Chemické reakcie a rovnice

Prírodné vedy » Chémia

Autor: Dievča tinuska55
Typ práce: Referát
Dátum: 26.10.2011
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 1 337 slov
Počet zobrazení: 35 251
Tlačení: 759
Uložení: 797
Chemické reakcie
Chemická reakcia – je to dej, pri ktorom pri vhodných vonkajších podmienkach dochádza k premene reaktantov na produkty. Reaktanty sú východiskové látky, ktoré vstupujú do chemickej reakcie. Produkty sú chemické látky, ktoré vystupujú z chemickej reakcie.
Reakčná schéma – rovnica, ktorá nerešpektuje zákon zachovania hmotnosti
Stechiometrické koeficienty – racionálne čísla, ktoré vystupujú v rovnici chemickej reakcie pri chemických symboloch (sú to stále čísla, nesmú sa zamieňať s látkovými množstvami, ktoré sa môžu v priebehu reakcie meniť)
Teoretický výťažok reakcie – taký výťažok, kedy by limitujúci reaktant zreagoval na 100%
Experimentálna chyba chyba, ktorá nastane pri pokuse (experimente)
Limitujúci reaktant každý reaktant má svoju charakteristickú hodnotu, pri ktorej by sa úplne spotreboval. Reaktant s najmenšou charakteristickou hodnotou je limitujúci
Reaktant v nadbytku reaktant, ktorého určité množstvo by pri úplnom zreagovaní limitujúceho reaktantu ostalo nezreagované
Chemická reakcia je teda proces, pri ktorom dochádza k pôsobeniu dvoch alebo viacerých chemických látok a nastávajú pri ňom látkové zmeny. Prebieha zmena reaktantov na jeden alebo viac produktov.
A + B → C + D
reaktanty → produkty
 
Vratná chemická reakcia je reakcia, pri ktorej súčasne s priamou reakciou prebieha aj spätná reakcia. Napríklad:
H2 + I2 ↔ 2HI
Priama reakcia – z reaktantov vznikajú produkty, smeruje k vzniku HI: H2 + I2 → 2HI
Spätná reakcia – z produktov vznikajú východiskové látky: 2HI → H2 + I2
Chemická reakcia je charakteristická tým, že:

- zanikajú pôvodné chemické väzby a vznikajú nové chemické väzby
- atómy pri chemickej reakcii nevznikajú ani nezanikajú. Ide len o ich oddeľovanie, zlučovanie a preskupovanie.

Chemické rovnice
Význam:
- špecifikuje reaktanty a produkty reakcie
- vyjadruje počet reagujúcich molekúl a vznikajúcich molekúl
- vyjadruje látkové množstvá a hmotností reaktantov a produktov
Popisujú priebeh chemickej reakcie. Vyjadrujú počiatočný a konečný stav chemického deja. Pri zapisovaní chemických rovníc platí:
- prvky zapisujeme ich značkami, molekuly zapisujeme ich vzorcami
- na ľavej strane rovnice sú reaktanty danej chemickej reakcie a na pravej strane rovnice sú produkty chemickej reakcie.
- medzi stranou reaktantov a stranou, na ktorej sú zapísané produkty je šípka poukazujúca na smer chemického deja
- vratná reakcia je označená dvoma šípkami opačného smeru
- počet atómov rovnakého druhu je na oboch stranách chemickej rovnice rovnaký, rovnice je potrebné vyrovnávať, aby počet rovnakých atómov sedel na strane reaktantov i na strane produktov. Preto pred značky a vzorce zapisujeme príslušné číslice – stechiometrické koeficienty.
- pomery koeficientov vyjadruje látkové množstvá reaktantov a produktov a pomery počtov molekúl reaktantov a produktov.
- v termochemických rovniciach sa označuje aj skupenstvo reagujúcich látok a produktov. Zapisujeme ho pomocou symbolov v zátvorke:

- (g) gas – plynné skupenstvo
- (l) liquidus – kvapalné skupenstvo
- (s) solidus – pevné skupenstvo
- (aq) aquaeus – vodný roztok
 
Základné chemické zákony

- Zákon zachovania hmotnosti – hmotnosť reaktantov danej chemickej reakcie je rovná hmotnosti produktov.
- Zákon zachovania energie – energia izolovanej sústavy je v počas priebehu chemickej reakcie rovnaká.
- Zákon stálych zlučovacích pomerov – pomer prvkov danej zlúčeniny je vždy rovnaký a nezávisí od spôsobu prípravy chemickej zlúčeniny.

