Что такое продукт реакции в химии: Реагенты и продукты реакции — задание. Химия, 8 класс.

Содержание

Продукты химической реакции и ее механизм

    Выше предполагалось, что лишь первичный продукт электродной реакции обладает электрохимической активностью и на катодной и анодной ветвях циклической кривой имеется по одному пику. Нередко, однако, вторичные продукты химических реакций также оказываются электро-активными, что приводит к появлению новых пиков на кривой и открывает дополнительные возможности для анализа механизма процесса. Так, на рис. 6.4 приведена кривая, характерная для процесса, описываемого следующими уравнениями реакции  [c.202]
    Скорость химических реакций. Знание скоростей химических реакций имеет научное и практическое значение, позволяет выяснить истинный механизм их протекания, а также экономическую эффективность получения различных продуктов. Химические реакции протекают с различными скоростями. Одни из них происходят очень быстро, почти мгновенно, например разложение взрывчатых веществ  
[c. 18]

    Идентификация соединений и качественный анализ стабильных продуктов химических реакций. При исследовании механизма химической реакции очень важно знать, какие вещества и в каких соотношениях образовались в результате реакции это дает ценную информацию о возможных путях протекания процесса, а также о промежуточных веществах. В этом отношении ИК-спектроскопия дополняет другие методы исследования. Особенно большую ценность представляет метод ИК-спектроскопии для обнаружения и идентификации различных веществ. Так, многие вещества (предельные углеводороды, олефины с несопряженной двойной связью) не поглощают в видимой и УФ-областях спектра, но дают характерные ИК-спектры. [c.211]

    Взаимосвязь между строением исходных веществ и продуктов-, химических реакций уже давно известна химикам-органикам. Но только сравнительно недавно стало развиваться представление о механизмах химических превращений. Понимание того, каким образом осуществляются реакции и какие факторы определяют их направление, — наиболее важное достижение в органической химии, имеющее большое значение и для биологии.

Хотя химия живой клетки иногда существенно отличается от обычной лабораторной реакции, нет никаких оснований считать, что типы реакций и факторы, влияющие на их протекание, различны для органической химии и биологии. Биохимики уже разгадали многие важные составляющие сложной картины процессов происходящих в клетке, и обнаруженные ими закономерности в целом хорошо согласуются с обычной реакционной способностью функциональных групп. [c.24]

    Термин фотохимия используется достаточно широко. Хотя фотохимия в основном рассматривает химические превращения при поглощении света, ряд физических процессов, не включающих каких-либо суммарных химических изменений, также относятся к области фотохимии например, такие процессы, как флуоресценция (когда свет испускается образцом, поглотившим излучение) или хемилюминесценция (когда продуктом химической реакции является излучение света), должны рассматриваться как фотохимические. Слово свет также используется достаточно произвольно, поскольку в процессах, идентифицируемых как фотохимические, участвует излучение гораздо более широкого диапазона длин волн, чем видимая область.

Длинноволновый предел, видимо, располагается в ближней инфракрасной области (около 2000 нм), а рассматриваемый диапазон простирается далеко в вакуумный ультрафиолет (см. примечание на с. 179) и лишь формально ограничивается длинами волн, при которых излучение становится заметно проникающим (рентгеновское излучение). Важным вопросом фотохимии является механизм участия возбужденных состояний атомов и молекул в изучаемых процессах. Очевидно, что изучение процессов поглощения или испускания света является делом спектроскописта в той же мере, что и фотохимика, и последний должен иметь по крайней мере общие знания в области спектроскопии. В то же время фотохимику 
[c.11]


    Химическая поляризация ядер (ХПЯ) — это явление неравновесной ориентации ядер в продуктах химических реакций. Оно проявляется в спектрах ядерного магнитного резонанса молекул, образующихся в ходе реакции, как аномально сильное поглощение или излучение. Первый случай соответствует положительной поляризации ядер, второй — отрицательной. Разработаны физические механизмы ориентации ядер и теория ХПЯ, а также применение этого явления для установления механизмов химических реакций. ХПЯ — новый метод детектирования радикалов и радикальных стадий, превосходящий по чувствительности метод электронного парамагнитного резонанса он позволяет устанавливать происхождение радикалов и молекул, идентифицировать элементарные стадии их образования, оценивать конкуренцию радикального и нерадикального путей реакции, определять времена жизни радикалов и их магнитные характеристики. 
[c.8]

    Об ОДНОМ возможном механизме закалки продуктов химических реакции в плазменной струе [c.167]

    Окисление углеводородов. В основе современных взглядов на механизм окисления лежит перекисная теория Баха-Энглера и представление о цепном характере окислительных процессов Семенова. Имеются отдельные работы, посвященные выяснению последовательности и механизмов образования отдельных стабильных продуктов окисления, причем метод меченых атомов позволил определить отношение скоростей ряда радикальных реакций окисления 91—94]. Многие вопросы, связанные с обнаружением неустойчивых промежуточных продуктов химических реакций были решены при помощи изотопного кинетического метода, разработанного М. Б. Нейманом [95]. 

[c.23]

    Метод известен сравнительно давно и получил распространение еще до того, как были разработаны прочие способы. Бурное развитие аналитической техники (хроматография, ИК- и ЯМР-спект-роскопия и др.) значительно повысило возможности метода, в связи с чем он широко применяется в последние годы. Сущность его зак.лючается в сопоставлении состава продуктов изучаемых электрохимических и соответствующих химических реакций, механизм которых достаточно строго установлен. Аппарат метода разработан главным образом для реакций, обсуждаемых далее, где он рассмотрен подробнее. [c.197]

    Теперь мы можем уточнить. наше определение механизма реакции с учетом представлений теории переходного состояния. Механизмом сложной реакции мы будем называть совокупность интермедиатов и переходных состояний, лежащих на маршруте реакции.

Задача исследователя, изучающего механизм реакции, заключается в том, чтобы максимально подробно и точно описать их свойства (строение, распределение электронной плотности, стереохимию, энергии, взаимодействие с растворителем и т. д.). Изучение механизма реакции — это попытка описать превращение исходных веществ в продукты химической реакции с той же точностью и так же подробно, как структурная и электронная теория описывают исходные и конечные молекулы (П. Бартлетт) [164, с. 18]. [c.218]

    Рассмотрим применение метода для исследования динамической стереохимии и механизма конфигурационных переходов важных промежуточных продуктов химических реакций — енолят-анио- [c.235]

    Покрытия из парогазовой фазы образуются по механизмам конденсации и сорбции паров, отложения и сорбции продуктов химических реакций, непосредственного химического взаимодейст-ВИЯ поверхности субстрата с ак-  

[c.7]

    Водородные соединения углерода и ряда других элементов, представляющие вторую группу примесей, образуются в результате одновременно протекающих реакций восстановления примесей в реагентах. Третья группа примесей — это побочные продукты химической реакции, используемой при синтезе гидрида. Состав примесей третьей группы зависит от природы реагентов, а также от механизма и условий проведения реакции. Так, к примесям третьей группы в силане, полученном разложением силицида магния, относятся высшие силаны [12]. Побочными продуктами реакции диспропорционирования триэтоксисилана являются этилен, бутан, простые эфиры, тетраэтоксисилан. [c.71]

    Для сложной химической реакции механизм ее представляется некоторой последовательностью элементарных реакций (стадий) сложение которых даст стехиометрическое уравнение химической реакции (итоговое уравнение). При этом необходимо отличать исходные реагенты и конечные продукты реакции от промежуточных веществ. Последние входят только в уравнения стадий, но не в итоговые уравнения реакций. Реакция считается стационарной, если скорости образования и расходования промежуточных веществ близки между собой. 

[c.278]

    Появление в арсенале кинетики свободных радикалов и атомов в качестве высокоактивных промежуточных продуктов химических реакций необычайно расширило возможности познания и объяснения детального механизма химических превращений. Многие удивительные явления, непонятные с точки зрения классической химической кинетики, стали понятными в рамках цепной теории. Многие новые явления были предсказаны цепной теорией и обнаружены вслед за тем экспериментально. [c.117]


    Хаит Ю. Л., Об одном возможном механизме закалки продуктов химических реакций в плазменной струе, там же, стр. 167. 
[c.150]

    Сами понятия о механизме гетерогенно-каталитического процесса в известной мере неоднозначны. С одной стороны, с позиций механизма гетерогенного катализа любая реакция протекает через следующие стадии 1) массопередача реагентов из потока к внешнему слою катализатора 2) диффузия реагентов через поры внутрь зерна катализатора 3) адсорбция реагентов на твердой поверхности катализатора 4) химическая реакция между адсорбированными реагентами 5) десорбция продукта химической реакции с поверхности катализатора 6) диффузия продукта из пор катализатора 7) массопередача продукта с поверхности катализатора в поток. 1- г  [c.144]

    Механизм химических реакций при этих способах сжигания топлива существенно различается. В первом случае сгорание является следствием реакций, протекающих как во фронте пламени, так и в зоне непосредственного контакта свежей смеси с фронтом пламени. Пламя является своего рола реактором, в котором происходит химическое превращение горючей смеси в конечные продукты сгорания. Во втором случае горячее пламя возникает на завершающей стадии процесса горения. Основные химические реакции протекают в большом объеме смеси до момента появления пламени. В этом случае горячее пламя, естественно, не может оказывать влияния на протекающие в смеси предпламенные процессы.  

[c.113]

    Уменьшение кинетических сопротивлений химической реакции. Для максимального использования аппаратуры, в которой процесс проходит в кинетической области, нужно стараться снизить сопротивление химической реакции. Проявлением этих сопротивлений является энергетический барьер (см. раздел УП1), определяющий энергию активации. Понижение энергетического барьера, а следовательно, и уменьшение энергии активации позволяет ускорить реакцию. Этого можно достичь изменением пути перехода от исходных веществ к продуктам, т. е. изменением механизма реакции. Наиболее часто в этих целях используются катализаторы. [c.416]

    Первая из них — обычный процесс развития цепи, тогда как вторая включает процесс переноса цепи аллильным водородом. Если далее предположить, что получающийся (очень стойкий) аллильный радикал не способен начать другую цепь, но находится в системе до тех пор, пока не столкнется с другим радикалом, то подтверждаются наблюдаемые кинетические результаты. Прямого подтверждения механизма путем выделения из конечных продуктов реакции аллильных радикалов не получено, однако предположение, что обрыв процесса включает атаку на аллильный водород, подтверждается тем, что дейтерированный аллилацетат, СН2=СН—СО ОСОСНз, полимеризуется быстрее, чем аллилацетат, давая более высокомолекулярный полимер [16]. Такой изотопный эффект является хорошо разработанным методом доказательства, что разрыв отдельной связи является стадией, определяющей скорость химической реакции или продукты, образующиеся при этом. [c.131]

    Составляя программу на основе дан№ых, полученных иссле-дователями в предварительных опытах, объединенная группа решила, что для составления кинетической модели будет достаточно результатов пяти изотермических статических опытов. Эти данные были представлены на графиках изменения состава реакционной смеси во времени. Затем на основе первоначального изучения указанных данных группа системотехники установила характеристики, которые должны соблюдаться при любом предполагаемом механизме реакции, что сузило область исследования от многих возможных схем до двух наиболее вероятных. Эти схемы включают химические реакции дифференциальные уравнения, определяемые механизмом предположения относительно природы промежуточных продуктов и стехиометрические соотношения между реагентами.[c.37]

    Всякая химическая реакция слагается из ряда промежуточных процессов, в которых участвуют как молекулы исходных веществ, так и отдельные атомы, радикалы, ионы, возбужденные атомы или молекулы, возникающие при инициировании реакции н в ее ходе. Такие промежуточные процессы, протекающие в одну стадию, носят название элементарных химических процессов. Детальный механизм химических реакиий, т. е. все стадии, из которых они слагаются, в большинстве случаев неизвестен, так как очень трудно экспериментально обнаружить промежуточные, обычно малоустойчивые (с высокой реакционной способностью) продукты реакции. [c.60]

    Применение изотопов при исследовании механизма химических реакций дает возможность определять скорости образования и расходования промежуточных продуктов, выяснять последовательность образования промежуточных веществ, устана вливать вещества, образующиеся параллельно из одного и того же предщественника, а также выяснить, какие связи разрываются в процессе реакции. Причем для правильного рещения вопроса о кинетике необходимо располагать сведениями о протекающих в системе обменных реакциях. [c.376]

    Полное химическое уравнение указывает относительное количество реагентов и продуктов, участвующих в реакции. На атомном уровне оно указывает относительное количество атомов и молекул, принимающих участие в реакции. Однако оно не дает никаких сведений о механизме протекания реакции. Реакция может осуществляться в одну или несколько последовательно протекающих стадий, но и в том и в другом случае она описывается одинаковым общим химическим уравнением. Основываясь на полном химическом уравнении, можно рассчитать правильные относительные количества реагентов, предсказать количество образующихся продуктов, если реакция будет полностью завершена, а также решить, какой из реагентов имеется в избытке перед началом реакции. [c.99]

    Описанный механизм иллюстрирует два важных аспекта химических реакций незавершенность большинства реакций и необходимость использования катализатора. Не из каждой распадающейся молекулы неустойчивого промежуточного продукта образуется бромбензол многие молекулы распадаются, приводя снова к исходному реагенту. В результате большинства синтезов появляется смесь, в которой желаемый конечный продукт является лишь одним из компонентов (в лучшем случае главным) среди ряда возможных продуктов. Одна из проблем химического синтеза заключается в разработке таких способов и путей синтеза, которые максимально увеличивают выход желаемого продукта. Часто длинный обходной путь лучше очевидного одностадийного синтеза, если более сложный синтез приводит практически к единственному продукту. [c.303]

    Пусть известны (или постулируются) из теоретических посылок или результатов физико-химических измерений исходные реагенты, промежуточные вещества и продукты реакции, которые назовем молекулярными видами МР, I Требуется определить всевозможные элементарные химические реакции г = 1,. . ., Q, происходящие среди молекулярных видов, и построить на их основе системы гипотез о механизме протекания реакции.[c.22]

