisk ström, såsom vid elektrolys.
Termokemiska reaktioner initieras av termisk energi. Dessa inkluderar alla endotermiska reaktioner och många exoterma reaktioner som kräver värme för att initiera.
Klassificering av kemiska reaktioner i oorganisk och organisk kemi
Kemiska reaktioner, eller kemiska fenomen, är processer som leder till att av vissa ämnen bildas andra som skiljer sig från dem i sammansättning och (eller) struktur.
Under kemiska reaktioner sker nödvändigtvis en förändring av ämnen, där gamla bindningar bryts och nya bindningar bildas mellan atomer.
Kemiska reaktioner måste särskiljas från kärnreaktioner. Som ett resultat av en kemisk reaktion förändras inte det totala antalet atomer av varje kemiskt element och dess isotopsammansättning. En annan sak kärnreaktioner- omvandlingsprocesser atomkärnor som ett resultat av deras interaktion med andra kärnor eller elementarpartiklar, till exempel omvandlingen av aluminium till magnesium:
$↙(13)↖(27)(Al)+ ()↙(1)↖(1)(H)=()↙(12)↖(24)(Mg)+()↙(2)↖(4) )(Han)$
Klassificering kemiska reaktioner mångfacetterad, d.v.s. det kan baseras på olika funktioner. Men vilken som helst av dessa egenskaper kan innefatta reaktioner mellan både oorganiska och organiska ämnen.
Låt oss överväga klassificeringen av kemiska reaktioner enligt olika kriterier.
Klassificering av kemiska reaktioner efter antal och sammansättning av reaktanter. Reaktioner som uppstår utan att ämnets sammansättning ändras
I oorganisk kemi inkluderar sådana reaktioner processerna för att erhålla allotropa modifieringar av ett kemiskt element, till exempel:
$С_((grafit))⇄С_((diamant))$
$S_((rhombic))⇄S_((monoklinisk))$
$Р_((vit))⇄Р_((röd))$
$Sn_((vit plåt))⇄Sn_((grå plåt))$
$3О_(2(syre))⇄2О_(3(ozon))$.
Inom organisk kemi kan denna typ av reaktion inkludera isomeriseringsreaktioner, som sker utan att inte bara ändra den kvalitativa, utan också den kvantitativa sammansättningen av molekylerna av ämnen, till exempel:
1. Isomerisering av alkaner.
Isomeriseringsreaktionen av alkaner är av stor praktisk betydelse, eftersom kolväten med isostruktur har lägre förmåga att detonera.
2. Isomerisering av alkener.
3. Isomerisering av alkyner(reaktion av A.E. Favorsky).
4. Isomerisering av haloalkaner(A.E. Favorsky).
5. Isomerisering av ammoniumcyanat genom uppvärmning.
Urea syntetiserades första gången av F. Wöhler 1882 genom isomerisering av ammoniumcyanat vid upphettning.
Reaktioner som uppstår vid en förändring av ett ämnes sammansättning
Fyra typer av sådana reaktioner kan särskiljas: kombination, sönderdelning, substitution och utbyte.
1. Sammansatta reaktioner– Det är reaktioner där ett komplext ämne bildas av två eller flera ämnen.
Inom oorganisk kemi kan hela mängden föreningsreaktioner övervägas med exemplet på reaktioner för produktion av svavelsyra från svavel:
1) erhållande av svaveloxid (IV):
$S+O_2=SO_2$ - en komplex substans bildas av två enkla substanser;
2) erhållande av svaveloxid (VI):
$2SO_2+O_2(⇄)↖(t,p,cat.)2SO_3$ - ett komplext ämne bildas av enkla och komplexa ämnen;
3) erhållande av svavelsyra:
$SO_3+H_2O=H_2SO_4$ - två komplexa ämnen bildar en komplex substans.
Ett exempel på en sammansatt reaktion där ett komplext ämne bildas av mer än två initiala ämnen är det sista steget för att producera salpetersyra:
$4NO_2+O_2+2H_2O=4HNO_3$.
Inom organisk kemi kallas sammanfogningsreaktioner vanligtvis för additionsreaktioner. Hela variationen av sådana reaktioner kan övervägas med exemplet med ett block av reaktioner som kännetecknar egenskaperna hos omättade ämnen, till exempel eten:
1) hydreringsreaktion - tillsats av väte:
$CH_2(=)↙(eten)CH_2+H_2(→)↖(Ni,t°)CH_3(-)↙(etan)CH_3;$
2) hydratiseringsreaktion - tillsats av vatten:
$CH_2(=)↙(eten)CH_2+H_2O(→)↖(H_3PO_4,t°)(C_2H_5OH)↙(etanol);$
3) polymerisationsreaktion:
$(nCH_2=CH_2)↙(eten)(→)↖(p,kat.,t°)((-CH_2-CH_2-)_n)↙(polyeten)$
2. Nedbrytningsreaktioner– Det är reaktioner där flera nya ämnen bildas av ett komplext ämne.
Inom oorganisk kemi kan alla sådana reaktioner övervägas med exemplet med ett block av reaktioner för att producera syre genom laboratoriemetoder:
1) nedbrytning av kvicksilver(II)oxid:
$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$ - två enkla bildas av en komplex substans;
2) nedbrytning av kaliumnitrat:
$2KNO_3(→)↖(t°)2KNO_2+O_2$ - av ett komplext ämne bildas ett enkelt och ett komplex;
3) nedbrytning av kaliumpermanganat:
$2KMnO_4(→)↖(t°)K_2MnO_4+MnO_2+O_2$ - av en komplex substans bildas två komplexa och en enkel, d.v.s. tre nya ämnen.
