- Kemiallisen reaktion käsite
- Kemiallisten reaktioiden ominaispiirteet
- Kinetiikka
- Taikinan säilyttäminen
- Fyysiset muutokset ja / tai tilan muutokset
- Värivaihtoehdot
- Kaasujen vapautuminen
- Lämpötilan muutokset
- Kemiallisen reaktion osat
- Reagenssit ja tuotteet
- Reaktioväliaine
- Alukset tai reaktorit
- Kemiallisten reaktioiden tyypit
- - Hapettuminen-pelkistys (redox)
- Kuparin hapettuminen
- Rauta ja koboltti
- Jodi ja mangaani
- palaminen
- - Synteesi
- Ioniyhdisteet
- Koordinaatio
- - Hajoaminen
- Luokan tulivuori
- - Siirtymä
- Vedystä
- Metalleista ja halogeeneista
- - Kaasun muodostuminen
- - Metateesi tai kaksinkertainen siirtymä
- sademäärä
- Emäshappo
- Esimerkkejä kemiallisista reaktioista
- siirtymä
- neutraloituminen
- Kaksinkertainen vieritys
- redox
- Ratkaistu kemiallisten reaktioiden harjoituksia
- - Harjoitus 1
- - Harjoitus 2
- - Harjoitus 3
- Viitteet
Kemialliset reaktiot ovat kohteena kärsii muutokset järjestelyssä niiden atomien, ja kun kaksi ainetta ovat eri yhdisteitä tai yhteystietoja. Prosessissa tapahtuu muutoksia, jotka voidaan nähdä heti; kuten lämpötilan nousu, jäähdytys, kaasun muodostuminen, vilkkuva tai kiinteän aineen saostuminen.
Yleisimmät kemialliset reaktiot jäävät usein huomaamatta arjessa; tuhansia niistä suoritetaan kehossamme. Toiset ovat kuitenkin näkyvämpiä, koska voimme tehdä niistä keittiössä valitsemalla oikeat välineet ja ainesosat; esimerkiksi sekoittamalla ruokasoodaa etikan kanssa, sulattamalla sokeri vedessä tai hapantamalla punakaali mehu.
Leivosoodan ja etikan reaktio on esimerkki toistuvasta kemiallisesta reaktiosta ruoanlaitossa. Lähde: Kate Ter Haar (https://www.flickr.com/photos/katerha/5703151566)
Laboratorioissa kemiallisista reaktioista tulee yleisempiä ja yleisempiä; ne kaikki esiintyvät dekantterilasiin tai Erlenmeyer-pulloihin. Jos heillä on jotain yhteistä, niin ei ole, että mikään niistä ei ole yksinkertainen, koska ne piilottavat törmäykset, linkin katkennukset, mekanismit, linkin muodostuminen, energia- ja kineettiset näkökohdat.
Kemialliset reaktiot ovat niin silmiinpistäviä, että harrastajat ja tutkijat, tietäen reagenssien toksikologian ja tietyt turvallisuustoimenpiteet, toistavat ne suuressa mittakaavassa kiehtovissa esittelytapahtumissa.
Kemiallisen reaktion käsite
Kemialliset reaktiot tapahtuvat, kun sidos (ioninen tai kovalentti) rikkoutuu, niin että sen paikalle muodostuu toinen; kaksi atomia tai joukko niitä lopettaa voimakkaan vuorovaikutuksen uusien molekyylien tuottamiseksi. Tämän ansiosta voidaan määrittää yhdisteen kemialliset ominaisuudet, reaktiivisuus, stabiilisuus sen kanssa, mitä se reagoi.
Sen lisäksi, että ne ovat vastuussa kemiallisista reaktioista, joita asia muuttuu jatkuvasti ilman, että atomiin kohdistuu muutoksia, ne selittävät yhdisteiden syntymistä, koska tunnemme ne.
Sidosten rikkoutumiseen tarvitaan energiaa, ja kun sidokset muodostuvat, se vapautuu. Jos absorboitunut energia on suurempi kuin vapautuva, reaktion sanotaan olevan endoterminen; meillä on ympäristön jäähdytys. Jos vapautuva lämpö on korkeampaa kuin absorboitunut, niin se on eksoterminen reaktio; ympäristö lämmitetään.
