Какие бывают химические реакции – классификация
Химическая реакция – это превращение исходных веществ в продукты реакции, во время протекания которого смены ядер атомов не происходит, а перераспределяется лишь электронное облако.
Тепловой эффект реакции – это изменение её внутренней энергии во время протекания процесса превращения реагентов в продукты реакции. Он может быть положительным – тепло выделяется в окружающую среду (тогда р. называется экзотермической) и отрицательным – тепло окружающей среды поглощается субстратами превращения (тогда р. называется эндотермической).
Экзотермические
Экзотермические процессы – это превращения, во время протекания которых тепло выделяется в окружающую среду. Пример: горение этана с образование углекислого газа и воды, а также выделением тепла (Q): 2С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О + Q
Эндотермические
Эндотермическими называют химические превращения, в ходе протекания которых тепло поглощается из окружающей среды. Пример: р. разложения гидроксида кальция с образование оксида кальция и воды, а также поглощением тепла: Ca(OH)2 = CaO + H2O – Q.
По агрегатному состоянию реагентов
Агрегатное состояние вещества – это его физическое свойство, зависящее от параметров температуры и давления. Выделяют три агрегатных состояния: газообразное, жидкое, твердое. В зависимости от того одинаковое или разное агрегатное состояние у реагирующих веществ во время протекания химического процесса: выделяют гомогенные и гетерогенные реакции.
Гомогенные
Гомогенными называют такие реакции, в ходе которых реагенты находятся в одном агрегатном состоянии. Примером может послужить р. хлор метана из метана и молекулы хлора: CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl. Оба реагента представляют из себя газообразные вещества.
Гетерогенными называют такие химические превращения, во время протекания которых исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях. Отличным примером может стать р. гидрирования олеиновой кислоты: С17Н33СООН + Н2 = С17Н35СООН. Олеиновая кислота жидкость, молекула водорода – газ – поэтому так р. называется гетерогенной.
Типы химических реакций по наличию катализатора
Катализатор – вещество органической или неорганической природы, понижающее энергию активации, таким образом, повышающий её скорость. Примерами классификации химических реакций по необходимости наличия катализатора являются каталитические (катализатор присутствует) и некаталитические (отсутствие катализатора) превращения веществ.
Каталитические
Каталитическими называют химические превращения, для протекания которых необходимо наличие катализатора. Катализаторы по своему происхождению подразделяются на:
- биологические (ферменты ЖКТ у человека: трипсин, ренин, химотрипсин, пепсин и т.д.)
- органические (алкалоиды: никотин и хинин)
- неорганические (платина, палладий)
Пример р., протекающей в присутствии катализатора: Белок + Н2О = хАминокислоты (данное превращение каждые 1,5 часа протекает в организме человека в присутствии пептидаз –биологических катализаторов, гидролитически разрывающих пептидных связи)
Некаталитические
Некаталитическими называют химические превращения, которые могут протекать без присутствия катализатора. Пример: р. соединения магния и кислорода с образованием оксида магния: 2Mg + О2 = 2MgО.
По направлению протекания реакции
Направление протекания химической реакции зависит от сдвига химического равновесия во время превращения. В зависимости от направления химические р. подразделяются на обратимые и необратимые.
Обратимые
Обратимые химические превращения – это реакции во время протекания которых возможно образование исходных веществ из продуктов реакции. Пример: 2SO2+O2 = 2SO3 (если добавить в смесь дополнительно SO3, то реакция будет протекать в обратном направлении из-за повышения концентрации продукта).
Необратимые
Необратимыми называются такие химические превращения, в ходе которых образуется газ, осадок или слабый электролит (вещество, которые не диссоциирует на ионы в растворе). Пример: СH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O – здесь вода –слабый электролит, а CO2 – газ, поэтому данная реакция не может протекать в обратном направлении.