    Теперь можно сформулировать задачу синтеза вероятных механизмов протекания сложной химической реакции. Пусть известны априори исходные реактанты и конечные продукты заданной химической реакции. Пусть известны также типы промежуточных элементарных реакций, т. е. предполагается заданным класс промежуточных элементарных реакций. Допускаем при этом, что не все реакции из этого класса могут в действительности протекать в рассматриваемой реакционной системе. Полагаем далее, что сформулированы и совокупности эвристик, позволяющие установить запреты на превращение одного тина АМ в другой. Необходимо осуществить синтез многостадийных механизмов протекания сложной химической реакции и выбрать из них для последующей экспериментальной проверки те, которые не противоречат физико-химическому смыслу задачи. [c.177]

    Химические реакции подразделяют па элементарные (одностадийные) и сложные. При элементарной реакции в системе протекает только один процесс и уравнение реакции раскрывает ее механизм. Больщинство реакций (в том числе почти все изучаемые в курсе общей и неорганической химии) являются сложными и представляют суммарный результат нескольких элементарных процессов обычная запись этих реакций, как правило, не отражает их реальный механизм. Стадиями реакций могут быть не только химические процессы, но и, например, переход вещества из об-ьема фазы к ее границе, на которой протекает реакция, или перенос продуктов взаимодействия от этой поверхности в объем. Скорость подобных процессов определяется скоростью диффузии. [c.214]

    Для разработки мер по предупреждению взрывов при осуществлении новых ХТП должны быть изучены механизм и кинетика химических реакций условия образования и накопления промежуточных и побочных продуктов взрывоопасность всех продуктов интенсивность и равномерность отвода реакционного тепла, а также равномерность распределения реагирующих компонентов в аппарате роль температуры и давления, а также других факторов, на основании которых должны быть определены оптимальные технологические параметры ХТП, конструкции аппаратов, разработаны средства защиты и предупреждения взрывов.[c.25]

    В первом случае речь идет о получении новых продуктов (или известных более эффективными способами). Эта задача решается на основе знаний кинетики химических реакций, по существу, на молекулярном уровне с последующим привлечением экспериментальных данных для определения параметров и дискриминации конкурирующих механизмов реакций. Задача синтеза реакторного узла в основном заключается в обеспечении оптимальных [c.442]

    ГЛАВА XLIV. ПРОДУКТЫ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ И ЕЕ МЕХАНИЗМ [c.314]

    Наибольшее распространение получил метод косвенной индикации ПП по характеру стабильных продуктов микроэлектролиза. Сущность его заключается в сопоставлении состава продуктов изучаемых электрохим ических и соответствующих химических реакций, механизм которых достаточно строго установлен. [c.289]

    ЯМР-спектроскопия выгодно отличается от других физических методов исследования (ИК-, УФ-спектроскопии) тем, что в некоторых случаях позволяет непосредственно фиксировать образование промежуточных продуктов химических реакций (ионов, реакционных комплексов, сольватов и др. )- Следует, однако, отметить, что условия, в которых регистрируются спектры ЯМР промежуточных продуктов, нередко отличаются от условий реакции. В этих случаях при сравнении спектроскопичесйих и химических данных надо соблюдать некоторую осторожность. Несмотря на эти оговорки, применение метода ЯМР часто позволяет получить совершенно уникальные сведения о строении промежуточных продуктов, что избавляет от необходимости прибегать к различным гипотезам, часто весьма спекулятивного характера, для объяснения механизма процесса. [c.269]

    Нитросоединения принадлежат к числу первых и наиболее хорошо изученных объектов органической электрохимии. Однако применение спектроэлектрохимических методов и сульфолана как растворителя, стабилизирующего промежуточные ион-ради-кальные частицы, позволило получить некоторые новые сведения об электровосстановлении нитросоединений [32]. В этих условиях нитробензол давал одну одноэлектронную волну, а га-нитробен-зальдегид — две одноэлектронные, осложненные последующей химической реакцией. Механизм с промежуточным радикал-анионным продуктом был подтвержден моделированием реакций с помощью компьютера и специально разработанного метода дифференциальной обработки спектроэлектрохимических данных. Промежуточные продукты восстановления этих нитросоединений были предварительно изучены с помощью УФ- и ЭПР-спектроско-нии. Радикал-анион, образующийся в электрохимическом процессе при захвате одного электрона, имел в УФ-спектре характерную полосу при 464 нм (в диметилформамиде), описанную ранее другими исследователями, что облегчило его спектроэлектрохимическую индикацию на оптически прозрачном электроде площадью — 0,3 см , состоящем из платиновой пленки толщиной 15—30 нм, осажденной на кварцевой пластинке. На электрод накладывали потенциал, на несколько сот милливольт больший, [c.109]

    Путем исследования кинетики химической реакции с применением меченых атомов можно в ряде случаев непосредственно определить скорость образования и расходования любого промежуточного продукта, получающегося в сложной химической реакции, и тем самым судить о механизме этой реакции. Рассмотренная ниже методика решения указанной задачи была предюжена М. Б. Нейманом. Если в результате сложной химической реакции образуется промежуточный продукт X по схеме [c.377]

    Считается [109—118, 129], что при 7 2300 К, т. е. когда диссоциация продуктов сгорания мала, скорость распространения пламени определяется в основном механизмом передачи тепла из зоны химических реакций в свежую горючую смесь. При 7 2700 К механизм распространения пламени обеспечи- [c.128]

    Исходя из сложности задачи и общей стратегии декомпозиции проблема синтеза технологической схемы обычно подразделяется на ряд подпроблем, а именно синтез стадий химического превращения и выделения продуктов реакций. Помимо этого возникает задача рационального объединения источников и стоков энергии внутри схемы для снижения внешнего энергопотребления. Каждая из стадий достаточно специфична в силу различной природы решаемых вопросов (например, нельзя говорить о технологической схеме, пока не определен набор исходных реагентов, не установлен механизм химических реакций и не определены условия их протекания, обеспечивающие получение требуемых продуктов), поэтому после определения совокупности элементов технологической схемы (4. 39), возможно, в рамках отдельных подсистем необходимо  [c.144]


Продукты реакции — Справочник химика 21

    Оствальд удачно использовал эту идею в разработанной им теории катализа. Он показал, что образование промежуточного продукта в виде соединения с катализатором (см. разд. Катализ ) требует меньшей энергии активации, чем непосредственное образование конечных продуктов реакции. [c.120]

    В процессе Галла тяжелая бензиновая фракция нагревается в трубчатой печи до 750° при очень высоко скорости потока. При этом наблюдается значительное газообразование. Жидкая составпая часть продуктов реакции содержит 17—18% толуола, 18% бензола и 6% ксилолов. В настоящее время такой процесс в измененном виде и в условиях максимального ограничения коксообразовапия применяется в первую очередь для получения газообразных олефинов. Ароматические углеводороды при этом в известных условиях являются желательным побочным продуктом.[c.101]


    Увеличение объемов при п проливе газообразных парафиновых углеводородов. Если пропан в процессе пиролиза па 100% превращается в метан и этилен или в пропен и водород, то объем газа при этом увеличивается вдвое. Из 100 л пропана образуется 200 л продуктов реакции. Отсюда следует, что независимо от того, каково удельное значение реакций крекинга и дегидрирования, всегда образуется двойной объем продуктов реакции сравнительно с исходным. Прн 50%-ном превращении пропана из 100 л пропана образуется 150 л продуктов реакции. [c.51]

    Все сказанное выше о влиянии условий ведения процесса на выход отдельных продуктов реакции справедливо для некаталитического окисления парафиновых углеводородов в газовой фазе. Но в то же время существует процесс каталитического окисления бутана в жидкой фазе в присутствии растворителя, например уксусной кислоты, и катализаторов, как ацетат никеля, кобальта и марганца.[c.151]

    Однако простейшие реакции встречаются сравнительно редко в промышленных условиях. Поэтому, как правило, зависимость между выходом продуктов реакции и временем реагирования, найденная опытным нутом, может быть выражена либо в виде эмпирических уравнений, либо в виде кинетических кривых. [c.265]

    На рис. 137 приведены данные о тепловом эффекте реакции каталитического крекинга легкого сырья (дизельно фракции), вычисленные на основе экспериментально определен-И1.1Х теплот сгорания сырья и продуктов реакции но закону Гесса. Сплошная линия получена обработкой экспериментальных данных, а пунктирная — экстраполяцией. [c.272]

    Комбинируя различные условия, в настоящее время при нитровании пропана в газовой фазе можно получить следующие выходы продуктов, реакции (в %)  [c.127]

    ТО нетрудно заметить, что среди исходных веществ у нас два атома водорода и два атома хлора, а среди продуктов реакции — только по одному. Чтобы уравнять правую и левую части, перед формулами исходных веществ и продуктов реакции ставят коэффициенты. В результате реакция образования хлорида водорода записывается как [c.65]

    Оствальд указал, что теория Гиббса заставляет предположить, что катализаторы ускоряют реакции, не вызывая изменения в соотношении энергий взаимодействующих веществ. Катализатор, утверждал Оствальд, образует с исходным веществом промежуточное соединение, которое распадается на конечные продукты реакции. При распаде промежуточного соединения катализатор высвобождается. В отсутствие катализатора, т. е. в отсутствие образуемого катализатором промежуточного соединения, давшая реакция протекает намного медленнее, возможно даже практически незаметно. Таким образом, катализатор ускоряет реакцию, но сам при этом не расходуется. Кроме того, поскольку молекулы катализатора используются снова и снова, для ускорения реакции большого количества веществ достаточно небольшого количества катализатора.[c.115]


    Аппаратом идеального смешения называется такой аппарат, в котором время пребывания различных частиц неодинаково и отличается от расчетного времени пребывания всей реакционной смеси, а поступающее сырье полностью перемешивается с продуктами реакции, находящимися в аппарате, т. е. имеется интенсивная внутриреактор-ная циркуляция. К таким аппаратам можно отнести мешалки непрерывного действия и реакторы с кипящим слоем катализатора. [c.264]

    Давление водорода равно 14— 70 ат. Высокое давление водорода здесь, как и в гидроформинг-процессе, позволяет практически полностью предотвратить коксообразование и получить насьщенные продукты реакции. Сера должна предварительно удаляться из сырья каким-либо каталитическим способом, например гидроочисткой, так как катализатор чувствителен к ее действию. [c.106]

    II — выход продуктов реакции , [c.279]

    ВХОД паров 2 — выход продуктов реакции з — вход с хла-ждающой воды 4 — выход пароп воды.[c.277]

    Для 1 ыоора схемы реакторного устройства н кинетического расчета необходимо располагать данными о тепловых эффектах химических реакций. Тепловые эффекты реакции можно определять экспериментально. Их можно также вычислять по закону Гесса как разность теплот образования продуктов реакции и исходного сырья нибо как разность теплот сгорания исходного сырья и продуктов реакции. [c.271]

    Для кинетического расчета реакторных устройств необходимо знать закон изменения скоростп реакции или концентрацпи реагирующих веществ во времени. С увеличепием скорости реакции сокращается время реагирования, необходимое дли /(остижепия заданного выхода продуктов реакции. [c.264]

    Другим отрицательным результатом внутриреакторной циркуляции являются разбавление исходного сырья продуктами реакции и снижение средней концентрации реагирующих веществ, вследствие чего снижается средняя скорость процесса. Кроме того, в результате повторпого реагирования продуктов реакции увеличивается выход побочных продуктов.[c.274]

    В табл. 63 приведены важнейшие физические свойства промышленных образцов продуктов реакции питропарафинов с формальдегидом [31, 33]. [c.129]

    Вследствие интенсивной внутренней циркуляции время пребывания отдельных частиц в реакторе неодинаково, в результате чего часть продуктов реакции задерживается в зоне реакции очень долго, а часть сырья уходит из зоны реакции, не успев прореагировать. Так, время пребывания частиц в аппарате с полным внутренним перемепгиванием составляет 0,632 от времени пребывания этих частиц в аппарате идеального вытеснения. [c.274]

    Как уже указывалось, мо/кпо также крекировать пропан в этилен и дегидрировать этан. Можно вестп процесс при условиях, обеспечивающих максимальный выход олефинов при только частичной ароматизации исходного сырья, но можно также путем применения особо кестких условий (высокая температура, продолжительное пребыванне продукта в печи) осуществить полную ароматизацию жидких продуктов реакции.[c.61]

    II — выход хладагента III — вводсырьн IV — вход кислоты V — выход продуктов реакции. [c.279]

    Итак, если к находящейся в состоянии равновесия смеси веществ добавить (или удалить из нее) один из компонентов, равновесие нарушится, и точка равновесия сместится. Тем не менее Гульд-бергу и Вааге удалось найти одну неменяющуюся компоненту. Соотношение произведений концентраций исходных веществ (А и В) и продуктов реакции (С и О) в состоянии равновесия остается постоянным, т. е. [c.112]

    Линии I — природный газ II — кислород — циркулирую щне газы IV — продукты реакции. [c.32]

    С продуктами реакции из I секции 146 450 ккал/ч. [c.300]

    Продукты реакции охлаждают и в ректификационной колонне нри температуре верха колонны —40° отделяют хлористый водород п пропен от хлористого аллила и других хлорпроизводных углеводородов. Из смеси пропена с хлористым водородом последний отмывают водой, получая в результате 32%-ную соляную кислоту. После длительной промывки для удаления следов хлористого водорода нронен возвращается в процесс. [c.170]

    С продуктами реакции из II секции 155 250 ккал/ч. [c.301]

    Возможности управления синтезом в жидкофазном процессе Кольбеля в связи с составом продуктов реакции при нормальных рабочих условиях (синтез-газ 1,5С0 1Н , нагрузка 300) [c.31]

    С продуктами реакции из III секции 160[ 050 ккал/ч- [c.301]

    По Графу поведение отдельных углеводородов в рассматриваемой реакции определяется соотношением между числом обрывов цепей и числом вновь образовавшихся радикалов. Даже при применении совершенно сухих исходных материалов в продуктах реакции всегда обнаруживается некоторое количество серной кислоты, что указывает на образование воды при сульфо-окислепии. Последнее по Графу является результатом дегидрирования циклогексана в цпклогексен перкислотой по уравнению  [c.143]

