Typy reakcji chemicznych

Ze względu na ilość substratów (substancje użyte do reakcji) i produktów (substancje powstające w wyniku reakcji) reakcje dzielimy na:

a) reakcje syntezy (łączenia) - reakcje, w których z dwu lub więcej substancji prostych powstaje jeden produkt.

W wyniku reakcji następuje łączenie się substratów (substancje po lewej stronie równania, przed strzałką) o prostej budowie w jeden produkt (substancja po prawej stronie, za strzałką) o budowie bardziej złożonej. Równanie reakcji musimy uzgodnić, tj. wpisać odpowiednie współczynniki stechiometryczne przed symbolami lub wzorami tak aby liczba atomów poszczególnych pierwiastków po lewej i prawej stronie równania była taka sama (zgodnie z prawem zachowania masy i prawem stałości składu).

b) reakcje analizy (rozkładu) - reakcje, w których z jednego złożonego substratu powstają dwa lub więcej produktów.

Z jednego złożonego substratu (węglanu wapnia) powstają dwa produkty - tlenek wapnia i tlenek węgla (IV).

c) reakcje wymiany - reakcje, w których następuje wymiana składników między reagującymi substancjami.

- wymiana pojedyncza - dwie lub więcej substancji (prostych i złożonych) przekształca się w dwie lub więcej nowych substancji, z których jedna jest prosta.

W czasie reakcji następuje wymiana składnika B w substracie złożonym na składnik C (substrat prosty). W wyniku tego powstaje produkt złożony (AC) i prosty (B).

- wymiana podwójna - w reakcji dwie lub więcej substancji złożonych przekształca się w inne substancje złożone.

Zadanie 1

Ułóż równania syntezy:

a) chlorku magnezu

b) siarczku potasu

c) tlenku węgla (IV)

Rozwiązanie:

Reakcje syntezy polegają na łączeniu się kilku substancji prostych w jeden produkt. Wiedząc, że ma powstać chlorek magnezu, musimy do reakcji jako substratów użyć magnezu i chloru (pierwiastków wchodzących w skład produktu). Należy pamiętać, że chlor (podobnie jak tlen, wodór, azot, brom, jod) występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych Cl2. Wiedząc, że w reakcji syntezy powstaje jeden produkt i jest nim siarczek potasu, jako substraty musimy wziąć potas i siarkę. Ponieważ po prawej stronie równania są dwa atomy potasu (potas jest I-wartościowy, reszta kwasu siarkowodorowego II, uzgadniamy na krzyż), a po lewej jeden, aby ich liczba była taka sama, musimy przed symbolem potasu wpisać liczbę 2 (współczynnik stechiometryczny). Produktem reakcji syntezy jest tlenek węgla (IV), który powstanie w wyniku połączenia węgla z tlenem. Pamiętając, że tlen zapisujemy w postaci cząsteczek dwuatomowych O2 (tlen tworzy również cząsteczki trójatomowe O3 - ozon, ale jeśli nie jest to wyraźnie zaznaczone w treści zadania, to mówiąc tlen, mamy na myśli O2) piszemy równanie reakcji, które jest już uzgodnione (liczba atomów węgla i tlenu jest taka sama po lewej i prawej stronie równania).

Zadanie 2

Uzupełnij następujące równania reakcji i określ ich rodzaj:

a) H₂S + ...... → CaS + H₂

b) NaOH + HNO₃ → ...... + H₂O

c) Al + O₂ → ......

d) MgCO₃ → MgO + ......

Rozwiązanie:

Produktami reakcji (prawa strona) jest substancja złożona (CaS) i substancja prosta (H2), więc jest to reakcja wymiany pojedynczej, czyli substratami jest substancja złożona (H2S) i brakująca substancja prosta, którą musi być wapń. Reagując z kwasem siarkowodorowym wypiera wodór i wchodzi na jego miejsce tworząc siarczek wapnia. Obydwie strony równania zawierają taką samą liczbę atomów Ca, S i H - równanie jest uzgodnione.

Substratami reakcji są dwie substancje złożone, więc jest to wymiana podwójna, której produktami są również substancje złożone, jedną z nich jest woda (powstaje w wyniku połączenia grupy wodorotlenkowej z NaOH z atomem wodoru z kwasu HNO3). Aby ustalić wzór drugiego związku, należy połączyć ze sobą sód (pierwszy związek po lewej stronie) z resztą kwasową HNO3 (drugi substrat). Oczywiście wzór należy uzgodnić, w tym przypadku i metal i reszta kwasowa są I-wartościowe, więc dostajemy wzór - NaNO3. Sprawdzamy na koniec liczbę atomów poszczególnych pierwiastków po obu stronach równania - gdy jest taka sama, równanie jest uzgodnione. Dwie substancje proste łączą się ze sobą i powstaje jeden związek chemiczny - tlenek glinu (połączenie glinu i tlenu). Wiedząc, że glin jest III-wartościowy, a tlen II, ustalamy wzór związku (wartościowość na krzyż). Teraz należy uzgodnić równanie reakcji; po lewej stronie równania są 2 atomy tlenu, po prawej 3, a zatem szukamy wspólnej wielokrotności dla tych dwóch liczb - liczba 6. Wpisujemy więc przed tlenem 3 (3 · 2 = 6), a przed tlenkiem glinu 2 (2 · 3 = 6). Teraz pozostaje jeszcze do uzgodnienia liczba atomów glinu. Po prawej stronie są 4, po lewej 1, zatem przed Al wpisujemy 4. Równanie zostało uzgodnione. Jeśli z jednego złożonego substratu powstają przynajmniej dwa produkty, to jest to reakcja analizy (rozkładu). Substratem w tej reakcji jest węglan magnezu, który ulega rozkładowi na tlenek magnezu i tlenek węgla (IV). Liczba atomów magnezu, tlenu i węgla jest taka sama po obu stronach równania, a więc jest ono uzgodnione.

Zadanie 3

Uzupełnij tabelkę:

Substraty	Produkty	Reagenty	Równanie reakcji	Typ reakcji
CaO, HCl		CaO, HCl, CaCl₂, H₂O
	Hg, O₂	Hg, O₂, HgO
Mg, Cl₂				Reakcja syntezy
			2 Al + 3 H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Rozwiązanie:

Substraty	Produkty	Reagenty	Równanie reakcji	Typ reakcji
CaO, HCl	CaCl₂, H₂O	CaO, HCl, CaCl₂, H₂O	CaO + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O	Reakcja wymiany podwójnej
HgO	Hg, O₂	Hg, O₂, HgO	2 HgO → 2 Hg + O₂	Reakcja analizy
Mg, Cl₂	MgCl₂	Mg, Cl₂, MgCl₂	Mg + Cl₂ → MgCl₂	Reakcja syntezy
Al, H₂SO₄	Al₂(SO₄)₃, H₂	Al, H₂SO₄, Al₂(SO₄)₃, H₂	2 Al + 3 H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂	Reakcja wymiany pojedynczej

Omówienie:

1) Substratami w reakcji są CaO i HCl (dwa związki złożone), a więc jest to reakcja wymiany podwójnej. Spośród reagentów (wszystkie substancje uczestniczące w reakcji, zarówno substraty, jak i produkty) odrzucamy substraty i pozostają nam produkty, które w równaniu reakcji piszemy za strzałką. Ponieważ po prawej stronie równania są 2 atomy chloru, a po lewej 1, musimy w równaniu przed HCl wpisać 2 (uzgadniamy w ten sposób również atomy wodoru, po dwa po obu stronach równania). Równanie jest uzgodnione.

2) Spośród wymienionych reagentów odrzucamy produkty (piszemy je po prawej stronie równania), a więc substratem (lewa strona równania) jest HgO. Jeżeli w reakcji z jednego, złożonego związku (HgO) powstają co najmniej dwie substancje proste (rtęć i tlen), to jest to reakcja analizy. Piszemy i uzgadniamy równanie reakcji; po prawej stronie są dwa atomy tlenu, po lewej jeden - przed HgO wstawiamy 2. Aby uzgodnić teraz liczbę atomów rtęci (2 po lewej stronie, 1 po prawej), przed symbolem Hg piszemy 2. Równanie jest uzgodnione.

3) Substratami w reakcji syntezy są magnez i chlor, a więc w wyniku ich połączenia powstanie jeden produkt - chlorek magnezu. Do reagentów należą zarówno substraty, jak i produkt tej reakcji, wypisujemy je więc w odpowiedniej kolumnie.

4) Substancje znajdujące się po lewej stronie równania (przed strzałką) to substraty, po prawej - produkty. Substraty i produkty to reagenty. Równanie to jest przykładem wymiany pojedynczej; wśród substratów i produktów są substancje proste i złożone.

Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka

Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.

Wybierz treść

Wybierz szkołę

Wybierz przedmiot

Wybierz dział

Opracowania

Typy reakcji chemicznych