Inom organisk kemi kan nedbrytningsreaktioner övervägas med exemplet på ett block av reaktioner för produktion av eten i laboratoriet och industrin:
1) dehydreringsreaktion (eliminering av vatten) av etanol:
$C_2H_5OH(→)↖(H_2SO_4,t°)CH_2=CH_2+H_2O;$
2) dehydreringsreaktion (eliminering av väte) av etan:
$CH_3—CH_3(→)↖(Cr_2O_3,500°C)CH_2=CH_2+H_2;$
3) propankrackningsreaktion:
$CH_3-CH_2CH_3(→)↖(t°)CH_2=CH_2+CH_4.$
3. Substitutionsreaktioner- dessa är reaktioner som leder till att atomer av ett enkelt ämne ersätter atomer av ett grundämne i ett komplext ämne.
Inom oorganisk kemi är ett exempel på sådana processer ett block av reaktioner som kännetecknar egenskaperna, till exempel hos metaller:
1) interaktion mellan alkali- och jordalkalimetaller med vatten:
$2Na+2H_2O=2NaOH+H_2$
2) interaktion av metaller med syror i lösning:
$Zn+2HCl=ZnCl_2+H_2$;
3) interaktion av metaller med salter i lösning:
$Fe+CuSO_4=FeSO_4+Cu;$
4) metallotermi:
$2Al+Cr_2O_3(→)↖(t°)Al_2O_3+2Cr$.
Ämnet för studiet av organisk kemi är inte enkla ämnen, utan bara föreningar. Därför, som ett exempel på en substitutionsreaktion, presenterar vi det mesta karakteristisk egenskap mättade föreningar, särskilt metan, är dess väteatomers förmåga att ersättas av halogenatomer:
$CH_4+Cl_2(→)↖(hν)(CH_3Cl)↙(klormetan)+HCl$,
$CH_3Cl+Cl_2→(CH_2Cl_2)↙(diklormetan)+HCl$,
$CH_2Cl_2+Cl_2→(CHCl_3)↙(triklormetan)+HCl$,
$CHCl_3+Cl_2→(CCl_4)↙(koltetraklorid)+HCl$.
Ett annat exempel är bromering aromatisk förening(bensen, toluen, anilin):
Låt oss vara uppmärksamma på det speciella med substitutionsreaktioner i organiska ämnen: som ett resultat av sådana reaktioner bildas inte ett enkelt och ett komplext ämne, som i oorganisk kemi, utan två komplexa ämnen.
I organisk kemi inkluderar substitutionsreaktioner också några reaktioner mellan två komplexa ämnen, till exempel nitrering av bensen:
$C_6H_6+(HNO_3)↙(bensen)(→)↖(H_2SO_4(konc.),t°)(C_6H_5NO_2)↙(nitrobensen)+H_2O$
Det är formellt en utbytesreaktion. Det faktum att detta är en substitutionsreaktion blir tydligt först när man överväger dess mekanism.
4. Utbyte reaktioner– Det är reaktioner där två komplexa ämnen byter ut sina beståndsdelar.
Dessa reaktioner kännetecknar elektrolyternas egenskaper och i lösningar fortskrider enligt Berthollets regel, d.v.s. endast om resultatet är bildning av en fällning, gas eller något dissocierande ämne (till exempel $H_2O$).
Inom oorganisk kemi kan detta vara ett block av reaktioner som kännetecknar till exempel egenskaperna hos alkalier:
1) neutraliseringsreaktion som uppstår med bildning av salt och vatten:
$NaOH+HNO_3=NaNO_3+H_2O$
eller i jonform:
$OH^(-)+H^(+)=H_2O$;
2) reaktionen mellan alkali och salt, som sker med bildning av gas:
$2NH_4Cl+Ca(OH)_2=CaCl_2+2NH_3+2H_2O$
eller i jonform:
$NH_4^(+)+OH^(-)=NH_3+H_2O$;
3) reaktionen mellan alkali och salt, som sker med bildandet av en fällning:
$CuSO_4+2KOH=Cu(OH)_2↓+K_2SO_4$
eller i jonform:
$Cu^(2+)+2OH^(-)=Cu(OH)_2↓$
Inom organisk kemi kan vi överväga ett block av reaktioner som kännetecknar till exempel egenskaperna hos ättiksyra:
1) reaktion som uppstår med bildandet av en svag elektrolyt - $H_2O$:
$CH_3COOH+NaOH⇄NaCH_3COO+H_2O$
$CH_3COOH+OH^(-)⇄CH_3COO^(-)+H_2O$;
2) reaktion som uppstår med bildning av gas:
$2CH_3COOH+CaCO_3=2CH_3COO^(-)+Ca^(2+)+CO_2+H_2O$;
3) reaktion som sker med bildandet av en fällning:
$2CH_3COOH+K_2SiO_3=2KCH_3COO+H_2SiO_3↓$
$2CH_3COOH+SiO_3^(−)=2CH_3COO^(−)+H_2SiO_3↓$.
Klassificering av kemiska reaktioner enligt förändringar i oxidationstillstånd för kemiska grundämnen som bildar ämnen
Reaktioner som uppstår med en förändring i grundämnenas oxidationstillstånd, eller redoxreaktioner.