Kemiallisten reaktioiden ominaispiirteet
Kinetiikka
Molekyylien on teoriassa törmättävä keskenään kantaen mukanaan tarpeeksi kineettistä energiaa sidoksen katkeamisen edistämiseksi. Jos niiden törmäykset ovat hitaita tai tehottomia, vaikutus kemialliseen reaktioon on kineettinen. Tämä voi tapahtua joko aineiden fysikaalisten tilojen tai niiden geometrian tai rakenteen avulla.
Siten aine muuttuu reaktiossa absorboimalla tai vapauttamalla lämpöä, samalla kun se käy läpi törmäyksiä, jotka edistävät tuotteiden muodostumista; kemiallisen reaktion tärkeimmät komponentit.
Taikinan säilyttäminen
Massan säilyttämislain takia kokoonpanon kokonaismassa pysyy vakiona kemiallisen reaktion jälkeen. Siten kunkin aineen yksittäisten massojen summa on yhtä suuri kuin saadun tuloksen massa.
Fyysiset muutokset ja / tai tilan muutokset
Kemiallisen reaktion esiintymiseen voi liittyä komponenttien tilan muutos; ts. materiaalin kiinteän, nestemäisen tai kaasumaisen tilan variaatio.
Kaikkiin tilamuutoksiin ei kuitenkaan liity kemiallista reaktiota. Esimerkiksi: jos vesi haihtuu lämmön vaikutuksesta, tämän tilanmuutoksen jälkeen syntyvä vesihöyry on edelleen vettä.
Värivaihtoehdot
Kemiallisesta reaktiosta johtuvien fysikaalisten ominaisuuksien joukossa reagenssien värimuutos verrattuna lopputuotteen väriin erottuu.
Tämä ilmiö on havaittavissa, kun tarkkaillaan metallien kemiallista reaktiota hapen kanssa: kun metalli hapettuu, se muuttaa tyypillistä väriään (kulta tai hopea tapauskohtaisesti) kääntämään punertavan oranssia sävyä, joka tunnetaan ruosteena.
Kaasujen vapautuminen
Tämä ominaisuus ilmenee kupli- na tai tiettyjen hajujen päästöinä.
Yleensä kuplat ilmestyvät seurauksena nesteen altistamiselle korkeille lämpötiloille, mikä lisää reaktiossa olevien molekyylien kineettisen energian lisääntymistä.
Lämpötilan muutokset
Jos lämpö on kemiallisen reaktion katalysaattori, lämpötilassa tapahtuu muutos lopputuotteessa. Siksi prosessissa tapahtuva lämmön syöttö ja lähtö voi myös olla ominaista kemiallisille reaktioille.
Kemiallisen reaktion osat
Reagenssit ja tuotteet
Kaikkia kemiallisia reaktioita edustaa tyypin yhtälö:
A + B → C + D
Missä A ja B ovat reagensseja, kun taas C ja D ovat tuotteita. Yhtälö kertoo meille, että atomi tai molekyyli A reagoi B: n kanssa tuottamaan tuotteita C ja D. Tämä on peruuttamaton reaktio, koska reagenssit eivät voi jälleen olla peräisin tuotteista. Toisaalta alla oleva reaktio on palautuva:
A + B <=> C + D
On tärkeää korostaa, että reagenssien (A + B) massan on oltava yhtä suuri kuin tuotteiden massa (C + D). Muuten taikina ei säilyisi. Samoin tietyn elementin atomien lukumäärän on oltava sama ennen nuolta ja sen jälkeen.
Nuolen yläpuolella on osoitettu joitain erityisiä reaktion eritelmiä: lämpötila (Δ), ultraviolettisäteilyn esiintyvyys (hv) tai käytetty katalyytti.
Reaktioväliaine
Elämän ja kehossa tapahtuvien reaktioiden suhteen reaktioväliaine on vesipitoinen (ac). Kemialliset reaktiot voivat kuitenkin tapahtua missä tahansa nestemäisessä väliaineessa (etanolissa, jääetikkahapossa, tolueenissa, tetrahydrofuraanissa jne.), Kunhan reagenssit ovat hyvin liuenneet.
Alukset tai reaktorit
Ohjatut kemialliset reaktiot tapahtuvat astiassa, olipa se yksinkertainen lasitavara, tai ruostumattoman teräksen reaktorissa.
