Chemické reakcie by sa mali odlíšiť od jadrových reakcií. Ako výsledok chemické reakcie Celkový počet atómov každého chemického prvku a jeho izotopové kompozície sa nemenia. Ostatné obchodné jadrové reakcie - Transformačné procesy atómové obilniny V dôsledku ich interakcie s inými jadrami alebo elementárnymi časticami, napríklad konverzia hliníka na horčík:

27 13 Ал + 1 1 H \u003d 24 12 mg + 4 2

Klasifikácia chemických reakcií mnohostranných, to znamená, že vo svojom základe je možné položiť rôzne príznaky. Ale pre všetky takéto príznaky môžu byť reakcie pripisované medzi anorganickými a medzi organickými látkami.

Zvážte klasifikáciu chemických reakcií na rôzne funkcie.

I. Z hľadiska počtu a zloženia reagujúcich látok

Reakcie idúce bez zmeny zloženia látok.

V ne. organická chémia Takéto reakcie zahŕňajú spôsoby získania alotropných modifikácií jedného chemického prvku, napríklad:

C (grafit) ↔ c (diamant)
S (kosoštvorca) ↔ s (monoclinic)
P (biely) ↔ p (červená)
Sn (biely plech) ↔ sn (sivý plech)
3O 2 (kyslík) ↔ 2O 3 (ozón)

V organickej chémii môžu byť reakcie reakcií pripísať tomuto typu reakcií, ktoré idú nezmenené nielen kvalitatívne, ale aj kvantitatívne zloženie molekúl látok, napríklad: \\ t

1. Izomerizácia alkánov.

Izomerizačná reakcia alkanans má veľký praktický význam, pretože uhľovodíky izhingu majú menší bod detonácie.

2. izomerizácia alkénov.

3. izomerizácia alkínov (reakcia A. E. FAVORSKY).

CH3-CH2- C \u003d - CH ↔ CH 3 - C \u003d - C- 3

etylacetylén dimetoxhetylén

4. Izomerizácia halogénnych (A. E. FAVORSKY, 1907).

5. Izomerizácia amónneho cyanitu pri zahrievaní.

Po prvýkrát sa močovina syntetizovala F. Weller v roku 1828. Izomerizácia kyanátu amónneho počas zahrievania.

Reakcie idú so zmenou zloženia látky

Môžu sa rozlíšiť štyri typy takýchto reakcií: zlúčeniny, rozklad, substitúciu a výmenu.

1. Reakcia zlúčeniny je také reakcie, v ktorých je jedna zložitá látka vytvorená z dvoch alebo viacerých látok.

V anorganickej chémii sa môže zvážiť celá škála zmesných reakcií, napríklad v príklade reakcií získania kyseliny sírovej zo síry:

1. Získanie oxidu síry (IV):

S + O 2 \u003d Takže - jedna zložitá sú dve jednoduché látky.

2. Získanie oxidu síry (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - Jeden komplikovaný je vytvorený z jednoduchých a zložitých látok.

3. Príprava kyseliny sírovej:

Takže 3 + H20 \u003d H2S04 - z dvoch komplexných látok sa vytvára jeden komplex.

Príklad zlúčeniny reakcie, v ktorej je jedna zložitá látka vytvorená z viac ako dvoch zdrojov, môže byť doručená konečná fáza produkcie kyseliny dusičnej:

4NO 2 + 02 + 2N 2 O \u003d 4NO 3

V organickej chémii sa pripojovacia reakcia nazýva "reakcie pripojenia". Všetky rôzne reakcie môžu byť zvážené v príklade bloku reakcií, ktoré charakterizujú vlastnosti nenasýtených látok, ako je etylén:

1. Hydrogenačná reakcia - Príloha vodíka:

CH 2 \u003d CH2 + H2 → H3-CH3

ethen → Ethan

2. Hydratácia reakcia - Pripojenie vody.

3. Polymerizačná reakcia.

2. Reakcie rozkladu sú takéto reakcie, v ktorých sa z jednej zložitej látky vytvára niekoľko nových látok.

V anorganickej chémii je možné vidieť rôzne reakcie na blok reakcií produkcie kyslíka laboratórnych metód:

1. Rozklad oxidu ortuti (II) - z jednej zložitej látky sa tvorí dva jednoduché.

2. Rozklad dusičnanu draselného - jeden jednoduchý a jeden komplex je vytvorený z jednej zložitej látky.

3. Rozklad manganistanu draselného - z jednej zložitej látky dva komplexné a jedno jednoduché, to znamená tri nové látky.

V organickej chémii môže byť rozkladná reakcia zvážiť na bloku reakcií etylénu v laboratóriu av priemysle: \\ t

1. Dehydratácia dehydratačná reakcia (čistič vody) etanol:

C2H50H → CH 2 \u003d CH2 + H20

2. Dehydrogenácia reakcia (vodíkové štiepenie) etánu:

CH3-CH3 → CH 2 \u003d CH 2 + H2

alebo CH3-CH3 → 2C + ZN 2

3. ProPane praskanie (rozdelenie) reakcia:

CH3-CH2-CH3 → CH 2 \u003d CH 2 + CH 4

3. Náhradné reakcie sú takéto reakcie, v dôsledku čoho sa atómy jednoduchej látky nahrádzajú atómy určitého prvku v zložitej látke.

V anorganickej chémii môže príklad takýchto procesov slúžiť ako blok reakcií charakterizujúcich vlastnosti, ako sú kovy:

1. Interakcia alkalických alebo alkalických zemín kovov s vodou:

2NA + 2N 2 O \u003d 2NOH + N2

2. Interakcia kovov s kyselinami v roztoku:

ZN + 2NSL \u003d ZNSL 2 + H2

3. Interakcia kovov so solimi v roztoku:

FE + CUSO 4 \u003d FESO 4 + CU

4. MetalOthermia:

2Al + CR2O 3 → Al 2 O 3 + 2SR

Predmetom štúdiu organickej chémie nie je jednoduchými látkami, ale iba zlúčeniny. Preto ako príklad reakcie substitúcie dávame najviac charakteristický majetok Limitálne zlúčeniny, najmä metán, je schopnosť jeho atómov vodíka, ktoré majú byť nahradené atómami halogénu. Ďalším príkladom je bromácia aromatickej zlúčeniny (benzén, toluén, anilín).

C 6 H6 + B2 → C 6H 5 VR + HBR

benzol → Bromboenzén.

Venujte pozornosť vlastnosti reakčnej reakcie z organické látky: V dôsledku takýchto reakcií je vytvorená jednoduchá a zložitá látka ako v anorganickej chémii, ale dva komplexné látky.

V organickej chémii zahŕňajú substitučné reakcie niektoré reakcie medzi dvoma komplexnými látkami, napríklad benzénovým závitom. Je formálne výmenná reakcia. Skutočnosť, že táto reakcia substitúcie sa stáva jasnou len pri zvažovaní svojho mechanizmu.

4. Výmena reakcií sú také reakcie, v ktorých dve komplexné látky vymieňajú svoje komponenty

Tieto reakcie charakterizujú vlastnosti elektrolytov av roztokoch postupujú podľa pravidla Bertoll, to znamená, len ak sa vytvorí zrazenina, plyn alebo mierne dcérska spoločnosť (napríklad H20).

V anorganickej chémii to môže byť blok reakcií charakterizujúcich napríklad alkalických vlastností:

1. Neutralizačná reakcia, ktorá prichádza k tvorbe soli a vody.

2. Reakcia medzi alkáliou a soľou, ktorá prichádza s tvorbou plynu.

3. Reakcia medzi alkáliou a soľou, ktorá prichádza s tvorbou zrazeniny:

CUSO 4 + 2CON \u003d CU (OH) 2 + K 2 SO 4

alebo vo forme iónov:

CU 2+ + 2N - \u003d CU (OH) 2

V organickej chémii možno zvážiť blok reakcií charakterizujúcich napríklad octovými vlastnosťami:

1. Reakcia, ktorá prichádza s tvorbou slabého elektrolytu - H20:

CH 3 COXY + NAON → Na (CH3SOO) + H20

2. Reakcia, ktorá prichádza s tvorbou plynu:

2SH 3 COAM + SASO 3 → 2 SO 3 SO + CA2 + + CO 2 + H20

3. Reakcia, ktorá prichádza s tvorbou zrazeniny:

2 Čoskoro 3 + K 2 SO 3 → 2K (CH 3 SO) + N 2 SO 3

2 SO 3 + SiO → 2 Sio 3 Sio + N2 Sio 3

II. Zmenami oxidácie chemické prvkylátky

Táto funkcia rozlišuje nasledujúce reakcie:

1. Reakcie s zmenami v stupňoch oxidácie prvkov alebo oxidačných reakčných reakcií.

Patrí medzi ne mnohé reakcie, vrátane všetkých reakcií substitúcie, ako aj reakcií zlúčeniny a rozkladu, v ktorom je zapojená aspoň jedna jednoduchá látka, napríklad:

1. mg 0 + H + 2S04 \u003d mg +2 SO 4 + H2

2. 2 mg 0 + 02 \u003d mg +2 o -2

Komplexné oxidačné reakčné reakcie sú zostavené pomocou metódy elektronického zostatku.