Dessa inkluderar många reaktioner, inklusive alla substitutionsreaktioner, såväl som de reaktioner av kombination och sönderdelning där minst en enkel substans är involverad, till exempel:
1.$(Mg)↖(0)+(2H)↖(+1)+SO_4^(-2)=(Mg)↖(+2)SO_4+(H_2)↖(0)$
$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(reduktionsmedel)(→)↖(oxidation)(Mg)↖(+2)$
$((2H)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidationsmedel)(→)↖(reduktion)(H_2)↖(0)$
2.$(2Mg)↖(0)+(O_2)↖(0)=(2Mg)↖(+2)(O)↖(-2)$
$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(reduktionsmedel)(→)↖(oxidation)(Mg)↖(+2)|4|2$
$((O_2)↖(0)+4(e)↖(-))↙(oxidationsmedel)(→)↖(reduktion)(2O)↖(-2)|2|1$
Som ni minns kompileras komplexa redoxreaktioner med hjälp av elektronbalansmetoden:
$(2Fe)↖(0)+6H_2(S)↖(+6)O_(4(k))=(Fe_2)↖(+3)(SO_4)_3+3(S)↖(+4)O_2+ 6H_2O $
$((Fe)↖(0)-3(e)↖(-))↙(reduktionsmedel)(→)↖(oxidation)(Fe)↖(+3)|2$
$((S)↖(+6)+2(e)↖(-))↙(oxidationsmedel)(→)↖(reduktion)(S)↖(+4)|3$
I organisk kemi ett lysande exempel Egenskaperna hos aldehyder kan fungera som redoxreaktioner:
1. Aldehyder reduceras till motsvarande alkoholer:
$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(H_2)↖(0))↙(\text"ättiksdehyd") ( →)↖(Ni,t°)(CH_3-(C)↖(-1)(H_2)↖(+1)(O)↖(-2)(H)↖(+1))↙(\text " etylalkohol")$
$((C)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidationsmedel)(→)↖(reduktion)(C)↖(-1)|1$
$((H_2)↖(0)-2(e)↖(-))↙(reduktionsmedel)(→)↖(oxidation)2(H)↖(+1)|1$
2. Aldehyder oxideras till motsvarande syror:
$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(Ag_2)↖(+1)(O)↖(-2)) ↙(\text"ättiksdehyd"))(→)↖(t°)(CH_3-(Ag)↖(0)(C)↖(+3)(O)↖(-2)(OH)↖(-2) +1)+2(Ag)↖(0)↓)↙(\text"etylalkohol")$
$((C)↖(+1)-2(e)↖(-))↙(reduktionsmedel)(→)↖(oxidation)(C)↖(+3)|1$
$(2(Ag)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oxidationsmedel)(→)↖(reduktion)2(Ag)↖(0)|1$
Reaktioner som sker utan att oxidationstillstånden för kemiska grundämnen ändras.
Dessa inkluderar till exempel alla jonbytesreaktioner, såväl som:
- många sammansatta reaktioner:
$Li_2O+H_2O=2LiOH;$
- många nedbrytningsreaktioner:
$2Fe(OH)_3(→)↖(t°)Fe_2O_3+3H_2O;$
- förestringsreaktioner:
$HCOOH+CH_3OH⇄HCOOCH_3+H_2O$.
Klassificering av kemiska reaktioner efter termisk effekt
Baserat på den termiska effekten delas reaktioner in i exotermiska och endotermiska.
Exotermiska reaktioner.
Dessa reaktioner sker med frigörande av energi.
Dessa inkluderar nästan alla sammansatta reaktioner. Ett sällsynt undantag är den endotermiska reaktionen av syntesen av kväveoxid (II) från kväve och syre och reaktionen av vätgas med fast jod:
$N_2+O_2=2NO - Q$,
$H_(2(g))+I(2(t))=2HI - Q$.
Exotermiska reaktioner som uppstår vid frisättning av ljus klassificeras som förbränningsreaktioner, till exempel:
$4P+5O_2=2P_2O_5+Q,$
$CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O+Q$.
Hydrogenering av eten är ett exempel på en exoterm reaktion:
$CH_2=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3-CH_3+Q$
Den går i rumstemperatur.
Endotermiska reaktioner
Dessa reaktioner sker med absorption av energi.
Uppenbarligen inkluderar dessa nästan alla nedbrytningsreaktioner, till exempel:
a) förbränning av kalksten:
$CaCO_3(→)↖(t°)CaO+CO_2-Q;$
b) Butansprickning:
Mängden energi som frigörs eller absorberas som ett resultat av en reaktion kallas reaktionens termiska effekt, och ekvationen för en kemisk reaktion som indikerar denna effekt kallas termokemisk ekvation, Till exempel:
$H_(2(g))+Cl_(2(g))=2HCl_((g))+92,3 kJ,$
$N_(2(g))+O_(2(g))=2NO_((g)) - 90,4 kJ$.
Klassificering av kemiska reaktioner enligt tillståndet för aggregation av de reagerande ämnena (fassammansättning)
Heterogena reaktioner.
Dessa är reaktioner där reaktanterna och reaktionsprodukterna befinner sig i olika aggregationstillstånd (i olika faser):
$2Al_((t))+3CuCl_(2(sol))=3Cu_((t))+2AlCl_(3(sol))$,
$CaC_(2(t))+2H_2O_((l))=C_2H_2+Ca(OH)_(2(lösning))$.
Homogena reaktioner.
Dessa är reaktioner där reaktanterna och reaktionsprodukterna är i samma aggregationstillstånd (i samma fas):
Klassificering av kemiska reaktioner enligt deltagande av en katalysator
Icke-katalytiska reaktioner.
