Типы химических реакций

Явление, при котором одни вещества превращаются в другие, называют химической реакцией. Химические реакции записываются посредством химических уравнений и схем, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. В химических уравнениях число атомов каждого элемента одинаково в левой и правой частях, что отражает закон сохранения массы. Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки.

По обратимости реакции классифицируются на обратимые и необратимые химические реакции. Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ. Для обратимых реакций уравнение принято записывать следующим образом:

А + В АВ.

Две противоположно направленные стрелки указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:

СН3СООН + С2Н5ОН СН3СООС2Н5 + Н2О.

Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании:

2КСlО3 → 2КСl + ЗО2↑.

Химические реакции по количеству исходных веществ и продуктов реакции можно разделить на 4 группы (табл. 5).

Таблица 5. Типы химических реакций по количеству исходных веществ

и продуктов реакции и изменению степени окисления атомов

По количеству исходных веществ и образующихся веществ	По изменению степени окисления атомов
По количеству исходных веществ и образующихся веществ	Без изменения степени окисления	Окислительно-восстановительные
Соединения A + B = AB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное	CaO+H2O=Ca(OH)2 PbO+SiO2=PbSiO3	H2+Cl2=2HCl 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Разложения AB = A + B Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ	Cu(OH)2=CuO+H2O CaCO3=CaO+CO2 NH4Cl=NH3+HCl	4HNO3=2H2O+4NO2+O2 4KClO3=3KClO4+KCl
Замещения A + BC =AC + B Атом простого вещества замещает один из атомов сложного		CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 2KBr+Cl2=2KCl+Br2
Обмена AB + CD = AD + CB Сложные вещества обмениваются своими составными частями	AgNO3+KBr=AgBr +КNO3 NaOH+HCl=NaCl+H2O

По изменению степени окисления реакции классифицируются на окислительно-восстановительные и реакции, протекающие без изменения степеней окисления (табл. 5). В окислительно-восстановительных реакциях происходит изменение степеней окисления:

В этой реакции изменились степени окисления у хлора и натрия, следовательно, она является окислительно-восстановительной. Натрий отдаёт электроны хлору, он является восстановителем; хлор принимает электроны, является окислителем. Процесс отдачи электронов называется окислением, процесс присоединения - восстановлением.

По тепловому эффекту реакции классифицируются на эндотермические и экзотермические:

Экзотермические реакции (теплота выделяется)	Эндотермические реакции (теплота поглощается)
4Al+3O2=2Al2O3+Q	N2+O2 2NO-Q

По присутствию других веществ реакции классифицируются каталитические и некаталитические:

Каталитические (протекают в присутствии катализаторов-веществ, ускоряющих реакцию)	Некаталитические
SO2+O2 SO3	2NO+O2=2NO2