ปฏิกิริยาเคมีคืออะไร? การจำแนกประเภท เช่น

กำหนด

ปฏิกิริยาเคมีเป็นปฏิกิริยาเมื่อองค์ประกอบหนึ่งหรือหลายพันธะถูกพันธะ พันธะเคมีในสารตั้งต้นจะเปลี่ยนแปลงและสร้างสารใหม่ (ผลิตภัณฑ์) กระบวนการนี้มักมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานและเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน ปฏิกิริยาเคมีจะสิ้นสุดลงเมื่อมีความสมดุลในปฏิกิริยาเคมีหรือสารตั้งต้นถูกเปลี่ยนสภาพอย่างสมบูรณ์

ประเภทของปฏิกิริยาเคมี

เอกสารเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีในปัจจุบันได้จำแนกปฏิกิริยาหลายประเภทตามกลไก แต่เน้นที่หมวดหมู่ต่อไปนี้เป็นหลัก:

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์

ในปฏิกิริยานี้ สารอย่างง่าย 2 ชนิดขึ้นไปรวมกันเพื่อสร้างสารที่ซับซ้อนมากขึ้น

รูปแบบพื้นฐาน: A + X → AX

ตัวอย่างเช่นก๊าซไฮโดรเจนสามารถรวมกับก๊าซออกซิเจนเพื่อสร้างสารที่ซับซ้อนกว่าน้ำได้

2H2 + O2 → H2O

ตัวอย่างที่ 1: โลหะ + ออกซิเจน → โลหะออกไซด์*:

2Mg(r) + O2(k) → 2MgO(r) ตัวอย่างที่ 2: อโลหะ + ออกซิเจน → อโลหะออกไซด์:

C(r) + O2(k) → CO2(k)

(* สัญลักษณ์ (k = แก๊ส = แก๊ส); (l = ของเหลว = ของเหลว); (r = ของแข็ง = ของแข็ง); (น้ำ = ตัวทำละลาย, น้ำ = น้ำ))

ตัวอย่างที่ 3: เมทัลออกไซด์ + น้ำ → เมทัลไฮดรอกไซด์

MgO(r) + H2O(l) → Mg(OH)2(r)

ตัวอย่างที่ 4: อโลหะออกไซด์ + น้ำ → กรด:

CO ₂ (k) + H ₂ O(l) → H ₂ CO ₃ (น้ำ)

ตัวอย่างที่ 5: โลหะ + อโลหะ → เกลือ:

2Na (r) + Cl ₂ (k) → 2NaCl (r)

ตัวอย่างที่ 6: อโลหะบางชนิดรวมกับสารอื่นๆ:

2P(r) + 3Cl2 (k)→ 2PCl3(k)

มีปฏิกิริยาประเภทนี้ 2 ข้อที่ควรทราบ

_{ยังไม่มีข้อความ 2} (k) + 3H 2 ₍ k) → 2NH ₃ (k)

NH ₃ (k) + H ₂ O(l) → NH ₄ OH(น้ำ)

ปฏิกิริยาการสลายตัว

ปฏิกิริยาการสลายตัวเป็นปฏิกิริยาเคมีที่แยกจากกันซึ่งสารจะทำลายตัวเองหรือแยกออกเป็นองค์ประกอบ*

รูปแบบพื้นฐาน: AX → A + X

2H2O → 2H2 + O2

ตัวอย่างที่ 1:โลหะคาร์บอเนต เมื่อถูกความร้อน จะเกิดออกไซด์ของโลหะและ CO2(k)

CaCO ₃ (r) → CaO(r) + CO ₂ (k)

ตัวอย่างที่ 2:ไฮดรอกไซด์ของโลหะส่วนใหญ่ เมื่อถูกความร้อน จะสลายตัวเป็นโลหะออกไซด์และน้ำ

Ca(OH)2(r) → CaO(r) + H2O(k)

ตัวอย่างที่ 3:โลหะคลอเรตสลายตัวเมื่อถูกความร้อนเป็นโลหะคลอไรด์และออกซิเจน

2KClO3(r) → 2KCl(r) + 3O2(k)

ปฏิกิริยาทดแทน

 รูปแบบพื้นฐาน: A + BX → AX + B หรือ AX + Y → AY + X  

ตัวอย่างที่ 1:แลกเปลี่ยนโลหะของสารกับโลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้น