2KMN +7 04 + 16HCl - \u003d 2KCL - + 2MN +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2O

V organickej chémii môže byť primárnym príkladom redoxných reakcií vlastnosťami aldehydov.

1. Sú obnovené na zodpovedajúce alkoholy:

ALDEKIS sú oxidované na príslušné kyseliny:

2. Reakcie idúce bez zmeny oxidácie chemických prvkov.

Tieto, napríklad, zahŕňajú všetky ionové výmeny reakcie, ako aj mnoho zložených reakcií, mnoho reakcií rozkladu, esterifikačné reakcie:

NONO + CHOHH \u003d NOO 3 + H 2 O

III. O tepelnom účinku

Tepelný účinok reakcie je rozdelený do exotermickej a endotermickej.

1. Exotermické reakcie pokračujú s uvoľňovaním energie.

Patrí medzi ne takmer všetky pripojovacie reakcie. Zriedkavé vylúčenie je endotermické reakcie oxidu dusíka (ii) z dusíka a kyslíka a reakcie plynného vodíka s pevným jódom.

Exotermické reakcie, ktoré sa vyskytujú pri uvoľňovaní svetla, sa týkajú spaľovania reakcií. Hydrogenácia etylénu je príkladom exotermickej reakcie. Je pri izbovej teplote.

2. Endotermické reakcie pokračujú v absorpcii energie.

Samozrejme, že sa budú týkať takmer všetkých reakcií rozkladu, napríklad:

1. Vápenec vystrelenie

2. Popraskanie bután

Množstvo energetickej izolovanej alebo absorbovanej v dôsledku reakcie sa nazýva tepelný účinok reakcie a rovnica chemickej reakcie s indikáciou tohto účinku sa nazýva termochemická rovnica:

H2 (g) + C12 (g) \u003d 2NS 1 (g) + 92,3 kJ

N2 (g) + 02 (g) \u003d 2NO (g) - 90,4 kJ

IV. Agregovaným stavom reakčných látok (fázové zloženie)

Podľa agregatívneho stavu reakčných látok rozlišuje: \\ t

1. Heterogénne reakcie - reakcie, pri ktorých reagujúce látky a reakčné produkty sú v rôznych agregovaných stavoch (v rôznych fázach).

2. Homogénne reakcie - reakcie, pri ktorých reagujúce látky a reakčné produkty sú v jednom agregovanom stave (v tej istej fáze).

V. Účasťou katalyzátora

Účasť katalyzátora rozlišuje:

1. Nectelitické reakcie, ktoré idú bez účasti katalyzátora.

2. Katalytické reakcie s účasťou katalyzátora. Vzhľadom k tomu, všetky biochemické reakcie, ktoré sa vyskytujú v bunkách živých organizmov, idú s účasťou špeciálnych biologických katalyzátorov proteínovej prírody - enzýmy, všetci sa týkajú katalytického alebo presnejšieho, enzymatického. Treba poznamenať, že viac ako 70% chemických priemyselných odvetví používa katalyzátory.

Vi. Smerom k

V smere rozlišujú:

1. Znovu zostavené reakcie postupujú v týchto podmienkach len v jednom smere. Patrí medzi ne všetky výmenné reakcie sprevádzané tvorbou zrážok, plynu alebo malou látkou (vodou) a všetkých spaľovacích reakcií.

2. Reverzibilné reakcie za týchto podmienok prúdia súčasne v dvoch opačných smeroch. Takéto reakcie prevažujú väčšinu.

V ekologickej chémii, znamenie reverznosti odráža názvy - antonym procesov:

Hydrogenácia - Dehydrogenation,

Hydratácia - dehydratácia,

Polymerizácia - depolymerizácia.

Odstránené všetky esterifikačné reakcie (opačný proces, ako viete, sa nazýva hydrolýza) a hydrolýza proteínov, esterov, sacharidov, polynukleotidov. Reverzibilita týchto procesov je základom najdôležitejšej vlastnosti živého organizmu - metabolizmus.

VII. Mechanizmom prietoku:

1. Radikálne reakcie prechádzajú medzi radikálmi a molekulami počas reakcie.

Ako už viete, so všetkými reakciami je starí a tvorba nových chemických väzieb. Spôsob porušenia väzby v molekulách východiskového materiálu určuje mechanizmus (cesta) reakcie. Ak je látka vytvorená na úkor kovalentnej väzby, môžu existovať dva spôsoby, ako rozbiť toto pripojenie: hemolytické a heterolytické. Napríklad pre molekuly CL2, CH 4, atď., Hemolytická väzba je realizovaná, bude viesť k tvorbe častíc s nepárovými elektrónmi, to znamená voľné radikály.

Radikály sú najčastejšie tvorené, keď sú dlhopisy rozbité, v ktorých sú spoločné elektronické páry distribuované medzi atómami približne rovnakej (nepolárna kovalentná väzba), ale mnohé polárne väzby môžu byť tiež roztrhané rovnakým spôsobom, najmä keď reakcia Prechádza v plynnej fáze a pod pôsobením svetla, ako je napríklad v prípade procesov diskutovaných vyššie - interakcie s 12 a CH4-. Radikály sú veľmi reaktívne, pretože sa snažia dokončiť svoju elektronickú vrstvu, pričom elektrón v inom atóme alebo molekule. Napríklad, keď sa zvyšok chlóru drží vodíkovej molekule, spôsobuje medzeru všeobecného elektrónového páru, ktorý viaže atómy vodíka a tvorí kovalentnú väzbu s jedným z atómov vodíka. Druhý atóm vodíka, ktorý sa stáva radikál, tvorí spoločný elektrónový pár s nepárom elektrónom atómu chlóru z zrútenej molekuly CL2, v dôsledku čoho dochádza k radikálu chlóru, ktorý napadne novej molekule vodíka a tak ďalej

Reakcie, ktoré sú obvodom po sebe nasledujúcich transformácií, sa nazývajú reťazové reakcie. Na vývoj teórie reťazových reakcií, dvaja vynikajúci chemik - naša Compartriot N. N. Semeno a Angličan S. A. Khinshelwood bol udelený nobelová cena.
Podobne reakcia substitúcie medzi chlórom a metánom pokračuje:

Podľa radikálneho mechanizmu, väčšina spaľovacích reakcií organických a anorganických látok, syntézy vody, amoniaku, polymerizácie etylénu, vinylchloridu atď.

2. Iónové reakcie idú medzi iónmi, ktoré sú už dostupné alebo vytvorené počas reakcie.

Typické iónové reakcie sú interakcie medzi elektrolyty v roztoku. Ióny sú vytvorené nielen v disociácii elektrolytov v roztokoch, ale aj pod pôsobením elektrických výbojov, kúrenia alebo žiarenia. y-lúče, napríklad, premeniť vodu a metánové molekuly na molekulové ióny.

Na inom iónovom mechanizme sa vyskytujú reakcie pripojenia k alky halogénových bohov, vodíka, halogénu, oxidácie a dehydratácii alkoholov, substitúcia alkoholu hydroxylu na halogén; Reakcie charakterizujúce vlastnosti aldehydov a kyselín. Ióny v tomto prípade sú vytvorené počas heterolitického prestávky kovalentných polárnych väzieb.

VIII. Podľa typu energie, \\ t

iniciovaním reakcie rozlišovať:

1. fotochemické reakcie. Iniciujú sa svetelnou energiou. Okrem fotochemických procesov syntézy NCL alebo reakcie metánu s chlórom, zahŕňajú získanie ozónu v troposfére ako sekundárna atmosférická znečisťujúca látka. V úlohe primárneho v tomto prípade sa plní oxid dusíka (IV), ktorý pod pôsobením svetla tvoria kyslíkové radikály. Tieto radikály interagujú s molekulami kyslíka, čo vedie k ozónu.

Tvorba ozónu je po celú dobu, zatiaľ čo tam je dostatok svetla, pretože nie môže interagovať s molekulami kyslíka, aby sa vytvorili rovnaký NO2. Akumulácia ozónu a iných sekundárnych znečisťujúcich látok vzduchu môže viesť k vzniku fotochemického smogu.

K tomuto typu reakcií patrí a najdôležitejší proces prúdiaci v rastlinných bunkách - fotosyntéza, ktorej meno hovorí pre seba.

2. Radiačné reakcie. Iniciujú sa žiarením vysokej energie - röntgenové lúče, jadrové žiarenie (y-lúče a častice - nie 2+ atď.). S pomocou radiačných reakcií sa uskutočňuje veľmi rýchla rádio andmerizácia, rádiolizmus (radiačný rozklad), a tak ďalej.

Napríklad namiesto dvojstupňového získania fenolu z benzénu sa môže získať reakciou benzénu vodou za pôsobenie žiarenia žiarenia. V tomto prípade sú radikály vytvorené z molekúl vody [on] a [H], s ktorým benzén reaguje s tvorbou fenolu:

Od 6 hodín 6 + 2 [ON] → C6H5 ON + H20

Sopknutá guma sa môže vykonávať bez síry s použitím rádiovej pásky a výsledná guma bude vôbec horšia ako tradičná.