Icke-katalytiska reaktioner inträffar utan deltagande av en katalysator:
$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$,
$C_2H_4+3O_2(→)↖(t°)2CO_2+2H_2O$.
Katalytiska reaktioner.
Katalytiska reaktioner pågår med deltagande av en katalysator:
$2KClO_3(→)↖(MnO_2,t°)2KCl+3O_2,$
$(C_2H_5OH)↙(etanol)(→)↖(H_2SO-4,t°)(CH_2=CH_2)↙(eten)+H_2O$
Eftersom alla biologiska reaktioner som inträffar i cellerna hos levande organismer sker med deltagande av speciella biologiska katalysatorer av proteinnatur - enzymer, är de alla katalytiska eller, mer exakt, enzymatiska.
Det bör noteras att mer än $70%$ av kemisk industri använder katalysatorer.
Klassificering av kemiska reaktioner efter riktning
Irreversibla reaktioner.
Irreversibla reaktioner flöda under dessa förhållanden endast i en riktning.
Dessa inkluderar alla utbytesreaktioner åtföljda av bildning av en fällning, gas eller något dissocierande ämne (vatten), och alla förbränningsreaktioner.
Reversibla reaktioner.
Reversibla reaktioner under dessa förhållanden fortskrider samtidigt i två motsatta riktningar.
Den överväldigande majoriteten av sådana reaktioner är.
I organisk kemi återspeglas tecknet på reversibilitet av antonymerna för processerna:
- hydrering - dehydrering;
- hydrering - uttorkning;
- polymerisation - depolymerisation.
Alla reaktioner av förestring (den motsatta processen kallas som ni vet hydrolys) och proteinhydrolys är reversibla, estrar kolhydrater, polynukleotider. Reversibilitet ligger till grund för den viktigaste processen i en levande organism - metabolism.
Lektion 2
Klassificering av kemiska reaktioner i oorganisk kemi
Kemiska reaktioner klassificeras enligt olika kriterier.
Enligt antalet utgångsmaterial och reaktionsprodukter
Nedbrytning – en reaktion där två eller flera enkla eller komplexa ämnen bildas av ett komplext ämne
2KMnO4 → K2 MnO4 + MnO2 + O2
Förening- en reaktion som leder till att ett mer komplext ämne bildas av två eller flera enkla eller komplexa ämnen
NH3 + HCl → NH4Cl
Utbyte- en reaktion som sker mellan enkla och komplexa ämnen, där atomer av ett enkelt ämne ersätts med atomer av ett av elementen i ett komplext ämne.
Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
Utbyta- en reaktion där två komplexa ämnen byter ut sina beståndsdelar
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
En av utbytesreaktionerna reaktion neutraliseringär en reaktion mellan en syra och en bas som producerar salt och vatten.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Genom termisk effekt
Reaktioner som uppstår vid frigöring av värme kallas exotermiska reaktioner.
C + O 2 → CO 2 + Q
2) Reaktioner som uppstår med absorption av värme kallas endotermiska reaktioner.
N 2 + O 2 → 2NO – Q
Baserat på reversibilitet
Reversibel– reaktioner som sker under samma förhållanden i två inbördes motsatta riktningar.
Reaktioner som bara fortsätter i en riktning och slutar med fullständig omvandling av utgångsämnen till slutliga kallas irreversibel, i detta fall bör en gas, en fällning eller ett något dissocierande ämne – vatten – frigöras.
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl
Na2CO3 +2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Redoxreaktioner– reaktioner som uppstår med en förändring i oxidationstillståndet.
Ca + 4HNO3 → Ca(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Och reaktioner som sker utan att oxidationstillståndet ändras.
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O
5.Homogen reaktioner om utgångsmaterial och reaktionsprodukterna är i samma aggregationstillstånd. OCH heterogen reaktioner, om reaktionsprodukterna och utgångsämnena är i olika aggregationstillstånd.
Till exempel: ammoniaksyntes.
Redoxreaktioner.
Det finns två processer:
Oxidation– Detta är donation av elektroner, som ett resultat av detta ökar oxidationstillståndet. En atom, molekyl eller jon som donerar en elektron kallas reduktionsmedel.
Mg 0 - 2e → Mg +2
Återhämtning - processen att lägga till elektroner, som ett resultat minskar oxidationstillståndet. En atom, molekyl eller jon som får en elektron kallas oxidationsmedel.
SO +2e → S -2
O20 +4e → 2O-2
Vid redoxreaktioner måste följande regel följas: elektronisk balans(antalet anslutna elektroner måste vara lika med antalet donerade elektroner; det ska inte finnas några fria elektroner). Och det måste också observeras atomär balans(antalet atomer med samma namn på vänster sida måste vara lika med antalet atomer på höger sida)
Regler för att skriva redoxreaktioner.
Skriv reaktionsekvationen
Ställ in oxidationstillstånd
Hitta grundämnen vars oxidationstillstånd ändras
Skriv ner dem i par.
Hitta oxidationsmedlet och reduktionsmedlet
Skriv processen för oxidation eller reduktion
Utjämna elektronerna med hjälp av elektronbalansregeln (hitta n.o.c.), ordna koefficienterna
Skriv sammanfattningsekvationen
Sätt in koefficienter i ekvationen för en kemisk reaktion
KCI03 → KClO4 + KCl; N2 + H2 → NH3; H2S + O2 → SO2 + H2O; Al + O2 = Al2O3;
Сu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O; KClO3 -> KCl + O2; P + N2O = N2 + P2O5;
NO2 + H2O = HNO3 + NO
. Hastigheten för kemiska reaktioner. Beroende av hastigheten för kemiska reaktioner på reaktanternas koncentration, temperatur och natur.