Kemiallisten reaktioiden tyypit
Kemiallisten reaktioiden tyypit perustuvat siihen, mitä tapahtuu molekyylitasolla; mitkä sidokset rikkoutuvat ja kuinka atomit lopulta yhdistyvät. Samoin otetaan huomioon, saavatko vai häviävätkö lajit elektroneja; vaikka sitä tapahtuu useimmissa kemiallisissa reaktioissa.
Tässä selitämme esiintyvät erityyppiset kemialliset reaktiot.
- Hapettuminen-pelkistys (redox)
Kuparin hapettuminen
Patinan esimerkissä tapahtuu hapettumisreaktio: metallinen kupari menettää elektroneja hapen läsnä ollessa muuttuakseen vastaavaksi oksidiksi.
4Cu (t) + O 2 (g) => Cu 2 O (s)
Kupari (I) oksidi hapettuu edelleen kupari (II) oksidiksi:
2Cu 2 O (t) + O 2 => 4CuO (s)
Tämän tyyppinen kemiallinen reaktio, jossa lajit lisäävät tai vähentävät niiden hapettumislukua (tai tilaa), tunnetaan hapetus- ja pelkistysredox-reaktioina.
Metallinen kupari, jonka hapetustila on 0, menettää ensin yhden elektronin ja sitten toisen (hapettuu), kun taas happi pysyy (pelkistää):
Cu => Cu + + e -
Cu + => Cu 2+ + e -
O 2 + 2e - => 2O 2-
Elektronien voitto tai häviö voidaan määrittää laskemalla atomien hapetuslukut niiden tuloksena olevien yhdisteiden kemiallisissa kaavoissa.
Cu 2 O, tiedetään, että koska se on oksidi, se on O 2- anioni, niin pitää maksut neutraloidaan, kummankin kupari atomit on oltava +1 maksu. Hyvin samanlainen tapahtuu CuO: n kanssa.
Kupari hapettuessaan saa positiivisia hapetuslukuja; ja hapetettava pelkistettävä negatiivisten hapettumislukujen määrä.
Rauta ja koboltti
Lisäesimerkkejä redox-reaktioista esitetään alla. Lisäksi tehdään lyhyt kommentti ja hapetuslukujen muutokset tarkennetaan.
FeCI 2 + CoCI 3 => FeCI 3 + CoCI 2
Jos hapetuslukut lasketaan, on huomattava, että Cl: n arvot pysyvät vakioarvolla -1; ei niin, Faith and Co.: n kanssa
Ensi silmäyksellä rauta on hapettunut, kun taas koboltti on vähentynyt. Mistä tiedät? Koska rauta nyt vuorovaikutuksessa ei kahdella Cl anionien - mutta jossa on kolme, klooriatomi (neutraali) on enemmän elektronegatiivinen kuin rauta ja koboltti. Toisaalta koboltille tapahtuu päinvastoin: se menee vuorovaikutuksesta kolmen Cl - kahden kanssa.
Jos yllä oleva päätelmä ei ole selvä, kirjoitamme sitten elektronien nettosiirron kemialliset yhtälöt:
Fe 2+ => Fe 3+ + e -
Co 3+ + e - => Co 2+
Siksi Fe 2+ hapetetaan, kun taas Co 3+ pelkistyy.
Jodi ja mangaani
6KMnO 4 + 5KI + 18HCl => 6MnCl 2 + 5KIO 3 + 6KCl + 9H 2 O
Yllä oleva kemiallinen yhtälö voi vaikuttaa monimutkaiselta, mutta se ei ole. Kloori (Cl -) ja happi (O 2) kokevat elektroniensa voiton tai menetyksen. Jodi ja mangaani, kyllä.
Kun otetaan huomioon vain jodin ja mangaanin yhdisteet, meillä on:
KI => KIO 3 (hapettumisluku: -1 - +5, häviää kuusi elektronia)
KMnO 4 => MnCl 2 (hapettumisluku: +7 - +2, saa viisi elektronia)
Jodi hapettuu, kun taas mangaani pelkistyy. Kuinka tietää tekemättä laskelmia? Koska jodi siirtyy kaliumista vuorovaikutukseen kolmen hapen kanssa (enemmän sähköä negatiivinen); ja mangaani puolestaan menettää vuorovaikutuksen hapen kanssa ollakseen kloorin kanssa (vähemmän sähköä negatiivinen).
