Organik kimyadan elektrokimyasal reaksiyon örnekleri. Organik maddelerin reaksiyonları. Yoğuşma ve poliyoğuşma reaksiyonları

Ders konusu: Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri.

Ders türü: yeni materyallerin incelenmesi ve başlangıçta pekiştirilmesine yönelik bir ders.

Dersin Hedefleri: Organik maddeleri içeren kimyasal reaksiyonların ortaya çıkmasının özellikleri hakkında, sınıflandırmalarına aşina olduklarında bilgi oluşumu için koşullar yaratın ve reaksiyon denklemleri yazma yeteneğini pekiştirin.

Dersin Hedefleri:

Eğitim: Öğrencilerin inorganik kimyadaki reaksiyon türleri hakkındaki bilgilerine ve bunların organik kimyadaki reaksiyon türleriyle karşılaştırmalarına dayanarak organik kimyadaki reaksiyon türlerini incelemek.

Gelişimsel: Mantıksal düşünme ve entelektüel becerilerin gelişimini teşvik edin (analiz edin, karşılaştırın, neden-sonuç ilişkileri kurun).

Eğitimsel: zihinsel çalışma kültürü yaratmaya devam etmek; iletişim becerileri: diğer insanların fikirlerini dinleyin, bakış açınızı kanıtlayın, uzlaşmalar bulun.

Öğretme teknikleri:sözlü (hikaye, açıklama, problem sunumu); görsel (multimedya görsel yardımı); buluşsal (yazılı ve sözlü alıştırmalar, problem çözme, test görevleri).

Eğitim araçları:disiplin içi ve disiplinler arası bağlantıların uygulanması, multimedya görsel yardımı (sunum), sembolik ve grafik tablo.

Teknolojiler: işbirliği pedagojisinin unsurları, öğrenci odaklı öğrenme (yeterlilik odaklı öğrenme, insani-kişisel teknoloji, bireysel ve farklılaştırılmış yaklaşım), bilgi ve iletişim teknolojisi, sağlık tasarrufu sağlayan eğitim teknolojileri (örgütsel ve pedagojik teknoloji).

Dersin ilerleyişinin kısa açıklaması.

I. Organizasyon aşaması: öğretmen ve öğrenciler arasındaki karşılıklı selamlaşmalar; öğrencilerin derse hazır olup olmadıklarının kontrol edilmesi; ders için dikkat ve ruh halinin organizasyonu.

Ödevlerin tamamlanıp tamamlanmadığını kontrol etmek.Doğrulama soruları: 1. Cümleleri tamamlayın: a) İzomerler... b) Fonksiyonel bir grup... 2. Belirtilen madde formüllerini sınıflara dağıtın (formüller kartlarda sunulmaktadır) ve bileşik sınıflarını adlandırın ait oldukları yer. 3. Moleküler formüllere karşılık gelen izomerlerin kısaltılmış yapısal formüllerini mümkün kılın (örneğin: C 6 H 14, C 3 H 6 O)

Yeni materyal çalışmanın konusunun ve hedeflerinin iletilmesi; pratik önemini gösteriyor.

II. Yeni materyal öğrenme:

Bilginin güncellenmesi.(Öğretmenin hikayesi, öğrencilerin not defterlerine referans notu olarak aktardıkları slayt şemalarına dayanmaktadır)

Kimyasal reaksiyonlar kimya biliminin ana konusunu oluşturur. (Slayt 2)

Kimyasal reaksiyonlar sürecinde bazı maddelerin diğerlerine dönüşümü meydana gelir.

Reaktif 1 + Reaktif 2 = Ürünler (inorganik kimya)

Substrat + Saldırı Reaktifi = Ürünler (organik kimya)

Pek çok organik reaksiyonda, tüm moleküller değişime uğramaz, ancak reaksiyon merkezleri olarak adlandırılan reaksiyon kısımları (fonksiyonel gruplar, bireysel atomlar vb.) değişime uğrar. Substrat, karbon atomunda eski bağın kırılarak yeni bir bağın oluştuğu maddedir ve ona etki eden bileşiğe veya reaksiyon parçacığına reaktif adı verilir.

İnorganik reaksiyonlar çeşitli kriterlere göre sınıflandırılır: başlangıç ​​maddelerinin ve ürünlerinin sayısı ve bileşimine göre (bileşikler, ayrışma, ikame, değişim), termal etkiye göre (ekzo- ve endotermik), atomların oksidasyon durumundaki değişikliklere göre, Katalizör kullanımına göre (katalitik ve katalitik olmayan) prosesin faz bazında (homojen ve heterojen) tersine çevrilebilirliği. (Slayt 3,4)

Ders aşamasının sonucu, öğrencilerin kimyasal reaksiyon denklemleri yazma, stokiyometrik katsayıları düzenleme ve inorganik reaksiyonları sınıflandırma becerilerini test etmelerine olanak tanıyan bir görevi (slayt 5) tamamlamalarıdır. (Görevler farklı seviyelerde sunulur)

(Bilişsel ve zihinsel süreçlerin gelişimine yönelik bir “beyin” jimnastiği egzersizi – “Baykuş”: görsel hafızayı, dikkati geliştirir ve uzun süreli oturma sırasında oluşan gerilimi azaltır.)Sağ elinizle sol omzunuzu kavrayın ve sıkın, arkanıza bakacak şekilde sola dönün, derin nefes alın ve omuzlarınızı geriye doğru yuvarlayın. Şimdi diğer omzunuzun üzerinden bakın, çenenizi göğsünüze doğru indirin ve derin nefes alarak kaslarınızın gevşemesine izin verin..

Yeni materyalin sunumu.(Materyalin sunumu sırasında öğrenciler öğretmenin odaklandığı not defterlerine notlar alırlar - slaytlardan bilgiler)

Organik bileşikleri içeren reaksiyonlar aynı yasalara uyar (kütle ve enerjinin korunumu yasası, kütle etki yasası, Hess yasası vb.) ve inorganik maddelerin reaksiyonlarıyla aynı modelleri (stokiyometrik, enerjik, kinetik) sergiler. (Slayt 6)

Organik reaksiyonlar genellikle oluşma mekanizmalarına, reaksiyonun yönüne ve son ürünlerine göre sınıflandırılır. (Slayt 7)

Kovalent bağları kırma yöntemi reaksiyon mekanizmasının tipini belirler. Reaksiyon mekanizması, bu aşamaların her birinde oluşan ara parçacıkları gösteren, reaksiyonun aşamalarının sırası olarak anlaşılmaktadır. (Reaksiyon mekanizması kendi yolunu, yani ilerlediği reaktiflerin temel etkileşim eylemlerinin sırasını açıklar.)

Organik kimyada iki ana reaksiyon mekanizması türü vardır: radikal (homolitik) ve iyonik (heterolitik). (Slayt 8)

Homolitik bölünmede bağı oluşturan elektron çifti, sonuçta ortaya çıkan parçacıkların her biri bir elektron alacak şekilde bölünür. Homolitik bölünmenin bir sonucu olarak serbest radikaller oluşur:

X:Y → X . + . e

Eşlenmemiş elektrona sahip nötr bir atom veya parçacığa serbest radikal denir.

Heterolitik bağ bölünmesinin bir sonucu olarak yüklü parçacıklar elde edilir: nükleofilik ve elektrofilik.

X:Y → X + + :Y -

Bir nükleofilik parçacık (nükleofil), dış elektron düzeyinde bir çift elektrona sahip bir parçacıktır. Bir çift elektron nedeniyle bir nükleofil yeni bir kovalent bağ oluşturabilir.