3. Elektrochemické reakcie. Začali sa elektrina. Okrem známych elektrolýznych reakcií tiež uvádzame reakcie elektrosyntézy, napríklad reakciu priemyselnej produkcie anorganických oxidačných činidiel

4. Termochemické reakcie. Začali sa termálna energia. Patrí medzi ne všetky endotermické reakcie a mnohé exotermické reakcie, na začiatok, ktorý je potrebný počiatočný tok tepla, to znamená, že začatie procesu.

Klasifikácia chemických reakcií diskutovaných vyššie sa odráža v diagrame.

Klasifikácia chemických reakcií, podobne ako všetky ostatné klasifikácie, podmienené. Vedci sa dohodli na rozdelení reakcií na určité typy príznakov alokovaných. Ale väčšina chemických transformácií možno pripísať odlišné typy. Napríklad vytvorte charakter syntézy amoniakovej syntézy.

Ide o zlúčeninu reakciu, redox, exotermické, reverzibilné, katalytické, heterogénne (presnejšie, heterogénne katalytické) prúdiace s poklesom tlaku v systéme. Pre úspešné riadenie procesov musíte zvážiť všetky poskytnuté informácie. Špecifická chemická reakcia je vždy multi-mesto, charakterizuje sa rôznymi značkami.

Chemické prvky, z ktorých sa skladá z živobytia a neživý charaktersú v konštantnom pohybe, pretože látky, ktoré pozostávajú z týchto prvkov, sa neustále zmenia.

Chemické reakcie (z Lat. Reakcia - proti konaniu, odmietnutie) je účinok reakcie látok na účinky iných látok a fyzikálnych faktorov (teplota, tlak, žiarenie atď.).

Avšak, definícia tiež zodpovedá fyzikálnym zmenám, ktoré sa uskutočňujú s látkami - varu, tavenia, kondenzáciou, atď. Preto je potrebné objasniť, že chemické reakcie sú procesy, v dôsledku ktorých sú staré chemické väzby zničené a nové a, \\ t V dôsledku toho sú zničené. Zdrojové látky tvoria nové látky.

Chemické reakcie sa neustále vyskytujú v našom organizme a vo svete okolo nás. Nespočetové reakcie sú obvyklé, aby sa klasifikovali na rôznych funkciách. Pamätajme si z priebehu 8 značiek triedy, ktoré ste už oboznámení. Na to nájdete laboratórne skúsenosti.

Laboratórne skúsenosti číslo 3
Hovoriace substitúcia železa v roztoku síranu meďnatého (II)

Nalejte 2 ml roztoku síranu meďnatého (II) do skúmavky a umiestnite kancelárske alebo papierové spony. Čo pozeráš? Zaznamenajte reakčné rovnice v molekulárnych a iónových formách. Zvážte proces redox. Na základe molekulárnej rovnice, vziať túto reakciu na konkrétnu skupinu reakcií na základe nasledujúcich funkcií: "Počet a zloženie zdrojových látok a reakčných produktov" (ako si pravdepodobne pamätajte, táto funkcia rozlišuje reakciu zlúčenín, rozkladu, substitúcie a výmeny, vrátane neutralizačnej reakcie); "Smer" (pripomíname, že na tomto základe sa reakcia rozdelí na dve skupiny: reverzibilné a ireverzibilné); "Termálny účinok" (rozlišuje reakcie endo a exotermických, vrátane spaľovacích reakcií); "Zmeny v stupňoch oxidácie prvkov, ktoré tvoria látky, ktoré sa podieľajú na reakcii" (redox a nezmenená oxidácia); "Agregovaný stav reagujúcich látok" (homogénny a heterogénny); "Účasť katalyzátora" (netatalitických a katalytických, vrátane enzymatických). Teraz skontrolujte. CUSO 4 + FE \u003d FESO 4 + CU. Toto je reakcia substitúcie, pretože z počiatočných jednoduchých a zložitých látok je vytvorená nová jednoduchá a nová zložitá látka. Táto reakcia je nezvratná, pretože prebieha len jedným smerom. Táto reakcia je pravdepodobne exotermická, t.j. tok s menším uvoľňovaním tepla (takýto záver môžete urobiť na základe toho, že nemusí ohrievať obsah skúmavky na tok tejto reakcie). Ide o redoxnú reakciu, ako meď a železo meniť svoje oxidácie: (Oxidač) cu 2+ + 2 → cu 0 (reštaurovanie) (Redukčné činidlo) FE 0 - 2, → FE2+ (oxidácia) Táto reakcia je heterogénna, pretože prúdi medzi pevnou látkou a roztokom. Reakcia prebieha bez účasti katalyzátora - noncatalithického. (Odvolanie z priebehu 8 triedy, ktoré látky sa nazývajú katalyzátory. Je pravda, že sú to látky, ktoré urýchľujú chemickú reakciu.)

Priblížili sme sa k veľmi dôležitým konceptom v chémii - "chemická reakcia rýchlosť". Je známe, že niektoré chemické reakcie pokračujú veľmi rýchlo, iné pre značné intervaly. S pridaním roztoku dusičnanu strieborného roztoku chloridu sodného, \u200b\u200bbiely bavlnený sediment je takmer okamžite spadá:

AgNO 3 + NaCl \u003d NANO 3 + AGCL ↓.

S obrovskými sadzbami sú reakcie sprevádzané výbuchom (obr. 11, 1). Naopak, stalaktity a stalagmity pomaly rastú v kamenných jaskýň (obr. 11, 2), korody (obr. 11, 3) sú zničené pod pôsobením kyslých palív palác a sochy (obr. 11 , 4).

Obr. jedenásť.
Chemické reakcie unikajúce s obrovskými rýchlosťami (1) a veľmi pomaly (2-4)

Pod rýchlosťou chemickej reakcie sa chápe zmena koncentrácie reakčných látok na jednotku času: V P \u003d C1- C 2 / T.

Na druhej strane, pod koncentráciou pochopiť pomer počtu látky (ako viete, meria sa v móle) na objem, ktorý trvá (v litroch). Odtiaľ nie je ťažké odvodiť jednotku merania rýchlosti chemickej reakcie - 1 mol / (lc).

Čítanie rýchlosti chemickej reakcie je špeciálna časť chémie, ktorá sa nazýva chemická kinetika.

Znalosť svojich vzorov vám umožní ovládať chemickú reakciu, nútiť ju, aby sa prúdil rýchlejšie alebo pomalšie.

Aké faktory závisí od rýchlosti chemickej reakcie?

1. Povaha reakčných látok. Odbočte na experiment.

Laboratórne skúsenosti číslo 4
Závislosť sadzby chemickej reakcie z povahy reakčných látok na príklad interakcie kyselín s kovmi

Nalejte dve skúmavky v 1-2 ml kyseliny chlorovodíkovej a miesta: v 1. - zinku granulu, v 2. - kus železa rovnakej veľkosti. Povaha, ktorej činidlo ovplyvňuje rýchlosť interakcie kyseliny s kovom? Prečo? Zaznamenajte rovnice reakcií v molekulárnych a iónových formách. Zvážte ich z polohy oxidácie redukcie. Ďalej umiestnite do dvoch ďalších skúmaviek na rovnakom granule zinočnatého a nalejte kyslé roztoky rovnakej koncentrácie: v 1-hydrochloridovej kyseline, v 2. acetike. Povaha, ktorej činidlo ovplyvňuje rýchlosť interakcie kyseliny s kovom? Prečo? Zaznamenajte rovnice reakcií v molekulárnych a iónových formách. Zvážte ich z polohy oxidácie redukcie.

2. Koncentrácia látok reaktantov. Odbočte na experiment.

Laboratórne skúsenosti číslo 5
Závislosť rýchlosti chemickej reakcie z koncentrácie látok reaktantových látok na príklade interakcie zinku s kyselina chlorovodíková Rôzne koncentrácie

Nie je ťažké ukončiť: Čím vyššia je koncentrácia reaktantov, tým vyššia je miera interakcie medzi nimi.

Koncentrácia plynné látky Pre homogénne výrobné procesy zvyšujú zvyšujúci sa tlak. To sa uskutočňuje napríklad pri výrobe kyseliny sírovej, amoniaku, etylalkoholu.

Závislosť chemickej reakcie rýchlosti z koncentrácie reakčných látok sa berie do úvahy nielen vo výrobe, ale aj v iných oblastiach ľudského života, ako je liek. Pacienti so svetelnými ochoreniami, v ktorých je miera interakcie krvného hemoglobínu s vzduchovým kyslíkom nízka, uľahčuje dýchanie pomocou kyslíkových vankúšov.

3. štvorec kontaktu látok reaktantov. Experiment znázorňujúci závislosť rýchlosti chemickej odpovede z tohto faktora sa môže uskutočniť s použitím nasledujúcich skúseností.