Fe(r) + CuSO4(น้ำ) → FeSO4(น้ำ) + Cu(r)

ตัวอย่างที่ 2:การแลกเปลี่ยนอะตอมไฮโดรเจนในน้ำกับโลหะออกฤทธิ์

2Na(r) + 2H2O(l) → 2NaOH(น้ำ) + H2(k)

Mg(r) + H2O(k) → MgO(r) + H2(k)

ตัวอย่างที่ 3:การแลกเปลี่ยนอะตอมไฮโดรเจนในกรดกับโลหะออกฤทธิ์

Zn(r) + 2HCl(น้ำ) → ZnCl2(น้ำ) + H2(k)

ตัวอย่างที่ 4:แลกเปลี่ยนอโลหะกับโลหะที่มีฤทธิ์มากขึ้น

Cl2(k) + 2NaBr(น้ำ) → 2NaCl(น้ำ) + Br2(l)

ก. ปฏิกิริยาการทดแทนครั้งเดียว

ปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนครั้งเดียวคือปฏิกิริยาเคมีของธาตุเดี่ยวกับกรด ในปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนครั้งเดียว ธาตุที่ไม่รวมกันจะแทนที่อีกธาตุหนึ่งในสารประกอบ สารตั้งต้นสองชนิดทำให้เกิดผลิตภัณฑ์สองชนิด

ตัวอย่าง: โซเดียมรวมกับกรดไฮโดรคลอริก โซเดียมจะแทนที่ไฮโดรเจน 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2

ข. ปฏิกิริยาการแทนที่สองครั้ง

ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนสองครั้ง สารประกอบสองชนิดจะเปลี่ยนตำแหน่งเพื่อก่อรูปสารประกอบใหม่สองชนิด สารตั้งต้นสองตัวทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ใหม่สองชนิด

ตัวอย่างเช่นซิลเวอร์ไนเตรตรวมกับโซเดียมคลอไรด์เพื่อสร้างสารประกอบใหม่สองชนิด ได้แก่ ซิลเวอร์คลอไรด์และโซเดียมไนเตรต

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

ค. ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออนเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเมื่อคู่ของไอออนแลกเปลี่ยนกันเพื่อสร้างสารอย่างน้อยหนึ่งอย่างต่อไปนี้: ตะกอน ก๊าซ น้ำ หรือสารที่ไม่ทำให้เกิดไอออนอื่นๆ

รูปแบบพื้นฐาน: AX + BY → AY + BX

ตัวอย่างที่ 1:ปฏิกิริยาการตกตะกอน

NaCl (น้ำ) + AgNO3(น้ำ) → NaNO3(น้ำ) + AgCl(r)

BaCl2(น้ำ) + Na2 SO4(น้ำ) → 2NaCl(น้ำ) + BaSO4(r)

ตัวอย่างที่ 2:ปฏิกิริยาแก๊ส

HCl(น้ำ) + FeS(r) → FeCl2(น้ำ) + H2S(k)

ตัวอย่างที่ 3:ปฏิกิริยาทำให้เกิดน้ำ (ถ้าปฏิกิริยาอยู่ระหว่างกรดกับเบส จะเรียกว่าปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง) HCl(น้ำ) + NaOH(น้ำ) → NaCl(น้ำ) + H2O(l)

ตัวอย่างที่ 4:ปฏิกิริยาทำให้เกิดผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว

CaCO3 (r) + HCl(น้ำ) → CaCl2 (น้ำ) + CO2 (k) + H2O(l)

ง. ปฏิกิริยาออกซิเดชันลด

สารตั้งต้นถูกออกซิไดซ์ (สูญเสียอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่า) และสารตั้งต้นอื่น ๆ จะลดลง (ได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่า)

ตัวอย่างทั่วไปของปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน ได้แก่ การเกิดสนิมของโลหะ เช่น เหล็ก (โลหะที่ออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศ) การเผาไหม้และการเผาผลาญพลังงานในร่างกาย .

C10H8 + 12O2 → 10CO2 + 4H2O + ความร้อน

CH2S + 6F2 → CF4 + 2HF + SF6 + ความร้อน

ตัวอย่างของปฏิกิริยาลดการเกิดออกซิเดชันที่ไม่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนในบรรยากาศคือปฏิกิริยาที่สร้างกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่:

Pb + PbO2 + 4H + + 2SO4 ^2- → 2PbSO4 + 2H2O