Elektrofilik parçacık (elektrofil), dış elektronik seviyede serbest bir yörüngeye sahip olan bir parçacıktır. Bir elektrofil, etkileşime girdiği parçacığın elektronları nedeniyle kovalent bir bağ oluşumu için doldurulmamış, boş yörüngeler sunar.

Radikal reaksiyonlar üç aşamayı içeren karakteristik bir zincir mekanizmasına sahiptir: çekirdeklenme (başlatma), gelişme (büyüme) ve zincirin sonlandırılması. (Slayt 9)

İyonik reaksiyonlar, kimyasal bağlar oluşturan elektron çiftlerini kırmadan gerçekleşir: her iki elektron da, bir anyon oluşturmak üzere reaksiyon ürününün atomlarından birinin yörüngesine hareket eder. (Slayt 10) Kovalent bir polar bağın heterolitik ayrışması, nükleofillerin (anyonlar) ve elektrofillerin (katyonlar) oluşumuna yol açar. Saldıran reaktifin doğasına bağlı olarak reaksiyonlar nükleofilik veya elektrofilik olabilir.

Kimyasal dönüşümün yönüne ve nihai sonucuna göre, organik reaksiyonlar aşağıdaki türlere ayrılır: ikame, ekleme, eliminasyon (eliminasyon), yeniden düzenleme (izomerizasyon), oksidasyon ve indirgeme. (Slayt 11)

Yer değiştirme, bir atomun veya atom grubunun başka bir atom veya atom grubuyla değiştirilmesini ifade eder. Yer değiştirme reaksiyonu iki farklı ürün üretir.

R-CH 2 X + Y → R-CH 2 Y + X

İlave reaksiyonu, bir atomun veya atom grubunun doymamış bir bileşiğin molekülüne sokulması olarak anlaşılır ve buna bu bileşikteki π bağlarının kırılması eşlik eder. Etkileşim sırasında çift bağlar tekli bağlara, üçlü bağlar ise çift veya tekli bağlara dönüştürülür.

R-CH=CH2 + XY→ RCHX-CH2Y

Problem: Bir polimerizasyon reaksiyonunu ne tür bir reaksiyon olarak sınıflandırabiliriz? Belirli bir reaksiyon türüne ait olduğunu kanıtlayın ve bir örnek verin.

İlave reaksiyonları ayrıca polimerizasyon reaksiyonlarını da içerir (örneğin: etilenden polietilen üretilmesi).

n(CH2 =CH2) → (-CH2-CH2-) n

Eliminasyon reaksiyonları veya eliminasyon, atomların veya bunların gruplarının bir organik molekülden çoklu bir bağ oluşturmak üzere elimine edildiği reaksiyonlardır.

R-CHX-CH 2 Y → R-CH=CH 2 + XY

Yeniden düzenleme (izomerizasyon) reaksiyonları. Bu tip reaksiyonda moleküldeki atomların ve gruplarının yeniden düzenlenmesi meydana gelir.

Polikondensasyon reaksiyonları ikame reaksiyonlarına aittir, ancak bunlar genellikle özgüllüğü ve büyük pratik önemi olan özel bir organik reaksiyon türü olarak ayırt edilir.

Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonlarına, karbon atomunun reaksiyon merkezi olduğu bileşiklerde, karbon atomunun oksidasyon durumundaki bir değişiklik eşlik eder.

Oksidasyon, bir oksitleyici reaktifin etkisi altında bir maddenin oksijenle (veya halojen gibi başka bir elektronegatif elementle) birleştiği veya hidrojeni (su veya moleküler hidrojen formunda) kaybettiği bir reaksiyondur. Oksitleyici bir reaktifin etkisi (oksidasyon), reaksiyon şemasında [O] sembolü ile gösterilir.

[Ö]

CH3CHO → CH3COOH

İndirgeme oksidasyonun ters reaksiyonudur. Bir indirgeyici reaktifin etkisi altında, bir bileşik hidrojen atomları kazanır veya oksijen atomlarını kaybeder: indirgeyici bir reaktifin etkisi (indirgeme), [H] sembolü ile gösterilir.

[H]

CH3COCH3 → CH3CH(OH)CH3

Hidrojenasyon, indirgenmenin özel bir durumu olan bir reaksiyondur. Çoklu bağa veya aromatik halkaya bir katalizör varlığında hidrojen eklenir.

Çalışılan materyali pekiştirmek için öğrenciler bir test görevi gerçekleştirir: slayt 12,13.

III. Ödev: § 8 (alıştırma 2), 9

IV. Özetleme

Sonuçlar: (Slayt 14)

Organik reaksiyonlar genel yasalara (kütle ve enerjinin korunumu yasası) ve bunların ortaya çıkışlarının genel yasalarına (enerjik, kinetik - çeşitli faktörlerin reaksiyon hızı üzerindeki etkisini ortaya çıkarır) uyar.

Tüm reaksiyonlar için ortak özelliklere sahip oldukları gibi, kendilerine ait karakteristik özelliklere de sahiptirler.

Reaksiyon mekanizmasına göre reaksiyonlar homolitik (serbest radikal) ve heterolitik (elektrofilik-nükleofilik) olarak ikiye ayrılır.

Kimyasal dönüşümün yönüne ve nihai sonucuna göre reaksiyonlar ayırt edilir: ikame, ekleme, eliminasyon (eliminasyon), yeniden düzenleme (izomerizasyon), polikondensasyon, oksidasyon ve indirgeme.

Kullanılmış Kitaplar:UMK: İşletim Sistemi Gabrielyan ve diğerleri Kimya 10 M. Bustard 2013

Ön izleme:

Sunum önizlemelerini kullanmak için bir Google hesabı oluşturun ve bu hesaba giriş yapın: https://accounts.google.com

Slayt başlıkları:

Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri.

Kimyasal reaksiyon bir maddenin diğerine dönüşmesidir. Reaksiyon sonucunda elde edilen maddeler bileşim, yapı ve özellikler bakımından başlangıç ​​maddelerinden farklıdır. Reaktif 1 + Reaktif 2 = Substrat Ürünleri + Saldırgan = Reaktif Ürünleri

İnorganik kimyada kimyasal reaksiyonların, başlangıç ​​​​maddelerinin ve ürünlerinin sayısı ve bileşimine göre termal etki ile atomların oksidasyon durumundaki değişiklik ile bir katalizör kullanılarak prosesin faza göre tersine çevrilebilirliği ile sınıflandırılmasının işaretleri

Başlangıç ​​ve ortaya çıkan maddelerin sayı ve bileşimlerine göre sınıflandırma: Bileşik reaksiyonları: A + B = AB Zn + Cl 2 = ZnCl 2 CaO + CO 2 = CaCO 3 Ayrışma reaksiyonları: AB = A + B 2H 2 O = 2H 2 + O 2 Cu (OH) 2 = CuO + H 2 O Yer değiştirme reaksiyonları: AB + C = A + CB CuSO 4 + Fe = Cu + FeSO 4 Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3 Değişim reaksiyonları: AB + CD = AD + CB CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O NaOH + HCl = NaCl + H2O

Reaksiyon şemaları verilmiştir: 1. Bakır(II) hidroksit → bakır(II) oksit + su 2. Baryum klorür + sodyum sülfat → … 3. Hidroklorik asit + çinko → çinko klorür + hidrojen 4. Fosfor(V) oksit + su → … Seviye I: Reaksiyon türlerini belirtin, denklemlerden birini yazın (isteğe bağlı). Seviye II: Reaksiyon türlerini belirtin, ürünlerin belirtilmediği denklemlerden birini yazın (isteğe bağlı). Seviye III: Reaksiyon türlerini belirtin ve tüm denklemleri yazın.