KI ei voi kadottaa kuutta elektronia, jos KMnO 4 saa viisi; siksi elektronien lukumäärän on oltava tasapainossa yhtälössä:
5 (KI => KIO 3 + 6e -)
6 (KMnO 4 + 5e - => MnCl 2)
Joka johtaa 30 elektronin nettosiirtoon.
palaminen
Palaminen on voimakasta ja energistä hapettumista, jossa valo ja lämpö vapautuvat. Yleensä tämäntyyppisessä kemiallisessa reaktiossa happi osallistuu hapettavaksi tai hapettavaksi aineeksi; pelkistävä aine on polttoaine, joka palaa päivän päätteeksi.
Missä on tuhkaa, siellä oli palamista. Ne koostuvat pääosin hiilestä ja metallisista oksidista; vaikka sen koostumus riippuu loogisesti siitä, mikä polttoaine oli. Alla on esimerkkejä:
C (s) + O 2 (g) => CO 2 (g)
2CO (g) + O 2 (g) => 2CO 2 (g)
C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) => 3CO 2 (g) + 4H 2 O (g)
Jokainen näistä yhtälöistä vastaa täydellisiä palamisia; toisin sanoen kaikki polttoaine reagoi ylimääräisen hapen kanssa sen täydellisen muutoksen takaamiseksi.
Samoin on huomattava, että CO 2 ja H 2 O ovat pääasialliset kaasumaiset tuotteet hiilipitoisten kappaleiden palaessa (kuten puu, hiilivedyt ja eläinkudokset). On väistämätöntä, että jonkin verran hiilen allotrooppia muodostuu riittämättömän hapen, samoin kuin vähemmän hapetettujen kaasujen, kuten CO ja NO, vuoksi.
- Synteesi
Synteesireaktion graafinen esitys. Lähde: Gabriel Bolívar.
Yllä oleva kuva osoittaa erittäin yksinkertaisen esityksen. Jokainen kolmio on yhdiste tai atomi, jotka liittyvät yhdeksi yhdisteeksi; kaksi kolmiota muodostavat suuntakuvan. Massat kasvavat ja tuotteen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat monta kertaa hyvin erilaisia kuin sen reagenssit.
Esimerkiksi vedyn palaminen (mikä on myös redox-reaktio) tuottaa vetyoksidia tai happihydridiä; tunnetaan paremmin nimellä vesi:
H 2 (g) + O 2 (g) => 2H 2 O (g)
Kun molemmat kaasut sekoittuvat korkeassa lämpötilassa, ne palavat tuottaen kaasumaista vettä. Lämpötilojen jäähtyessä höyryt kondensoituvat nestemäiseksi vedeksi. Useat kirjoittajat pitävät tätä synteesireaktiota yhtenä mahdollisena vaihtoehtona fossiilisten polttoaineiden korvaamiselle energian saamisessa.
HH- ja O = O-sidokset rikkoutuvat muodostaen kaksi uutta yksinkertaista sidosta: HOH. Vesi, kuten hyvin tiedetään, on ainutlaatuinen aine (romanttisen merkityksen ulkopuolella), ja sen ominaisuudet ovat melko erilaisia kuin kaasumainen vety ja happi.
Ioniyhdisteet
Ioniyhdisteiden muodostuminen niiden elementeistä on myös esimerkki synteesireaktiosta. Yksi yksinkertaisimmista on ryhmien 1 ja 2 metallihalidien muodostuminen. Esimerkiksi kalsiumbromidin synteesi:
Ca (s) + Br 2 (l) => CaBr 2 (s)
Tämän tyyppisen synteesin yleinen yhtälö on:
M (s) + X 2 => MX 2 (s)
Koordinaatio
Kun muodostuvaan yhdisteeseen sisältyy metallinen atomi elektronisessa geometriassa, sanotaan sitten, että se on kompleksi. Komplekseissa metallit pysyvät kiinnittyneinä ligandeihin heikoilla kovalenttisilla sidoksilla, ja ne muodostuvat koordinaatioreaktioiden kautta.
Sinulla on esimerkiksi 3+ -kompleksi. Tämä muodostuu, kun Kr 3+ kationi on läsnä ollessa ammoniakin molekyylien, NH 3, jotka toimivat kromi ligandien:
Op 3+ + 6NH 3 => 3+
Tuloksena oleva kromimetallikeskuksen ympärillä oleva koordinaatioktaaedri on esitetty alla:
Koordinaatiokadéderi kompleksi. Lähde: Gabriel Bolívar.