Kemiska reaktioner sker i olika hastigheter. Vetenskapen studerar hastigheten för en kemisk reaktion, samt identifierar dess beroende av processens förhållanden - kemisk kinetik.
υ av en homogen reaktion bestäms av förändringen i mängden ämne per volymenhet:
υ =Δn / Δt ∙V
där Δ n är förändringen i antalet mol av ett av ämnena (oftast originalet, men det kan också vara en reaktionsprodukt), (mol);
V – volym gas eller lösning (l)
Eftersom Δ n / V = ΔC (förändring i koncentration), alltså
υ =Δ C / Δt (mol/l∙ s)
υ för en heterogen reaktion bestäms av förändringen i mängden ämne per tidsenhet på en enhetskontaktyta av ämnen.
υ =Δn / Δt ∙ S
där Δ n – förändring i mängden ämne (reagens eller produkt), (mol);
Δt – tidsintervall (s, min);
S – ytarea för kontakt med ämnen (cm 2, m 2)
Varför är frekvensen av olika reaktioner inte densamma?
För att en kemisk reaktion ska börja måste de reagerande ämnenas molekyler kollidera. Men inte varje kollision resulterar i en kemisk reaktion. För att en kollision ska leda till en kemisk reaktion måste molekylerna ha tillräckligt hög energi. Partiklar som kan genomgå en kemisk reaktion vid kollision kallas aktiv. De har överskottsenergi jämfört med medelenergin för de flesta partiklar - aktiveringsenergi E agera . Det finns mycket färre aktiva partiklar i ett ämne än med medelenergi, så för att många reaktioner ska börja måste systemet ges lite energi (en blixt av ljus, uppvärmning, mekanisk stöt).
Energibarriär (värde E agera) är olika för olika reaktioner, ju lägre den är, desto lättare och snabbare fortskrider reaktionen.
2. Faktorer som påverkar υ(antal partikelkollisioner och deras effektivitet).
1) Typ av reaktanter: deras sammansättning, struktur => aktiveringsenergi
▪ desto mindre E agera, desto större υ;
2) Temperatur: vid t för varje 10 0 C, υ 2-4 gånger (van't Hoff-regeln).
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
Uppgift 1. Hastigheten för en viss reaktion vid 0 0 C är lika med 1 mol/l ∙ h, temperaturkoefficienten för reaktionen är 3. Vilken blir hastigheten för denna reaktion vid 30 0 C?
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
υ 2 =1∙3 30-0/10 = 3 3 =27 mol/l∙h
3) Koncentration: ju fler, desto oftare inträffar kollisioner och υ. Vid konstant temperatur för reaktionen mA + nB = C enligt massverkan:
υ = k ∙ С A m ∙ C B n
där k är hastighetskonstanten;
C – koncentration (mol/l)
Massaktionens lag:
Hastigheten för en kemisk reaktion är proportionell mot produkten av koncentrationerna av de reagerande ämnena, tagna i potenser lika med deras koefficienter i reaktionsekvationen.
Uppgift 2. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen A + 2B → C. Hur många gånger och hur kommer reaktionshastigheten att förändras när koncentrationen av ämne B ökar med 3 gånger?
Lösning:υ = k ∙ C A m ∙ C B n
υ = k ∙ C A ∙ C B 2
υ 1 = k ∙ a ∙ b 2
υ 2 = k ∙ a ∙ 3 i 2
υ 1 / υ 2 = a ∙ i 2 / a ∙ 9 i 2 = 1/9
Svar: kommer att öka 9 gånger
För gasformiga ämnen beror reaktionshastigheten på trycket
Ju högre tryck desto högre hastighet.
4) Katalysatorer– ämnen som förändrar reaktionsmekanismen, reducerar E agera => υ .
▪ Katalysatorer förblir oförändrade efter att reaktionen är avslutad
▪ Enzymer är biologiska katalysatorer, proteiner av naturen.
▪ Inhibitorer – ämnen som ↓ υ
1. Under reaktionen, koncentrationen av reagens:
1) ökar
2) ändras inte
3) minskar
4) Jag vet inte
2. Under reaktionen, koncentrationen av produkter:
1) ökar
2) ändras inte
3) minskar
4) Jag vet inte
3. För en homogen reaktion A + B → ... med en samtidig ökning av den molära koncentrationen av utgångsämnena med 3 gånger, ökar reaktionshastigheten:
1) 2 gånger
2) 3 gånger
4) 9 gånger
4. Reaktionshastigheten H 2 + J 2 → 2HJ kommer att minska med 16 gånger samtidigt som de molära koncentrationerna av reagenserna reduceras:
1) 2 gånger
2) 4 gånger
5. Reaktionshastigheten CO 2 + H 2 → CO + H 2 O med en ökning av molära koncentrationer med 3 gånger (CO 2) och 2 gånger (H 2) ökar:
1) 2 gånger
2) 3 gånger
4) 6 gånger
6. Reaktionshastigheten C (T) + O 2 → CO 2 vid V-konst och ökning av mängden reagens med 4 gånger ökar:
1) 4 gånger
4) 32 gånger
10. Reaktionshastigheten A + B → ... kommer att öka när:
1) minska koncentrationen av A
2) ökande koncentration av B
3) kylning
4) minskat tryck
7. Reaktionshastigheten Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 är högre vid användning av:
1) järnpulver, inte spån
2) järnspån, inte pulver
3) koncentrerad H2SO4 och ej utspädd H2SO4
4) Jag vet inte
8
. Reaktionshastigheten 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 blir högre om du använder:
1) 3% H2O2-lösning och katalysator
2) 30 % H2O2-lösning och katalysator
3) 3% lösning av H 2 O 2 (utan katalysator)
4) 30 % lösning av H 2 O 2 (utan katalysator)
Kemisk balans. Faktorer som påverkar förskjutningsjämvikten. Le Chateliers princip.