Organik bileşikleri içeren reaksiyonlar aynı yasalara uyar (kütle ve enerjinin korunumu yasası, kütle etki yasası, Hess yasası vb.) ve inorganik reaksiyonlarla aynı modelleri (stokiyometrik, enerjik, kinematik) sergiler.

Organik reaksiyonlar genellikle mekanizmalarına göre sınıflandırılır.Bir reaksiyon mekanizması, bir reaksiyonun bireysel aşamalarının sırası olarak anlaşılır ve bu aşamaların her birinde oluşan ara parçacıkları gösterir. reaksiyonun yönüne ve nihai ürünlerine göre - ilave; - bölünme (eleme); - oyuncu değişikliği; - yeniden düzenleme (izomerizasyon); - oksidasyon; - iyileşmek.

Kovalent bağın kırılma yöntemi reaksiyon mekanizmasının tipini belirler: Radikal (homolitik) X:Y → X. + . YR. (X . , . Y) – radikaller (serbest atomlar veya eşleşmemiş elektronlara sahip parçacıklar, kararsız ve kimyasal dönüşümlere uğrayabilen) İyonik (heterolitik) X:Y → X + + :Y - X + - elektrofilik reaktif (elektrofil: elektron seven) ):Y - - nükleofilik reaktif (nükleofil: proton seven)

Radikal reaksiyonlar, aşamaları içeren bir zincir mekanizmasına sahiptir: başlatma, gelişme ve zincirin sonlandırılması. Zincir çekirdeklenmesi (başlatma) Cl 2 → Cl. +Cl. CH4 + Cl zincirinin büyümesi (gelişmesi). → CH 3. + HCl CH3 . + Cl2 → CH3-Cl + Cl. Açık devre CH 3. +Cl. → CH3Cl CH3 . + CH3 . → CH3-CH3Cl. +Cl. →Cl2

İyonik reaksiyonlar, kimyasal bağlar oluşturan elektron çiftlerini kırmadan gerçekleşir: her iki elektron da, bir anyon oluşturmak üzere reaksiyon ürününün atomlarından birinin yörüngesine hareket eder. Kovalent bir polar bağın heterolitik ayrışması, nükleofillerin (anyonlar) ve elektrofillerin (katyonlar) oluşumuna yol açar. CH3 -Br + Na + OH - → CH3 -OH + Na + Br - substrat reaktif reaksiyon ürünleri (nükleofil) C6H5 -H + HO: NO2 → C6H5 -NO2 + H-OH substrat reaktif reaksiyon ürünleri (elektrofil)

Yön ve nihai sonuca göre sınıflandırma Yer değiştirme reaksiyonları A-B + C → A-C + B Ekleme reaksiyonları C=C + A-B → A-C-C-B Eliminasyon reaksiyonları A-C-C-B → C =C + A-B Yeniden düzenleme (izomerizasyon) reaksiyonları X-A-B → A-B-X Yükseltgenme ve indirgenme reaksiyonlarına bir değişiklik eşlik eder Karbon atomunun reaksiyon merkezi olduğu bileşiklerde karbon atomunun oksidasyon durumunda. Sorun: Polimerizasyon reaksiyonu ne tür bir reaksiyondur? Belirli bir reaksiyon türüne ait olduğunu kanıtlayın ve bir örnek verin.

Ölçek. 1. Eşleşme: Kimya bölümü Reaksiyon tipi İnorganik a) ikame b) değişim Organik c) bileşikler d) ayrışma e) eliminasyon f) izomerizasyon g) ekleme 2. Eşleşme: Reaksiyon şeması Reaksiyon tipi AB + C → AB + C a ) ABC yerine AB + C b) ABC'nin eklenmesi → ACB c) AB + C → AC + B'nin ortadan kaldırılması d) izomerizasyon

3. Bütan, formülü şu şekilde olan bir maddeyle reaksiyona girer: 1) H202) C3H8 3) Cl2 4) HCl 4. Önerilen reaksiyon şemalarındaki substrat CH3-COOH (A) + C2H5-OH (B) → CH3COOC2H5 + H20 CH3-CH2-OH (A) + H maddesidir. -Br ( B) → CH3 -CH2 -Br + H20 CH3 -CH2-Cl (A) + Na-OH (B) → CH2 =CH2 + NaCl + H20 5. Sol denklemin tarafı C 3 H 4 + 5O 2 → ... sağ tarafa karşılık gelir: → C 3 H 6 + H 2 O → C 2 H 4 + H 2 O → 3CO 2 + 4H 2 O → 3CO 2 + 2H 2 O 6. 5 l metanın tamamen yanması için gerekli olacak oksijen hacmi, 1) 1 l 2) 5 l 3) 10 l 4) 15 l'ye eşittir

Sonuçlar Organik reaksiyonlar genel yasalara ve oluşumlarının genel kalıplarına uyar. Tüm reaksiyonlar için ortak özelliklere sahip oldukları gibi, kendilerine ait karakteristik özelliklere de sahiptirler. Reaksiyon mekanizmasına göre reaksiyonlar serbest radikal ve iyonik olarak ikiye ayrılır. Kimyasal dönüşümün yönüne ve nihai sonucuna göre: ikame, ekleme, oksidasyon ve indirgeme, izomerizasyon, eliminasyon, polikondensasyon vb.

Organik reaksiyonlar için farklı özelliklere dayanan farklı sınıflandırma sistemleri vardır. Bunlar arasında aşağıdaki sınıflandırmalar vardır:

• İle reaksiyonun nihai sonucuyani substratın yapısında bir değişiklik;
• İle reaksiyon mekanizmasıyani bağ kırılmasının türüne ve reaktiflerin türüne göre.

Organik bir reaksiyonda etkileşime giren maddeler ikiye ayrılır reaktif Ve alt tabaka. Bu durumda reaktifin substrata saldırdığı kabul edilir.

TANIM

Reaktif- Bir nesneye - bir substrata - etki eden ve içindeki kimyasal bağda değişikliğe neden olan bir madde. Reaktifler radikal, elektrofilik ve nükleofilik olarak ayrılır.

TANIM

Yüzey, genellikle yeni bir bağ için karbon atomu sağlayan bir molekül olarak kabul edilir.

NİHAİ SONUCA GÖRE REAKSİYONLARIN SINIFLANDIRILMASI (ALTBARTMANIN YAPISINDAKİ DEĞİŞİKLİK)

Organik kimyada, nihai sonuca ve substratın yapısındaki değişikliğe göre dört tür reaksiyon ayırt edilir: ekleme, değiştirme, çıkarma, veya eliminasyon(İngilizceden ortadan kaldırmak- çıkarın, bölün) ve yeniden düzenlemeler (izomerizasyonlar)). Bu sınıflandırma, inorganik kimyadaki reaksiyonların, bileşimde değişiklik olsun veya olmasın, başlangıçtaki reaktiflerin ve sonuçta ortaya çıkan maddelerin sayısına göre sınıflandırılmasına benzer. Nihai sonuca göre sınıflandırma resmi kriterlere dayanmaktadır, çünkü stokiyometrik denklem kural olarak reaksiyon mekanizmasını yansıtmamaktadır. İnorganik ve organik kimyadaki reaksiyon türlerini karşılaştıralım.

n) başkalarıyla değiştirmeden.