    В промышленных условиях термическое хлорирование пентана проводят следующим образом на 15—20 частей пентана берут 1 часть хлора и смесь пропускают через трубчатую печь при температуре около 200° с продолжительностью пребывания в печи примерно 2,5 сек. Незначительное время превращения обусловливается исключительно высокой скоростью газа,, при которой достигается хорошая гомогенизация смеси. На практике струю хлора вдувают в поток пентана со скоростью 90 тыс. м час. Дальнейшая переработка производится нерегопкой, что в данном случае (при жидких продуктах реакции) осуществляется сравнительно просто. Непрореагировавший пентап возвращается в процесс. [c.115]


    Способ состоит в том, что метан и кислород раздельно подогревают примерно до 500 в подогревателях с непосредственным огневым подогревом, а затем в молярном отношении 1 0,65 сжигают в специальных горелках. Для достижения оптимального выхода ацетилена газы должны быть идеально смешаны, а продукты реакции мгновенно охлаждаться, чтобы предотвратить или по крайней мере уменьшить дальнейшее расщепление, особенно с образованием сажи. Приблизительно /з метана при этом сгорает, а /з превращается в ацетилен. Температура пламени 1500—1600°, время пребывания газов в аппарате 0,001—0,01 сек. Давление поддерживается несколько выше [c.95]

    Это соотношение не всегда отвечает потребности в тех или иных продуктах, что вынуждает при помощи специальных мер изменять его в требуемом, направлении. Работами Бахмана и его учеников показано, что добавкой кислорода, хлора или того и другого можно влиять па распределение различных нитропроизводных в продуктах реакции [30]. Определенное значение имеют также температура реакции, соотношение компонентов и время пребывания реакционной смеси в реакторе. [c.127]

    Гидролиз окиси этилена в гликоль. Гидролиз окиси этилена водой проводится или при 200 под давлением, или при 50— 100° в присутствии небольших количеств кислоты, которая значительно ускоряет гидратацию. Эта кислота удаляется из продуктов реакции до их разгонки при помощи основного ионнообменного поглотителя. [c.186]

    В непрерывном процессе для омыления обычно применяют 5%-пый раствор натриевой щелочи (рпс. 101). Гидролиз проводится при 150—160° и 14—15 ат, продолжительность процесса около 10—15 мин. Значение pH равно 10—12. Из верха сосуда, в котором производится омыление, продукты реакции поступают в дистилляцион-ную колонну, где аллиловый спирт, диаллиловый эфир и вода, поступающая в колонну в виде водяного пара, образуют азеотропную смесь (сырой аллиловый снирт), а раствор хлористого натрия с небольшим количеством аллр1лового спирта отходит из низа колонны. Кипящая при 89° азеотропная смесь может непосредственно применяться как исходный материал для синтеза глицерина. [c.174]

    Физические свойства продуктов реакции четырех простейших нитропарафннов с формальдегидом [c.130]

    Продукты реакции высокомолекулярных сульфохлоридов тина мерзоля [c.141]

    В продуктах реакции, однако, содержится только 58% хлористого аллила, наряду с 40% 1-хлорнронена-1 и 2% 2-хлорнронена-1, откуда следует, что горячее хлорирование нропена в хлористый аллил следует рассматривать как специальную реакцию.[c.169]

    Р-метилглицерин в тепловом отношении неустойчив. На рис. 99 дан обзор возможных продуктов реакции хлористого металлила. [c.172]


Курс химической кинетики (1984) — [ c.48 ]

Химический тренажер. Ч.1 (1986) — [ c.6 , c.7 ]

Химическая термодинамика (1963) — [ c.151 ]

Ядерный магнитный резонанс в органической химии (1974) — [ c.0 ]

Общая химия (1964) — [ c.75 ]

Общая химия и неорганическая химия издание 5 (1952) — [ c.13 , c.33 ]

Аккумулятор знаний по химии (1977) — [ c.61 ]

Аккумулятор знаний по химии (1985) — [ c. 61 ]

Справочник по общей и неорганической химии (1997) — [ c.53 ]

Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций (1981) — [ c.113 ]

Теория технологических процессов основного органического и нефтехимического синтеза (1975) — [ c.10 ]

Горение Физические и химические аспекты моделирование эксперименты образование загрязняющих веществ (2006) — [ c.6 ]

Курс химической кинетики (1962) — [ c.36 ]


Классификации в неорганической химии. Разнообразие химических реакций 9 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей |

Разнообразие химических реакций

Химические реакции — это такой вид взаимодействия частиц, когда из одних химических веществ получаются другие, отличающиеся от них по свойствам и строению.

Вещества, вступающие в реакцию — реагенты. Вещества, которые образуются в ходе химической реакции — продукты.

Классификация химических реакций:

по числу и составу реагирующих и образующихся веществ. Реакции соединения — реакции между простыми веществами или сложными веществами, если образуется только один продукт реакции. Реакции разложения — если из одного вещества образуется два или больше новых веществ. Реакции замещения — реакции, в ходе которых атомы или группы атомов одного вещества замещаются на атомы или группы атомов другого вещества. Реакции обмена — реакции, в ходе которых два сложных вещества обмениваются своими составными частями.

по изменению степени окисления: Окислительно-восстановительные реакции — реакции, идущие с участием простых веществ (соединения, разложения), и конечно все реакции замещения. Реакции восстановления в органической химии — это реакции, в ходе которых увеличивается число атомов водорода или уменьшается число атомов кислорода в органической молекуле.

по агрегатному состоянию реагирующих веществ: Гомогенные реакции — реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в одной фазе, и столкновение реагирующих частиц происходит во всем объеме реакционной смеси (жидкость-жидкость и газ-газ). Гетерогенные реакции — реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в разных фазах. При этом столкновение реагирующих частиц происходит только на границе соприкосновения фаз (газ-жидкость, газ-твердая фаза, твердая-твердая, и твердая фаза — жидкость).

по тепловому эффекту: Экзотермические реакции — сопровождаются потерей энергии системой и выделением тепла (той самой энергии) во внешнюю среду (почти все реакции соединения). Эндотермические реакции — сопровождаются поглощением тепла, в результате которых образуются вещества с более высоким энергетическим уровнем (почти все реакции разложения).

по участию катализатора: Каталитические реакции — с участием катализатора. Некаталитические реакции — без участия катализатора.

по направлению протекания реакции: Обратимые реакции — реакции, которые могут протекать и в прямом, и в и обратном направлении, т.е. когда при данных условиях продукты реакции могут взаимодействовать друг с другом. Необратимые реакции — реакции, которые протекают преимущественно в одном направлении, т.е. продукты реакции не могут взаимодействовать друг с другом при данных условиях.

Химические реакции — Химия

Химическая реакция — превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества (продукты реакции). В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях ядра атомов не меняются, в частности не изменяется их общее число, изотопный состав химических элементов, при этом происходит перераспределение электронов и ядер и образуются новые химические вещества.

Химические реакции происходят при смешении или физическом контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (катализ), действии света (фотохимические реакции), электрического тока (электродные процессы), ионизирующих излучений (радиационно-химические реакции), механического воздействия (механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (плазмохимические реакции) и т. п. Взаимодействие молекул между собой происходит по цепному маршруту: ассоциация — электронная изомеризация — диссоциация, в котором активными частицами являются радикалы, ионы, координационно-ненасыщенные соединения. Скорость химической реакции определяется концентрацией активных частиц и разницей между энергиями связи разрываемой и образуемой.

Классификация

Существует большое количество признаков, по которым можно классифицировать химические реакции.

По фазовому составу реагирующей системы

  1. Гомогенные гомофазные реакции. В реакциях такого типа реакционная смесь является гомогенной, а реагенты и продукты принадлежат одной и той же фазе. Примером таких реакций могут служить реакции ионного обмена, например, нейтрализация кислоты и щелочи в растворе: 
  2. NaOH(раств.) + HCl(раств.) → NaCl(раств.) + H2O(жидкость)
  3. Гетерогенные гетерофазные реакции. В этом случае реагенты находятся в разном фазовом состоянии, продукты реакции также могут находиться в любом фазовом состоянии. Реакционный процесс протекает на границе раздела фаз. Примером может служить реакция солей угольной кислоты (карбонатов) с кислотами Бренстеда:                                         
  4. CO3(твердое) + 2HCl(раств.) → Cl2(раств.) + CO2(газ) + H2O(жидкость)
  5. Гетерогенные гомофазные реакции. Такие реакции протекают в пределах одной фазы, однако реакционная смесь является гетерогенной. Например, реакция образования хлорида аммония из газообразных хлороводорода и аммиака:
  6.  NH3(газ) + HCl(газ) → NH4Cl(твердое)
  7. Гомогенные гетерофазные реакции. Реагенты и продукты в такой реакции существуют в пределах одной фазы, однако реакция протекает на поверхности раздела фаз. Примером таких реакций являются некоторые гетерогенно-каталитические реакции, например, реакция синтеза аммиака из водорода и азота:                                                                                 
  8. N2(газ) + 3H2(газ) → 2 NH3(газ) (катализатор Pt)

Разница между реагентами и продуктами — Разница Между

Основное отличие — реагенты от продуктов

Реактивы и продукты являются двумя основными компонентами химической реакции. Реактивы являются исходным материалом химической реакции. Продукты — это химические вещества, которые можно найти после завершения реакции. Существуют различные типы химических реакций, таких как кислотно-основные реакции, окислительно-восстановительные реакции и реакции горения. Поэтому один и тот же реагент иногда дает разные продукты в зависимости от типа реакции, в которой он участвует. главное отличие между реагентами и продуктами в том, что реагенты расходуются на протяжении всей реакции, тогда как продукты образуются в результате реакции.


Ключевые области покрыты

1. Что такое реагенты
      — определение, свойства, типы реакций и их реагенты
2. Что такое продукты
      — Определение, свойства, типы реакций и их продуктов
3. Каковы сходства между реагентами и продуктами
      — Краткое описание общих черт
4. В чем разница между реагентами и продуктами
      — Сравнение основных различий

Ключевые термины: кислотно-основные реакции, реакции горения, реакции разложения, эндотермические реакции, экзотермические реакции, реакции осаждения, продукты, реагенты, окислительно-восстановительные реакции, реакции синтеза


Какие реактивы

Реактивы — это химические вещества, которые выступают в качестве исходного материала химической реакции. Реактивы потребляются в ходе химической реакции. В конце реакции ни один из реагентов не может присутствовать в реакционной смеси, но иногда некоторые из реагентов могут присутствовать в конце.

Реактивы могут быть бесцветными или красочными. В результате они могут привести к появлению либо бесцветных, либо красочных продуктов, в зависимости от типа и условий реакции. Реагенты химической реакции могут находиться в твердой фазе, жидкой фазе или газообразной фазе. В зависимости от типа реакции реагенты различаются.

Типы реакций и реагентов

Кислотно-основные реакции

Реагентами этих реакций являются кислоты и основания.

Окислительно-восстановительные реакции

Реагенты являются окислителями и восстановителями. Иногда буферные растворы также используются для поддержания pH реакционной смеси.

Реакции синтеза

Реагенты реакций синтеза представляют собой небольшие молекулы, чем их продукты.

Реакции разложения

В реакциях разложения реагенты представляют собой большие молекулы, чем продукты этой реакции.

Реакции сгорания

Реагенты реакций горения — легковоспламеняющиеся химические вещества.


Реакции осадков

В большинстве случаев реагенты реакций осаждения представляют собой жидкости.

Экзотермические реакции

Реагенты этих химических реакций имеют более высокую потенциальную энергию, чем у продуктов.

Эндотермические реакции

Реагенты этих реакций имеют более низкую потенциальную энергию, чем продукты.

На скорость реакции также влияют реагенты. Скорость конкретной реакции будет зависеть от потенциальной энергии реагентов.

Рисунок 01: Реакционно-координатная диаграмма для экзотермической химической реакции

На изображении выше показана диаграмма реакции-координаты для конкретной химической реакции. В этой реакции реагенты имеют более высокую потенциальную энергию, чем продукты. Следовательно, в ходе этой реакции избыточная энергия выделяется в окружающую среду.

Что такое продукты

Продукты — это вещества, образующиеся в результате химической реакции. Эти продукты могут быть ионами или молекулами. Продукт конкретной химической реакции может происходить в твердой фазе, жидкой фазе или газообразной фазе.

Изделия могут быть как бесцветными, так и красочными. Цвет продукта зависит от типов реагентов, участвующих в реакции. Количество продуктов, присутствующих в реакционной смеси, всегда увеличивается с развитием реакции.

Типы реакций и их продукты

Кислотно-основные реакции

Продуктами этих реакций всегда являются соль и вода.

Окислительно-восстановительные реакции

Продукты окислены и восстановлены формы реагентов. Часто вода предоставляется в качестве продукта.

Реакции синтеза

Продуктами реакций синтеза являются большие молекулы, чем реагенты.

Реакции разложения

В реакциях разложения продукты представляют собой небольшие молекулы, чем реагенты.

Реакции сгорания

Продуктами реакций сгорания часто являются углекислый газ и вода для полного сгорания (углеводородов) и окись углерода для неполного сгорания.

Реакции осадков

Продуктами реакций осаждения являются твердые осадки или суспензии.

Экзотермические реакции

Продукты этих химических реакций имеют более низкую потенциальную энергию, чем у реагентов.

Эндотермические реакции

Продукты этих реакций имеют более высокую потенциальную энергию, чем у реагентов.

Скорость реакции может быть определена количеством продукта, образовавшегося в определенный период времени. В большинстве случаев продукты представляют собой стабильные формы реагентов. Реактивы подвергаются химическим реакциям с целью получения стабильного состояния.

Рисунок 02: Реакция-координационная диаграмма для образования метилового спирта

На приведенной выше диаграмме реакционная смесь вначале состоит только из реагентов, а затем появляется промежуточный продукт, который является переходным состоянием реагентов, и затем образуется конечный продукт. Поскольку реагенты имеют более высокую потенциальную энергию, чем у продуктов в этой конкретной реакции, энергия выделяется в виде тепла. Но эта энергия не считается продуктом химической реакции, потому что это не вещество.

Сходство между реагентами и продуктами

  • Реагенты и продукты могут быть атомами, ионами или молекулами.
  • В реакционной смеси присутствуют как реагенты, так и продукты.
  • Реактивы и продукты могут быть использованы для определения скорости химической реакции.