Huomaa, että kromin 3+ -varaus ei ole neutraloitunut kompleksissa. Sen väri on violetti, ja siksi oktaaedri esitetään tällä värillä.
Jotkut kompleksit ovat mielenkiintoisempia, kuten tiettyjen entsyymien tapauksessa, jotka koordinoivat rauta-, sinkki- ja kalsiumatomia.
- Hajoaminen
Hajoaminen on synteesin vastakohta: yhdiste hajoaa yhdeksi, kahdeksi tai kolmeksi alkuaineeksi tai yhdisteeksi.
Esimerkiksi meillä on seuraavat kolme hajoamista:
2HgO (t) => 2HG (l) + O 2 (g)
2H 2 O 2 (l) => 2 H 2 O (l) + O 2 (g)
H 2 CO 3 (aq) => CO 2 (g) + H 2 O (l)
HgO on punertava kiinteä aine, joka hajoaa lämmön vaikutuksesta metallisiksi elohopeiksi, mustiksi nesteiksi ja happeiksi.
Vetyperoksidia tai vetyperoksidia hajoaa, jolloin muodostuu nestemäistä vettä ja happea.
Ja hiilihappo puolestaan hajoaa hiilidioksidiksi ja nestemäiseksi vedeksi.
"Kuivempi" hajoaminen on metallikarbonaattien kärsimää:
CaCO 3 (s) => CaO (s) + CO 2 (g)
Luokan tulivuori
Ammoniumdikromaattitulkan palaminen. Lähde: Наталия
Hajoamisreaktion, jota on käytetty kemian luokissa on lämpöhajoaminen ammoniumdikromaatti, (NH 4) 2 Kr 2 O 7. Tämä syöpää aiheuttava oranssi suola (joten sitä on käsiteltävä erittäin huolellisesti) palaa vapauttaen paljon lämpöä ja tuottaa vihreää kiinteää kromioksidia, Cr 2 O 3:
(NH 4) 2 Kr 2 O 7 (t) => Kr 2 O 3 (s) + 4H 2 O (g) + N 2 (g)
- Siirtymä
Siirtymisreaktion graafinen esitys. Lähde: Gabriel Bolívar.
Siirtymisreaktiot ovat eräänlainen redox-reaktio, jossa yksi elementti syrjäyttää toisen yhdisteessä. Siirtynyt elementti lopulta vähentää tai saada elektronia.
Yllä olevan yksinkertaistamiseksi yllä oleva kuva näytetään. Ympyrät edustavat elementtiä. On havaittu, että limevihreä ympyrä syrjäyttää sinisen, jääden ulkopuolelle; mutta ei vain, mutta sininen ympyrä kutistuu prosessissa ja limevihreä hapettuu.
Vedystä
Esimerkiksi meillä on seuraavat kemialliset yhtälöt paljastaaksesi edellä selitetyn:
2al (t) + 6HCl (aq) => AICI 3 (aq) + 3H 2 (g)
Zr (t) + 2H 2 O (g) => ZrO 2 (s) + 2H 2 (g)
Zn (s) + H 2 SO 4 (aq) => ZnSO 4 (aq) + H 2 (g)
Mikä on syrjäytynyt elementti näille kolmelle kemialliselle reaktiolle? Vety, joka pelkistetään molekyylistä vetyä, H 2; se siirtyy hapetuslukemasta +1 arvoon 0. Huomaa, että metallit alumiini, zirkonium ja sinkki voivat syrjäyttää vetyhapot hapoissa ja vedessä; kun taas kupari, ei hopea tai kulta, ei voi.
Metalleista ja halogeeneista
Samoin on olemassa nämä kaksi lisäsiirtoreaktiota:
Zn (s) + CuSO 4 (aq) => Cu (s) + ZnSO 4 (aq)
Cl 2 (g) + 2NaI (aq) => 2NaCl (aq) + I 2 (s)
Ensimmäisessä reaktiossa sinkki syrjäyttää vähemmän aktiivisen metallikuparin; sinkki hapettuu samalla kun kuparia pelkistetään.