Laboratórne skúsenosti číslo 6
Závislosť chemickej reakcie z oblasti kontaktu reakčných látok

Pre heterogénne reakcie: Čím väčšia je oblasť kontaktu reakčných látok, tým vyššia je rýchlosť reakcie.

V takomto by ste sa mohli uistiť, že vaša osobná skúsenosť. Ak chcete zapáliť oheň, umiestnite jemné žetóny pod palivovým drevom a pod nimi - pokrčený papier, z ktorého sa celý oheň zatvoril. Naopak, hasenie hasiacej vody je znížiť oblasť kontaktu spaľovacích predmetov so vzduchom.

Vo výrobe sa tento faktor berie do úvahy konkrétne, použite takzvanú varu vrstvu. Pevná látka na zvýšenie rýchlosti reakcie je rozdrvená takmer do stavu prachu a potom sa druhá látka prechádza z nižšou, zvyčajne plynná. Priechodov cez malú hrubú pevnú látku vytvára účinok varu (teda názov metódy). Vriacová vrstva sa používa napríklad pri výrobe kyseliny sírovej a ropných produktov.

Laboratórne skúsenosti číslo 7
Simulácia "varu vrstvy"

4. teplota. Odbočte na experiment.

Laboratórne skúsenosti číslo 8
Závislosť sadzby chemickej reakcie na teplotu reakčných látok na príklade interakcie oxidu meďnatého (II) s roztokom kyseliny sírovej rôznych teplôt

Nie je ťažké ukončiť: Čím vyššia je teplota, tým väčšia je reakčná rýchlosť.

Prvý laureát Nobelovej ceny Holandskej chemik. X. CHCET-HOFF formuloval pravidlo:

Vo výrobe sa spravidla používa vysoko teplotové chemické procesy: pri tavenia liatiny železa a ocele, na varenie a mydlo, výrobu papiera a ropných produktov atď. (Obr. 12).

Obr. 12.
Chemické procesy s vysokým teplotou: 1 - liatinové tavenie železa; 2 - kuchynské sklo; 3 - Výroba ropných produktov

Piaty faktor, na ktorom je rýchlosť chemickej reakcie závisí, je katalyzátory. Zoznámte sa s ním v nasledujúcom odseku.

Nové slová a koncepty

1. Chemické reakcie a ich klasifikácia.
2. Známky klasifikácie chemických reakcií.
3. Rýchlosť chemickej reakcie a faktory, z ktorých závisí.

Úlohy pre nezávislú prácu

1. Čo je chemická reakcia? Aká je podstata chemických procesov?
2. Uveďte úplnú klasifikáciu nasledujúcich chemických procesov:
   • a) spaľovanie fosforu;
   • b) interakciu roztoku kyseliny sírovej s hliníkom;
   • c) neutralizačné reakcie;
   • d) tvorba oxidu dusíka (IV) z oxidu dusíka (ii) a kyslíka.
3. Založený osobná skúsenosť Uveďte príklady chemických reakcií prúdiacich pri rôznych rýchlostiach.
4. Aká je rýchlosť chemickej reakcie? Aké faktory to závisia?
5. Uveďte príklady vplyvu rôznych faktorov na biochemické a výrobné chemické procesy.
6. Na základe osobných skúseností prineste príklady vplyvu rôznych faktorov pre chemické reakcie vyskytujúce sa v každodennom živote.
7. Prečo sú potraviny uložené v chladničke?
8. Chemická reakcia sa začala uskutočňovať pri teplote 100 ° C, potom sa zvýšila na 150 ° C. Teplotný koeficient tejto reakcie je 2. Koľkokrát zvýši rýchlosť chemickej reakcie?

Chemický a technologický proces a jeho obsah

Chemický technologický proces je kombináciou operácií na získanie cieľového produktu z suroviny. Všetky tieto operácie sú súčasťou troch hlavných etapov, ktoré sú prakticky pre každý chemický a technologický proces.

V prvej fáze sa operácie vykonávajú potrebné na prípravu počiatočných činidiel na vykonávanie chemickej reakcie. Reagenty sú preložené najmä v najviac reaktívnom stave. Je napríklad známe, že rýchlosť chemických reakcií je vysoko závislá od teploty, takže často sa reagencie zahrievajú na reakciu. Plynné suroviny na zlepšenie účinnosti procesu a zníženie veľkosti zariadenia sa stlačia na určitý tlak. Na odstránenie vedľajších účinkov a získanie vysoko kvalitného výrobku je surovina purifikovaná z cudzích nečistôt, s použitím spôsobov založených na rozdiele fyzikálnych vlastností (rozpustnosť v rôznych rozpúšťadlách, hustote, teplote kondenzácie a kryštalizácie atď.). Pri čistení surovín a reakčných zmesí, fenomény tepla a hmoty sa široko používajú hydromechanické procesy. Môže byť použitý a chemické metódy Čistenie na základe chemických reakcií, v dôsledku čoho zbytočné nečistoty sa zmenia na ľahko oddeliteľné látky.

Vhodne pripravené činidlá v nasledujúcej fáze podliehajú chemickej interakcii, ktorá môže pozostávať z niekoľkých stupňov. V intervaloch medzi týmito etapami je niekedy potrebné použiť tepelne vložené a iné fyzikálne procesy. Napríklad pri výrobe kyseliny sírovej sa oxid siričitý čiastočne oxiduje na trioxid, potom sa reakčná zmes ochladí, vyberie sa z neho absorpciou oxidu sírového a znovu ho nasmerujte na oxidáciu.

V dôsledku chemických reakcií sa získa zmes výrobkov (cieľová, bočná, prechádzajúca) a nereagované činidlá. Konečné operácie poslednej fázy sú spojené so separáciou tejto zmesi, pre ktoré sa použijú hydromechanické, tepelné a hromadné procesy, napríklad: filtrácia, centrifugácia, náprava, absorpcia, extrakcia atď. Reakčné produkty sa posielajú do a Sklad hotových výrobkov alebo ďalšia recyklácia; Nereagované suroviny sa opäť používajú v procese, organizuje jeho recykláciu.

Vo všetkých fázach a najmä na finále sa vykonáva aj vymáhanie sekundárnych materiálov a energetických zdrojov. Toky plynných a kvapalných látok spadajúcich do životného prostredia sa čistia a neutralizujú z nebezpečných nečistôt. Tuhý odpad Odoslať ďalšie spracovanie alebo umiestnenie na uskladnenie v bezpečí okolitý Podmienky.

Chemický technologický proces ako celok je teda komplexný systém pozostávajúci z izolovaných prepojených procesov (prvkov) a interakcie s prostredím.

Prvky chemického technologického systému sú vyššie uvedené procesy tepelného a hmoty prenosu, hydromechanické, chemické, chemické, atď. Sú považované za jeden proces chemickej technológie.

Dôležitým komplexným subsystémovým komplexom chemickým a technologickým procesom je chemický proces.

Chemický proces je jednou alebo viacerými chemickými reakciami, sprevádzanými fenoménmi prenosu tepla, hmotnosťou a pulzom postihujúcim navzájom, ako aj na prietok chemickej reakcie.

Analýza jednotlivých procesov, ich vzájomný vplyv umožňuje vyvinúť technologický režim.

Technologický režim sa nazýva kombinácia technologických parametrov (teplota, tlak, koncentrácie činidiel atď.), Ktoré určujú podmienky pre prevádzku zariadenia alebo systému zariadení (technologický systém).

Optimálne podmienky na udržanie procesu sú kombináciou základných parametrov (teplota, tlak, zloženie pôvodnej reakčnej zmesi atď.), Ktorý umožňuje získať najväčší výťažok výrobku pri vysokej rýchlosti alebo na zabezpečenie najmenších nákladov, predmetu k podmienkam racionálneho využívania surovín a energie a minimalizáciu možného poškodenia okolitého média.

Jednotlivé procesy pokračujú v rôznych zariadeniach - chemické reaktory, absorpčné a destilačné kolóny, výmenníky tepla atď. Samostatné zariadenia sú pripojené k procesnej technologickej schéme.

Technologický systém - racionálne konštruovaný systém pripojených jednotlivých zariadení rôzne druhy Vzťahy (priame, reverzné, po sebe idúce), čo umožňuje získať daný produkt danej kvality z prírodných surovín alebo polotovarov.

Technologické schémy sú otvorené a zatvorené, môžu obsahovať prúdy obtoku (bypass) a recyklácie, ktoré umožňujú zvýšiť účinnosť fungovania chemického technologického systému ako celku.

Vývoj a výstavba racionálneho technologického systému je dôležitou úlohou chemickej technológie.

Klasifikácia chemických reakcií Podkladové priemyselné chemické technologické procesy

V modernej chémii je známy veľký počet rôznych chemických reakcií. Mnohé z nich sa vykonávajú v priemyselných chemických reaktoroch, a preto sa stávajú predmetom štúdia chemickej technológie.

Na uľahčenie štúdia podobných javov, vo vede, je zvyčajné, že ich bude klasifikovať na všeobecných dôvodoch. V závislosti od toho, aké vlastnosti sa považujú za základom, existuje niekoľko typov klasifikácie chemických reakcií.