DELENIE REAKCIÍ:
A) podľa energetickej bilancie:
1. exotermické reakcie (exergonické) – tepelne neizolovaná sústava odovzdáva energiu svojmu okoliu tepelnou výmenou., teplo sa pri reakcii uvoľňuje. E reaktantov > E produktov (horenie). Qm = ∆H<0 - záporná hodnota.
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Qm = - 92,4 kJ
C(s) + O2(g) → CO2 (g) Δ H = -395 kJ.mol-1
Sn(s) + 2 Cl2(g) → SnCl4(l) Δ H = -349 kJ.mol-1
2. endotermické reakcie (endergonické) – tepelne neizolovaná sústava spotrebúva energiu svojmu okoliu, energiu treba počas reakcie dodávať, teplo sa spotrebúva. E reaktantov < E produktov ( napr. výroba železa ) Qm = ∆H>0 – kladná hodnota.
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)  Qm = + 178 kJ
C(s) + 2 S(s) → CS2(l) Δ H = 128 kJ.mol-1
 
B) podľa javového opisu anorganické látky delíme na:

1.   skladné (syntetické) – reakcie, pri ktorých z niekoľkých reaktantov vzniká jeden produkt. 2Na +Cl2  → 2NaCl
2. rozkladné (analytické) – reakcie, pri ktorých z jedného reaktantu vzniká niekoľko produktov. 2H2O → 2H2 + O2
3.   vytesňovacie (substitučné) – reakcie, pri ktorých jeden prvok v zlúčenine nahrádza iný. 
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
4    podvojné zámeny (konverzie) – reakcie medzi roztokmi iónových zlúčenín, pri ktorých sa vymieňajú ióny a vzniká nerozpustná soľ.

AgNO3 + NaCl  → AgCl  + NaNO3
Ag+ + NO3- + Na+ +Cl- → AgCl + Na++NO3-
Ag+ +  Cl- → AgCl

C) podľa javového opisu organické látky delíme:
1.   adičné – zlučovanie 2 alebo viacerých častíc na jednu zložitejšiu, zánik násobnej väzby

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
a) elektrofilná adícia AE – elektrofilné činidlo (látka, ktorá má elektrónový deficit) reaguje s násobnými väzbami, konkrétne s ich pi elektrónmi. Napríklad adícia halogénov na alkény.
CH2 =CH2 + H2O → CH3 – CH2 OH elektrofilná adícia (AE)
b) nukleofilná adícia AN – nukleofilné činidlo, ktoré obsahuje neväzbový elektrónový pár, sa viaže na uhlík (aduje sa) vo väzbe, v ktorej sa nachádza kladný čiastkový náboj.
2.  eliminačné – jedna častica sa štiepi na viac jednoduchších, vznik násobnej väzby

CH3 – CH3 - H2 → CH2=CH2
Dehydrogenácia – odštiepia sa molekuly vodíka
Dehydratácia – odštiepi sa molekula vody
Dehydrohalogenácia – odštiepi sa molekula halogénvodíka.
3. substitučné – zánik jednej a vznik druhej väzby na tom istom atóm
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
  a) radikálová substitúcia – SR charakteristická pre zlúčeniny s nepolárnymi kovalentnými väzbami, napríklad pre alkány. Väzba sa homolyticky štiepy a vznikajú radikály. Radikál je častica s nespáreným elektrónom. Tieto radikály reagujú s radikálom substituovaného atómu. Napríklad chlorácia.
Radikálová bromácia:
H3C-CH3 + Br2 → CH2 –CH2 -Br + HBr
   b) elektrofilná substitúcia - SE je typická pre aromatické uhľovodíky, ktoré reagujú s elektrofilným činidlom, ktoré vzniká v priebehu reakcie. Napríklad nitrácia arénov.
4. prešmyky – premiestnenie atómov, skupín alebo častí uhlíkového reťazca