Hangi atomların bölündüğüne bağlı olarak - komşu atomlar C–C veya iki veya üç veya daha fazla karbon atomu ile izole edilmiş - C–C–C– C–, –C–C–C–C– C–, bileşikler ile oluşabilir çoklu bağlar ve veya siklik bileşikler. Hidrojen halojenürlerin alkil halojenürlerden veya suyun alkollerden uzaklaştırılması Zaitsev kuralına göre gerçekleşir.

TANIM

Zaitsev'in kuralı: En az hidrojenlenmiş karbon atomundan bir hidrojen atomu H çıkarılır.

Örneğin, bir alkali varlığında komşu atomlardan bir hidrojen bromür molekülünün eliminasyonu meydana gelir ve bunun sonucunda sodyum bromür ve su oluşur.

TANIM

Yeniden gruplandırma- Bir moleküldeki atomların göreceli düzeninde bir değişikliğe, çoklu bağların hareketine veya bunların çeşitliliğinde bir değişikliğe neden olan kimyasal bir reaksiyon.

Molekülün atomik bileşimi korunurken (izomerizasyon) veya değiştirilirken yeniden düzenleme gerçekleştirilebilir.

TANIM

İzomerizasyon- karbon iskeletinde yapısal bir değişiklik yoluyla bir kimyasal bileşiğin bir izomere dönüşmesine yol açan yeniden düzenleme reaksiyonunun özel bir durumu.

Yeniden düzenleme aynı zamanda homolitik veya heterolitik bir mekanizma yoluyla da meydana gelebilir. Moleküler yeniden düzenlemeler çeşitli kriterlere göre, örneğin sistemlerin doygunluğuna, göç eden grubun doğasına, stereospesifikliğe vb. göre sınıflandırılabilir. Birçok yeniden düzenleme reaksiyonunun özel isimleri vardır - Claisen yeniden düzenlemesi, Beckmann yeniden düzenlemesi vb.

İzomerizasyon reaksiyonları, benzinin oktan sayısını arttırmak için petrol rafinasyonu gibi endüstriyel işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. İzomerizasyona bir örnek dönüşümdür N-oktandan izooktana:

REAKTİF TİPİNE GÖRE ORGANİK REAKSİYONLARIN SINIFLANDIRILMASI

BAĞLANTI KESME

Organik bileşiklerdeki bağ bölünmesi homolitik veya heterolitik olabilir.

TANIM

Homolitik bağ bölünmesi- bu, her atomun eşleşmemiş bir elektron alması ve benzer bir elektronik yapıya sahip iki parçacığın oluşması sonucu oluşan bir boşluktur - serbest radikaller.

Homolitik bir kırılma, polar olmayan veya zayıf polaritenin karakteristiğidir. C–C, Cl–Cl, C–H gibi bağlar içerir ve büyük miktarda enerji gerektirir.

Eşlenmemiş bir elektrona sahip olan ortaya çıkan radikaller oldukça reaktiftir, bu nedenle bu tür parçacıkların katılımıyla meydana gelen kimyasal işlemler genellikle "zincir" niteliğindedir, kontrol edilmesi zordur ve reaksiyon bir dizi ikame ürünüyle sonuçlanır. . Dolayısıyla metan klorlandığında ikame ürünleri klorometandır. C H3 Cl CH3Cl, diklorometan C H2 C ben2 CH2Cl2, kloroform C H C ben3 CHCl3 ve karbon tetraklorür CC ben4 CCl4. Serbest radikalleri içeren reaksiyonlar, kimyasal bağ oluşumunun değişim mekanizması yoluyla ilerler.

Bu tür bağ kopması sırasında oluşan radikaller radikal mekanizma reaksiyonun seyri. Radikal reaksiyonlar genellikle yüksek sıcaklıklarda veya radyasyonda (örn. ışık) meydana gelir.

Yüksek reaktiviteleri nedeniyle serbest radikaller insan vücudu üzerinde olumsuz etkiye sahip olabilir, hücre zarlarını tahrip edebilir, DNA'yı etkileyebilir ve erken yaşlanmaya neden olabilir. Bu işlemler öncelikle lipit peroksidasyonuyla, yani hücre zarı içinde yağ oluşturan çoklu doymamış asitlerin yapısının tahrip edilmesiyle ilişkilidir.

TANIM

Heterolitik bağ bölünmesi- bu, bir elektron çiftinin daha elektronegatif bir atomla kaldığı ve iki yüklü parçacığın oluştuğu bir boşluktur - iyonlar: bir katyon (pozitif) ve bir anyon (negatif).

Kimyasal reaksiyonlarda bu parçacıklar aşağıdaki işlevleri yerine getirir: nükleofiller"("phil" - gr'dan. aşık olmak) Ve " elektrofiller", donör-alıcı mekanizmasına göre reaksiyon ortağıyla kimyasal bir bağ oluşturuyor. Nükleofilik parçacıklar yeni bir bağ oluşturmak için bir elektron çifti sağlar. Başka bir deyişle,

TANIM

Nükleofil- elektron eksikliği olan bileşiklerle etkileşime girebilen elektron açısından zengin bir kimyasal reaktif.

Nükleofillerin örnekleri herhangi bir anyondur ( C ben− , BEN− , N Ö− 3 Cl−,I−,NO3− vb.) yanı sıra yalnız bir elektron çiftine sahip bileşikler ( N H3 , H2 Ö NH3,H2O).

Böylece bir bağ koptuğunda radikaller veya nükleofiller ve elektrofiller oluşabilmektedir. Buna dayanarak üç organik reaksiyon mekanizması ortaya çıkar.

ORGANİK REAKSİYONLARIN MEKANİZMALARI

Serbest radikal mekanizması: Reaksiyon, oluşan serbest radikaller tarafından başlatılır. homolitik kopma Bir moleküldeki bağlar.

En tipik seçenek, UV ışınımı sırasında klor veya brom radikallerinin oluşmasıdır.

1. Serbest radikal ikamesi

metan bromometan

Zincir başlatma

Zincir büyümesi

Açık devre

2. Serbest radikal eklenmesi

eten polietilen

Elektrofilik mekanizma: reaksiyon, sonuç olarak pozitif yük alan elektrofilik parçacıklarla başlar heterolitik kopma iletişim. Tüm elektrofiller Lewis asitleridir.

Bu tür parçacıklar aktif olarak etkisi altında oluşturulur. Lewis asitleri Parçacığın pozitif yükünü artıran. En sık kullanılan Al C ben3 , F ve C ben3 , F e B R3 ,ZnC ben2 AlCl3,FeCl3,FeBr3,ZnCl2, bir katalizörün işlevlerini yerine getirir.

Elektrofil parçacığının saldırı alanı, molekülün elektron yoğunluğunu arttıran kısımlarıdır, yani çoklu bağ ve benzen halkası.

Elektrofilik ikame reaksiyonlarının genel formu aşağıdaki denklemle ifade edilebilir:

1. Elektrofilik ikame

benzen bromobenzen

2. Elektrofilik bağlantı

propen 2-bromopropan

propin 1,2-dikloropropen

Simetrik olmayan doymamış hidrokarbonların eklenmesi Markovnikov kuralına uygun olarak gerçekleşir.

TANIM

Markovnikov'un kuralı: HX (X'in bir halojen atomu veya hidroksil grubu OH- olduğu) koşullu formülüne sahip karmaşık madde moleküllerinin simetrik olmayan alkenlerine ek olarak, çift bağda en hidrojenlenmiş (en fazla hidrojen atomunu içeren) karbon atomuna hidrojen atomu eklenir. ve X en az hidrojenlenmiş olana kadar.

Örneğin bir propen molekülüne hidrojen klorür HCl eklenmesi C H3 – CH = C H2 CH3–CH=CH2.

