ІІ. За зміною ступеня окиснення елементів.

1. Реакція окисно-відновна – це реакція, яка відбувається із зміною ступенів

окиснення одних і тих самих елементів у вихідних речовинах і

продуктах реакцій

4Р⁰ + 5О₂⁰ = 2Р₂⁺⁵О₅^-2

Р⁰ - 5е = Р⁺⁵ 4 - реакція окиснення

О₂⁰ + 4е = 2О^-2 5 – реакція відновлення

Р⁰ - відновник;

О₂⁰ - окисник.

2. Реакція йонного обміну - це реакція між йонами в розчинах електролітів, яка відбувається в напрямку зв’язування йонів з утворенням:

А) осаду;

Б) газу;

В) малодисоційовану речовину (Н₂О).

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

 

ІІІ. За використанням каталізатора.

1. Реакція каталітична – це реакція, яка відбувається тільки в присутності

каталізатора.

 

Fe V₂O₅ MnO₂

N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ 2H₂O₂ === 2H₂O + O₂

Pt H₂O

4NH₃ + 5O₂ ==== 4NO + 6H₂O 2Al + 3I₂ === 2AlI₃

 

2. Реакція некаталітична – це реакція, яка відбувається без каталізатора

С + O₂ = CO₂

IV. За тепловим ефектом реакції:

Тепловий ефект реакції – це кількість виділеної або поглинутої теплоти (різниця між енергіями продуктів реакції і енергіями вихідних речовин).

 

 

Він завжди записується у правій частині хімічного рівняння із знаком «+» чи «-«і вимірюється у кДж, а також у кДж/моль(при цьому необхідно враховувати коефіцієнт перед формулою у рівннянні реакції). Наприклад:Тепловий ефект реакції горіння фосфору становить: 3200 кДж чи 800кДж/моль

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅ + 3200кДж або ∆Н= -3200кДж

4 Р + 5О₂ = 2Р₂О₅ + 4 ∙ 800кДж/моль або ∆Н= -3200кДж

1. Реакція екзотермічна – це реакція, що відбувається з виділенням тепла.

C + O₂ = CO₂ + 240 кДж; або С + О₂ = СО₂; ∆Н= -240кДж

2. Реакція ендотермічна - це реакція, що відбувається з поглинанням тепла.

СаСО₃ = СаО + СО₂ – 180кДж; або СаСО₃ = СаО + СО₂; ∆Н= +180кДж

V. За оборотністю реакції:

1. Реакція оборотна – це реакція, яка відбувається у двох взаємно протилежних напрямках одночасно.

пряма

2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃

зворотна

Оборотна реакція поділяється на:

1. пряма

2. зворотна.

2. Реакція необоротна – це реакція, яка відбувається тільки в одному напрямку

зліва направо.

С + О₂ = СО₂; або С + О₂ → СО₂ або С + О₂ → СО₂

VI. За агрегатним станом вихідних речовин:

1. Реакція гомогенна – це реакція, в якій вихідні речовини є в однакових

агрегатних станах.

Fe_(тв.) + S_(тв.) = FeS; 2Н_2(г.) + О_2(г.) = 2Н₂О.

2. Реакція гетерогенна – це реакція, в якій вихідні речовини є в різних агрегатних станах.

С_(тв.) + О_2(г.) = СО₂; 2Na_(тв.) + 2Н₂О_(рід.) = 2NaOH + H₂↑

 

Виняток:

Тільки в каталітичній реакції, якщо вихідні речовини є в однакових агрегатних станах, а каталізатор в іншому, то це тільки гетерогенна реакція.

Fe_(тв.)

N_2(г.) + 3Н_2(г.) ↔ 2NH₃

 

 

 

Швидкість хімічних реакцій

Швидкість хімічних реакцій – це відношення зміни концентрації однієї з вихідних речовин до зміни часу.

∆С

Формула: ύ_(х.р.) = -----; Одиниці: моль/л·с

∆t

ν

де: ∆С = С_поч. - С_кінц., а С_m – молярна концентрація; С_m = -------; моль/л

(тільки для газів і розчинів) V_(р-ну)

∆ t = t_кінц. – t_поч.

Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції:

1. від природи реагуючих речовин (чим активніша речовина, тим швидкість реакції є більшою).

2. від подрібненості (тільки для твердих речовин) (чим більш подрібнена

речовина тим швидкість гетерогенної реакції є більшою).

3. від каталізатора (каталізатори – це речовини, які прискорюють

швидкість хімічної реакції, але при цьому не витрачаються; інгібітори –

це речовини, які сповільнюють швидкість хімічної реакції).

4. від концентрації (тільки для газів та розчинів).

Від концентрації швидкість хімічної реакції залежить за законом діючих

мас: « Швидкість хімічної реакції прямо пропорційна

добутку концентрацій вихідних речовин у степенях коефіцієнтів»

N_2(г.) + 3Н_2(г.) ↔ 2NH₃

· ύ_(х.р.) = k·С(N₂) C³(H₂), де k – константа хім.реакції, постійна

величина для даної реакції.

С_(тв.) + О_2(г.) = СО₂;

· ύ_(х.р.) = k·С(О₂)

5. від температури. Від температури швидкість хім..реакції залежить за

правилом Вант-Гоффа: «При збільшенні температури на кожні 10⁰

швидкість хім..реакції зростає в 2-4 рази».

_{t(кінц.) – t(поч.)}

ύ_{(кінцева)} ^{-------------------------}

----------- == γ ¹⁰

ύ_{(початкова)}

 

де: γ – температурний коефіцієнт, що дорівнює 2-4.

Задача.

Як зміниться швидкість хім..реакції при збільшенні температури від 60⁰ до 90⁰, якщо температурний коефіцієнт дорівнює 2.

 

_{t(кінц.) – t(поч.)}

ύ_{(кінцева)} ^{-------------------------} ύ_{(кінцева)} ^90-60

----------- == γ ^{10 -----------------} == 2 ¹⁰ = 2³ = 8. ύ_{(початкова)} ύ_{(початкова)}

 

Хімічна рівновага

 

Хімічна рівновага характерна тільки для оборотніх реакцій. Хімічна

рівновага – це стан оборотної реакції, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.

 

Хім..рівновага для практичної діяльності людини є не вигідною тому, що утворюються і продукти реакції і вихідні речовини. Хім..рівновагу необхідно змістити або в бік прямої реакції, або в бік зворотної реакції. ЇЇ можна змістити користуючись принципом Ле Шательє.

Фактори, що впливають на зміщення хім..рівноваги:

І. від концентрації. При збільшенні концентрації вихідних речовин

хім..рівновага зміщується в бік прямої реакції, а при підвищенні

концентрації продуктів реакції – в бік зворотної реакції і навпаки.

Наприклад: 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃

С(SO₂) або C(O₂) > то хім..рівновага зміщується в бік прямої реакції

С(SO₃) > то хім..рівновага зміщується в бік зворотньої реакції і навпаки.

ІІ. Від температури. При підвищенні температури хім..рівноваги зміщується

в бік ендотермічної реакції, а при пониженні температури – в бік

екзотермічної реакції.

Наприклад: N_2(г.) + 3Н_2(г.) ↔ 2NH₃ + QкДж

Температуру >, то хім.рівновага зміщується в бік зворотньої реакції.

Температуру <, то хім..рівновага зміщується в бік прямої реакції.

ІІІ. Від тиску (тільки для газів). При підвищенні тиску хім..рівновага

зміщується в бік зменшення об’ємів газоподібних продуктів і навпаки.

N_2(г) + 3H_2(г) ↔ 2NH_3(г)

1 моль N₂ + 3моль H₂ ↔ 2 моль NH₃ ,

1 V N₂ + 3 V H₂ ↔ 2 V NH₃

4V ↔ 2V

Тиск >, то хім.рівновага зміщується в бік прямої реакції.

Тиск <, то хім.рівновага зміщується в бік зворотньої реакції.

Виняток: N_2(г) + О_2(г) ↔ 2NО_(г)

1 V N₂ + 1 V О₂ ↔ 2 V NО

2V ↔ 2V

Якщо об’єми вихідних речовин і продуктів реакції є однаковими, то тиск невпливає на зміщення хім..рівноваги.