Toisaalta toisessa reaktiossa kloori, jodista reaktiivisempi alkuaine, syrjäyttää viimeksi mainitun natriumsuolassa. Tässä se on päinvastoin: reaktiivisin elementti vähenee hapettamalla siirretty elementti; siksi kloori vähenee hapettamalla jodia.
- Kaasun muodostuminen
Reaktioissa voitiin nähdä, että useat niistä tuottivat kaasuja, ja siksi myös tulevat tämän tyyppiseen kemialliseen reaktioon. Samoin edellisen osan reaktioita, vedyn syrjäyttämisen aktiivisella metallilla, pidetään kaasun muodostumisreaktioina.
Jo mainittujen lisäksi, esimerkiksi metyylisulfidit, vapauttavat rikkivetyä (joka haisee kuin mätäneiltä munilta), kun suolahappoa lisätään:
Na 2 S (t) + 2HCI (aq) => 2NaCl (aq) + H 2 S (g)
- Metateesi tai kaksinkertainen siirtymä
Kaksoissiirtoreaktion graafinen esitys. Lähde: Gabriel Bolívar.
Metateesissä tai kaksoissiirtoreaktiossa tapahtuu kumppanien muutos ilman elektroninsiirtoja; toisin sanoen sitä ei pidetä redox-reaktiona. Kuten yllä olevasta kuvasta voidaan nähdä, vihreä ympyrä katkaisee yhteyden tummansinisen kanssa linkittääkseen vaaleansiniselle ympyrälle.
sademäärä
Kun yhden kumppanin vuorovaikutukset ovat riittävän vahvoja nesteen liukenemisvaikutuksen poistamiseksi, saadaan sakka. Seuraavat kemialliset yhtälöt edustavat saostumisreaktioita:
AgNO 3 (aq) + NaCI (aq) => AgCI (s) + NaNO 3 (aq)
CaCI 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) => CaCO 3 (s) + 2NaCl (aq)
Ensimmäisessä reaktiossa, Cl - syrjäyttää NO 3 - muodostamaan hopeakloridi, AgCI, joka on valkoinen sakka. Ja toisessa reaktiossa, CO 3 2- syrjäyttää Cl - kalsiumkarbonaatin saostamiseksi.
Emäshappo
Ehkä tunnetuin metateesireaktioista on happo-emäksen neutralointi. Lopuksi, kaksi happo-emäsreaktiota esitetään esimerkkeinä:
HCI: a (aq) + NaOH: lla (aq) => NaCI (aq) + H 2 O (l)
2HCI (aq) + Ba (OH) 2 (aq) => BaCI 2 (aq) + 2H 2 O (l)
OH - syrjäyttää Cl - muodostaen vesi- ja kloridisuoloja.
Esimerkkejä kemiallisista reaktioista
Alla ja alla mainitaan joitain kemiallisia reaktioita vastaavilla yhtälöillä ja huomautuksilla.
siirtymä
Zn (t) + AgNO 3 (aq) → 2Ag (s) + Zn (NO 3) 2 (aq)
Sinkki syrjäyttää hopean nitraattisuolassa: se vähentää sen Ag +: sta Ag: ksi. Seurauksena metallihopea alkaa saostua väliaineessa, jota havaitaan mikroskoopin alla kuin hopeapuita, joissa ei ole lehtiä. Toisaalta nitraatti yhdistyy saatujen Zn 2+ -ionien kanssa sinkkinitraatiksi.
neutraloituminen
CaCO 3 (s) + 2HCI (aq) → CaCI 2 (aq) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
Kloorivetyhappo neutraloi kalsiumkarbonaattisuolan tuottamaan suolaa, kalsiumkloridia, vettä ja hiilidioksidia. CO 2 kuplii ja havaitaan vedessä. Tämä kuplinta saadaan myös lisäämällä HCl: tä kalkki- ja munankuoriin, joissa on runsaasti CaC03: a.
NH 3 (g) + HCI: ää (g) → NH 4: lla (s)
Tässä toisessa reaktiossa HCl-höyryt neutraloivat kaasumaisen ammoniakin. Ammoniumkloridisuolaa, NH 4 Cl, muodot vaaleahkon savu (alempi kuva), koska se sisältää erittäin hieno hiukkaset ilmassa.