Dôležitým typom klasifikácie je klasifikácia mechanizmus reakcie.Existujú jednoduché (jednoduché vzorky) a komplexné (viacstupňové) reakcie, najmä paralelné, sériové a sekvenčné rovnobežné.

Simple sa nazývajú reakcie, na implementáciu, ktorej je potrebná len jedna energetická bariéra (jedna etapa).

Komplexné reakcie zahŕňajú niekoľko paralelných alebo po sebe nasledujúcich stupňov (jednoduché reakcie).

Skutočné reakcie sú veľmi zriedkavé. Avšak, niektoré komplexné reakcie prechádzajúce cez rad medziľahlých stupňov sú vhodne považované za formálne jednoduché. To je možné v prípadoch, keď nie sú zistené medziprodukty reakcie v podmienkach posudzovaného problému.

Klasifikácia reakcií molekularitaberie do úvahy, koľko molekúl sa zúčastňuje na základnom akte reakcie; Rozlišovať mono-, bi a trimolkulárne reakcie.

Forma kinetickej rovnice (závislosť reakčnej rýchlosti z koncentrácií činidiel) vám umožňuje klasifikovať v poradí podľa reakcie.Postup reakcie sa nazýva súčtu ukazovateľov stupňa v koncentráciách činidiel v kinetickej rovnici. Existujú reakcie prvého, druhého, tretieho, frakčného poriadku.

Tiež sa rozlišujú chemické reakcie o tepelnom účinku.Keď exotermické reakcie sprevádzané vydaním tepla ( Q.\u003e 0), došlo k zníženiu entalpie reakčného systému ( Δh. < 0); при протекании эндотермических реакций, сопровождающихся поглощением теплоты (Q.< 0), zvýšenie entalpie reakčného systému ( Δh.> 0).

Výber konštrukcie chemického reaktora a metódy riadenia procesov, nevyhnutné fázová zloženiereakčný systém.

V závislosti od toho, koľko (jednej alebo viacerých) fázy tvoria zdroje reagencie a reakčné produkty, chemické reakcie sú rozdelené na homofaznicu a heteropázy.

Homofaznos sa nazývajú reakcie, v ktorých sú počiatočné reagencie, stabilné medziprodukty a reakčné produkty v rovnakej fáze.

Heterophase Call Reakcie, v ktorých prvé reagencie, stabilné medziprodukty a reakčné produkty tvoria viac ako jednu fázu.

Záležiac \u200b\u200bna zóny únikureakcie sú rozdelené do homogénnych a heterogénnych reakcií.

Koncepty "homogénnych" a "heterogénnych" reakcií sa nezhodujú s koncepciami "homoffhause" a "heterophenové" procesy. Homogénnosť a heterogenita reakcie odráža do určitej miery jeho mechanizmus: či je reakcia v objeme niektorých jednotlivých fázy alebo na povrchu fázového oddielu. Homofázavosť a heterofáza procesu môže posudzovať iba fázové zloženie účastníkov reakcie.

V prípade homogénnych reakcií sa reagencie a produkty nachádzajú v jednej fáze (kvapalné alebo plynné) a reakcia prebieha v množstve tejto fázy. Napríklad oxidácia kyslíka oxidu dusíka pri výrobe kyseliny dusičnej je reakcia v plynovej fáze a esterifikačné reakcie (produkcia esterov z organických kyselín a alkoholov) je kvapalná fáza.

Keď sa vyskytnú heterogénne reakcie, aspoň jeden z činidiel alebo produktov je vo fázovom stave, ktorý sa líši od fázového stavu zostávajúcich účastníkov, a keď sa analyzuje, musí sa zohľadniť povrch fázy. Napríklad neutralizácia kyselinových alkalických látok je homogénny proces homofázového. Katalytická syntéza amoniak je homofhazský heterogénny proces. Oxidácia uhľovodíkov v kvapalnej fáze s plynným kyslíkom je heterofázový proces, ale tečúca chemická reakcia je homogénna. Zmena vápna CaO + H20 (OH) 2, v ktorej všetky tri účastníci reakcie tvoria oddelené fázy a reakcia sa dodáva na hranicu separácie vody a oxidu vápenatého, je heterophenovým heterogénnym procesom.

V závislosti od toho, či sa nevzťahuje na zmenu reakčnej rýchlosti, sa rozlišujú špeciálne látky - katalyzátory katalytickýa noncatalithickýreakcie a teda chemické a technologické procesy. Prevažná väčšina chemických reakcií, na ktorých sú založené priemyselné chemické technologické procesy, je katalytické reakcie.

Chemické vlastnosti látok sa detegujú v rôznych chemických reakciách.

Nazývajú sa transformácie látok sprevádzaných zmenou ich zloženia a (alebo) štruktúry chemické reakcie. Často spĺňa takúto definíciu: chemická reakcia Proces konverzie počiatočných látok (činidiel) na konečné látky (produkty) sa nazýva.

Chemické reakcie sa zaznamenávajú chemickými rovnicami a schémami obsahujúcimi vzorce počiatočných látok a reakčných produktov. V chemických rovniciach, na rozdiel od schém, počet atómov každého prvku je rovnako v ľavej a pravej časti, čo odráža zákon hromadnej ochrany.

V ľavej časti rovnice sú písané vzorce počiatočných látok (činidiel) v pravej strane látok získaných v dôsledku prúdenia chemickej reakcie (reakčné produkty, konečné látky). Znamenie rovnosti spájajúcej doľava a pravá strana celková suma Atómy látok zapojených do reakcie zostávajú konštantné. To sa dosahuje zosúladením pred vzorcami celočíselnej stechiometrických koeficientov vykazujúcich kvantitatívne vzťahy medzi reaktantmi a reakčnými produktmi.

Chemické rovnice môžu obsahovať ďalšie informácie o zvláštností reakcie. Ak chemická reakcia prebieha pod vplyvom vonkajších vplyvov (teplota, tlak, žiarenie atď.), Toto je indikované zodpovedajúcim symbolom spravidla, nad (alebo "pod") znakom rovnosti.

Obrovské množstvo chemických reakcií môže byť zoskupené do niekoľkých typov reakcií, ktoré sú inherentné v celkom určitých značkách.

Ako klasifikačné značky Možno vybrať nasledovné:

1. Počet a zloženie zdrojových látok a reakčných produktov.

2. Agregovaný stav činidiel a reakčných produktov.

3. Počet fáz, v ktorých sa nachádzajú účastníci odpovede.

4. Povaha prenosných častíc.

5. Možnosť reakcie je priama a reverzná.

6. Znamenie tepelného efektu zdieľa všetky reakcie na: exotermický Reakcie prúdiace s expo efektom - uvoľňovanie energie vo forme tepla (Q\u003e 0, ΔH<0):

C + O 2 \u003d CO 2 + Q

a endotermický Reakcie prúdiace s endo-efektom - absorpciou energie vo forme tepla (q<0, ∆H >0):

N2 + O 2 \u003d 2NO - Q.

Takéto reakcie sa týkajú termochemický.

Podrobnejšie zvážte každý z typov reakcií.

Klasifikácia podľa počtu a zložením činidiel a konečných látok

1. Pripojovacie reakcie

S reakciami zlúčeniny niekoľkých reakčných látok v porovnaní s jednoduchým zložením sa jedna látka získa zložitejšou zložením:

Tieto reakcie sú spravidla sprevádzané uvoľňovaním tepla, t.j. viesť k tvorbe stabilnejších a menej bohatých energetických spojení.

Reakcia zlúčenín jednoduchých látok je vždy redoxom. Reakcie zlúčeniny prúdiaceho medzi komplexnými látkami sa môžu vyskytnúť bez zmeny valencie:

SASO 3 + CO 2 + H20 \u003d CA (NSO 3) 2,

takže sa vzťahujú na číslo Redox:

2FESL 2 + SL 2 \u003d 2FESL 3.

2. Reakčný rozklad

Reakcie rozkladu vedú k tvorbe niekoľkých zlúčenín z jednej zložitej látky: \\ t

A \u003d B + C + D.

Výrobky Rozklad komplexných látok môžu byť jednoduché aj zložité látky.

Z rozkladu reakcií, ktoré sa vyskytujú bez zmeny valenčných podmienok, rozklad kryštalických kyselín, báz, kyselín a solí kyselín obsahujúcich kyslík by mali byť uvedené:

	T o.
4hno 3.	=	2H 2O + 4NO 2 O + O 2 O.

2Agno 3 \u003d 2AG + 2NO 2 + O 2,
(NH4) 2CR 2O 7 \u003d CR203 + N2 + 4H 2 O.

Zvlášť charakterizované oxidáciou a redukčnými reakciami rozkladu pre soli kyseliny dusičnej.

Reakcia rozkladu v organickej chémii sa nazýva praskanie:

Od 18 hodín 38 \u003d S 9 H 18 + S 9 H20,

alebo dehydrogenation

C4HH0 \u003d C4H6 + 2H2.