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 →  CH3 – CH  – CH3

  |
  CH3

D) podľa prebiehajúceho chemického deja:

1.  oxidačno – redukčné (redoxné) – prenos elektrónov, ktorý sa prejaví zmenou oxidačného čísla niektorých prvkov

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Fe0 + Cu+IISO4 → Cu0 + Fe+IISO4
Zn0 – redukovadlo (redukčné činidlo), látka, ktorá vyvoláva redukciu, ale sama sa pritom oxiduje, t.j. odovzdáva elektróny
Medzi redukovadlá patrí napríklad: sodík (a ostatné alkalické kovy), uhlík, hliník
Cu+II - oxidovadlo (oxidačné činidlo), látka, ktorá vyvoláva oxidáciu, ale sama sa pritom redukuje, t.j. prijíma elektróny
Medzi silné oxidačné činidlá patrí napríklad: fluór a ostatné halogény, kyslík, kyselina sírová, kyselina dusičná
- oxidácia – reakcia, pri ktorej atóm, alebo skupina atómov odovzdáva elektróny a oxidačné číslo sa zvyšuje
- redukcia – reakcia, pri ktorej atóm, alebo skupina atómov prijíma elektróny a oxidačné číslo sa znižuje
Zn0 – 2e-→ Zn2+ - oxidácia
Cu2+ + 2e-→ Cu0 - redukcia

2.  acidobázické (protolytické, neutralizácia) – reakcie, pri ktorých dochádza k prenosu katiónov H+ medzi kyselinou a zásadou.
Kyselina – látka, ktorá odštepuje katión H+
Zásada – látka, ktorá prijíma katión H+ .
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
KOH - zásada
H2SO4 - kyselina
HCl +  NaOH  → NaCl + H2O
HCl – kyselina
NaOH – zásada

3.  koordinačné (komplexotvorné) – ide o prenos atómov alebo skupín atómov, pričom vznikajú komplexné (koordinačné) zlúčeniny
CuCl2 + 4H2O → [Cu(H2O)4]Cl2
4. Zrážacie reakcie – vznikajú málo rozpustné alebo nerozpustné látky – zrazeniny.
AgNO3 + NaCl →AgCl + NaNO3
Ag+ + NO3- + Na+ +Cl-→ AgCl + Na+ + NO3-
Ag+ + Cl-→ AgCl
AgCl – zrazenina

E) podľa fázy v reakčnej sústave:

1.  homogénne reakcie – reaktanty aj produkty sú v rovnakej fáze, napr. látky v roztoku

2.  heterogénne reakcie – reaktanty a produkty sa nachádzajú aspoň v dvoch fázach – patria tu zrážacie reakcie (z roztokov východiskových látok vzniká aspoň jeden produkt vo forme zrazeniny)

F) podľa spôsobu štiepenia väzieb:
1. homolytické reakcie – väzba sa štiepi symetricky (medzi atómami s rovnakou elektronegativitou), dochádza k vzniku radikálov. Napríklad: Cl – Cl → Cl• + Cl•
2.  heterolytické reakcie – väzba sa štiepi nesymetricky (medzi časticami, ktoré majú veľký rozdiel elektronegativít), dochádza k vzniku iónov. Elektronegatívnejšia častica si ponechá celý elektrónový pár. Dochádza k vzniku nukleofilov (F-) a elektrofilov (H+) Napríklad:
HF → H+ + F-
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (10-najlepšie, priemer: 6.5)


Založiť nové konto Pridať nový referát

Odporúčame

Prírodné vedy » Chémia

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.020