Kemiska reaktioner kan delas in efter i vilken riktning de sker
▪ Irreversibla reaktioner fortsätt endast i en riktning (jonbytesreaktioner med, ↓, MDS, förbränning och några andra)
Till exempel AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3
▪ Reversibla reaktioner under samma förhållanden flyter de i motsatta riktningar (↔).
Till exempel N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3
Tillståndet för en reversibel reaktion där υ → = υ ← kallad kemisk balans.
För att reaktionen i den kemiska produktionen ska ske så fullständigt som möjligt är det nödvändigt att förskjuta jämvikten mot produkten. För att avgöra hur en viss faktor kommer att förändra jämvikten i systemet, använd Le Chateliers princip(1844):
Le Chateliers princip: Om ett yttre inflytande utövas på ett system i ett jämviktstillstånd (ändra t, p, C), så kommer jämvikten att förskjutas i den riktning som försvagar detta inflytande.
Balansen skiftar:
1) med C reagera →,
vid C prod ← ;
2) vid p (för gaser) - mot en minskning av volymen,
vid ↓ р – i riktning mot ökande V;
om reaktionen fortskrider utan att ändra antalet molekyler av gasformiga ämnen, så påverkar trycket inte jämvikten i detta system.
3) vid t – mot den endotermiska reaktionen (- Q),
vid ↓ t – mot den exoterma reaktionen (+ Q).
Uppgift 3. Hur bör koncentrationerna av ämnen, tryck och temperatur i det homogena systemet PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 – Q ändras för att förskjuta jämvikten mot nedbrytning av PCl 5 (→)
↓ C (PCl 3) och C (Cl 2)
Uppgift 4. Hur skiftar den kemiska jämvikten i reaktionen 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q när
a) ökning av temperaturen;
b) ökat tryck
1. En metod som förskjuter jämvikten för reaktionen 2CuO(T) + CO Cu 2 O(T) + CO 2 till höger (→) är:
1) ökning av kolmonoxidkoncentrationen
2) ökning av koldioxidkoncentrationen
3) minskning av koncentrationen av smältoxid (I)
4) minskning av koncentrationen av koppar(II)oxid
2. I den homogena reaktionen 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O, med ökande tryck, kommer jämvikten att förskjutas:
2) rätt
3) kommer inte att röra sig
4) Jag vet inte
8. Vid upphettning, jämvikten för reaktionen N 2 + O 2 2NO – Q:
1) kommer att flytta till höger
2) kommer att flyttas till vänster
3) kommer inte att röra sig
4) Jag vet inte
9. Vid kylning, reaktionens jämvikt H 2 + SH 2 S + Q:
1) kommer att flyttas till vänster
2) kommer att flytta till höger
3) kommer inte att röra sig
4) Jag vet inte
Klassificering av kemiska reaktioner i oorganisk och organisk kemi
DokumenteraUppgifter A 19 (USE 2012) Klassificering kemisk reaktioner V oorganisk och ekologiskt kemi. TILL reaktioner substitution hänvisar till interaktionen mellan: 1) propen och vatten, 2) ...
Tematisk planering av kemilektioner i årskurs 8-11 6
Tematisk planering1 Kemisk reaktioner 11 11 Klassificering kemisk reaktioner V oorganisk kemi. (C) 1 Klassificering kemisk reaktioner i ekologiskt kemi. (C) 1 hastighet kemisk reaktioner. Aktiveringsenergi. 1 Faktorer som påverkar hastigheten kemisk reaktioner ...
Frågor till prov i kemi för 1:a årskursister
DokumenteraMetan, användning av metan. Klassificering kemisk reaktioner V oorganisk kemi. Fysiska och kemisk egenskaper och användningsområden för eten. Kemisk balans och dess förutsättningar...
-
Föreläsning: Klassificering av kemiska reaktioner i oorganisk och organisk kemi
Typer av kemiska reaktioner inom oorganisk kemi
A) Klassificering enligt mängden initiala ämnen:
Sönderfall – som ett resultat av denna reaktion, från en befintlig komplex substans, bildas två eller flera enkla och även komplexa substanser.
Exempel: 2H2O2 → 2H2O + O2Förening - detta är en reaktion där två eller flera enkla, såväl som komplexa ämnen, bildar en, men mer komplex.
Exempel: 4Al+3O2 → 2Al2O3
Utbyte - det här är en viss kemisk reaktion som sker mellan några enkla och även komplexa ämnen. Atomer av ett enkelt ämne, i denna reaktion, ersätts av atomer av ett av elementen som finns i det komplexa ämnet.Exempel: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2
Utbyta – Det här är en reaktion där två ämnen med komplex struktur byter ut sina delar.Exempel: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2
B) Klassificering efter termisk effekt:
Exotermiska reaktioner – Det är vissa kemiska reaktioner där värme frigörs.