Разница между реагентами и продуктами

Определение

Реактивы: Реактивы — это химические вещества, которые выступают в качестве исходного материала химической реакции.

Товары: Продукты — это вещества, образующиеся в результате химической реакции.

потребление

Реактивы: Реактивы расходуются на протяжении всей реакции.

Товары: Продукты не потребляются в реакции.

концентрация

Реактивы: Количество реагентов, присутствующих в реакционной смеси, уменьшается либо быстро, либо медленно во время реакции.

Товары: Количество продуктов, присутствующих в реакционной смеси, увеличивается либо быстро, либо медленно во время реакции.

начало

Реактивы: В начале реакции в реакционной смеси присутствуют только реагенты.

Товары: В начале реакции продукты не присутствуют в реакционной смеси.

Конец

Реактивы: В конце реакции реагенты могут присутствовать или не присутствовать в реакционной смеси.

Товары: В конце реакции продукты присутствуют в реакционной смеси.

Заключение

Реактивы и продукты являются важными компонентами химической реакции. Реактивы реагируют друг с другом, в результате чего образуются основные продукты и побочные продукты. Однако реагирующие вещества реагируют только в соответствии со стехиометрией. Иногда количество определенного реагента может быть недостаточно для полной реакции с другим реагентом. В этом случае оба продукта и часть избыточного реагента будут присутствовать в конце реакции. Но здесь оставшийся реагент не рассматривается как продукт реакции, поскольку он не образуется в результате реакции. Поэтому очень важно понимать разницу между реагентами и продуктами.

Ссылка:

1. Хельменстин, к.т.н. Анна Мария. «Что такое продукт в химии? Определение и примеры. ”ThoughtCo. Н.п., н.д. Web.

В химии, что такое реакция сложения?

В реакции присоединения два вещества, называемые реагентами, реагируют друг с другом, образуя продукт. Реакции присоединения отличаются от других типов реакций отсутствием побочного продукта; основным продуктом является единственное вещество, полученное в результате реакции. Эти реакции используются для создания соединений, которые не могут быть созданы никаким другим способом.

Реакция присоединения становится возможной благодаря наличию двойных или тройных связей в одной из молекул реагента. Уменьшая прочность связи до одинарной или двойной связи, реакция освобождает место в молекулярной структуре для другой связи. Таким образом, две молекулы объединяются в одну, образуя новую связь в этом месте.

Одной важной реакцией присоединения является реакция Дильса-Альдера, которая также называется синтезом диена. Два профессора химии, Курт Алдер и Отто Дильс, разработали этот синтез в 1928 году. Открытие этого процесса принесло двум ученым совместную награду Нобелевской премии 1950 года по химии.

За открытием первоначальной реакции Дильса-Альдера последовало расширение исследований по синтезу диенов, что привело к развитию многих различных реакций в одном классе. Все реакции синтеза диена образуют молекулы с углеродными кольцами в их структуре, но некоторые реакции, которые попадают в этот класс, называемые гетеро-реакциями Дильса-Альдера, замещают другие атомы в кольце. Например, в реакциях Аза-Дильса-Альдера реакция присоединения образует молекулу, содержащую кольцо, состоящее из пяти атомов углерода и одного атома азота. Реакции Оксо-Дильса-Альдера создают углеродные кольца, которые содержат атом кислорода.

Исходная реакция присоединения Дильса-Альдера объединяет одну молекулу с четырьмя атомами углерода с другой молекулой с двумя атомами углерода. Молекула с четырьмя атомами углерода называется диеном, а другая молекула называется диенофилом из-за его склонности реагировать с диенами. Каждый из атомов углерода в диенофиле связан с одним из концевых атомов углерода в диеновой цепи. Это образует кольцо из шести атомов углерода.

Эти реакции важны, потому что они позволяют ученым создавать в лаборатории природные вещества, которые нельзя было воссоздать ранее. Камфора, например, изготавливается синтетически с использованием реакции Дильса-Альдера. Этот процесс также используется для производства смол и масел, которые имитируют продукты, произведенные животными и растениями в мире природы. Как правило, синтезированные вещества довольно стабильны.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Конспект урока «Химические реакции» (8 класс, химия)

Урок химии в 8 классе.                                                   «____»__________________ 20____ г.

Химические реакции.

Цель. Научить учащихся записывать уравнения химических реакций, соблюдая закон сохранения массы веществ

Задачи.

Образовательные: продолжить знакомство с химическими уравнениями как об условной записи химической реакции с помощью химических формул.

Развивающие: формирование умения трансформировать текстовое описание химической реакции в его знаковую модель – химическое уравнение; развивать химический язык; умения расставлять коэффициенты.

Воспитательные: продолжить формирование естественнонаучного мировоззрения, представления о единичном и целом при знакомстве с химическими уравнениями.

Ход урока.

1.       Орг. момент.

2.       Повторение изученного материала.

1)      Сформулируйте закон сохранения массы веществ.

2)      Проанализируйте рисунок, изображающий схему химической реакции. Впишите в текст пропущенные слова.

 

                  →                 +

 

 

Продукты любой химической реакции состоят из тех же самых _ _ _ _ _ _, из которых состояли _ _ _ _ _ _ _ _  вещества. Атомы при химических реакциях сохраняются , значит, сохраняются и _ _ _ _ _ всех атомов. Следовательно, продукты любой химической реакции должны иметь такую же _ _ _ _ _ , какова была общая масса _ _ _ _ _ _ _ _ веществ.

3)      Запишите названия исходных веществ и продуктов реакции для следующих уравнений химических реакций:

А) Са + О2→СаО

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

Б) Сu(OH)2→CuO + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

В)NaOH + HCl→NaCl + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

4)      Составьте уравнения химических реакций.

А)Исходные вещества: железо и сера

Продукт реакции: сульфид железа(II)

Уравнение реакции:_________________________________________________________

Б) Исходное вещество: гидроксид железа (III)

Продукты реакции: оксид железа (III) и вода

Уравнение реакции:_________________________________________________________

В) Исходные вещества: сульфат алюминия и нитрат бария

Продукты реакции: сульфат бария и нитрат алюминия

Уравнение реакции:_________________________________________________________

 

3.       Решение задач и упражнений.

1)      Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций:

N2 +   H2 → NH3

CO +   O2→ CO2

Al +   Cl2→  AlCl3

Fe3O4 +  H2→  Fe +  H2O

Ca +  HCl→  CaCl2 + H2

Fe2O3 +  HCl→  FeCl3 + H2O

KOH +   H2SO4 →   K2SO4 +   H2O

2)      Составьте формулы веществ, получающихся в результатe  реакции, и поставьте коэффициенты в уравнения реакций:

Al +  S→  Al+3S-2

Ba +   O2→  Ba+2O-2

P +  S→  P+5S-2

3)      Запишите уравнения реакций по схемам:

А) оксид фосфора (V) + вода→ фосфорная кислота

Б) алюминий + серная кислота сульфат →алюминия и водород

В) фосфорная кислота + гидроксид кальция →фосфат кальция + вода

Г) оксид кальция + оксид углерода(IV)→ карбонат кальция

4.        Закрепление.

1 вариант.

1.       Признаки химических реакций:

1)      образование осадка, запаха;

2)      образование осадка, запаха, выделение газа;

3)      образование осадка, запаха, выделение газа, теплоты;

4)      образование осадка, запаха, выделение газа, теплоты, изменение цвета.

2.       Эндотермическая реакция – это реакция, идущая

1)      с образованием осадка;

2)      с выделением теплоты;

3)      с поглощением запаха;

4)      с поглощением теплоты.

3.       Закон сохранения массы веществ был установлен ученым:

1)      Менделеевым

2)      Ломоносовым

3)      Кельвином

4)      Кавендишем

4.       Уравнение химической реакции – это условная запись химической реакции посредством:

1)      схем

2)      графиков

3)      рисунков

4)      химических знаков  и формул

5.       В ходе химической реакции атомы:

1)      разрушаются

2)      сохраняются

3)      одни превращаются в другие

4)      образуются

6.        В уравнении реакции, схема которой:Al + O2→Al2O3 , коэффициент оксида алюминия равен:

1)      1                         2) 2                      3) 3                    4) 4

7.       Сумма коэффициентов в уравнении реакции, схема которой: СН4 + О2→ СО2 + Н2О , равна:

1)   6                            2) 4                              3) 3                            4) 2

8.       Уравнению реакции, схема которой:Fe + H2O→Fe3O4 + H2 , соответствует последовательность коэффициентов:

1)      3,4,3,4                 2) 3,4,1,4                       3) 3,4,2,4                         4) 3,4,2,2

 

2 вариант.

1.       Условия для начала химических реакций:

1)      соприкосновение, измельчение, растворение, нагревание;

2)      соприкосновение, измельчение, растворение;

3)      соприкосновение, измельчение;

4)      соприкосновение.

2.       Экзотермическая реакция – это реакция, идущая

1)      с образованием осадка;

2)      с выделением теплоты;

3)      с поглощением запаха;

4)      с поглощением теплоты.

3.       По уравнению химической реакции можно судить  о:

1)      признаках реакции

2)      условиях реакции

3)      физических свойствах продуктов реакции

4)      том, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются

4.       При химических реакциях:

1)      Молекулы сохраняются

2)      Молекулы только разрушаются

3)      Из молекул одних веществ образуются молекулы других веществ

4)      Молекулы только образуются

5.       При добавлении соды к лимонной кислоте происходит:

1)      Выпадение осадка

2)      Образование газа

3)      Изменение окраски

4)      Испарение воды

6.       Коэффициент перед формулой железа  в уравнении реакции, схема которой

Fe + O2 →Fe3O4 , равен:

1)      4                   2) 3                         3) 2                            4) 8

7.        Уравнению реакции, схема которой: Al + CuCl2→AlCl3 + Cu, соответствует последовательность коэффициентов:

1)      3,2,3,2             2) 2,3,2,3                           3) 1,2,1,2                             4) 1,3,1,3

8.       В реакции, схема которой:Fe2O3 + H2→Fe + H2O сумма коэффициентов равна:

1)      8                      2) 9                     3) 10                        4) 11

5.       Домашнее задание.

§ 27 упр. 3 стр. 145

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАБОЧАЯ КАРТА УРОКА

Учени______ 8 класса _______________________________________________________

ТЕМА _____________________________________________________________________

1)      Проанализируйте рисунок, изображающий схему химической реакции. Впишите в текст пропущенные слова.

 

              →                    +

 

 

Продукты любой химической реакции состоят из тех же самых _ _ _ _ _ _, из которых состояли

 _ _ _ _ _ _ _ _  вещества. Атомы при химических реакциях сохраняются , значит, сохраняются и

 _ _ _ _ _ всех атомов. Следовательно, продукты любой химической реакции должны иметь такую же _ _ _ _ _ , какова была общая масса _ _ _ _ _ _ _ _ веществ.

2)       Запишите названия исходных веществ и продуктов реакции для следующих уравнений химических реакций:

А) Са + О2→СаО

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

Б) Сu(OH)2→CuO + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

В) NaOH + HCl→NaCl + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

3)       Составьте уравнения химических реакций.

А) Исходные вещества: железо и сера

Продукт реакции: сульфид железа(II)

Уравнение реакции:_________________________________________________________

Б) Исходное вещество: гидроксид железа (III)

Продукты реакции: оксид железа (III) и вода

Уравнение реакции:_________________________________________________________

В) Исходные вещества: сульфат алюминия и нитрат бария

Продукты реакции: сульфат бария и нитрат алюминия

Уравнение реакции:_________________________________________________________

4)      Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций:

N2 +  H2 →  NH3

CO +  O2→  CO2

Al +   Cl2→  AlCl3

Fe3O4 +   H2→   Fe +   H2O

Ca +   HCl→   CaCl2 +  H2

Fe2O3 +   HCl→  FeCl3 + H2O

KOH +    H2SO4 →  K2SO4 + H2O

5)      Составьте формулы веществ, получающихся в результатe  реакции, и поставьте коэффициенты в уравнения реакций:

Al +   S→  Al+3S-2

Ba +   O2→  Ba+2O-2

P +   S→   P+5S2

 

6)      Запишите уравнения реакций по схемам:

А) оксид фосфора (V) + вода→ фосфорная кислота

_________________________________________________________________________________

Б) алюминий + серная кислота сульфат →алюминия и водород

_________________________________________________________________________________

В) фосфорная кислота + гидроксид кальция →фосфат кальция + вода

_________________________________________________________________________________

Г) оксид кальция + оксид углерода(IV)→ карбонат кальция

_________________________________________________________________________________

1         вариант.

1.       Признаки химических реакций:

1)       образование осадка, запаха;

2)       образование осадка, запаха, выделение газа;

3)       образование осадка, запаха, выделение газа, теплоты;

4)       образование осадка, запаха, выделение газа, теплоты, изменение цвета.

2.       Эндотермическая реакция – это реакция, идущая

1)       с образованием осадка;

2)       с выделением теплоты;

3)       с поглощением запаха;

4)       с поглощением теплоты.

3.       Закон сохранения массы веществ был установлен ученым:

1)       Менделеевым

2)       Ломоносовым

3)       Кельвином

4)       Кавендишем

4.       Уравнение химической реакции – это условная запись химической реакции посредством:

1)       схем

2)       графиков

3)       рисунков

4)       химических знаков  и формул

5.       В ходе химической реакции атомы:

1)       разрушаются

2)       сохраняются

3)       одни превращаются в другие

4)       образуются

6.        В уравнении реакции, схема которой:Al + O2→Al2O3 , коэффициент оксида алюминия равен:

1)       1                                     2) 2                              3) 3                                    4) 4

7.       Сумма коэффициентов в уравнении реакции, схема которой: СН4 + О2 → СО2 + Н2О , равна:

1)    6                            2) 4                              3) 3                            4) 2

8.       Уравнению реакции, схема которой:Fe + H2O→Fe3O4 + H2 , соответствует последовательность коэффициентов:

1)      3,4,3,4                 2) 3,4,1,4                       3) 3,4,2,4                         4) 3,4,2,2

 

РАБОЧАЯ КАРТА УРОКА

Учени______ 8 класса _______________________________________________________

ТЕМА _____________________________________________________________________

1)      Проанализируйте рисунок, изображающий схему химической реакции. Впишите в текст пропущенные слова.