Reaksiyon elektrofilik ekleme mekanizmasıyla ilerler. Elektron veren etki nedeniyle C H3 CH3-grup, substrat molekülündeki elektron yoğunluğu merkezi karbon atomuna (endüktif etki) ve ardından çift bağ sistemi boyunca terminal karbon atomuna kaydırılır. C H2 CH2-gruplar (mezomerik etki). Böylece aşırı negatif yük tam olarak bu atom üzerinde lokalize olur. Bu nedenle saldırı hidrojen protonuyla başlar H+ H+ elektrofilik bir parçacıktır. Pozitif yüklü bir karben iyonu oluşur [ C H3 – C H – C H3 ] + + Klor anyonunun eklendiği C ben− Cl−.

TANIM

Markovnikov kuralının istisnaları: Eğer reaksiyon, çift bağın karbon atomuna bitişik karbon atomunun elektron yoğunluğunu kısmen absorbe ettiği bileşikleri içeriyorsa, yani önemli bir elektron çekme etkisi sergileyen ikame edicilerin varlığında, ekleme reaksiyonu Markovnikov kuralına aykırı olarak ilerler. (–C C ben3 , – CN , – C O O H(–CCl3,–CN,–COOH ve benzeri.).

Nükleofilik mekanizma: Reaksiyon, sonuç olarak oluşan negatif yüke sahip nükleofilik parçacıklar ile başlar. heterolitik kopma iletişim. Tüm nükleofiller - Lewis'in temelleri.

Nükleofilik reaksiyonlarda reaktif (nükleofil), atomlardan birinde serbest bir elektron çiftine sahiptir ve nötr bir molekül veya anyondur ( Ha bir ben– , Ö H– , R Ö− , R S– , RCO Ö– , R– , C N – , H2 O, ROH, N H3 , RN H2 Hal–,OH–,RO−,RS–,RCOO–,R–,CN–,H2O,ROH,NH3,RNH2 ve benzeri.).

Nükleofil, substrattaki en düşük elektron yoğunluğuna sahip (yani kısmi veya tam pozitif yüklü) atoma saldırır. Nükleofilik ikame reaksiyonundaki ilk adım, bir karbokatyon oluşturmak üzere substratın iyonizasyonudur. Bu durumda, nükleofilin elektron çifti nedeniyle yeni bir bağ oluşur ve eskisi, katyonun ortadan kaldırılmasının ardından heterolitik bölünmeye uğrar. Nükleofilik reaksiyona bir örnek, nükleofilik ikamedir (sembol SN SN) doymuş bir karbon atomunda, örneğin bromo türevlerinin alkalin hidrolizi.

1. Nükleofilik ikame

2. Nükleofilik ekleme

etanal siyanohidrin

kaynak http://foxford.ru/wiki/himiya

İnorganik ve organik kimyada kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması

Kimyasal reaksiyonlar veya kimyasal olaylar, bazı maddelerden, bileşim ve (veya) yapı bakımından kendilerinden farklı olan diğerlerinin oluştuğu süreçlerdir.

Kimyasal reaksiyonlar sırasında, eski bağların kırıldığı ve atomlar arasında yeni bağların oluştuğu maddelerde mutlaka bir değişiklik meydana gelir.

Kimyasal reaksiyonlar birbirinden ayırt edilmelidir. nükleer reaksiyonlar. Kimyasal reaksiyon sonucunda her bir kimyasal elementin toplam atom sayısı ve izotopik bileşimi değişmez. Nükleer reaksiyonlar farklı bir konudur - atom çekirdeklerinin diğer çekirdeklerle veya temel parçacıklarla etkileşimlerinin bir sonucu olarak dönüşüm süreçleri, örneğin alüminyumun magnezyuma dönüşümü:

$↙(13)↖(27)(Al)+ ()↙(1)↖(1)(H)=()↙(12)↖(24)(Mg)+()↙(2)↖(4 )(O)$

Kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması çok yönlüdür; çeşitli özelliklere dayanabilir. Ancak bu özelliklerden herhangi biri hem inorganik hem de organik maddeler arasındaki reaksiyonları içerebilir.

Kimyasal reaksiyonların çeşitli kriterlere göre sınıflandırılmasını ele alalım.

Kimyasal reaksiyonların reaktanların sayısına ve bileşimine göre sınıflandırılması. Maddenin bileşimi değişmeden gerçekleşen reaksiyonlar

İnorganik kimyada bu tür reaksiyonlar, bir kimyasal elementin allotropik modifikasyonlarının elde edilmesine yönelik işlemleri içerir, örneğin:

$С_((grafit))⇄С_((elmas))$

$S_((eşkenar dörtgen))⇄S_((monoklinik))$

$Р_((beyaz))⇄Р_((kırmızı))$

$Sn_((beyaz teneke))⇄Sn_((gri teneke))$

$3О_(2(oksijen))⇄2О_(3(ozon))$.

Organik kimyada bu tür reaksiyonlar, madde moleküllerinin yalnızca niteliksel değil aynı zamanda niceliksel bileşimini değiştirmeden gerçekleşen izomerizasyon reaksiyonlarını da içerebilir, örneğin:

1. Alkanların izomerizasyonu.

Alkanların izomerizasyon reaksiyonu büyük pratik öneme sahiptir, çünkü izoyapının hidrokarbonlarının patlama yeteneği daha düşüktür.

2. Alkenlerin izomerizasyonu.

3. Alkin izomerizasyonu(A.E. Favorsky'nin tepkisi).

4. Haloalkanların izomerizasyonu(A.E. Favorsky).

5. Amonyum siyanatın ısıtılarak izomerleştirilmesi.

Üre ilk kez 1882 yılında F. Wöhler tarafından amonyum siyanatın ısıtılarak izomerleştirilmesiyle sentezlendi.

Bir maddenin bileşimindeki değişiklikle ortaya çıkan reaksiyonlar

Bu tür reaksiyonların dört türü ayırt edilebilir: kombinasyon, ayrışma, ikame ve değişim.

1. Bileşik reaksiyonlar- Bunlar, iki veya daha fazla maddeden karmaşık bir maddenin oluştuğu reaksiyonlardır.

İnorganik kimyada, kükürtten sülfürik asit üretimine yönelik reaksiyonlar örneği kullanılarak tüm bileşik reaksiyonları düşünülebilir:

1) kükürt oksit (IV) elde etmek:

$S+O_2=SO_2$ - iki basit maddeden karmaşık bir madde oluşur;

2) kükürt oksit (VI) elde etmek:

$2SO_2+O_2(⇄)↖(t,p,cat.)2SO_3$ - basit ve karmaşık maddelerden bir karmaşık madde oluşur;

3) sülfürik asit elde etmek:

$SO_3+H_2O=H_2SO_4$ - iki karmaşık madde bir karmaşık madde oluşturur.

İkiden fazla başlangıç ​​maddesinden bir kompleks maddenin oluşturulduğu bileşik reaksiyonunun bir örneği, nitrik asit üretiminin son aşamasıdır:

$4NO_2+O_2+2H_2O=4HNO_3$.

