1 / 26

Kémiai reakciók

Kémiai reakciók. Azokat a változásokat, amelyek során új anyag keletkezik /az anyag szerkezete és összetétele is megváltozik/ kémiai változásoknak /kémiai reakcióknak nevezzük.

kostya
Download Presentation

Kémiai reakciók

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kémiai reakciók

  2. Azokat a változásokat, amelyek során új anyag keletkezik /az anyag szerkezete és összetétele is megváltozik/ kémiai változásoknak /kémiai reakcióknak nevezzük. A kémiai reakciók többnyire együtt járnak fizikai változással is (például hőfejlődés, halmazállapot-változás, színváltozás). A kémiai reakciók jelölésére kémiai egyenletet használunk.

  3. Kémiai reakciók csoportosítása • A reakcióban részt vevő anyagok száma szerint: • átalakulás (izomerizáció, A → B) • bomlás (A → B + C) • egyesülés (addíció, szintézis, A + B → C) • helyettesítés (szubsztitúció, A + BC → AC + B) • cserebomlás (kölcsönös szubsztitúció, AC + BD → AD + BC, elsősorban vizes közegben jellemző)

  4. 2. A reakció során lejátszódó folyamat kémiai jellege szerint: • redoxi reakciók: oxidációsszám-változással járnak • sav-bázis reakciók 3. A reakció termodinamikai jellege szerint: • exoterm reakciók (-ΔH, energiafelszabadulással, hőfejlődéssel jár) • endoterm reakciók (+ΔH, energiaelnyeléssel, hőmérséklet csökkenésével jár)

  5. 4. Időbeli lefolyás szerint: • Pillanatszerűek: • Közepes sebességgel végbemenők: • Végtelen lassú reakciók /rozsdásodás/

  6. 5. A folyamatok irányát tekintve: • Megfordítható • Egyirányú.

  7. Egyesülés (szintézis) A kémiai reakciónak az a fajtája, amikor két anyag egyetlen újabb anyaggá egyesül. - a hidrogéngáz és az oxigéngáz egyesülése vízgőzzé2H2 + O2 -> 2H2O- a hidrogéngáz és az klórgáz egyesülése sósavvá H2 + Cl2 -> 2HCl- a vaspor és kénpor keverékének egyesülése vas-szulfiddáFe + S -> FeS

  8. Bomlás (disszociáció) A kémiai reakciónak az a fajtája, amikor egy anyag két vagy több másfajta anyagra bomlik. • vízbontása elektrolízissel hidrogéngázra és az oxigéngázra 2H2O -> 2H2 + O2 • - a mészkő bomlása kalcium-oxiddá (égetett mész) és szén-dioxiddá a mészégetéskorCaCO3 -> CaO + CO2 • - a higany(II)-oxid bomlása hevítéskor oxigénre és higanyra2HgO -> 2Hg + O2

  9. Cserebomlás A kémiai reakciónak az a fajtája, amikor két vegyület egymásrahatásakor az őket összetevő alkotórészek (gyökök, illetve ionok) kicserélődnek egymással. • a kalcium-klorid és a nátrium-karbonát (szóda)reakciója CaCl2 + NaCO3 -> CaCO3 + 2 NaCl • - a bárium-klorid és a kénsavreakciója BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2 HCl • - a vas-oxid és az alumíniumreakciója (az úgynevezett termit reakció). Fe2O3 + Al -> Al2O3 + FeEkkor folyékony vas és aluminium-oxid keletkezik. A reakció igen magas hőfejlődéssel jár, ezért vasútisinek hegesztésére használják.

  10. Redoxi reakciók Redoxi folyamatoknak nevezzük azokat a kémiai reakciókat, melyek az oxidációfok (lásd: oxidációs szám) megváltozásával járnak. Ezekben a folyamatokban az egyik reakciópartner felvesz, a másik pedig veszít, leadelektronokat. • Egyszerűen értelmezve oxidáció az a folyamat, amikor egy anyagoxigénnel egyesül. • például a hidrogén égése vízzé: 2H2+ O2 = 2 H2O • Általánosabb értelmezésben oxidációnak nevezzük azt a folyamatot, amikora vegyület pozitív alkotórészének (kation) vegyértéke nő, vagyis, amikor egy ion vagy molekulaelektronokat ad le. Például:a vas(II)-vegyületből vas(III)-vegyület keletkezik2 FeO + O = Fe2O3a réz(I)-ion réz(II)-ionná alakul elektron leadássalCu(I) = Cu(II) + e-

  11. Redukció az oxidációval ellentétes folyamat, vagyis azoxigén elvonása egy anyagból. • például bizonyos fémoxidok szénnel vagy hidrogénnel hevítve fémmé redukálhatók:Fe2O3 + 3 C = 2 Fe + 3 COCuO + H2 = Cu + H2O • Általánosabb értelmezésben redukciónak nevezzük azt a folyamatot, amikora vegyület pozitív alkotórészének (kation) vegyértéke csökken, vagyis, amikor egy ion vagy molekulaelektronokat vesz fel. például:a réz(II)-ion réz(I)-ionná alakul elektron felvétellelCu(II) + e- = Cu(I)