 

              →                      +

 

 

Продукты любой химической реакции состоят из тех же самых _ _ _ _ _ _, из которых состояли

 _ _ _ _ _ _ _ _  вещества. Атомы при химических реакциях сохраняются , значит, сохраняются и

 _ _ _ _ _ всех атомов. Следовательно, продукты любой химической реакции должны иметь такую же _ _ _ _ _ , какова была общая масса _ _ _ _ _ _ _ _ веществ.

2)       Запишите названия исходных веществ и продуктов реакции для следующих уравнений химических реакций:

А) Са + О2→СаО

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

Б) Сu(OH)2→CuO + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

В) NaOH + HCl→NaCl + H2O

Исходные вещества:_________________________________________________________

Продукты реакции:__________________________________________________________

3)       Составьте уравнения химических реакций.

А) Исходные вещества: железо и сера

Продукт реакции: сульфид железа(II)

Уравнение реакции:_________________________________________________________

Б) Исходное вещество: гидроксид железа (III)

Продукты реакции: оксид железа (III) и вода

Уравнение реакции:_________________________________________________________

В) Исходные вещества: сульфат алюминия и нитрат бария

Продукты реакции: сульфат бария и нитрат алюминия

Уравнение реакции:_________________________________________________________

4)      Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций:

N2 + H2 →  NH3

CO + O2→  CO2

Al + Cl2→  AlCl3

Fe3O4 +   H2→   Fe + H2O

Ca + HCl→  CaCl2 + H2

Fe2O3 +   HCl→   FeCl3 + H2O

KOH +   H2SO4 →   K2SO4 + H2O

5)      Составьте формулы веществ, получающихся в результатe  реакции, и поставьте коэффициенты в уравнения реакций:

Al +  S→   Al+3S-2

Ba +  O2→   Ba+2O-2

P +   S→    P+5S-2

 

6)      Запишите уравнения реакций по схемам:

А) оксид фосфора (V) + вода→ фосфорная кислота

_________________________________________________________________________________

Б) алюминий + серная кислота сульфат →алюминия и водород

_________________________________________________________________________________

В) фосфорная кислота + гидроксид кальция →фосфат кальция + вода

_________________________________________________________________________________

Г) оксид кальция + оксид углерода(IV)→ карбонат кальция

_________________________________________________________________________________

2 вариант.

1.       Условия для начала химических реакций:

1)       соприкосновение, измельчение, растворение, нагревание;

2)       соприкосновение, измельчение, растворение;

3)       соприкосновение, измельчение;

4)       соприкосновение.

2.       Экзотермическая реакция – это реакция, идущая

1)       с образованием осадка;

2)       с выделением теплоты;

3)       с поглощением запаха;

4)       с поглощением теплоты.

3.       По уравнению химической реакции можно судить  о:

1)       признаках реакции

2)       условиях реакции

3)       физических свойствах продуктов реакции

4)       том, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются

4.       При химических реакциях:

1)       Молекулы сохраняются

2)       Молекулы только разрушаются

3)       Из молекул одних веществ образуются молекулы других веществ

4)       Молекулы только образуются

5.       При добавлении соды к лимонной кислоте происходит:

1)       Выпадение осадка

2)       Образование газа

3)       Изменение окраски

4)       Испарение воды

6.        Коэффициент перед формулой железа  в уравнении реакции, схема которой

Fe + O2→Fe3O4 , равен:

1)       4                   2) 3                         3) 2                            4) 8

7.       Уравнению реакции, схема которой: Al + CuCl2→AlCl3 + Cu, соответствует последовательность коэффициентов:

1)       3,2,3,2             2) 2,3,2,3                           3) 1,2,1,2                             4) 1,3,1,3

8.       В реакции, схема которой:Fe2O3 + H2→Fe + H2O сумма коэффициентов равна:

1)       8                      2) 9                     3) 10                        4) 11

 


 

5.6: Предсказание продуктов химических реакций

Частично привлекательность химии заключается в том, что вещи не всегда работают так, как вы ожидаете. Вы планируете реакцию, предугадываете продукты, и довольно часто результаты вас поражают! Таким образом, упражнение заключается в том, чтобы выяснить, что образовалось, почему и приводит ли ваше наблюдение к другим полезным обобщениям. Первым шагом в этом процессе открытия является предвидение или предсказание продуктов, которые могут образоваться в данной химической реакции.Рекомендации, которые мы здесь описываем, точно предсказывают продукты большинства классов простых химических реакций. Однако по мере роста вашего опыта в химии вы начнете ценить неожиданное!

В простых реакциях синтеза , включающих реакцию элементов, таких как реакция металлического алюминия с газообразным хлором, продуктом будет простое соединение, содержащее оба элемента. В этом случае проще всего рассмотреть общие заряды, которые элементы принимают в виде ионов, и соответствующим образом построить свой продукт.Алюминий является элементом группы III и обычно образует ион +3. Хлор, представляющий группу VII, примет один электрон и образует моноанион. Сопоставив эти прогнозы, продукт, вероятно, будет AlCl 3 . Фактически, если позволить металлическому алюминию и газообразному хлору вступить в реакцию, преобладающим продуктом будет твердый AlCl 3 .

2 Al (т) + 3 Cl 2 (ж) → 2 AlCl 3 (т)

Аналогичным образом можно подойти к реакции синтеза с участием неметаллического газообразного водорода и брома.Продукт будет содержать оба элемента. Водород группы I имеет один валентный электрон и образует одну ковалентную связь. Бром, группа VII, имеет семь валентных электронов и образует одну ковалентную связь. Таким образом, наиболее вероятным продуктом является HBr с одной ковалентной связью между водородом и бромом.

H 2 (ж) + Br 2 (ж) < → 2 HBr (ж)

Для реакции с одной заменой вспомните, что (в общем) металлы заменят металлы, а неметаллы заменят неметаллы.Для реакции между хлоридом свинца (IV) и газообразным фтором фтор заменит хлор, что приведет к соединению между свинцом и фтором и производству элементарного хлора . Свинец можно рассматривать как «наблюдателя» в реакции, и продуктом, вероятно, будет фторид свинца(IV) . Полное уравнение показано ниже.

PBCL 4 (S) + 2 F 2 (G) → PBF 4 (ы) + 2 CL 2 (G)

В реакциях с одним замещением, в которых ожидается, что металлы (или углерод, или водород) заменят металлы, сначала следует проверить ряд активности, чтобы увидеть, не ожидается ли какая-либо реакция.Помните, что металлы могут замещать только те металлы, которые менее активны, чем они сами (справа в таблице). Если предполагается, что реакция произойдет, используйте те же общие рекомендации, которые мы использовали выше. Например, твердое железо, реагирующее с водным раствором серной кислоты (H 2 SO 4 ). В этой реакции вопрос заключается в том, будет ли железо вытеснять водород и образовывать газообразный водород. Глядя на ряд активности, мы видим, что водород находится на правее от железа, а это означает, что ожидается реакция.Затем мы делаем вывод, что железо заменит водород, что приведет к образованию сульфата железа, где сульфат является ионом-«зрителем». Для образования газообразного водорода требуется изменение степени окисления водорода с +1 до нуля. Таким образом, два атома водорода должны быть восстановлены на (уменьшение степени окисления на на ), а два электрона, необходимые для восстановления, должны исходить от железа. Следовательно, заряд железа, скорее всего, равен +2 (он начинается с нуля и отдает два электрона водороду).Таким образом, конечный продукт, скорее всего, представляет собой сульфат железа (II) . Полное уравнение показано ниже.

FE (ы) + H 2 SO 4 (AQ) → Feso 4 (AQ) + H 2 (G)

Реакции разложения предсказать труднее всего, но есть некоторые полезные общие тенденции. Например, большинство карбонатов металлов разлагаются при нагревании с образованием оксида металла и диоксида углерода .

NiCO 3 (s) → NiO (s) + CO 2 (g)

Гидрокарбонаты металлов также разлагаются при нагревании с образованием карбоната металла , двуокиси углерода и воды .

2 Nahco 3 (S) → NA 2 CO 3 (ы) + H 2 O (G) + CO 2 (G)

Наконец, многие кислородсодержащие соединения разлагаются при нагревании с образованием газообразного кислорода и «других соединений».Выявление этих соединений и понимание того, почему и как они образуются, является одной из задач химии. Некоторые примеры:

H 2 O 2 (водн.) → O 2 (г) + H 2 O (л)

2 HgO (т) → O 2 (г) + 2 Hg (л)

2 KClO 3 (т) → 3 O 2 (г) + 2 KCl (т)

Потенциальные продукты реакций двойного замещения легко предсказать; анионы и катионы просто обмениваются.Помните, однако, что один из продуктов должен выпасть в осадок , иначе никакой химической реакции не произошло. Предполагается, что для реакции между нитратом свинца (II) и йодидом калия продуктами будут йодид свинца (II) и нитрат калия. Окислительно-восстановительного потенциала не происходит, и продукт, йодид свинца, осаждается из раствора в виде твердого вещества ярко-желтого цвета. Вопрос о том, как можно предсказать этот тип тренда растворимости, рассматривается в следующем разделе.

PB (NO 3 ) 2 (AQ) (AQ) + 2 Ki (AQ) <→ PBI 2 (S) + 2 Kno 3 (AQ)

Авторы и авторство

Химия: прогнозирование продуктов реакции

Прогнозирование продуктов реакции

При приготовлении пищи часто бывает удобно предсказать, что произойдет, если смешать несколько ингредиентов.Например, если мы хотим приготовить новую вкусную заправку для салата, у нас будет очень мало шансов сделать что-нибудь съедобное, если бы мы не знали, какие ингредиенты имеют наибольшие шансы на успех.

Точно так же химикам часто необходимо предсказать химические реакции, которые произойдут при объединении двух химических веществ. Например, если мы добавляем химическое вещество в бак с токсичными отходами для их стабилизации, мы будем очень недовольны, если не сможем предсказать взрывную реакцию.

Крот говорит

Советы в этом разделе, хотя и помогают понять, какая реакция может произойти, не являются безошибочными в правильном предсказании реакции, которая произойдет. Однако, если вы не уверены, что произойдет, эти советы будут полезны, предлагая некоторые возможности.

Простой способ предсказать, какая реакция произойдет при смешивании двух химикатов, — определить тип реакции, которая может произойти при смешивании химикатов. Конечно, мы упоминали ранее, что эти типы реакции произвольны, но иногда они имеют полезную цель.

Плохие реакции

Существуют две распространенные ошибки при прогнозировании продуктов химической реакции. Первый — предсказание образования теоретически невозможного продукта, такого как NaCO 3 или Ag 4 Cl. Во-вторых, невозможно сбалансировать уравнение после того, как продукты были точно предсказаны.

Вот несколько советов, которые могут оказаться полезными для предсказания типа реакции, которая произойдет, если вы знаете только реагенты. Имейте в виду, что не все комбинации химических веществ приведут к химической реакции — эти советы полезны только для того, чтобы помочь предсказать, что произойдет, если они вступят в реакцию.

У вас есть проблемы

Задача 4. Напишите сбалансированные уравнения химических реакций, которые могут протекать при объединении следующих реагентов:
a) NaOH + H 2 SO 4 ? ?
б) NH 3 + I 2 ? ?
c) C 3 H 8 O + O 2 ? ?

  • Если объединяются два ионных соединения, обычно можно с уверенностью предсказать, что произойдет двойная реакция замещения.
  • Если смешанные химические вещества представляют собой кислород и что-то, содержащее углерод, обычно это реакция горения.
  • Если мы начнем только с одного реагента, протекающая реакция, вероятно, будет реакцией разложения. Чтобы предсказать продукты такой реакции, посмотрите, что произойдет, если химическое вещество распадется на более мелкие, знакомые продукты, такие как вода, углекислый газ или любой из газообразных элементов.
  • При соединении чистых элементов частым результатом являются реакции синтеза.
  • Если чистый элемент соединяется с ионным соединением, может иметь место единая реакция замещения.
  • Если речь идет о соединении, содержащем ион гидроксида, проверьте другое соединение, чтобы узнать, содержит ли оно водород.Если да, то это может быть кислотно-щелочной реакцией.

Выдержки из The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 Ian Guch. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.

Чтобы заказать эту книгу непосредственно у издателя, посетите веб-сайт Penguin USA или позвоните по телефону 1-800-253-6476. Вы также можете приобрести эту книгу на Amazon.com и в Barnes & Noble.

Некоторые типы химических реакций

5.4 Некоторые типы химических реакций

Цель обучения

  1. Классифицировать данную химическую реакцию по различным типам.

Хотя существует бессчетное количество возможных химических реакций, большинство из них можно разделить на несколько общих типов реакций. Классификация реакций преследует две цели: она помогает нам распознавать сходство между ними и позволяет предсказывать продукты определенных реакций.Конкретная реакция может относиться более чем к одной из категорий, которые мы определим в этой книге.

Реакция соединения (состава) Химическая реакция, в результате которой из двух или более реагентов образуется одно вещество. химическая реакция, в результате которой из двух или более реагентов образуется одно вещество. В сбалансированном химическом уравнении может быть более одной молекулы продукта, но получается только одно вещество.

Например, уравнение

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

представляет собой комбинированную реакцию, которая дает Fe 2 O 3 из составляющих его элементов — Fe и O 2 .Однако реакции сочетания не обязательно должны объединять элементы. Химическое уравнение

Fe 2 O 3 + 3SO 3 → Fe 2 (SO 4 ) 3

показывает комбинированную реакцию, в которой Fe 2 O 3 соединяется с тремя молекулами SO 3 с образованием Fe 2 (SO 4 ) 3 .

Пример 3

Какие уравнения являются реакциями сочетания?

  1. Co(s) + Cl 2 (г) → CoCl 2 (s)
  2. CO(г) + Cl 2 (г) → COCl 2 (г)
  3. N 2 H 4 (ℓ) + O 2 (g) → N 2 (g) + 2H 2 O(ℓ)

Раствор

  1. Это комбинированная реакция.
  2. Это комбинированная реакция. (Соединение COCl 2 называется фосгеном и в прошлом использовалось в качестве отравляющего вещества в химической войне.)
  3. Это не комбинированная реакция.