Organik kimyada katılma reaksiyonlarına genellikle katılma reaksiyonları denir. Bu tür reaksiyonların tüm çeşitliliği, örneğin etilen gibi doymamış maddelerin özelliklerini karakterize eden bir reaksiyon bloğu örneği kullanılarak düşünülebilir:

1) hidrojenasyon reaksiyonu - hidrojen eklenmesi:

$CH_2(=)↙(eten)CH_2+H_2(→)↖(Ni,t°)CH_3(-)↙(etan)CH_3;$

2) hidrasyon reaksiyonu - suyun eklenmesi:

$CH_2(=)↙(eten)CH_2+H_2O(→)↖(H_3PO_4,t°)(C_2H_5OH)↙(etanol);$

3) polimerizasyon reaksiyonu:

$(nCH_2=CH_2)↙(etilen)(→)↖(p,cat.,t°)((-CH_2-CH_2-)_n)↙(polietilen)$

2. Ayrışma reaksiyonları- Bunlar, tek bir karmaşık maddeden birkaç yeni maddenin oluştuğu reaksiyonlardır.

İnorganik kimyada, bu tür reaksiyonların tüm çeşitliliği, laboratuvar yöntemleriyle oksijen üretmek için bir reaksiyon bloğu örneği kullanılarak düşünülebilir:

1) cıva (II) oksidin ayrışması:

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$ - iki basit madde tek bir karmaşık maddeden oluşur;

2) potasyum nitratın ayrışması:

$2KNO_3(→)↖(t°)2KNO_2+O_2$ - bir karmaşık maddeden bir basit ve bir kompleks oluşur;

3) potasyum permanganatın ayrışması:

$2KMnO_4(→)↖(t°)K_2MnO_4+MnO_2+O_2$ - bir karmaşık maddeden iki karmaşık ve bir basit oluşur, yani. üç yeni madde.

Organik kimyada, laboratuvarda ve endüstride etilen üretimi için bir reaksiyon bloğu örneği kullanılarak ayrışma reaksiyonları düşünülebilir:

1) etanolün dehidrasyon reaksiyonu (suyun giderilmesi):

$C_2H_5OH(→)↖(H_2SO_4,t°)CH_2=CH_2+H_2O;$

2) etanın dehidrojenasyon reaksiyonu (hidrojenin ortadan kaldırılması):

$CH_3—CH_3(→)↖(Cr_2O_3,500°C)CH_2=CH_2+H_2;$

3) propan çatlama reaksiyonu:

$CH_3-CH_2CH_3(→)↖(t°)CH_2=CH_2+CH_4.$

3. İkame reaksiyonları- bunlar, basit bir maddenin atomlarının, karmaşık bir maddedeki bir elementin atomlarının yerini alması sonucu ortaya çıkan reaksiyonlardır.

İnorganik kimyada bu tür işlemlere bir örnek, örneğin metallerin özelliklerini karakterize eden bir reaksiyon bloğudur:

1) Alkali ve alkali toprak metallerin su ile etkileşimi:

$2Na+2H_2O=2NaOH+H_2$

2) metallerin çözeltideki asitlerle etkileşimi:

$Zn+2HCl=ZnCl_2+H_2$;

3) metallerin çözeltideki tuzlarla etkileşimi:

$Fe+CuSO_4=FeSO_4+Cu;$

4) metalotermi:

$2Al+Cr_2O_3(→)↖(t°)Al_2O_3+2Cr$.

Organik kimya çalışmasının konusu basit maddeler değil, yalnızca bileşiklerdir. Bu nedenle, bir ikame reaksiyonunun bir örneği olarak, doymuş bileşiklerin, özellikle metanın en karakteristik özelliğini, hidrojen atomlarının halojen atomları ile değiştirilme yeteneğini sunuyoruz:

$CH_4+Cl_2(→)↖(hν)(CH_3Cl)↙(klorometan)+HCl$,

$CH_3Cl+Cl_2→(CH_2Cl_2)↙(diklorometan)+HCl$,

$CH_2Cl_2+Cl_2→(CHCl_3)↙(triklorometan)+HCl$,

$CHCl_3+Cl_2→(CCl_4)↙(karbon tetraklorür)+HCl$.

Başka bir örnek, aromatik bir bileşiğin (benzen, toluen, anilin) ​​brominasyonudur:

Organik maddelerdeki ikame reaksiyonlarının özelliğine dikkat edelim: Bu tür reaksiyonların sonucunda inorganik kimyada olduğu gibi basit ve karmaşık bir madde değil, iki karmaşık madde oluşur.

Organik kimyada, ikame reaksiyonları iki karmaşık madde arasındaki bazı reaksiyonları da içerir; örneğin benzenin nitrasyonu:

$C_6H_6+(HNO_3)↙(benzen)(→)↖(H_2SO_4(kons.),t°)(C_6H_5NO_2)↙(nitrobenzen)+H_2O$

Bu resmen bir değişim reaksiyonudur. Bunun bir ikame reaksiyonu olduğu gerçeği ancak mekanizması dikkate alındığında netleşir.

4. Değişim reaksiyonları- Bunlar iki karmaşık maddenin kurucu parçalarını değiştirdiği reaksiyonlardır.

Bu reaksiyonlar elektrolitlerin özelliklerini karakterize eder ve çözeltilerde Berthollet kuralına göre ilerler; yalnızca sonuç bir çökelti, gaz veya hafif ayrışan bir maddenin (örneğin, $H_2O$) oluşması durumunda.

İnorganik kimyada bu, örneğin alkalilerin özelliklerini karakterize eden bir reaksiyon bloğu olabilir:

1) tuz ve suyun oluşmasıyla oluşan nötrleşme reaksiyonu:

$NaOH+HNO_3=NaNO_3+H_2O$

veya iyonik formda:

$OH^(-)+H^(+)=H_2O$;

2) alkali ile tuz arasında gaz oluşumuyla meydana gelen reaksiyon:

$2NH_4Cl+Ca(OH)_2=CaCl_2+2NH_3+2H_2O$

veya iyonik formda:

$NH_4^(+)+OH^(-)=NH_3+H_2O$;

3) bir çökelti oluşumuyla ortaya çıkan alkali ve tuz arasındaki reaksiyon:

$CuSO_4+2KOH=Cu(OH)_2↓+K_2SO_4$

veya iyonik formda:

$Cu^(2+)+2OH^(-)=Cu(OH)_2↓$

Organik kimyada, örneğin asetik asidin özelliklerini karakterize eden bir reaksiyon bloğunu düşünebiliriz:

1) zayıf bir elektrolit oluşumuyla meydana gelen reaksiyon - $H_2O$:

$CH_3COOH+NaOH⇄NaCH_3COO+H_2O$

$CH_3COOH+OH^(-)⇄CH_3COO^(-)+H_2O$;

2) gaz oluşumuyla meydana gelen reaksiyon:

$2CH_3COOH+CaCO_3=2CH_3COO^(-)+Ca^(2+)+CO_2+H_2O$;

3) çökelti oluşumuyla ortaya çıkan reaksiyon:

$2CH_3COOH+K_2SiO_3=2KCH_3COO+H_2SiO_3↓$

$2CH_3COOH+SiO_3^(−)=2CH_3COO^(−)+H_2SiO_3↓$.

Maddeleri oluşturan kimyasal elementlerin oksidasyon durumlarındaki değişikliklere göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması

Elementlerin oksidasyon durumlarındaki değişiklik veya redoks reaksiyonları ile ortaya çıkan reaksiyonlar.

