Розділ ІІІ. Хімічні реакції

§ 15. Класифікація хімічних реакцій

Опанувавши зміст параграфа, ви будете

розрізняти ознаки, за якими класифікують хімічні реакції;
розуміти суть понять «реагенти», «продукти реакції»;
уміти визначати тип хімічної реакції; наводити приклади і складати рівняння хімічних реакцій різних типів.

Нині відомо дуже багато хімічних реакцій. Кожна з них, безперечно, одинична, оскільки в ній беруть участь конкретні речовини з притаманними їм хімічними властивостями. Водночас хімічні реакції мають багато спільних ознак, що дає змогу об'єднати їх за типами. У таблиці 6 наведено деякі ознаки, за якими класифікують хімічні реакції.

Таблиця 6

Класифікація хімічних реакцій

Ознака класифікації	Тип реакції
Зміна кількості реагентів і продуктів реакції	Реакції сполучення Реакції розкладу Реакції заміщення Реакції обміну
Зміна ступенів окиснення елементів у складі речовин, що беруть участь у реакції	Окисно-відновні реакції
Виділення або поглинання енергії під час хімічної реакції	Екзотермічні реакції Ендотермічні реакції
Відбуваються в одному напрямку та йдуть до кінця або в двох протилежних напрямках і до кінця не відбуваються	Необоротні реакції Оборотні реакції
Наявність каталізатора	Каталітичні реакції Некаталітичні реакції

Вам уже відомо багато з названих типів. Згадаймо класифікацію реакцій за першою ознакою — за числом вихідних і кінцевих речовин (реагентів і продуктів реакції) та узагальнимо здобуті знання.

Почнімо з демонстраційних дослідів.

У порцеляновій ступці змішаємо порошок цинку масою 6 г і порошок сірки масою 8 г. Суміш насипаємо купкою на керамічну плитку (чи бляху) і нагріваємо її в одному місці за допомогою довгої скіпки (не сірника!). Відбувається сильний спалах. Утворюється цинк сульфід ZnS (дослід краще робити у витяжній шафі).

Zn + S = ZnS

• Користуючись таблицею 6, зробіть висновок, до якого типу належить ця хімічна реакція.

• Напишіть два рівняння реакцій сполучення і зазначте назви утворених речовин.

Хімічні реакції, у результаті яких із двох або кількох речовин утворюється одна нова речовина, називаються реакціями сполучення.

На керамічну плитку (чи бляху) насипаємо купкою оранжево-червоні кристали амоній дихромату (NH₄)₂Cr₂O₇. У центрі купки робимо невелику заглибинку і змочуємо її спиртом. Підносимо палаючу скіпку. Починається бурхливий розклад солі, що нагадує «виверження вулкана». Викидаються маса темно-зеленого хром(ІІІ) оксиду Сr₂О₃і водяна пара.

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Сr₂О₃ + N₂↑ + 4Н₂О↑

Хімічні реакції, у результаті яких із однієї речовини утворюється дві або більше речовин, називаються реакціями розкладу.

• Напишіть два рівняння реакцій розкладу і зазначте назви утворених речовин.

В одну пробірку налийте 2—3 мл хлоридної кислоти, а в другу — стільки само розчину купрум(ІІ) сульфату CuSO₄. У першу пробірку помістіть гранулу цинку, а в другу — очищений від іржі цвяшок. Що спостерігається? Чому?

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu↓

• До якого типу можна віднести такі реакції?

Хімічні реакції між простою і складною речовинами, під час яких атоми простої речовини заміщують атоми одного з елементів у складній речовині, утворюючи нову просту і нову складну речовини, називаються реакціями заміщення.

• Напишіть рівняння реакції заміщення і виразіть його у повній і скороченій йонних формах.

У пробірку налийте 2—3 мл розчину натрій гідроксиду NaOH, додайте 2—3 краплини розчину фенолфталеїну.

По краплинах добавляйте хлоридну кислоту, легко струшуючи пробірку після кожної краплини кислоти:

NaOH + HCl = NaCl + Н₂О

Що відбулося? Як називаються такі реакції?

У другу пробірку налийте 2—3 мл розчину натрій хлориду і добавте трохи розчину аргентум(І) нітрату AgNO₃. Що спостерігається? Чому?

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

• До якого типу належать ці реакції?

Хімічні реакції, під час яких дві речовини обмінюються своїми складовими частинами, утворюючи дві нові речовини, називаються реакціями обміну.

• Напишіть рівняння реакції обміну і виразіть його у повній і скороченій йонних формах.

Класифікація хімічних реакцій за іншими ознаками розглядатиметься далі.

Висновки

• Хімічні реакції — це перетворення одних речовин (вихідних сполук) на інші (продукти реакції).

• Хімічні реакції за спільними ознаками поділяють на типи. За кількістю вихідних речовин і кінцевих продуктів хімічні реакції поділяють на реакції сполучення, розкладу, заміщення й обміну.

• За тепловим ефектом хімічні реакції поділяються на ендотермічні, що відбуваються з поглинанням теплоти, та екзотермічні — з виділенням теплоти.

• Реакції, що відбуваються зі зміною ступенів окиснення елементів, є окисно-відновними, а реакції, що відбуваються в одному або двох протилежних напрямках, називаються оборотними чи необоротними.

• Є ще реакції, що відбуваються залежно від наявності каталізатора, — це каталітичні або некаталітичні реакції, тощо.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Наведіть два приклади реакцій нейтралізації. До якого типу хімічних реакцій вони належать?

2. За наведеними схемами складіть рівняння хімічних реакцій і зазначте тип кожної з них: