Химические реакции лекция + практика по ОВР

Химические реакции , или химические явления, - это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, отличающиеся от них по составу и (или) строению.

Любая химическая реакция описывается химическим уравнением:

Реагенты → Продукты реакции

Стрелка указывает направление протекания реакции.

Например: CH_{4 (г)} + 2O_{2 (г)} → CO_{2 (г)} + 2H₂O_(г)

Числа, расположенные перед компонентами химической реакции, называются компонентами реакции.

Химические реакции бывают эндотермическими (с поглощением энергии) и экзотермические (с выделением энергии). Горение метана - типичный пример экзотермической реакции.

В реакциях соединения хотя бы два элемента образуют один продукт:

2Na_(т) + Cl_{2 (г)} → 2NaCl_(т) 

C_(т) + O_{2 (г)} → CO_{2 (г)}

2C_(т) + O_{2 (г)} → 2CO_(г)

Эти реакции являются, как бы, противоположными по сути, реакциям соединения. В результате реакции разложения вещество распадается на два (3, 4...) более простых элемента (соединения):

• 2H₂O_(ж) → 2H_{2 (г)} + O_{2 (г)} 

• 2H₂O_{2 (ж)} → 2H_{2 (г)}O + O_{2 (г)} 
  
  

В результате реакций одинарного замещения, более активный элемент замещает в соединении менее активный:

Zn_(т) + CuSO_{4 (р-р)} → ZnSO_{4 (р-р)} + Cu_(т)

В реакциях двойного замещения происходит замещение уже двух электронов. Такие реакции еще называют реакциями обмена. Такие реакции проходят в растворе с образованием:

• нерастворимого твердого вещества (реакции осаждения);

• воды (реакции нейтрализации).

• Реакции осаждения

При смешивании раствора нитрата серебра (соль) с раствором хлорида натрия образуется хлорид серебра:

Молекулярное уравнение: KCl_(р-р) + AgNO_{3 (p-p)} → AgCl_(т) + KNO_{3 (p-p)}

Ионное уравнение: K⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- → AgCl_(т) + K⁺ + NO₃^-

Молекулярно-ионное уравнение: Cl^- + Ag⁺ → AgCl_(т)

• Реакции нейтрализации

Это реакции взаимодействия кислот и оснований, в результате которых образуются молекулы воды.

Например, реакция смешивания раствора серной кислоты и раствора гидроксида натрия (щелока):

Молекулярное уравнение: H₂SO_{4 (p-p)} + 2NaOH_(p-p) → Na₂SO_{4 (p-p)} + 2H₂O_(ж)

Ионное уравнение: 2H⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + 2OH^- → 2Na⁺ + SO₄^2- + 2H₂O_(ж)

Молекулярно-ионное уравнение:2H⁺ + 2OH^- → 2H₂O_(ж) или H⁺ + OH^- → H₂O_(ж)

Это реакции взаимодействия веществ с газообразным кислородом, находящимся в воздухе, при которых, как правило, выделяется большое количество энергии в виде тепла и света. Типичная реакция окисления - это горение. В самом начале данной страницы приведена реакция взаимодействия метана с кислородом:

CH_{4 (г)} + 2O_{2 (г)} → CO_{2 (г)} + 2H₂O_(г)

Это реакции при которых происходит обмен электронами между атомами реагентов. Рассмотренные выше реакции, также являются окислительно-восстановительными реакциями:

• 2Na + Cl₂ → 2NaCl - реакция соединения

• CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O - реакция окисления

• Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu - реакция одинарного замещения

.Составьте уравнения ОВР,

а) Na + I2  NaI; 
б) Na + O2  Na2O2; 
в) Na2O2 + Na  Na2O;
г) Al + Br2  AlBr3;
д) Fe + O2  Fe3O4 (t); 
е) Fe3O4 + H2  FeO + H2O (t);
ж) FeO + O2  Fe2O3 (t);
и) Fe2O3 + CO  Fe + CO2 (t);
к) Cr + O2  Cr2O3 (t); 
л) CrO3 + NH3 Cr2O3 + H2O + N2 (t);
м) Mn2O7 + NH3  MnO2 + N2 + H2O;
н) MnO2 + H2 Mn + H2O (t);
п) MnS + O2  MnO2 + SO2 (t)
р) PbO2 + CO  Pb + CO2 (t);
с) Cu2O + Cu2S  Cu + SO2 (t); 
т) CuS + O2  Cu2O +SO2 (t);
у) Pb3O4 + H2 Pb + H2O (t).