Exempel:S + O 2 → SO 2 + Q
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 +6H2O + Q
Endotermiska reaktioner – Det är vissa kemiska reaktioner där värme absorberas. Som regel är dessa sönderdelningsreaktioner.
Exempel:
CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO3 → 2KCl + 3O2 – QVärmen som frigörs eller absorberas som ett resultat av en kemisk reaktion kallas termisk effekt.
Kemiska ekvationer som indikerar den termiska effekten av en reaktion kallas termokemisk.
B) Klassificering efter reversibilitet:
Reversibla reaktioner - detta är reaktioner som sker under samma förhållanden i ömsesidigt motsatta riktningar.Exempel: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3
Irreversibla reaktioner - det här är reaktioner som bara fortsätter i en riktning, och som också slutar med fullständig konsumtion av alla utgångsämnen. I dessa reaktioner, släpp det finns gas, sediment, vatten.
Exempel: 2KClO3 → 2KCl + 3O2D) Klassificering efter förändring i oxidationstillstånd:
Redoxreaktioner – under dessa reaktioner sker en förändring i oxidationstillståndet.Exempel: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
Inte redox – reaktioner utan att ändra oxidationstillståndet.Exempel: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.
D) Klassificering efter fas:
Homogena reaktioner – reaktioner som sker i en fas, när utgångsämnena och reaktionsprodukterna har samma aggregationstillstånd.Exempel: H2 (gas) + Cl2 (gas) → 2HCL
Heterogena reaktioner – reaktioner som sker vid gränsytan, där reaktionsprodukterna och utgångsämnena har olika aggregationstillstånd.
Exempel: CuO+ H2 → Cu+H2OKlassificering efter katalysatoranvändning:
En katalysator är ett ämne som påskyndar en reaktion. En katalytisk reaktion sker i närvaro av en katalysator, en icke-katalytisk reaktion sker utan en katalysator.
Exempel: 2H 2 0 2 MnO2 → 2H 2 O + O 2 katalysator MnO 2Interaktionen mellan alkali och syra sker utan katalysator.
Exempel: KOH + HCl → KCl + H2OInhibitorer är ämnen som bromsar en reaktion.
Katalysatorer och inhibitorer själva förbrukas inte under reaktionen.Typer av kemiska reaktioner inom organisk kemi
Utbyte är en reaktion under vilken en atom/grupp av atomer i den ursprungliga molekylen ersätts med andra atomer/grupper av atomer.
Exempel: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HClAnslutning – Det är reaktioner där flera molekyler av ett ämne kombineras till en. Tilläggsreaktioner inkluderar:
- Hydrogenering är en reaktion under vilken väte tillsätts till en multipelbindning.
Exempel: CH3-CH = CH2 (propen) + H2 → CH3-CH2-CH3 (propan)
Hydrohalogenering– reaktion som tillför vätehalogenid.
Exempel: CH 2 = CH 2 (eten) + HCl → CH 3-CH 2-Cl (kloretan)
Alkyner reagerar med vätehalogenider (väteklorid, vätebromid) på samma sätt som alkener. Tillsats i en kemisk reaktion sker i två steg och bestäms av Markovnikovs regel:
När protiska syror och vatten adderas till osymmetriska alkener och alkyner tillsätts en väteatom till den mest hydrerade kolatomen.
Mekanismen för denna kemiska reaktion. Bildas i det 1:a, snabba steget, förvandlas p-komplexet i det 2:a långsamma steget gradvis till ett s-komplex - en karbocation. I det tredje steget sker stabilisering av karbokaten - det vill säga interaktion med bromanjonen:
I1, I2 är kolhydrater. Pl, P2 - bromider.
Halogenering - en reaktion där en halogen tillsätts. Halogenering avser också alla processer som leder till att halogenatomer införs i organiska föreningar. Detta koncept används i "vid mening". I enlighet med detta koncept särskiljs följande kemiska reaktioner baserade på halogenering: fluorering, klorering, bromering, jodering.Halogenhaltiga organiska derivat anses vara de viktigaste föreningarna som används både i organisk syntes och som målprodukter. Halogenderivat av kolväten anses vara utgångsprodukter i stora mängder reaktioner nukleofil substitution. När det gäller den praktiska användningen av halogenhaltiga föreningar används de i form av lösningsmedel, till exempel klorhaltiga föreningar, köldmedier - klorfluorderivat, freoner, bekämpningsmedel, läkemedel, mjukgörare, monomerer för tillverkning av plast.
Hydrering– reaktioner av addition av en vattenmolekyl genom en multipelbindning.Polymerisation är en speciell typ av reaktion där molekyler av ett ämne har en relativt liten molekylvikt, fäster vid varandra och bildar därefter molekyler av ett ämne med hög molekylvikt.
Kemiska reaktioner kan klassificeras enligt följande kriterier:
1. Enligt antalet och sammansättningen av utgångs- och resulterande substanser2. Beroende på graden av oxidation
3. Enligt processens reversibilitet
4. Enligt termisk effekt
5. Genom närvaron av en katalysator
6. Enligt aggregeringsläget
1. Beroende på graden av oxidation. Oxidationsreduktionsreaktioner. Detta är reaktioner där ett element ger upp en elektron och ett annat accepterar den.