3. Náhradné reakcie

V reakciách substitúcie zvyčajne jednoduchá látka interaguje s ťažkými, tvoriť ďalšiu jednoduchú látku a ďalšie komplexy:

A + SUN \u003d AV + S.

Tieto reakcie v ohromnej väčšine patria Redox:

2AL + FE 2 O 3 \u003d 2FE + AL 2O 3,

ZN + 2NSL \u003d ZNCL 2 + H2,

2KVR + SL 2 \u003d 2XL + IN 2,

2XLO 3 + L2 \u003d 2KLO 3 + SL 2.

Príklady reakcií substitúcie, ktoré nie sú sprevádzané zmenou valencie stavov atómov, sú extrémne málo. Treba poznamenať reakciu oxidu kremičitého solí kyselín obsahujúcich kyslík, ktoré zodpovedajú plynným alebo prchavým anhydridomom: \\ t

SASO 3 + SiO 2 \u003d CASIO 3 + CO 2,

CA 3 (PO 4) 2 + Zsio 2 \u003d Zsio 3 + P 2 O 5,

Niekedy sa tieto reakcie považujú za výmennú reakciu:

CH4 + Cl2 \u003d CH3CI + HCl.

4. Exchange Reakcie

Výmena reakcií Nazývajú reakcie medzi týmito dvoma zlúčeninami, ktoré sú vymenené s ich kompozitnými časťami:

AV + CD \u003d AD + SV.

Ak sa vyskytujú oxidačné a redukčné procesy s reakciami substitúcie, výmenné reakcie sa vždy vyskytujú bez zmeny stavu atómov valencie. Toto je najbežnejšia skupina reakcií medzi komplexnými látkami - oxidmi, bázami, kyselinami a solí:

ZNO + H2S04 \u003d ZNSO 4 + H20,

Agno 3 + KVR \u003d AGVR + KNO 3,

CRCL 3 + Znaon \u003d Cr (OH) 3 + ZNACL.

Súkromný prípad týchto výmenných reakcií - neutralizačné reakcie:

NSL + KON \u003d KSL + N 2 O.

Typicky sa tieto reakcie podliehajú zákonom chemickej rovnováhy a prúdu v smere, kde sa aspoň jedna z látok odstráni z sféry reakcie vo forme plynnej, lietajúcej látky, sedimentu alebo mierne subvoratívneho (pre roztoky) zlúčeniny:

Nanco 3 + HCl \u003d Nasl + H20 + CO 2,

SA (NSO 3) 2 + SA (IT) 2 \u003d 2SO 3 ↓ + 2N20,

CH3 + H3PE4 \u003d CH 3 SOAM + NAN 2 PO 4.

5. Prenos reakcie.

S prenosovou reakciou sa atóm alebo skupina atómov pohybuje z jednej konštrukčnej jednotky na druhú:

AV + SUN \u003d A + v 2 S,

A 2 V + 2SV 2 \u003d QA 2 + ASV 3.

Napríklad:

2AGCL + SNCL 2 \u003d 2AG + SNCL 4,

H20 + 2NO 2 \u003d HNO2 + HNO3.

Klasifikácia reakcií podľa funkcií fáz

V závislosti od súhrnného stavu reakčných látok sa tieto reakcie rozlišujú: \\ t

1. Plynové reakcie

H 2 + CL2		2HCl.

2. Reakcie v roztokoch

Naone (P-P) + NSL (P - P) \u003d NaCl (P-P) + N20 (g)

3. Reakcie medzi pevnými látkami

	T o.
CaO (TV) + SiO 2 (TV)	=	SASIO 3 (TV)

Klasifikácia reakcií podľa počtu fáz.

Pod fázou chápu kombináciu homogénnych častí systému s rovnakými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami a od seba oddeľujú povrchu časti.

Všetky rôzne reakcie z tohto pohľadu možno rozdeliť na dve triedy:

1. Homogénna (jednofázová) reakcia. Tieto zahŕňajú reakcie, ktoré sa vyskytujú v plynnej fáze, a rad reakcií vyskytujúcich sa v roztokoch.

2.Herogénne (viacfázové) reakcie. Patrí medzi ne reakcie, v ktorých sú reagencie a reakčné produkty v rôznych fázach. Napríklad:

cenové reakcie

C02 (g) + NaOH (P-P) \u003d NaHC03 (P-P).

reakcie fázovej fázy

CO 2 (G) + SAO (TV) \u003d SASO 3 (TV).

reakcie kvapalných bojových fáz

Na2S04 (p-p) + VASL 3 (P-P) \u003d VSO 4 (TV) ↓ + 2NACl (P-P).

následné reakcie fluidného

Ca (NSO 3) 2 (p-p) + H2S04 (p-p) \u003d CO 2 (R) + H20 (g) + SSO 4 (TV) ↓.

Klasifikácia reakcií podľa typu prenosných častíc

1. Protolytické reakcie.

Na protolytické reakcieverte chemické procesy, ktorých podstata je preniesť protón z niektorých reakčných látok na druhú.

Základom tejto klasifikácie je protolytická teória kyselín a báz, podľa ktorej sa predpokladá, že kyselina sa považuje za akúkoľvek látku, ktorá poskytuje protón a bázou je látka, ktorá je schopná pripevniť protón, napríklad:

Protolytické reakcie zahŕňajú neutralizačné a hydrolýzy reakcie.

2. Redox Reakcie.

Tieto zahŕňajú reakcie, v ktorých sa reakčné látky vymieňajú elektrónmi zmenou stupňa oxidácie atómov prvkov, ktoré sú súčasťou reakčných látok. Napríklad:

Zn + 2H + → Zn 2 + + H2,

2 + 8hno 3 (konc.) \u003d Fe (NO 3) 3 + 5NO + 2H 2SO 4 + 2H20,

Prevažná väčšina chemických reakcií sa týka redoxu, hrajú mimoriadne dôležitú úlohu.

3. Reakcie ligandových výmeny.

Patrí medzi ne reakcie, počas ktorých sa elektronický pár prenesie na tvorbu kovalentnej väzby na mechanizme akceptorov darcovstva. Napríklad:

Cu (č. 3) 2 + 4NH 3 \u003d (č. 3) 2, \\ t

Fe + 5CO \u003d

Al (OH) 3 + NaOH \u003d.

Charakteristickým znakom ligandových výmenných reakcií je, že tvorba nových zlúčenín nazývaných komplexu, dochádza bez zmeny stupňa oxidácie.

4. Atómové reakcie molekulového metabolizmu.

Tento typ reakcie zahŕňa mnohé reakcie študované v organickej chémii prúdenej cez radikál, elektrický alebo nukleofilný mechanizmus.

Reverzibilné a ireverzibilné chemické reakcie

Uznávané takéto chemické procesy, ktorých výrobky sú schopné navzájom reagovať za rovnakých podmienok, v ktorých sa získajú tvorbou východiskových materiálov.

Pri reverzibilných reakciách sa rovnica zhotovená takto: \\ t

Dve opačne riadené šípy ukazujú, že za rovnakých podmienok sa vykonávajú priama aj reverzná reakcia súčasne.

CH 3 SOAM + C2H5 je to CH3 mydlo 2N 5 + H20.

Irreversliblely nazývame také chemické procesy, ktorých výrobky nie sú schopné navzájom reagovať na vytvorenie východiskových materiálov. Príkladmi ireverzibilných reakcií môžu byť rozkladom bertolovej soli pri zahrievaní:

2xlo 3 → 2XL + ZO 2,

alebo oxidácia kyslíka glukózy vzduchom:

C6 H12O6 + 6O 2 → 6SO 2 + 6N 2 O.

A klasifikačné ocele

- kvalita;

- chemické zloženie;

- vymenovanie;

- mikroštruktúra;

- silový.

Kvalita ocele

Chemickým zložením

Uhlíková oceľ trvalé nečistoty

Tabuľka 1.3.

Uhlíková oceľ

Legovanie prvky prísadyalebo prísady

Legovaná oceľ nízka zliatina (až 2,5% hmotn.) legovaný (od 2,5 do 10% hmotn.) a Špičkový "Chrome"

Menovaním ocele

Konštrukčný low- (alebo málo-) a stredne karbonistické.

Inštrumentálny Vysoký uhlík.

a (so špeciálnymi vlastnosťami - ).

a

a Zvýšená tepelná odolnosť filtrovanie oceľ.

Bežná kvalita

Konštrukčná oceľ,

Inštrumentálna oceľ

6) ložisko (guľôčkové ložiská) stať sa,

7) Vysokorýchlostná oceľ(vysoko zliatina, vysoko kvalitná inštrumentálna oceľ s vysokým obsahom volfrámu).

8) Automatické, t.j.zvýšená (alebo vysoká) spracovateľnosť, stať sa.

Analýza zloženia historicky zavedených značkovacích skupín ocelí ukazuje, že aplikované systémy označovania umožňujú kódovať päť klasifikačných funkcií, a to: kvalita, chemické zloženie, vymenovanie, stupeň oddanosti, \\ t ako aj metóda získavania polotovarov (Automatické alebo, v zriedkavých prípadoch, zlievaní). Spojenie značkovacích skupín a tried ocelí je znázornené spodnou časťou vývojového diagramu na obr.

Systém označovacích skupín, Pravidlá označovania a príklady oceľových pečiatok

Uhorský	Bežná kvalita
	Oceľ	Záručné dodávky	Značky
ALE	Chemickým zložením	CT0.	St1	ST2.	Stos	St4	Stl	Stóm
B.	mechanickými vlastnosťami	BST0.	Bst1	BST2.	Bstz	BST4.	Bst5	Bst6
V	o mechanických vlastnostiach a chemickom zložení	Východný	EMB1	Est2	Trať	Emb.4	Vajcia5	Embog
Podmienky uhlíka, WT. %	0,23	0,06-0,12	0,09-0,15	0,14-0,22	0,18-0,27	0,28-0,37	0,38-0,49
Kvalitná vysoká kvalita	Konštrukčný	Príklady značiek
Značka: dvojciferný počet stotín uhlíkového percenta + označenie stupňa oddanosti	05 08kP 10 15 18kP 20A 25PS ZOA 35 40 45 50 55 ... 80 85 Poznámky: 1) Absencia stupňa oddanosti znamená "SP"; 2) "A" na konci značky ukazuje, že oceľ - vysoká kvalita
Inštrumentálny	Značky
Značka: symbol "y" + číslo Desatiny percentuálneho podielu uhlíka	U7 U7A U8 U10 Y9 Y10 U12 Y12A
Legovaný	Vysoká kvalita vysokej kvality vysokej kvality	Konštrukčný	Príklady značiek
Značka: dvojciferný počet stotín uhlíkového percenta + symbol legálneho prvku + celé číslo	09G2 10XST 18G2AFPS 20X 40G 45KN 65С2VA 110G13L Poznámky: 1) číslica "1" ako ukazovateľ koncentrácie ≤ 1% hmotn. Dopingový prvok nie je nainštalovaný; 2) Značka 110g13L - jedna z mála, v ktorej je počet stotín uhlíkového percenta - trojmiestny
Inštrumentálny	Príklady značiek
Značka: Počet desatín oxidu uhličitého + symbol dopingového prvku+ celé číslo	ZKH2N2MF 4XV2C 5HNM 7X3 9KHVG X HP4 9X4MZF2AGST-W POZNÁMKA: 1) Číslo "10" ako index "desiatich desiatych" wt. 2) "-sh" na konci značky ukazuje, že oceľ je špeciálna kvalita, získaná, napríklad metódou elektroslakovointerpay (ale nielen)

Kvalitná oceľová oceľová oceľová oceľ

Špecifická oceľ tejto značkovej skupiny je označená dvojpísmenou kombináciou "ST" ktorý je kľúčom (systém-tvarovanie) vo vyššie uvedenej značkovacej skupine. Známky tejto skupiny sa na tomto symbolu okamžite rozpoznajú.

Za symbolom "Art" bez priestoru by malo byť číslo, ktoré indikujú číslomarks - OT «0» predtým "6".

Zvýšenie čísla značky zodpovedá rastu obsahu uhlíka v oceli, ale neuvádza jeho špecifickú hodnotu. Prípustné limity koncentrácie uhlíka v oceliach každej značky sú uvedené v tabuľke. 1.5. Obsah uhlíka B. ocels z uhličitej bežnej kvality nepresahuje 0,5% hmotn.% Takáto oceľová sú v tvare depektu v štruktúrnom kritériu, a to znamená konštrukčný účel.

Po obrázku nasleduje jeden z troch písmen: "KP", "PS", "SP", - ukazuje stupeň deoxidice.

Pred symbolom "ST", veľké písmená "A", "B" alebo "B" alebo nemusia byť žiadne znaky. Týmto spôsobom informácie o príslušenstve ocele na jeden z tzv. "Skupiny dodáva": A, Balebo V- V závislosti od toho, ktorý z normalizovaných ukazovateľov začal dodávateľ zaručiť.

Oceľová skupina ALEdodáva sa so zárukou chemického zloženia, alebo danej GOST prípustné hodnoty koncentrácie uhlíka a nečistôt. List "A" často v značke nie je vložený a jeho neprítomnosť predvolenýznamená záruku chemického zloženia. Oceľový spotrebiteľ, bez informácií o mechanických vlastnostiach, ich môže tvoriť vhodným tepelným spracovaním, voľba spôsobov, ktoré vyžaduje znalosť chemického zloženia.

Oceľová skupina B. Dodáva sa so zárukou požadovaných mechanických vlastností. Spotrebiteľ z ocele môže určiť jeho optimálne použitie v štruktúrach podľa známych vlastností mechanických vlastností bez predchádzajúceho tepelného spracovania.

Oceľová skupina Vdodáva sa so zárukou chemického zloženia a mechanických vlastností. Spotrebiteľom, najmä na vytvorenie zváraných štruktúr. Znalosť mechanických vlastností vám umožní predpovedať správanie zaťaženého dizajnu v zónach ďaleko od zvarov, a znalosť chemickej služby umožňuje predvídať a v prípade potreby správne tepelné spracovanie mechanické vlastnosti zvarov vlastne.

Príklady záznamov o značkách uhlíková oceľ bežnej kvality Vyzerať takto: Veľvyslanectvo, BST6SP, St1kp .

Ložisková oceľ

Oceľ pre ložiská majú vlastné označenie, pre ich určený účel tvoria špeciálnu skupinu konštrukčný Oceľ, aj keď v zložení a vlastnostiach sú blízko inštrumentálnej stolice. Termín "guľkové ložiská" definuje ich úzku cieľovú oblasť - valcovacie ložiská (nielen gule, ale aj valčeka a ihlou). Pre jeho označenie bolo navrhnuté skratka "SHX" - guľôčkový chróm- nasleduje číslo desatiny záujmu stredná koncentrácia chróm. Z predtým známych stupňov sa pri používaní CHH15 použili SHX6, SHS9 a SHH15. Rozdiel medzi guľôčkovými ložiskami z podobného inštrumentácie - vo prísnejších požiadaviek na počet nekovových inklúzií a jednotnosti distribúcie karbidov v mikroštruktúre.

Zlepšenie ocele SHH15 zavedením ďalších legujúcich prísad (silikón a mangán) do nej) zvláštne ovplyvnilo šírenie - distribúcia Špecifický Systém neskorších pravidiel na označenie zliatinových prvkov v zložení legovaných ocelí: \\ t SHCH15SG, SHH20SG.

Filtračná oceľ

Filmové ocele sú špeciálne označené počiatočným písmenom ruskej abecedy "P" zodpovedajúce prvého zvuku v anglickom slove rýchle - rýchle, rýchle. Ďalej nasleduje celé číslo volfrámu. Ako už bolo spomenuté, najbežnejšia značka vysokorýchlostnej ocele bola P18.

V súvislosti s nedostatkom a vysoko nákladným volfrámom sa uskutočnil prechod na tolframolibdane oceľ P6M5 bez dusíka a p6Am5 s dusíkom. Podobne ako ložiskové stoličky, vyskytla fúzia (druh "hybridizácie") dvoch označovacích systémov. Vývoj a vývoj nových vysokorýchlostných ocelí s kobaltom a vanádom obohateným arzenálom "hybridných" značiek: p6AM5F3, R6M4K8, 11Р3AM3F2 - A tiež viedli k vzniku všeobecne rozmazaných vysokorýchlostných ocelí, ktoré sú označené a v špecifickom systéme (P0M5F1, P0M2F3), a plne v novom - 9x6m3f3Agst-sh, 9x4m3f2AGST-SH.

Klasifikácia Castunov

Odliatky sa nazývajú železné zliatiny s uhlíkom, ktoré majú viac ako 2,14% hmotn.

Liatina sa vypláca prerozdeľovaniu na oceľ (redistribúcia), aby sa vytvorili železničné zliatiny, ktoré hrajú úlohu legovania prísady, ako aj high-tech zliatiny na získanie odliatkov (zlievarenských).

Uhlík môže byť v liatine železa vo forme dvoch vysokých uhlíkových fáz - cementit (Fe 3c) a grafit, a niekedy súčasne vo forme cementu a grafitu. Liatina, v ktorej je prítomný len cementit, dáva ľahkú brilantnú flbour, a preto sa volá biely. Prítomnosť grafitu dáva žiaru zo železnej sivej. Nie všetky liatiny s grafitom sa však vzťahuje na triedu tzv. šedýhrad. Medzi bielymi a šedými liatinovými loďami triedy polovica Hrad.

Polovica Odliatky sa nazývajú liatinové železo, v štruktúre, z ktorých napriek grafitizácii, aspoň čiastočne konzervovaný cementit aslant, a to znamená, že existuje aktívne icerit - má špecifický vzhľad eutektický konštrukčný komponent.