Bunlar, tüm ikame reaksiyonları dahil olmak üzere birçok reaksiyonun yanı sıra en az bir basit maddenin dahil olduğu kombinasyon ve ayrışma reaksiyonlarını içerir, örneğin:

1.$(Mg)↖(0)+(2H)↖(+1)+SO_4^(-2)=(Mg)↖(+2)SO_4+(H_2)↖(0)$

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(indirgeyici ajan)(→)↖(oksidasyon)(Mg)↖(+2)$

$((2H)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oksitleyici)(→)↖(redüksiyon)(H_2)↖(0)$

2.$(2Mg)↖(0)+(O_2)↖(0)=(2Mg)↖(+2)(O)↖(-2)$

$((Mg)↖(0)-2(e)↖(-))↙(indirgeyici ajan)(→)↖(oksidasyon)(Mg)↖(+2)|4|2$

$((O_2)↖(0)+4(e)↖(-))↙(oksitleyici)(→)↖(redüksiyon)(2O)↖(-2)|2|1$

Hatırlayacağınız gibi karmaşık redoks reaksiyonları elektron dengesi yöntemi kullanılarak derlenir:

$(2Fe)↖(0)+6H_2(S)↖(+6)O_(4(k))=(Fe_2)↖(+3)(SO_4)_3+3(S)↖(+4)O_2+ 6H_2O $

$((Fe)↖(0)-3(e)↖(-))↙(indirgeyici ajan)(→)↖(oksidasyon)(Fe)↖(+3)|2$

$((S)↖(+6)+2(e)↖(-))↙(oksitleyici)(→)↖(redüksiyon)(S)↖(+4)|3$

Organik kimyada redoks reaksiyonlarının çarpıcı bir örneği aldehitlerin özellikleridir:

1. Aldehitler karşılık gelen alkollere indirgenir:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(H_2)↖(0))↙(\text"asetikaldehit") ( →)↖(Ni,t°)(CH_3-(C)↖(-1)(H_2)↖(+1)(O)↖(-2)(H)↖(+1))↙(\text " etil alkol")$

$((C)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oksitleyici)(→)↖(indirgeme)(C)↖(-1)|1$

$((H_2)↖(0)-2(e)↖(-))↙(indirgeyici ajan)(→)↖(oksidasyon)2(H)↖(+1)|1$

2. Aldehitler karşılık gelen asitlere oksitlenir:

$(CH_3-(C)↖(+1) ()↖(O↖(-2))↙(H↖(+1))+(Ag_2)↖(+1)(O)↖(-2)) ↙(\text"asetikaldehit"))(→)↖(t°)(CH_3-(Ag)↖(0)(C)↖(+3)(O)↖(-2)(OH)↖(-2 +1)+2(Ag)↖(0)↓)↙(\text"etil alkol")$

$((C)↖(+1)-2(e)↖(-))↙(indirgeyici ajan)(→)↖(oksidasyon)(C)↖(+3)|1$

$(2(Ag)↖(+1)+2(e)↖(-))↙(oksitleyici)(→)↖(redüksiyon)2(Ag)↖(0)|1$

Kimyasal elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden meydana gelen reaksiyonlar.

Bunlar, örneğin tüm iyon değişim reaksiyonlarını ve ayrıca şunları içerir:

• birçok bileşik reaksiyon:

$Li_2O+H_2O=2LiOH;$

• birçok ayrışma reaksiyonu:

$2Fe(OH)_3(→)↖(t°)Fe_2O_3+3H_2O;$

• esterleşme reaksiyonları:

$HCOOH+CH_3OH⇄HCOOCH_3+H_2O$.

Kimyasal reaksiyonların termal etkiye göre sınıflandırılması

Termal etkiye bağlı olarak reaksiyonlar ekzotermik ve endotermik olarak ikiye ayrılır.

Ekzotermik reaksiyonlar.

Bu reaksiyonlar enerjinin açığa çıkmasıyla gerçekleşir.

Bunlar hemen hemen tüm bileşik reaksiyonlarını içerir. Nadir bir istisna, nitrojen ve oksijenden nitrik oksit (II) sentezinin endotermik reaksiyonu ve hidrojen gazının katı iyot ile reaksiyonudur:

$N_2+O_2=2HAYIR - Q$,

$H_(2(g))+I(2(t))=2HI - Q$.

Işığın salınmasıyla meydana gelen ekzotermik reaksiyonlar yanma reaksiyonları olarak sınıflandırılır, örneğin:

$4P+5O_2=2P_2O_5+Q,$

$CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O+Q$.

Etilenin hidrojenasyonu ekzotermik reaksiyonun bir örneğidir:

$CH_2=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3-CH_3+Q$

Oda sıcaklığında çalışır.

Endotermik reaksiyonlar

Bu reaksiyonlar enerjinin emilmesiyle gerçekleşir.

Açıkçası bunlar neredeyse tüm ayrışma reaksiyonlarını içerir, örneğin:

a) kireçtaşının kalsinasyonu:

$CaCO_3(→)↖(t°)CaO+CO_2-Q;$

b) bütan çatlaması:

Bir reaksiyon sonucunda açığa çıkan veya absorbe edilen enerji miktarına denir. reaksiyonun termal etkisi ve bu etkiyi gösteren kimyasal reaksiyonun denklemine denir termokimyasal denklem, Örneğin:

$H_(2(g))+Cl_(2(g))=2HCl_((g))+92,3 kJ,$

$N_(2(g))+O_(2(g))=2NO_((g)) - 90,4 kJ$.

Reaksiyona giren maddelerin toplanma durumuna göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması (faz bileşimi)

Heterojen reaksiyonlar.

Bunlar, reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin farklı toplanma durumlarında (farklı fazlarda) olduğu reaksiyonlardır:

$2Al_((t))+3CuCl_(2(sol))=3Cu_((t))+2AlCl_(3(sol))$,

$CaC_(2(t))+2H_2O_((l))=C_2H_2+Ca(OH)_(2(çözelti))$.

Homojen reaksiyonlar.

Bunlar, reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin aynı toplanma durumunda (aynı fazda) olduğu reaksiyonlardır:

Katalizörün katılımına göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması

Katalitik olmayan reaksiyonlar.

Katalitik olmayan reaksiyonlar meydana gelir bir katalizörün katılımı olmadan:

$2HgO(→)↖(t°)2Hg+O_2$,

$C_2H_4+3O_2(→)↖(t°)2CO_2+2H_2O$.

Katalitik reaksiyonlar.

Katalitik reaksiyonlar devam ediyor bir katalizörün katılımıyla:

$2KClO_3(→)↖(MnO_2,t°)2KCl+3O_2,$

$(C_2H_5OH)↙(etanol)(→)↖(H_2SO-4,t°)(CH_2=CH_2)↙(eten)+H_2O$

Canlı organizmaların hücrelerinde meydana gelen tüm biyolojik reaksiyonlar, protein niteliğindeki özel biyolojik katalizörlerin - enzimlerin katılımıyla meydana geldiğinden, hepsi katalitiktir veya daha doğrusu, enzimatik.

Kimya endüstrilerinin %70$$'ından fazlasının katalizör kullandığı unutulmamalıdır.

Kimyasal reaksiyonların yönlere göre sınıflandırılması

Geri dönüşü olmayan reaksiyonlar.

Geri dönüşü olmayan reaksiyonlar bu koşullar altında yalnızca tek yönde akar.

Bunlar, çökelti, gaz veya hafif ayrışan madde (su) oluşumunun eşlik ettiği tüm değişim reaksiyonlarını ve tüm yanma reaksiyonlarını içerir.

Geri dönüşümlü reaksiyonlar.

Bu koşullar altında tersinir reaksiyonlar aynı anda iki zıt yönde ilerler.

Bu tür tepkilerin ezici çoğunluğu öyle.

Organik kimyada tersinirliğin işareti süreçlerin zıt anlamlılarıyla yansıtılır:

• hidrojenasyon - dehidrojenasyon;
• hidrasyon - dehidrasyon;
• polimerizasyon - depolimerizasyon.