Na + O2 = 2Na2O
4Na – 1e = Na 4 reduktionsmedel
O2 + 2x2e = 2O 1 oxidationsmedel
2. Enligt antalet och sammansättningen av de ursprungliga ämnena som bildas:
A) Sammansatta reaktioner (av två enkla ämnen bildas en komplex substans)
B) Nedbrytningsreaktioner (från ett komplext ämne bildas två eller flera enkla)
B) Utbytesreaktioner (reaktioner mellan komplexa ämnen som ett resultat av vilka det byter ut sina beståndsdelar)
D) Substitutionsreaktioner (reaktioner mellan komplex och enkla ämnen, som ett resultat av vilket en av atomerna i ett komplext ämne ersätts med ett enkelt ämne)
3. Enligt termisk effekt:
A) Exotermiska reaktioner (reaktioner frigör värme)
SO 2 + O 2 = 2SO 3 + Q
B) Endotermiska reaktioner (reaktioner sker med absorption av värme)
C 4 H 10 = C 4 H 8 + H 2 – Q
4. Enligt reversibilitet delas reaktioner in i reversibla och irreversibla
(Under vissa förhållanden fortsätter reaktionerna i motsatta riktningar)
5. Baserat på närvaron av en katalysator delas reaktionerna in i katalytiska och icke-katalytiska.
6. Baserat på deras aggregationstillstånd delas reaktioner in i homogena och heterogena.
Homogena - reagerande och resulterande ämnen är i samma aggregationstillstånd
Cl2 + H2 = 2HCl
Heterogena - reagerande och bildande ämnen befinner sig i olika aggregationstillstånd
2C2H2 +5O2 = 4CO2 + 2H2O +Q
Dienkolväten, deras struktur, egenskaper, framställning och praktisk betydelse.
Alkodiener är acetiska kolväten i vars molekyl, förutom enkelbindningar, det finns två dubbelbindningar mellan kolatomer och som motsvarar allmän formel CnH2n-2
Efter plats dubbelbindningar Det finns tre typer av alkodiener:
1. Alkodiener ackumulerade genom arrangemanget av dubbelbindningar
CH2 = C = CH2- propadien
2. Alkodiener med konjugerade dubbelbindningar
CH 2 = CH - CH = CH 2– butadien 1.3
3. Alkodiener med ett isolerat arrangemang av dubbelbindningar
CH 2 = CH – CH 2 - CH = CH 2-pentadien 1.4
Fysiska egenskaper.
Propadien och butadien 1,3 är gasformiga ämnen, alkodien med isolerade bindningar är vätskor, högre diener är fasta ämnen.
Kemiska egenskaper.
Alkodiener kännetecknas av additionsreaktioner:
1. Halogeneringsreaktion (tillsats av halogener sker på grund av dubbelbindningar)
CH 2 = CH – CH = CH 2 + Br 2 = CH 2 Br = CHBr – CH = CH 2- 3,4 dibromobuten – 1
2. Hydrogeneringsreaktion (tillsats av väte)
CH 2 = CH – CH = CH 2 + H 2 = CH 3 – CH 2 – CH = CH 2– buten-1
3. Polymerisationsreaktion (kombination av många monomermolekyler till en polymermolekyl).
CH 2 = CH – CH = CH 2 = (-CH 2 – CH = CH – CH 2 -) n- syntetiskt butadiengummi
Mottagande.
I vårt land började produktionen av butadien 1932. Metoden för att framställa den från etylalkohol utvecklades av Academician S.V. Lebedev
Men en mer lovande metod för att producera butadien är dehydrering av butan som finns i petroleumgaser. För detta ändamål leds butan över en uppvärmd katalysator.
Ansökan.
Dienkolväten används huvudsakligen för syntes av gummin.
CH 2 = CH – CH = CH 3 - 1,3 butadien (butadiengummi)
Syntetiska gummin bildas som ett resultat av polymerisationsreaktionen av motsvarande monomerer.
Biljett nr 4
Allmänna metoder för att erhålla metaller. Praktisk betydelse elektrolys.
Metaller i naturen finns huvudsakligen i form av föreningar endast metaller som finns i den elektrokemiska spänningsserien efter väte finns i fri form.
Att få fram metaller från malmer (föreningar) är metallurgins uppgift. Det finns följande metoder för att få fram metaller: pyrometalurgi, hydrometallurgi och elektrometallurgi.
1. Pyrometallurgi– är reduktion av metaller från malmer med hjälp av kol, kolmonoxid (II), CO och väte, vid höga temperaturer
2ZnO + C → 2Zn + CO 2
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
CuO + H2 → Cu + H2O
Om metall används som reduktionsmedel, då denna metod kallas metallotermi
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
2. Hydrometallurgiär reduktionen av metaller från salter i lösning. Processen sker i två steg: den naturliga föreningen löses i ett salt av den givna metallen lämpligt att erhålla.
CuO + H2SO4 →CuSO4 + H2O
Metallen förskjuts från lösningen av en mer aktiv metall.
CuS04 + Fe→FeSO4 + Cu
3. Elektrometallurgi– är reduktion av metaller under elektrolys av lösningar eller smältor av föreningar.
Elektrolys- detta är en oxidations-reduktionsprocess som sker vid elektroderna som passerar elström genom en lösning eller smält elektrolyt.
2NaCl ↔ 2Na + Cl2
2Na + 2e → 2Na
2Cl – 2e→Cl2
Tillämpningar av elektrolys
Elektrolys av lösningar och smältor av ämnen används inom industrin:1. För tillverkning av metaller (alkalimetaller - Aluminium)
2. För framställning av väte, halogener och alkalier
3. För metallrening (raffinering)
4. För att skydda metaller från korrosion
5. Skaffa metallkopior och skivor