Na šedýodliatky sú priťahované, v ktorých cementitída Icebritu sa úplne rozišla, a druhý sa nestal v štruktúre. Grey liatina pozostáva z grafitové inklúzie a kovová základňa. Táto kovová báza je perlit (eutectoid), ferito-perlit (dupteteidoid) alebo feritické (malé uhlíkové) oceľ. Špecifikovaná sekvencia druhov kovovej základne sivej železa zodpovedá rastúcemu stupňu cementového rozpadu, ktorý je súčasťou perlitu.

Zníženie liatiny

Príklady značiek: ACS-1, AHS-2, ACS-3.

Špeciálne zliatinové tepelne odolné, odolný voči korózii a tepluvzdorný liatina:

Príklady stupňov špeciálneho sivého liatiny

Klasifikácia a označenie

kov-keramické zliatiny

Kovovo-keramické zliatiny sa nazývajú zliatiny vyrobené práškovou metalurgiou (kov-keramika) a pozostávajúc z karbidov žiaruvzdorných kovov: WC, tic, TAC, spojené plastovým kovovým zväzkom, najčastejšie s kobaltom.

V súčasnosti sa v Rusku vyrábajú pevné zliatiny troch skupín: tungsten, Titananolfram a Titatanhatalolfram- Obsahujúce ako balík kobalt.

Vzhľadom na vysoké náklady na volfrám sa vyvinuli pevné zliatiny, ktoré neobsahujú karbid volfrámu. Ako pevná fáza obsahujú len titanova karbid alebo titán karbonitrid - Ti (NC). Úloha plastového zväzku vykonáva matica Nickel-Molybdenum. Klasifikácia pevných zliatin je reprezentovaná blokovým diagramom.

V súlade s piatimi triedami kovovo-keramických zliatin, existujúce pravidlá označovania tvoria päť značkovacích skupín.

Volfrám (niekedy tolframokobalt) Pevné zliatiny

PRÍKLADY: VK3, VK6, VK8, VK10.

Titananovolframovy (niekedy Titanovolframocobal-toVA) pevné zliatiny

PRÍKLADY: T30K4, T5K6, T5K10, T5K12.

Titanhataloliframov (niekedy TITANANTA-TUNGSTENTRUMENTY) SOLIDOVÉ ZLOŽKY

PRÍKLADY: TT7K12, TT8K6, TT10K8, TT20K9.

Niekedy na konci značky prostredníctvom pomlčky, písmená alebo písmo, charakterizujúca disperziu častíc karbidov v prášku:

Klasifikácia zliatin pevných kovov

Zahraničné analógy niektorých domácich stupňov legovaných ocelí sú uvedené v tabuľke 1.1.

Tabuľka 1.1.

Zahraničné analógy viacerých domácich pečiatok legovaných ocelí

Rusko, GOST	Nemecko, DIN *	USA, ASTM *	Japonsko, LS *
15x	15cr3.		SCR415
40x	41SG4.		SSG440.
30xm	25SGMO4.		SSM430, SSM2.
12hg3a	14NICR10 **	–	SNC815.
20hmnm	21NISGM2.		SNSM220.
08x13.	X7CR1S **	410s.	Sus410s.
20x13.	X20sg13		SUS420J1
12x17	X8SG17	430 (51430 ***)	SUS430.
12x18n9	X12 SGNI8 9.		Sus302.
08x18n10t.	X10CRNITI18 9.	.321	SUS321.
10x13shu	X7CRA133 **	405 ** (51405) ***	SUS405 **
20x25N20C2	X15crnisi25 20.	30314,314	SS18, SUH310 **

* DIN (Deutsche Industrienorm), ASTM (American Societi pre testovacie materiály), JIS (japonský priemyselný štandard).

** oceľ blízko v zložení; *** SAE štandard

Charakteristika klasifikačných funkcií

A klasifikačné ocele

Moderné klasifikačné vlastnosti ocelí zahŕňajú:

- kvalita;

- chemické zloženie;

- vymenovanie;

- metalurgické znaky výroby;

- mikroštruktúra;

- tradičný spôsob vytvrdzovania;

- tradičný spôsob, ako získať predvalky alebo časti;

- silový.

Stručne opíšte každý z nich.

Kvalita oceleje určená predovšetkým v obsahu škodlivých nečistôt - síry a fosforu - a vyznačuje sa 4 kategóriami (pozri tabuľku 1.2).

Chemickým zložením Oceľ podmienečne rozdelená na uhlík (nezlučovanú) oceľ a zliatin.

Uhlíková oceľ Neobsahujú osobitne zadané legujúce prvky. Prvky obsiahnuté v uhlíkatej ocele, okrem uhlíka, patria k počtu tzv. trvalé nečistoty. Ich koncentrácia by mala byť v rámci limitov určených príslušnými štátnymi normami (GOST). Tabuľka 1.3. Uvádza sa spriemerované limitné hodnoty koncentrácie niektorých prvkov, čo umožňuje týmto prvkam vypúšťaniu nečistôt, a nie legujúce prvky. Špecifické limity nečistôt v uhlíkových stoličkách dávajú GOST.

Tabuľka 1.3.

Limitné koncentrácie určitých prvkov, ktoré im umožňujú, aby boli nečistoty nečistoty

Uhlíková oceľ

Legovanie prvkyniekedy nazývané legovanie prísadyalebo prísady, Najmä vstúpil do ocele, aby sa získala požadovaná štruktúra a vlastnosti.

Legovaná oceľ rozdelená úplnou koncentráciou legujúcich prvkov okrem uhlíka nízka zliatina (až 2,5% hmotn.) legovaný (od 2,5 do 10% hmotn.) a Špičkový (viac ako 10% hmotn.) Ak je obsah v poslednom železe najmenej 45% hmotn. Typicky, vstrekovaný dopingový prvok poskytuje z ľahkej ocele zodpovedajúci názov: "Chrome" - DOPED s chrómom, "silikón" - silikón, "chromokremmary" - chróm a kremík v rovnakom čase atď.

Okrem toho existujú aj zliatiny na báze železa, keď je zloženie železného materiálu menšie ako 45%, ale jeho viac ako akýkoľvek iný legujúci prvok.

Menovaním ocele rozdelené na štrukturálne a inštrumentálne.

Konštrukčnýoceľ sa považuje za výrobu rôznych častí strojov, mechanizmov a konštrukcií v strojárstve, stavebníctve a výrobe prístroja. Musí mať potrebnú pevnosť a viskozitu, ako aj v prípade potreby komplex špeciálnych vlastností (odolnosť proti korózii, paramagnetizmus atď.). Spravidla je konštrukčná oceľ low- (alebo málo-) a stredne karbonistické.Tvrdosť nie je pre nich rozhodujúca mechanická charakteristika.

Inštrumentálnynazývaná oceľ používaná na spracovanie materiálov s rezaním alebo tlakom, ako aj na výrobu meracieho prístroja. Musí mať vysokú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, trvanlivosti a rad ďalších špecifických vlastností, ako je tepelná odolnosť. Predpokladom na získanie vysokej tvrdosti je zvýšený obsah uhlíka, takže inštrumentálna oceľ, s vzácnou výnimkou, sú vždy Vysoký uhlík.

Vo vnútri každej skupiny existuje podrobnejšia divízia pre jeho zamýšľaný účel. Konštrukčná oceľ je rozdelená do stavebníctvo, strojová budova a oceľová špeciálna aplikácia (so špeciálnymi vlastnosťami - tepelné odolné, tepelne odolné, odolné voči korózii, non-magnetické).

Nástroje sú rozdelené do oceľ na rezanie náradia, opečiatkovaná oceľa oceľ pre meracie nástroje.

Všeobecná prevádzková vlastnosť inštrumentálnych ocelí je vysoká tvrdosť, ktorá poskytuje odolnosť voči deformačnému nástroju a oteru jeho povrchu. Zároveň je špecifická požiadavka prezentovaná na ocele pre rezací nástroj - udržiavať vysokú tvrdosť pri zvýšených teplotách (až 500 ... 600ºС), ktoré sa vyvíjajú v reznej hranici pri vysokých rýchlostiach rezania. Uvedená schopnosť ocele je nazývaná tepelná odolnosť (alebo redstomitivity). Podľa špecifikovaného kritéria je oceľ na rezné nástroje sily pre neplatné, semi odolné, tepelne odolnéa Zvýšená tepelná odolnosť. Posledné dve skupiny sú známe v technike filtrovanie oceľ.

Z lisovacích ocelí, okrem vysokej tvrdosti, je potrebná vysoká viskozita, pretože pečiatkový nástroj funguje za podmienok zaťaženia nárazov. Okrem toho sa môže počas dlhej práce uzdraviť, v kontakte s vyhrievanými kovovými medzerami. Preto by sa oceľ na razenie za tepla mala byť ohrievaná.

Oceľ pre merací nástroj Okrem vysokej odolnosti proti opotrebeniu, ktorý zabezpečí presnosť veľkosti v dlhej životnosti, musíte zaručiť stabilitu veľkosti nástrojov, bez ohľadu na teplotné podmienky prevádzky. Inými slovami, musia mať veľmi malú hodnotu koeficientu tepelnej rozťažnosti.