Упражнение по развитию навыков

    Какие уравнения являются реакциями сочетания?

  1. P 4 (т) + 6Cl 2 (г) → 4PCl 3 (г)

  2. SO 3 (ℓ) + H 2 O(ℓ) → H 2 SO 4 (ℓ)

  3. NaOH(т) + HCl(г) → NaCl(т) + H 2 O(л)

Реакция разложения Химическая реакция, при которой одно вещество превращается в два или более продуктов. является обратной комбинированной реакции. В реакции разложения одно вещество превращается в два или более продуктов. Молекулы реагента может быть больше одной, но изначально есть только одно вещество. Например, уравнение

2NaHCO 3 (т) → Na 2 CO 3 (т) + CO 2 (г) + H 2 O(ℓ)

представляет собой реакцию разложения, которая происходит, когда NaHCO 3 подвергается воздействию тепла. Другим примером является разложение KClO 3 :

. 2KClO 3 (т) → 2KCl(т) + 3O 2 (г)

Эта реакция когда-то широко использовалась для получения небольшого количества кислорода в химической лаборатории.

Примечание

Реакция разложения NaHCO 3 — это реакция, которая происходит, когда пищевую соду выливают на небольшой кухонный огонь. Цель состоит в том, чтобы H 2 O и CO 2 , образующиеся при разложении, потушили пламя.

Реакция горения Химическая реакция, сопровождающаяся выделением света и/или тепла, обычно бурная реакция из-за соединения с кислородом. происходит, когда вещество соединяется с молекулярным кислородом с образованием кислородсодержащих соединений других элементов в реакции.Одним из примеров является сжигание ацетилена (C 2 H 2 ) в горелках:

2C 2 H 2 + 5O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O

Кислород (в его элементарной форме) является важным реагентом в реакциях горения, и он также присутствует в продуктах.

Примечание

Энергия в виде тепла обычно также выделяется как продукт реакции горения.

Пример 4

Определите каждый тип реакции.

  1. 2K(s) + S(s) + 2O 2 (g) → K 2 SO 4 (s)
  2. (NH 4 ) 2 CR 2 O 7 (S) → N 2 (G) + Cr 2 O 3 (S) + 4H 2 O (ℓ)
  3. CH 4 (г) + 2O 2 (г) → CO 2 (г) + 2H 2 O(ℓ)

Раствор

  1. Несколько реагентов объединяются для получения одного продукта, поэтому эта реакция является реакцией сочетания.
  2. Одно вещество вступает в реакцию с образованием нескольких продуктов, поэтому у нас есть реакция разложения.
  3. Кислород реагирует с соединением с образованием двуокиси углерода (оксид углерода) и воды (оксид водорода). Это реакция горения.

Упражнение по развитию навыков

    Определите каждый тип реакции.

  1. C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

  2. 2Ca(т) + O 2 (г) → 2CaO(т)

  3. CaCO 3 (т) → CaO(т) + CO 2 (г)

Упражнения по обзору концепции

  1. В чем разница между реакцией соединения и реакцией горения?

  2. Укажите отличительную(ые) характеристику(и) реакции разложения.

  3. Как распознать реакцию горения?

ответы

  1. Реакция соединения дает определенное вещество; реакция горения — бурная реакция, обычно в сочетании с кислородом, сопровождающаяся выделением света и/или тепла.

  2. В реакции разложения одно вещество вступает в реакцию с образованием нескольких веществ в качестве продуктов.

  3. Реакция горения обычно представляет собой бурную реакцию, сопровождаемую светом и/или теплом, обычно из-за реакции с кислородом.

Ключ на вынос

  • Существует несколько известных типов химических реакций: примерами являются реакции соединения, разложения и горения.

Упражнения

  1. Определите каждый тип реакции.

    1. C 6 H 5 CH 3 + 9O 2 → 7CO 2 + 4H 2 O
    2. 2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
    3. C + 2H 2 → CH 4
  2. Определите каждый тип реакции.

    1. P 4 O 10 + 6H 2 O → 4H 3 Заказ на покупку 4
    2. FeO + SO 3 → FeSO 4
    3. CaCO 3 (т) → CO 2 (г) + CaO(т)
  3. Определите каждый тип реакции.

    1. 2NH 4 NO 3 (т) → 2N 2 (г) + 4H 2 O(г) + O 2 (г)
    2. Hg(л) + ½O 2 (г) → HgO(т)
    3. CH 2 CH 2 (г) + Br 2 (ℓ) → CH 2 BrCH 2 Br
  4. Определите каждый тип реакции.

    1. Ti(т) + O 2 (г) → TiO 2 (т)
    2. H 2 SO 3 (водн.) → H 2 O(л) + SO 2 (г)
    3. 3O 2 (г) → 2O 3 (г)

ответы

    1. сжигание
    2. разложение
    3. комбинация
    1. разложение
    2. сжигание или комбинация
    3. комбинация

Реагенты, продукты и переходные состояния элементарных химических реакций на основе квантовой химии

  • Черкасов А. и др. . Моделирование QSAR: Где вы были? Куда вы собираетесь? J. Med. хим. 57 , 4977–5010 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Коли, К.В., Грин, У. Х. и Дженсен, К. Ф. Машинное обучение в автоматизированном планировании синтеза. Согл. хим. Рез. 51 , 1281–1289 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Пайзер-Кнапп, Э. О., Ли, К. и Аспуру-Гузик, А. Изучение Гарвардского проекта чистой энергии: использование нейронных сетей для ускорения поиска материалов. Доп. Функц. Матер. 25 , 6495–6502 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Ву, З. и др. . MoleculeNet: эталон молекулярного машинного обучения. Хим. Наука . 9 , 513–530 (2018).

  • Ян, К. и др. . Анализ изученных молекулярных представлений для предсказания свойств. J. Chem. Инф. Модель . 59 , 3370–3388 (2019).

  • Гао, К.В., Аллен, Дж.W., Green, WH & West, RH. Генератор механизма реакции: автоматическое построение химических кинетических механизмов. Вычисл. физ. коммун. 203 , 212–225 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Унслебер, Дж. П. и Райхер, М. Исследование сетей химических реакций. год. Преподобный физ. хим. 71 , 121–142 (2020).

  • Верекен, Л. и др. . Перспективы развития механизма и зависимости структура-активность для газофазной химии атмосферы. Междунар. Дж. Хим. Кинет. 50 , 435–469 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Li, Y.-P., Han, K., Grambow, C.A. & Green, W.H. Саморазвивающаяся машина: постоянно совершенствуемая модель молекулярной термохимии. J. Phys. хим. А 123 , 2142–2152 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Грэмбоу, К.А., Ли, Ю.-П. и Грин, У. Х. Точная термохимия с небольшими наборами данных: коррекция аддитивности связей и подход к переносу обучения. J. Phys. хим. А 123 , 5826–5835 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Coley, C.W. и др. . Графово-сверточная модель нейронной сети для прогнозирования химической активности. Хим. науч. 10 , 370–377 (2019).

    КАС Статья Google ученый

  • Шваллер, П. и др. . Молекулярный преобразователь: модель для предсказания химических реакций с калибровкой по неопределенности. АКЦ Цент. науч. 5 , 1572–1583 (2019).

  • Анеман, Д. Т., Эстрада, Дж. Г., Лин, С., Дреер, С. Д. и Дойл, А. Г. Прогнозирование характеристик реакции при перекрестной связи CN с использованием машинного обучения. Наука 360 , 186–190 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Нильсен, М.К., Анеман, Д.Т., Риера, О. и Дойл, А.Г. Дезоксифторирование сульфонилфторидами: Навигация в реакционном пространстве с помощью машинного обучения. Дж. Ам. хим. соц. 140 , 5004–5008 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Мэйфилд, Дж., Лоу, Д. и Сейл, Р. Фисташка: Поиск и обработка больших баз данных реакций. Презентация на Национальном собрании Американского химического общества (Вашингтон, округ Колумбия, 2017 г.).

  • Лоу, Д. Химические реакции из патентов США (1976 г. – сентябрь 2016 г.). Figshare , https://doi.org/10.6084/m9.figshare.5104873.v1 (2017).

  • Задор, Дж. и Миллер, Дж. А. Приключения на поверхности потенциальной энергии C3H5O: OH + пропин, OH + аллен и родственные реакции. Проц. Сгорел. Инст. 35 , 181–188 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Дьюайер А. Л., Аргуэльес А. Дж. и Циммерман П. М. Методы исследования реакционного пространства в молекулярных системах. Wiley Interdiscip. Преп. Вычисл. Мол. науч. 8 , e1354 (2017).

    Артикул Google ученый

  • Грэмбоу, К. и др. . Пути мономолекулярных реакций γ -кетогидропероксида при комбинированном применении методов автоматизированного обнаружения реакций. Дж. Ам. хим. соц. 140 , 1035–1048 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Циммерман, П.М. Нахождение одностороннего переходного состояния методом растущей струны. Дж. Вычисл. хим. 36 , 601–611 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Руддигкейт, Л., Ван Дерсен, Р., Блюм, Л. К. и Реймонд, Дж. Л. Перечисление 166 миллиардов органических малых молекул в базе данных химической вселенной GDB-17. J. Chem. Инф. Модель. 52 , 2864–2875 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Ландрум, Г.RDKit: хемоинформатика с открытым исходным кодом, http://rdkit.org (2006 г.).

  • Риникер С. и Ландрум Г. А. Более информированная дистанционная геометрия: использование того, что мы знаем, для улучшения генерации конформации. J. Chem. Инф. Модель. 55 , 2562–2574 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Гримме С., Эрлих С. ​​и Геригк Л. Влияние функции демпфирования в теории функционала плотности с поправкой на дисперсию. Дж. Вычисл. хим. 32 , 1456–1465 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Лин, Ю. С., Ли, Г. Д., Мао, С. П. и Чай, Дж. Д. Гибридные функционалы плотности с поправкой на большие расстояния с улучшенными поправками на дисперсию. J. Chem. Теория вычисл. 9 , 263–272 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Шао Ю. и др. . Достижения в области молекулярной квантовой химии содержатся в пакете программ Q-Chem 4. Мол. физ. 113 , 184–215 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Weigend, F. & Ahlrichs, R. Сбалансированные базисные наборы качества расщепленной валентности, тройной дзета-валентности и четырехкратной дзета-валентности для H до Rn: проектирование и оценка точности. Физ. хим. хим. физ. 7 , 3297 (2005).

    КАС Статья Google ученый

  • Гримме, С., Бранденбург, Дж. Г., Баннварт, К. и Хансен, А. Согласованные структуры и взаимодействия с помощью теории функционала плотности с базисными наборами малых атомных орбит. J. Chem. физ. 143 , 054107 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Дасгупта С. и Герберт Дж. М. Стандартные сетки для высокоточного интегрирования современных функционалов плотности: SG-2 и SG-3. Дж. Вычисл. хим. 38 , 869–882 (2017).

    КАС Статья Google ученый

  • Гонсалес, К. и Шлегель, Х. Б. Следование пути реакции во внутренних координатах, взвешенных по массе. J. Phys. хим. 94 , 5523–5527 (1990).

    КАС Статья Google ученый

  • Циммерман, П. Надежный поиск переходного состояния, интегрированный с методом растущей строки. J. Chem. Теория вычисл. 9 , 3043–3050 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Бейкер Дж., Кесси, А. и Делли, Б. Генерация и использование делокализованных внутренних координат в оптимизации геометрии. J. Chem. физ. 105 , 192–212 (1996).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Weininger, D. SMILES, химический язык и информационная система: 1: Введение в методологию и правила кодирования. J. Chem. Инф. вычисл. науч. 28 , 31–36 (1988).

    КАС Статья Google ученый

  • О’Бойл, Н.М. и др. . Open Babel: открытый химический набор инструментов. Ж. Хеминформ . 3 (2011).

  • Хеллер С. Р., Макнот А., Плетнев И., Штейн С. и Чеховской Д. ИнЧИ, Международный химический идентификатор ИЮПАК. Ж. Хеминформ . 7 (2015).

  • Weinhold, F., Landis, C.R. & Glendening, E.D. Что такое анализ NBO и чем он полезен? Междунар. Преподобный физ. хим. 35 , 399–440 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Грэмбоу, К.А., Паттанаик, Л. и Грин, В.Х. Реагенты, продукты и переходные состояния элементарных химических реакций на основе квантовой химии. Зенодо , https://doi.org/10.5281/zenodo.3581266 (2020).

  • Мардиросян, Н. и Хед-Гордон, М. Тридцать лет теории функционала плотности в вычислительной химии: обзор и обширная оценка 200 функционалов плотности. Мол. физ. 115 , 2315–2372 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Grambow, C. cgrambow/ard_gsm: выпуск версии 1.0.0. Зенодо https://doi.org/10.5281/zenodo.3552859 (2019).

  • Рамакришнан Р., Драл П.О., Рупп М.и Фон Лилиенфельд, О. А. Структуры и свойства квантовой химии 134-килограммовых молекул. науч. Данные 1 , 140022 (2014).

    КАС Статья Google ученый

  • Daylight Chemical Information Systems, Inc. SMARTS — язык описания молекулярных структур, https://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smarts.html (2019).

  • Реакции по продуктам – органическая химия

    Если вы считаете, что контент, доступный с помощью Веб-сайта (как это определено в наших Условиях обслуживания), нарушает одно или более ваших авторских прав, пожалуйста, сообщите нам, предоставив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному агенту, указанному ниже. Если университетские наставники примут меры в ответ на ан Уведомление о нарушении, он предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, предоставившей такой контент средства самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

    Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей контент, или третьим лицам, таким как так как ChillingEffects.org.

    Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или деятельность нарушают ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что содержимое находится на Веб-сайте или на который ссылается Веб-сайт, нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

    Чтобы подать уведомление, выполните следующие действия:

    Вы должны включить следующее:

    Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от его имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробно, чтобы преподаватели университета могли найти и точно идентифицировать этот контент; например, мы требуем а ссылку на конкретный вопрос (а не только название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Заявление от вас: (а) что вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права не разрешены законом или владельцем авторских прав или его агентом; б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство вы либо владельцем авторских прав, либо лицом, уполномоченным действовать от их имени.