  12. Az elektront leadó partner oxidálódik, oxidációs száma nő. Ezek a reakciópartnerek a redukálószerek. Az elektront felvevő partner redukálódik, oxidációs száma csökken. Ezek az oxidálószerek. Oxidálószerek lehetnek: a nagy elektronegativitásúelemek, jellemzően a VI. és VII. főcsoport elemei, (pl.: O2, O3, F2, Cl2, Br2) valamint olyan vegyületek (molekulák, ionok), melyekben magas oxidációfokú elemek találhatók (pl.: MnO4-, Cr2O72−, H2O2, valamint egyéb, főleg szerves peroxidok).

  13. Redukálószerek: elektron leadására hajlamos elemek, különösen az első két főcsoport tagjai (alkáli- és alkáliföldfémek valamint a hidrogén), de a legtöbb fém és néhány nemfémes elem (pl.: szén, nitrogén) is képes redukáló ágensként szerepelni a redox folyamatokban. Ugyancsak oxidálódhatnak („redukálószerek”) a szerves vegyületek többsége is (pl.: cukrok, alkoholok, egyes vitaminok). Ez utóbbiak antioxidáns hatással rendelkeznek.

  14. Sav- bázis reakciók Sav-bázis elméletek 1. Arrhenius (Ostwald) elmélet (elektrolitikus) disszociáció savak H+-ra és savmaradékra disszociálnak bázisok OH--ra és kationra disszociálnak hiányosságok: (i) csak vizes közegben érvényes (ii) H+-ion oldatban önmagában nem létezhet (iii) spontán disszociációt feltételez (iv) sók hidrolízisét (pl. Na2CO3 v. NH4Cl) nem tudja értelmezni

  15. H+ sav1 + bázis2 <=> bázis1 + sav2 2. Brönsted - Lowry elmélet sav-bázis párok közötti protonmegoszlási reakciók savak H+ iont adnak le (protondonorok) bázisok H+ iont vesznek fel (protonakceptorok)

  16. sav1+ bázis2 <=> bázis1 + sav2 HNO3 + H2O<=> NO3-+ H3O+ CH3COOH + H2O<=> CH3COO- + H3O+ HClO4 + HNO3<=> ClO4-+ H2NO3+ H2O + CH3COO-<=> OH- + CH3COOH H2O + (Na+) +OH-<=> OH- + (Na+) +H2O NH4++H2O<=> NH3 + H3O+

  17. 2. Brönsted - Lowry elmélet jellemzői • a protonért folytatott versengés (kompetíció) • korlátja, hogy a savas funkciót a proton jelenlétéhez köti • nemvizes közegekre is alkalmazható • a sav erőssége erősen függ az oldószertől • értelmezi a disszociációt • értelmezi a hidrolízist • erős sav: konjugált bázispárja gyenge bázis • a savas vagy bázisos karakter függ attól, hogy milyen reakcióba visszük az anyagot, pl.

  18. Öndisszociáció (autoprotolízis) H2O + H2O<=> H3O+ + OH- (K = 10-14 M2) H2SO4 + H2SO4<=> H3SO4++HSO4- (K = 10-4 M2) NH3 + NH3<=> NH4+ + NH2- (K = 10-22 M2) Savasság, bázikusság jellemzése az “ónium” ionok koncentrációjával

  19. 3. Lewis-féle elmélet savak elektronpár befogadására képesek (akceptorok, pl. fémionok) bázisok elektronpár átadására képesek ( donorok, nemkötő e--párral rendelkező vegyületek) • magában foglalja és kiterjeszti a Brönsted - Lowry elméletet H3O+ + :Cl-<=> HCl + H2O • a komplexképződést is beolvasztja a sav-bázis reakciók körébe • - hátránya: nem tehető kvantitatívvá

  20. 4. Uszanovics elmélet savak elektron vagy anion felvételére ill. proton vagy kation leadására képes vegyületek bázisok elektron vagy anion leadására ill. proton vagy kation felvételére képes vegyületek • a redoxireakciókat is beolvasztja a sav-bázis reakciók körébe • - nem túl jól sikerült...

  21. A víz öndisszociációja H2O + H2O<=> H3O+ + OH- • H3O+-t mostantól H+-nak jelöljük • Kv = [H+].[OH-] = 10-14 M2 • tiszta vízben: [H+] = [OH-]

  22. A pH fogalma semleges kémhatású vizes oldatban: pH = pOH = 7 pH = -lg10[H+] “p”X = “-log10”X A disszociáció egyensúly jellegéből adódóan: pKv =pH + pOH = 14 minden vizes oldatban! savas kémhatású vizes oldatban [H+] > [OH-]; pH < 7 lúgos kémhatású vizes oldatban [H+] < [OH-]; pH > 7

More Related