Химия 9 класс 9-Х-4

2.2 Классификация сложных реакций

1. Параллельные реакции – связанная система реакций, имеющих одно и то же исходное вещество, но различные продукты реакции.

2KClO3MnO22KCl+3O22{\mathrm{KClO}}_3\xrightarrow{\mathrm{MnO}2}2\mathrm{KCl}+3{\mathrm O}_2\uparrow.


`4"KClO"_3->"KCl"+3"KCLO"_4`


2. Последовательными реакциями называется связанная система реакций, в которой продукты предыдущих стадий являются исходными вещества для последующих стадий: `"А"→ "Б"→ "В" → "Г"`.


`"Cu" + 2"H"_2"SO"_4 → "CuSO"_4 + "SO"_2uarr+ 2"H"_2"O"`


1) `"Cu" + "H"_2"SO"_(4("конц"))→ "СuO" + "H"_2"SO"_3`.

2) `"CuO" + "H"_2"SO"_(4("конц"))→ "СuSO"_4 + "H"_2"O"`.

3) `"H"_2"SO"_3 →"H"_2"SO"_2uarr`.


Если одна из последовательных стадий обладает значительно меньшей скоростью по сравнению с остальными, то общая скорость процесса (реакции образования продукта) определяется именно этой стадий, которая называется лимитирующей  стадией.


3. Сложное химическое взаимодействие возможно тогда, когда протекание одной химической реакции вызывает (индуцирует) протекание другой реакции, которая в отсутствии первой реакции не протекает. Это явление называется индукцией. Две реакции, одна из которых индуцирует протекание другой, называются сопряжёнными.


Например, взаимодействие йодоводородной кислоты `"HI"` и хромовой кислоты `"H"_2"CrO"_4` не происходит, однако при введении в систему `"FeO"`  наряду с его окислением происходит окисление `"HI"`.


`6"FeO" + 2"H"_2"CrO"_4 → 3"Fe"_2"O"_3 + "Cr"_2"O_3 + 2"H"_2"O"`.


`12"HI" + 2"H"_2"CrO"_4 →  3"I"_2darr+ 2"CrI"_3+ 8"H"_2"O"`.


`"FeO"` – индуктор, возбудитель реакции окисления `"HI"`.


4. Цепные реакции – связанная система сложных реакций, протекающих последовательно, параллельно и возбужденно с участием радикалов. По цепному механизму протекают реакции хлорирования, бромирования, окисления, ряд реакций термического распада.  Цепные реакции бывают с разветвленной и неразветвленной цепью.


Неразветвленная цепь:   1) `"H"_2 + "Cl"_2 → 2"HCl"`; 
2) Cl2 hv 2Cl·{\mathrm{Cl}}_2\;\xrightarrow{\mathrm{hv}}\;2\mathrm{Cl}\cdot;
3) `"Cl"* + "H"_2 → "HCl" + "H"*`;   
4) `"H"* + "Cl"_2 → "HCl" + "Cl"*`;
Разветвлённая цепь: 1) `"H"_2+"O"_2->"HO"*+"HO"*`;
2) `"HO"* + "H"_2 → "H"_2"O" + "H"*`;
3) `"H"*+"O"_2->"HO"*+*"O"*`;
4) `*"O"*+"H"_2->"HO"*+"H"*`.

       


Основной величиной химической кинетики является скорость реакции, которая определяется изменением количества вещества в единицу времени в единице объёма (гомогенные процессы).

`vartheta=+-(Deltanu)/(VDeltat)`  `["моль"//"м"^3*"c"]`.


Если реакция гетерогенная (протекает на границе раздела фаз), то реакционным пространством будет поверхность. Изменение количества вещества относится к единице поверхности.

`vartheta=+-(Deltanu)/(SDeltat)`  `["моль"//"м"^2*"c"]`.

Среднюю скорость реакции можно определить по изменению концентрации любого вещества, участвующего в реакции: либо по уменьшению концентрации исходных веществ, либо по увеличению концентрации продуктов реакции за данный промежуток времени.

`vartheta_"ср"=+-(c_2-c_1)/(t_2-t_1)=+-(Deltac)/(Deltat)`.



Скорость не может быть отрицательной, поэтому скорости придают отрицательный знак, если она измеряется по уменьшению концентраций исходных веществ. Как правило, скорость понижается при уменьшении концентрации реагирующих веществ.