    Отправьте жалобу нашему назначенному агенту по адресу:

    Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
    101 S. Hanley Rd, Suite 300
    Сент-Луис, Миссури 63105

    Или заполните форму ниже:

     

    4.4 Выходы реакций – Химия

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Объясните понятия теоретического выхода и предельных реагентов/реагентов.
    • Рассчитайте теоретический выход реакции в заданных условиях.
    • Рассчитайте процентный выход реакции.

    Относительные количества реагентов и продуктов, представленные в сбалансированном химическом уравнении, часто называют стехиометрическими количествами . Во всех упражнениях предыдущего модуля использовались стехиометрические количества реагентов. Например, при расчете количества продукта, полученного из данного количества реагента, предполагалось, что любые другие необходимые реагенты доступны в стехиометрических количествах (или больше).В этом модуле рассматриваются более реалистичные ситуации, в которых реагенты не присутствуют в стехиометрических количествах.

    Рассмотрим другую аналогию с едой, приготовление бутербродов с сыром на гриле (рис. 1):

    [латекс]1 \;\text{кусок сыра} + 2 \;\text{ломтики хлеба} \longrightarrow 1\;\text{бутерброд}[/latex]

    Стехиометрическое количество ингредиентов для сэндвичей по этому рецепту — это ломтики хлеба и сыра в соотношении 2:1. Имея 28 ломтиков хлеба и 11 ломтиков сыра, можно приготовить 11 бутербродов по предоставленному рецепту, используя весь предоставленный сыр и имея шесть оставшихся ломтиков хлеба.В этом сценарии количество приготовленных бутербродов было ограничено количеством ломтиков сыра, а количество ломтиков хлеба было избытком .

    Рисунок 1. Приготовление бутербродов может проиллюстрировать концепции ограничения и избытка реагентов.

    Теперь рассмотрим эту концепцию применительно к химическому процессу, реакции водорода с хлором с образованием хлороводорода:

    [латекс]\текст{H}_2(т) + \текст{Cl}_2(г) \longrightarrow 2\текст{HCl}(г)[/латекс]

    Сбалансированное уравнение показывает реакцию водорода и хлора в стехиометрическом соотношении 1:1.Если эти реагенты поставляются в любых других количествах, один из реагентов почти всегда будет полностью израсходован, что ограничивает количество продукта, который может быть получен. Это вещество является лимитирующим реагентом , а другое вещество является избыточным реагентом . Идентификация предельных и избыточных реагентов для данной ситуации требует вычисления молярных количеств каждого предоставленного реагента и сравнения их со стехиометрическими количествами, представленными в сбалансированном химическом уравнении.Например, представьте объединение 3 молей H 2 и 2 молей Cl 2 . Это соответствует соотношению водорода к хлору, присутствующему в реакции, 3:2 (или 1,5:1), что больше, чем стехиометрическое соотношение 1:1. Следовательно, водород присутствует в избытке, а лимитирующим реагентом является хлор. Реакция всего полученного хлора (2 моля) потребует 2 моля из 3 молей полученного водорода, оставив 1 моль водорода непрореагировавшим.

    Альтернативный подход к определению ограничивающего реагента включает сравнение количества продукта, ожидаемого для полной реакции каждого реагента.Количество каждого реагента используется для отдельного расчета количества продукта, которое будет образовано в соответствии со стехиометрией реакции. Реагент, дающий меньшее количество продукта, является лимитирующим реагентом. Для примера из предыдущего абзаца полная реакция водорода даст

    [латекс]\text{моль полученной HCl} = 3 \;\text{моль H}_2 \times \frac{2 \;\text{моль HCl}}{1 \;\text{моль H}_2} = 6 \;\text{моль HCl}[/latex]

    Полная реакция предоставленного хлора даст

    [латекс]\text{моль полученного HCl} = 2 \;\text{моль Cl}_2 \times \frac{2 \;\text{моль HCl}}{1 \;\text{моль Cl}_2} = 4 \;\text{моль HCl}[/latex]

    Хлор будет полностью израсходован, как только будет произведено 4 моля HCl.Поскольку было получено достаточное количество водорода для получения 6 молей HCl, после завершения этой реакции останется непрореагировавший водород. Таким образом, хлор является лимитирующим реагентом, а водород — избыточным реагентом (рис. 2).

    Рисунок 2. Когда H 2 и Cl 2 смешиваются в нестехиометрических количествах, один из этих реагентов будет ограничивать количество HCl, которое может быть получено. На этом рисунке показана реакция, в которой водород присутствует в избытке, а хлор является лимитирующим реагентом.

    Просмотрите этот интерактивный симулятор, иллюстрирующий концепции ограничения и избытка реагентов.

    Пример 1

    Идентификация ограничивающего реагента
    Нитрид кремния — это очень твердая, устойчивая к высоким температурам керамика, используемая в качестве компонента лопаток турбин в реактивных двигателях. Его готовят по следующему уравнению:

    [латекс]3\текст{Si}(s) + 2\text{N}_2(g) \longrightarrow \text{Si}_3 \text{N}_4(s)[/latex]

    Какой реагент является лимитирующим при 2.00 г Si и 1,50 г N 2 реагируют?

    Решение
    Рассчитайте предоставленные молярные количества реагентов, а затем сравните эти количества со сбалансированным уравнением, чтобы определить ограничивающий реагент.

    [латекс]\текст{моль Si} = 2,00 \;\rule[0,5ex]{1,75em}{0,1ex}\hspace{-1,75em}\text{g Si} \times \frac{1 \;\ text{моль Si}}{28,09 \;\rule[0,25ex]{1,25em}{0,1ex}\hspace{-1,25em}\text{г Si}} = 0,0712 \;\text{моль Si}[/ латекс]

    [латекс]\текст{моль N}_2 = 1. 50 \;\rule[0.5ex]{2em}{0.1ex}\hspace{-2em}\text{g N}_2 \times \frac{1 \;\text{mol N}_2}{28.09 \rule[ 0,25ex]{1,5em}{0,1ex}\hspace{-1,5em}\;\text{г N}_2} = 0,0535 \;\text{моль N}_2[/latex]

    Предоставленное молярное соотношение Si:N 2 :

    [латекс]\frac{0,0712 \;\text{моль Si}}{0,0535 \;\text{моль N}_2} = \frac{1,33 \;\text{моль Si}}{1 \text{моль N }_2}[/латекс]

    Стехиометрическое соотношение Si:N 2 составляет:

    [латекс]\frac{3 \;\text{mol Si}}{2 \;\text{mol N}_2} = \frac{1.5 \;\text{моль Si}}{1 \;\text{моль N}_2}[/latex]

    Сравнение этих соотношений показывает, что количество Si меньше стехиометрического, как и ограничивающего реагента.

    В качестве альтернативы рассчитайте ожидаемое количество продукта для полной реакции каждого из предоставленных реагентов. 0,0712 моля кремния дадут

    [латекс]\text{моль Si}_3 \text{N}_4 \;\text{произведено} = 0,0712 \;\text{моль Si} \times \frac{1 \;\text{моль Si}_3 \ text{N}_4}{3 \;\text{моль Si}} = 0. 0237 \;\text{моль Si}_3 \text{N}_4[/latex]

    , в то время как 0,0535 моль азота даст

    [латекс]\text{моль Si}_3 \text{N}_4 \;\text{произведено} = 0,0535 \;\text{моль N}_2 \times \frac{1 \;\text{моль Si}_3 \text{N}_4}{2 \;\text{моль N}_2} = 0,0268 \;\text{моль Si}_3 \text{N}_4[/latex]

    Поскольку кремний дает меньшее количество продукта, он является лимитирующим реагентом.

    Проверьте свои знания
    Какой реагент является лимитирующим при 5,00 г H 2 и 10.0 г O 2 реагирует и образует воду?

    Количество продукта, которое может быть получено в результате реакции в определенных условиях, рассчитанное по стехиометрии соответствующего сбалансированного химического уравнения, называется теоретическим выходом реакции. На практике количество полученного продукта называют фактическим выходом , и он часто меньше теоретического выхода по ряду причин. Некоторые реакции по своей природе неэффективны, поскольку они сопровождаются побочными реакциями, в результате которых образуются другие продукты. Другие по своей природе являются неполными (вспомним парциальные реакции слабых кислот и оснований, обсуждавшиеся ранее в этой главе). Некоторые продукты трудно собрать без потерь, поэтому неполное извлечение снизит фактический выход. Степень, в которой достигается теоретический выход реакции, обычно выражается как выход % :

    .

    [латекс]\текст{выход в процентах} = \frac{\text{фактический выход}}{\text{теоретический выход}} \times 100\%[/latex]

    Фактический и теоретический выходы могут быть выражены в виде масс или молярных количеств (или любой другой соответствующей характеристики; e.г., объем, если продукт представляет собой газ). Если обе доходности выражены в одних и тех же единицах, эти единицы будут отменены при расчете процентной доходности.

    Пример 2

    Расчет выхода в процентах
    При реакции 1,274 г сульфата меди с избытком металлического цинка было получено 0,392 г металлической меди по уравнению:

    [латекс]\text{CuSO}_4(водн. ) + \text{Zn}(s) \longrightarrow \text{Cu}(s) + \text{ZnSO}_4(водн.)[/latex]

    Какова процентная доходность?

    Решение
    Предоставленная информация идентифицирует сульфат меди как ограничивающий реагент, поэтому теоретический выход находится с помощью подхода, показанного в предыдущем модуле, как показано здесь:

    [латекс]1.274 \;\rule[0.5ex]{3.75em}{0.1ex}\hspace{-3.75em}\text{g CuSO}_4 \times \frac{1 \;\rule[0.25ex]{4em}{0.1 ex}\hspace{-4em}\text{mol CuSO}_4}{159,62 \;\rule[0,25ex]{3em}{0,1ex}\hspace{-3em}\text{g CuSO}_4} \times \ frac{1 \;\rule[0,25ex]{2,5em}{0,1ex}\hspace{-2,5em}\text{mol Cu}}{1 \rule[0,25ex]{3,5em}{0,1ex}\ hspace{-3.5em}\text{mol CuSO}_4} \times \frac{63.55 \;\text{g Cu}}{1 \;\rule[0.25ex]{2.5em}{0.1ex}\hspace{ -2,5em}\text{моль Cu}} = 0,5072 \;\text{г Cu}[/latex]

    Используя этот теоретический выход и указанное значение фактического выхода, выход в процентах рассчитывается как

    .

    [латекс]\text{выход в процентах} = (\frac{\text{фактический выход}}{\text{теоретический выход}}) \times 100[/latex]

    [латекс]\text{выход в процентах} = (\frac{0. 392 \;\text{г Cu}}{0,5072 \;\text{г Cu}}) \times 100[/latex]

    [латекс]= 77,3\%[/латекс]

    Check Your Learning
    Каков процентный выход реакции, при которой образуется 12,5 г газа фреона CF 2 Cl 2 из 32,9 г CCl 4 и избытка HF?

    [латекс]\text{CCl}_4 + 2\text{HF} \longrightarrow \text{CF}_2 \text{Cl}_2 + 2\text{HCl}[/latex]

    Зеленая химия и атомная экономика

    Целенаправленная разработка химических продуктов и процессов, сводящая к минимуму использование экологически опасных веществ и образование отходов, известна как «зеленая химия» .Зеленая химия — это философский подход, который применяется во многих областях науки и техники, и его практика обобщена в руководящих принципах, известных как «Двенадцать принципов зеленой химии» (подробности см. на этом веб-сайте). Один из 12 принципов направлен именно на максимальное повышение эффективности процессов синтеза химических продуктов. Экономия атома процесса является мерой этой эффективности, определяемой как процент по массе конечного продукта синтеза по отношению к массе всех используемых реагентов:

    [латекс]\текст{атомная экономика} = \frac{\text{масса продукта}}{\text{масса реагентов}} \times 100\%[/latex]

    Хотя определение экономии атома на первый взгляд кажется очень похожим на определение процентного выхода, имейте в виду, что это свойство представляет собой разницу в теоретической эффективности различных химических процессов.С другой стороны, процентный выход данного химического процесса оценивает эффективность процесса путем сравнения выхода фактически полученного продукта с максимальным выходом, предсказанным стехиометрией.

    Синтез широко распространенного безрецептурного болеутоляющего средства ибупрофена прекрасно иллюстрирует успех подхода «зеленой химии» (рис. 3). Впервые выпущенный на рынок в начале 1960-х годов, ибупрофен производился с использованием шестистадийного синтеза, который требовал 514 г реагентов для получения каждого моля (206 г) ибупрофена, атомная экономия 40%. В 1990-х годах компания BHC (ныне BASF Corporation) разработала альтернативный процесс, который требует всего три этапа и имеет экономию атомов ~ 80%, что почти вдвое больше, чем в исходном процессе. В процессе BHC образуется значительно меньше химических отходов; использует менее опасные и пригодные для повторного использования материалы; и обеспечивает значительную экономию средств производителю (а впоследствии и потребителю). В знак признания положительного воздействия процесса BHC на окружающую среду компания получила награду Greener Synthetic Pathways от Агентства по охране окружающей среды в 1997 году.

    Рисунок 3. (a) Ибупрофен — популярное безрецептурное обезболивающее лекарство, обычно продаваемое в виде таблеток по 200 мг. (b) Процесс BHC для синтеза ибупрофена требует всего три этапа и демонстрирует впечатляющую экономию атомов. (кредит а: модификация работы Деррика Кутзи)

    Когда реакции проводятся с использованием меньшего, чем стехиометрическое, количества реагентов, количество образующегося продукта будет определяться ограничивающим реагентом. Количество продукта, образующегося в результате химической реакции, является ее фактическим выходом.Этот выход часто меньше количества продукта, предсказываемого стехиометрией сбалансированного химического уравнения, представляющего реакцию (его теоретический выход). Степень, в которой реакция генерирует теоретическое количество продукта, выражается в процентах выхода.

    • [латекс]\text{выход в процентах} = (\frac{\text{фактический выход}}{\text{теоретический выход}}) \times 100[/latex]

    Химия Упражнения в конце главы

    1. Следующие количества помещаются в контейнер: 1.5 × 10 24 атома водорода, 1,0 моль серы и 88,0 г двухатомного кислорода.