Ammoniumkloridin muodostumisreaktio. Lähde: Adam Rędzikowski
Kaksinkertainen vieritys
AgNO 3 (aq) + NaCI (aq) → AgCI (s) + NaNO 3 (aq)
Kaksinkertaisen siirtymän reaktiossa tapahtuu "kumppanien" vaihto. Hopea vaihtaa kumppaneita natriumin kanssa. Tuloksena on, että uusi suola, hopeakloridi, AgCl, saostuu maitomaisena kiinteänä aineena.
redox
Lämpö, ääni ja sininen valo vapautuvat Barking Dog -kemiallisessa reaktiossa. Lähde: Maxim Bilovitskiy Wikipedian kautta.
Redox-reaktioita on lukemattomia. Yksi vaikuttavimmista on Barkin Dog:
8 N 2 O (g) + 4 CS 2 (l) → S 8 (s) + 4 CO 2 (g) + 8 N 2 (g)
Kolmen vakaan tuotteen muodostuessa vapautuva energia on niin suuri, että syntyy sinertävä salama (ylempi kuva) ja tuotettujen kaasujen (CO 2 ja N 2) aiheuttama huomattava paineen nousu.
Ja myös kaikkeen tähän liittyy erittäin kova ääni, joka muistuttaa koiran haukkumista. Tuotettu rikki, S 8, peittää putken sisäseinämät keltaisella värillä.
Mikä laji pelkistyy ja mikä hapetetaan? Yleensä elementeillä on hapetusluku 0. Siksi tuotteissa olevan rikin ja typen on oltava lajeja, jotka ovat saaneet tai menettäneet elektroneja.
Rikki hapettunut (kadonneet elektronit), koska sillä oli hapetusluku -2 CS 2: ssa (C 4+ S 2 2):
S 2- → S 0 + 2e -
Vaikka typpi pelkistyi (syntyi elektroneja), koska sen hapetusluku oli +1 N 2 O: ssa (N 2 + O 2):
2N + + 2e → N 0
Ratkaistu kemiallisten reaktioiden harjoituksia
- Harjoitus 1
Mikä suola saostuu seuraavassa reaktiossa vesipitoisessa väliaineessa?
Na 2 S (aq) + FeSO 4 (aq) → ¿?
Yleensä kaikki sulfidit, lukuun ottamatta alkalimetallien ja ammoniumin kanssa muodostettuja, saostuvat vesipitoisessa väliaineessa. Siellä on kaksinkertainen siirtymä: rauta sitoutuu rikkiin ja natrium sulfaattiin:
Na 2 S (aq) + FeSO 4 (aq) → FeS (t) + Na 2 SO 4 (aq)
- Harjoitus 2
Mitä tuotteita saamme seuraavasta reaktiosta?
Cu (NO 3) 2 + Ca (OH) 2 → ¿?
Kalsiumhydroksidi ei liukene kovinkaan veteen; mutta kuparinitraatin lisääminen auttaa liukenemaan sen, koska se reagoi muodostaen vastaavan hydroksidin:
Cu (NO 3) 2 (aq) + Ca (OH) 2 (aq) → Cu (OH) 2 (s) + Ca (NO 3) 2 (aq)
Cu (OH) 2 on heti tunnistettavissa siniseksi saostumaksi.
- Harjoitus 3
Mitä suolaa tuotetaan seuraavassa neutralointireaktiossa?
Al (OH) 3 (s) + 3HCI (aq) →?
Alumiinihydroksidi käyttäytyy kuin emäs reagoidessa suolahapon kanssa. In happo-emäs (Bronsted-Lowry) neutralointireaktio, vesi muodostaa aina, joten toinen tuote on alumiinikloridia, AICI 3:
AI (OH) 3 (s) + 3HCI (aq) → AICI 3 (aq) + 3H 2 O
Tällä kertaa AICI 3 ei saostu, koska se on suola (jossain määrin) liukenee veteen.
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
- Ana Zita. (18. marraskuuta 2019). Kemialliset reaktiot. Palautettu osoitteesta: todamateria.com
- Kashyap Vyas. (23. tammikuuta 2018). 19 viileitä kemiallisia reaktioita, jotka todistavat tieteen olevan kiehtovaa. Palautettu osoitteesta: intressingengineering.com
- BeautifulChemistry.net (toinen). Reaktio. Palautettu sivustosta: beautifulchemistry.net
- Wikipedia. (2019). Kemiallinen reaktio. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org