Proteinlerin, esterlerin, karbonhidratların ve polinükleotidlerin tüm esterleşme reaksiyonları (bildiğiniz gibi zıt işleme hidroliz denir) ve hidrolizi geri dönüşümlüdür. Geri dönüşümlülük, canlı bir organizmadaki en önemli sürecin, yani metabolizmanın temelini oluşturur.

>> Kimya: Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri

Organik maddelerin reaksiyonları resmi olarak dört ana türe ayrılabilir: ikame, ekleme, eliminasyon (eliminasyon) ve yeniden düzenleme (izomerizasyon). Organik bileşiklerin çeşitli reaksiyonlarının tamamının önerilen sınıflandırma çerçevesine (örneğin yanma reaksiyonları) indirgenemeyeceği açıktır. Bununla birlikte, böyle bir sınıflandırma, inorganik kimya dersinden zaten aşina olduğunuz inorganik maddeler arasında meydana gelen reaksiyonların sınıflandırmalarıyla benzerlikler kurmaya yardımcı olacaktır.

Tipik olarak, bir reaksiyonda yer alan ana organik bileşiğe substrat adı verilir ve reaksiyonun diğer bileşeni geleneksel olarak reaktan olarak kabul edilir.

İkame reaksiyonları

Orijinal moleküldeki (substrat) bir atomun veya atom grubunun başka atom veya atom gruplarıyla değiştirilmesiyle sonuçlanan reaksiyonlara ikame reaksiyonları denir.

İkame reaksiyonları, örneğin alkanlar, sikloalkanlar veya arenler gibi doymuş ve aromatik bileşikleri içerir.

Bu tür reaksiyonlara örnekler verelim.

Organik maddelerin reaksiyonları resmi olarak dört ana türe ayrılabilir: ikame, ekleme, eliminasyon (eliminasyon) ve yeniden düzenleme (izomerizasyon). Organik bileşiklerin çeşitli reaksiyonlarının tamamının önerilen sınıflandırma çerçevesine (örneğin yanma reaksiyonları) indirgenemeyeceği açıktır. Bununla birlikte, böyle bir sınıflandırma, inorganik kimya dersinden zaten aşina olduğunuz inorganik maddeler arasında meydana gelen reaksiyonların sınıflandırmalarıyla benzerlikler kurmaya yardımcı olacaktır.

Tipik olarak, bir reaksiyonda yer alan ana organik bileşiğe substrat adı verilir ve reaksiyonun diğer bileşeni geleneksel olarak reaktan olarak kabul edilir.

İkame reaksiyonları

Orijinal moleküldeki (substrat) bir atomun veya atom grubunun başka atom veya atom gruplarıyla değiştirilmesiyle sonuçlanan reaksiyonlara ikame reaksiyonları denir.

İkame reaksiyonları, örneğin alkanlar, sikloalkanlar veya arenler gibi doymuş ve aromatik bileşikleri içerir.

Bu tür reaksiyonlara örnekler verelim.

Işığın etkisi altında, metan molekülündeki hidrojen atomlarının yerini halojen atomları, örneğin klor atomları alabilir:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Hidrojeni halojenle değiştirmenin bir başka örneği benzenin bromobenzene dönüştürülmesidir:

Bu yazı tipinde okun üstüne reaktifler, katalizör ve reaksiyon koşulları, altına ise inorganik reaksiyon ürünleri yazılır.

İlave reaksiyonları

İki veya daha fazla reaksiyona giren madde molekülünün bir araya gelerek oluşturduğu reaksiyonlara katılma reaksiyonları denir.

Alkenler veya alkinler gibi doymamış bileşikler ilave reaksiyonlarına girer. Hangi molekülün reaktif olarak görev yaptığına bağlı olarak, hidrojenasyon (veya indirgeme), halojenasyon, hidrohalojenasyon, hidrasyon ve diğer ekleme reaksiyonları ayırt edilir. Her biri belirli koşulları gerektirir.

1 . Hidrojenasyon - çoklu bağ yoluyla bir hidrojen molekülünün eklenmesi reaksiyonu:

CH3-CH = CH2 + H2 → CH3-CH2-CH3

propen propan

2 . Hidrohalojenasyon - hidrojen halojenür ekleme reaksiyonu (örneğin hidroklorinasyon):

CH2=CH2 + HC1 → CH3-CH2-Cl

eten kloroetan

3 . Halojenasyon - halojen ekleme reaksiyonu (örneğin klorlama):

CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl

eten 1,2-dikloroetan

4 . Polimerizasyon - küçük moleküler ağırlığa sahip bir maddenin moleküllerinin, çok yüksek moleküler ağırlığa sahip bir maddenin moleküllerini (makromoleküller) oluşturmak için birbirleriyle birleştiği özel bir ekleme reaksiyonu türü.

Polimerizasyon reaksiyonları - bunlar, düşük moleküllü bir maddenin (monomer) birçok molekülünün bir polimerin büyük moleküllerine (makromoleküller) birleştirilmesi işlemleridir.

Bir polimerizasyon reaksiyonunun bir örneği, ultraviyole radyasyonun ve bir radikal polimerizasyon başlatıcısı R'nin etkisi altında etilenden (eten) polietilenin üretilmesidir.

Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri

Eliminasyon reaksiyonları

Orijinal bileşiğin bir molekülünden birçok yeni maddenin moleküllerinin oluşmasıyla sonuçlanan reaksiyonlara eliminasyon veya eliminasyon reaksiyonları denir.

Bu tür reaksiyonların örnekleri arasında çeşitli organik maddelerden etilen üretimi yer alır.

Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri

Eliminasyon reaksiyonları arasında özellikle önemli olan, alkanların parçalanmasının dayandığı hidrokarbonların termal parçalanma reaksiyonudur - en önemli teknolojik süreç:

Çoğu durumda, küçük bir molekülün ana maddenin bir molekülünden ayrılması, atomlar arasında ilave bir n-bağının oluşmasına yol açar. Eliminasyon reaksiyonları belirli koşullar altında ve belirli reaktiflerle meydana gelir. Verilen denklemler yalnızca bu dönüşümlerin nihai sonucunu yansıtmaktadır.

İzomerizasyon reaksiyonları

Bir maddenin moleküllerinin, aynı niteliksel ve niceliksel bileşime sahip, yani aynı moleküler formüle sahip diğer maddelerin moleküllerinden oluşması sonucu oluşan reaksiyonlara izomerizasyon reaksiyonları denir.

Böyle bir reaksiyonun bir örneği, doğrusal alkanların karbon iskeletinin, yüksek sıcaklıkta alüminyum klorür üzerinde meydana gelen dallanmış olanlara izomerleşmesidir:

Organik kimyada kimyasal reaksiyon türleri

1 . Bu nasıl bir tepki:

a) metandan klorometan elde edilmesi;

b) benzenden bromobenzenin elde edilmesi;

c) etilenden kloroetan üretmek;

d) etanolden etilenin üretilmesi;

e) bütanın izobütana dönüştürülmesi;

f) etan dehidrojenasyonu;

g) bromoetanın etanole dönüşümü?

2 . Aşağıdakiler için hangi reaksiyonlar tipiktir: a) alkanlar; b) alkenler? Tepkilere örnekler verin.

3 . İzomerleşme reaksiyonlarının özellikleri nelerdir? Bir kimyasal elementin allotropik modifikasyonlarını üreten reaksiyonlarla ortak noktaları nelerdir? Örnekler ver.

4. Hangi reaksiyonlarda (ilave, ikame, eliminasyon, izomerizasyon) başlangıç ​​bileşiğinin moleküler ağırlığı:

a) artar;

b) azalır;

c) değişmez;

d) reaktife bağlı olarak artar mı azalır mı?