      а) Какова общая масса в граммах всех трех элементов?

      (b) Каково общее число молей атомов трех элементов?

      (c) Если смесь трех элементов образует соединение с молекулами, содержащими два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода, какое вещество израсходуется первым?

      (d) Сколько атомов каждого оставшегося элемента останется непрореагировавшим при изменении, описанном в (c)?

    2. Какой реагент является лимитирующим в реакции образования хлорида натрия из 8 г натрия и 8 г двухатомного хлора?
    3. Какой из постулатов теории атома Дальтона объясняет, почему мы можем рассчитать теоретический выход для химической реакции?
    4. Студент выделил 25 г соединения, следуя процедуре, которая теоретически дает 81 г. Какова была его процентная доходность?
    5. Образец 0,53 г диоксида углерода был получен путем нагревания 1,31 г карбоната кальция. Каков процентный выход этой реакции?

      [латекс]\text{CaCO}_3(s) \longrightarrow \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(s)[/latex]

    6. Фреон-12, CCl 2 F 2 , получают из CCl 4 по реакции с HF. Другим продуктом этой реакции является HCl. Опишите этапы, необходимые для определения процентного выхода реакции, в результате которой образуется 12.5 г CCl 2 F 2 из 32,9 г CCl 4 . Фреон-12 был запрещен и больше не используется в качестве хладагента, поскольку он катализирует разложение озона и имеет очень долгое время жизни в атмосфере. Определить процент выхода.
    7. Лимонная кислота, C 6 H 8 O 7 , компонент джемов, желе и фруктовых безалкогольных напитков, получают в промышленных масштабах путем ферментации сахарозы плесенью Aspergillus niger . Уравнение, представляющее эту реакцию, имеет вид

      [латекс]\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}\;+\;\text{H}_2\text{O}\;+ 3\text{O}_2\;{\longrightarrow}\;2\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7\;+\;4\text{H}_2\text{O }[/латекс]

      Какая масса лимонной кислоты получается ровно из 1 метрической тонны (1.000 × 10 3 кг) сахарозы при выходе 92,30%?

    8. Толуол, C 6 H 5 CH 3 , окисляется воздухом в тщательно контролируемых условиях до бензойной кислоты, C 6 H 5 CO 2 H, которая используется для приготовления пищевых консервантов бензоат натрия, C 6 H 5 CO 2 Na. Каков процентный выход реакции превращения 1000 кг толуола в 1,21 кг бензойной кислоты?

      [латекс] 2 \ текст {C} _6 \ текст {H} _5 \ текст {CH} _3 \; + \; 3 \ текст {O} _2 \; {\ longrightarrow} \; 2 \ текст {C} _6 \text{H}_5\text{CO}_2\text{H}\;+\;2\text{H}_2\text{O}[/latex]

    9. В лабораторном эксперименте реакция 3. 0 моль H 2 с 2,0 моль I 2 дает 1,0 моль HI. Определить теоретический выход в граммах и процент выхода для этой реакции.
    10. Наметьте шаги, необходимые для решения следующей задачи, затем выполните расчеты. Эфир, (C 2 H 5 ) 2 O, который первоначально использовался в качестве анестетика, но был заменен более безопасными и эффективными лекарствами, получают реакцией этанола с серной кислотой.

      [латекс]2\текст{C}_2\текст{H}_5\текст{OH}\;+\;\text{H}_2\текст{SO}_4\;{\longrightarrow}\;(\text {C}_2\text{H}_5)_2\;+\;\text{H}_2\text{SO}_4{\cdot}\text{H}_2\text{O}[/latex]

      Каков процент выхода эфира, если 1.17 л (d = 0,7134 г/мл) выделяют из реакции 1,500 л C 2 H 5 OH

      (d = 0,7894 г/мл)?

    11. Опишите этапы, необходимые для определения ограничивающего реагента при сжигании 30,0 г пропана, C 3 H 8 , с 75,0 г кислорода.

      Определите лимитирующий реагент.

    12. Опишите шаги, необходимые для определения ограничивающего реагента, когда 0,50 моль Cr и 0,75 моль H 3 PO 4 реагируют в соответствии со следующим химическим уравнением.
      [латекс]2\текст{Cr}\;+\;2\текст{H}_3\текст{PO}_4\;{\longrightarrow}\;2\text{CrPO}_4\;+\;3\ текст{H}_2[/латекс]

      Определите лимитирующий реагент.

    13. Что является ограничивающим реагентом, когда 1,50 г лития и 1,50 г азота объединяются с образованием нитрида лития, компонента современных батарей, в соответствии со следующим несбалансированным уравнением?
      [латекс]\text{Li}\;+\;\text{N}_2\;{\longrightarrow}\;\text{Li}_3\text{N}[/latex]
    14. Уран можно выделить из руд путем его растворения в виде UO 2 (NO 3 ) 2 с последующим выделением его в виде твердого UO 2 (C 2 O 4
    15. 9 2) О.Добавление 0,4031 г оксалата натрия, Na 2 C 2 O 4 , к раствору, содержащему 1,481 г нитрата уранила, UO 2 (NO 3 7 выход твердого вещества 1,0,3 г

      2

      2 UO 2 (C 2 O 4 )·3H 2 O.

      [латекс]\text{Na}_2\text{C}_2\text{O}_4\;+\;\text{UO}_2(\text{NO}_3)_2\;+\;3\text {H}_2\text{O}\;{\longrightarrow}\;\text{UO}_2(\text{C}_2\text{O}_4){\cdot}3\text{H}_2\text {O}\;+\;2\text{NaNO}_3[/латекс]

      Определите предельный реагент и процент выхода этой реакции.

    16. Сколько молекул C 2 H 4 Cl 2 можно получить из 15 молекул C 2 H 4 и 8 молекул Cl 2 ?
    17. Сколько молекул подсластителя сахарина можно получить из 30 атомов C, 25 атомов H, 12 атомов O, 8 атомов S и 14 атомов N?
    18. Пентоксид фосфора, используемый для производства фосфорной кислоты для безалкогольных напитков на основе колы, получают путем сжигания фосфора в кислороде.

      а) Что является предельным реагентом при 0.200 моль P 4 и 0,200 моль O 2 реагируют по схеме [латекс]\text{P}_4\;+\;5\text{O}_2\;{\longrightarrow}\;\text{ P}_4\text{O}_{10}[/латекс]

      (b) Рассчитайте процент выхода, если 10,0 г P 4 O 10 выделяют из реакции.

    19. Вы бы согласились купить 1 триллион (1 000 000 000 000) атомов золота за 5 долларов? Объясните, почему да или почему нет. Найдите текущую цену золота на http://money.cnn.com/data/commodities/ (1 тройская унция = 31.1 г)

    Глоссарий

    фактическая доходность
    количество продукта, образовавшегося в результате реакции
    избыток реагента
    реагент присутствует в количестве большем, чем требуется по стехиометрии реакции
    ограничивающий реагент
    реагент присутствует в количестве меньшем, чем требуется по стехиометрии реакции, что ограничивает количество образующегося продукта
    Выход процентов
    мера эффективности реакции, выраженная в процентах от теоретического выхода
    теоретический выход
    количество продукта, которое может быть получено из данного количества реагента(ов) в соответствии со стехиометрией реакции

    Решения

    Ответы на упражнения по химии в конце главы

    2. Лимитирующим реагентом является Cl 2 .

    4. Выход в процентах = 31%

    6. г CCl 4 ⟶ моль CCl 4 ⟶ моль CCl 2 F 2 ⟶ г CCl 2 F 2 , 8% выход = 9,03%

    8-процентный выход = 91,3%

    10. Перевести массу этанола в моли этанола; связать моли этанола с молями полученного эфира, используя стехиометрию сбалансированного уравнения. Перевести моли эфира в граммы; разделить фактические граммы эфира (определенные по плотности) на теоретическую массу, чтобы определить выход в процентах; 87.6%

    12. Необходимое преобразование: [латекс]\текст{моль\;Cr}\;{\longrightarrow}\;\text{моль\;H}_3\текст{PO}_4[/латекс]. Затем сравните количество Cr с количеством присутствующей кислоты. Cr является лимитирующим реагентом.

    14. Na 2 C 2 O 4 – лимитирующий реагент. выход в процентах = 86,6%

    16. Можно сделать только четыре молекулы.

    18. Эта сумма не может быть взвешена на обычных весах и не имеет ценности.

     

    Определение продукта в химии.

    Примеры товаров в следующих темах:

    • Селективность продукта

      • Часто бывают случаи, когда реакции присоединения и отщепления могут, в принципе, протекать с более чем одним продуктом .
      • Если предпочтительно образуется один продукт из двух или более, реакция называется региоселективной.
      • Реакции простого замещения обычно не считаются региоселективными, поскольку по определению возможен только один структурный продукт .
      • Поскольку транс-изомер является единственным выделенным продуктом , эта реакция является стереоселективной.
      • Здесь (R)-реагент дает конфигурационно инвертированный (S)- продукт , а (S)-реагент дает (R)- продукт .
    • Количество реагентов и продуктов

      • Стехиометрия — это изучение относительных количеств реагентов и продуктов в химических реакциях и способы расчета этих количеств.
      • Стехиометрия — это область химии, изучающая относительные количества реагентов и продуктов в химических реакциях.
      • Предстоящие концепции объяснят, как рассчитать количество продуктов , которое может быть произведено с учетом определенной информации.
      • Связь между продуктами и реагентами в сбалансированном химическом уравнении очень важна для понимания природы реакции.
      • Химическое уравнение показывает, какие реагенты необходимы для получения конкретных продуктов .
    • Продукт растворимости

      • Произведение растворимости представляет собой константу равновесия, представляющую максимальное количество твердого вещества, которое может быть растворено в водном растворе.
      • Константа произведения растворимости (Ksp) представляет собой константу равновесия для твердого вещества, которое растворяется в водном растворе.
      • Растворимость Продукты полезны для прогнозирования образования осадка в определенных условиях.
      • Растворимость произведения ряда веществ была определена экспериментально и может использоваться для прогнозирования растворимости при заданной температуре.
      • Растворимость произведения константы ряда веществ.
    • Химическое производство

      • Эти продукты могут быть более совершенными материалами или очень простыми материалами, которые нельзя получить из природных источников.
      • Различные продукты производятся химическим производством для удовлетворения различных потребностей современного мира.
      • Продукты продаются за то, что они могут делать, а не за то, какие химические вещества они содержат.
      • Потребительские продукты включают прямую продажу продукта химических веществ, таких как мыло, моющие средства и косметика.
      • Ежегодно Американский химический совет сводит в таблицу объем производства в США 100 основных химических веществ.
    • Предсказание направления реакции

      • Константы равновесия и коэффициенты реакции можно использовать для предсказания того, будет ли реакция благоприятствовать продуктам или реагентам.
      • Константы равновесия можно использовать для предсказания того, будет ли реакция благоприятствовать продуктам или реагентам.
      • К — равновесное отношение продуктов к реагентам.
      • Если реакция идет в пользу продуктов , она будет происходить в прямом (слева направо) направлении.
      • Если K очень мало, то реакция израсходует почти все продукты и превратит их в реагенты.
    • Изменения концентрации

      • Эффект изменения концентрации продуктов и реагентов в обратимой реакции можно предсказать по принципу Ле Шателье.
      • Поскольку продукты и реагенты в химическом уравнении не всегда имеют одинаковое число молей, как показано в , нарушения концентрации атомов могут повлиять на равновесие.
      • В свою очередь, скорость реакции, степень и выход продуктов будут изменяться в соответствии с воздействием на систему.
      • Даже если желаемый продукт термодинамически неблагоприятен, конечный продукт можно получить, если его непрерывно удалять из раствора.
      • Например, необходимо использовать несколько молекул реагентов (A и B) для образования одной молекулы продукта (C).
    • Модификация продуктов конденсации

      • В результате альдольной реакции образуются бета-гидроксиальдегиды или кетоны, и с этими продуктами может быть проведен ряд последующих реакций .
      • Эти продукты затем могут быть модифицированы или усилены дальнейшими реакциями.
      • Согласованное дегидратационное декарбоксилирование (показано пурпурными стрелками) приводит к продукту ненасыщенной карбоновой кислоты .
      • Четвертая реакция показывает, что сопряженное основание бета-кетоэфира продуктов конденсации Клайзена или Дикмана может быть алкилировано напрямую.
    • Альдольная реакция

      • В отсутствие таких катализаторов эти альдольные продукты являются совершенно стабильными и выделяемыми соединениями.
      • Почему тогда в продуктах альдолов должно происходить катализируемое основаниями отщепление воды?
      • Продукт в таких случаях всегда представляет собой димер реагирующего карбонильного соединения.
      • Только один из двух альдольных продуктов может подвергаться бета-элиминированию воды, поэтому окончательный выделенный продукт происходит из этой последовательности реакций.
      • Если бы все реакции протекали с одинаковой скоростью, то были бы получены равные количества четырех продуктов .
    • Изменения энергии в химических реакциях

      • Благодаря поглощению энергии при разрыве химических связей и высвобождению энергии при образовании химических связей химические реакции почти всегда связаны с изменением энергии между продуктами и реагентами.
      • Изменение энергии в химической реакции происходит из-за разницы в количестве запасенной химической энергии между продуктами и реагентами.
      • В экзотермических реакциях продукты имеют меньшую энтальпию, чем реагенты, и в результате говорят, что экзотермическая реакция имеет отрицательную энтальпию реакции.
      • Это означает, что энергия, необходимая для разрыва связей в реагентах, меньше энергии, выделяемой при образовании новых связей в продуктах .
      • В эндотермических реакциях продукты имеют большую энтальпию, чем реагенты.
    • Конденсат Claisen

      • Назначения греческих букв для сложного эфира продукты выделены синим цветом.
      • Продукт в данном случае представляет собой фенилзамещенный эфир малоновой кислоты, а не кетоэфир.
      • (iv) Стабилизированный енолят , продукт , необходимо нейтрализовать водной кислотой, чтобы получить бета-кетоэфир , продукт .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
    тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск