Урок №11. Классификация химических реакций в неорганической и органической химии

• Приветствие и проверка связи.  

• Успокоение студентов по поводу объема информации.  

• Обещание дополнительной помощи на следующем уроке.  

• Вопросы по оплате нового блока решаются через клиентскую поддержку.  

• Напоминание о необходимости оплаты до 7 октября.  

• Указание на то, что оплата за год уже включена.  

• Открытие пробника на платформе.  

• Решение пробных заданий для отслеживания прогресса.  

• Изменения в домашнем задании по семнадцатому заданию.  

• Введение в классификацию реакций.  

• Важность запоминания терминов для написания реакций.  

• Призыв к внимательному слушанию и выполнению домашних заданий.  

• Призыв к порядку в чате для ответов на химические вопросы.  

• Возможность остановки урока по требованию студентов.  

• План урока: теория, практика, подведение итогов, ответы на вопросы.  

• Атомы соединяются в молекулы с помощью химических связей: ковалентной, ионной, металлической.  

• Вещества делятся на молекулярные и немолекулярные.  

• Вещества классифицируются по строению и составу: простые, сложные, оксиды, гидроксиды, кислоты, соли.  

• Оксиды делятся на несолеобразующие, кислотные, основные, амфотерные.  

• Гидроксиды бывают основаниями, амфотерными, кислородсодержащими кислотами.  

• Соли делятся на средние, кислые, основные, комплексные.  

• Химические реакции превращают одни вещества в другие с изменением состава или строения.  

• Химические уравнения описывают эти превращения.  

• Химические реакции отличаются от физических процессов качественными признаками: выделение тепла, света, осадка, газа, изменение цвета раствора.  

• Химическая реакция записывается с левой стороны как исходные вещества, с правой стороны как продукты реакции.  

• Закон сохранения массы требует уравнивания количества атомов в левой и правой части.  

• Коэффициенты указывают количество молекул или атомов, участвующих в реакции.  

• Реакции классифицируются по числу и составу реагентов и продуктов, изменению степени окисления, знаку теплового эффекта, наличию катализатора, наличию поверхности раздела фаз, обратимости.  

• Эти классификации будут рассмотрены на конкретных примерах и отработаны на практике.  

• Реакция соединения: из нескольких веществ получается одно вещество.  

• Примеры: взаимодействие неметаллов с кислородом, металлов с неметаллами, неметаллов с водородом.  

• Важно правильно классифицировать реакции, а не писать их.  

• Взаимодействие оксидов с водой или другими оксидами.  

• Активные основные оксиды реагируют с водой, образуя щелочи.  

• Вещества, проявляющие кислотные свойства, реагируют с основными, образуя соли.  

• Взаимодействие оксидов в промежуточной степени окисления с кислородом.  

• Хлор реагирует с ферум-хлор-два, окисляя железо до более высокой степени окисления.  

• Хлорид аммония образуется по донорно-акцепторному механизму, образуя среднюю соль.  

• В органике реакции присоединения по кратной связи называются присоединением, а не соединением.  

• Примеры: гидрирование ненасыщенных углеводородов, галогенирование, гидратация алкенов.  

• Важно видеть, что из двух веществ получается одно, чтобы правильно классифицировать реакцию.  

• Реакция разложения - это процесс, при котором из одного вещества образуются несколько.  

• Примеры: разложение оксидов ртути и серебра на металл и кислород.  

• Разложение нерастворимых гидроксидов металлов приводит к образованию соответствующего оксида.  

• Амфотерные оксиды и гидроксиды образуются при разложении нерастворимых гидроксидов.  

• Пример: разложение гидроксида железа FeOH3 на оксид FeO и воду.  

• Амфотерные гидроксиды могут быть определены по степени окисления элемента.  

• Нерастворимые карбонаты разлагаются на кальций и углекислый газ.  

• Нитраты разлагаются с изменением степени окисления, например, нитрат калия на нитрит калия и кислород.  

• Перманганат калия разлагается на манганат, марганец и кислород.  

• Крекинг и дегидрирование относятся к реакциям разложения в органической химии.  

• Пример: реакция крекинга, где из одного вещества образуются два продукта.  

• Замещение - это процесс, при котором один атом заменяется другим.  

• Примеры: взаимодействие активных металлов с водой, замещение водорода на цинк в солях.  

• Замещение металлов в солях и оксидах металлов.  

• Взаимодействие кислотных оксидов с солями слабых летучих кислот, например, силикатом натрия и карбонатом кальция.  

• Силикат натрия вытесняет углекислый газ, образуя силикат.  

• Галогенирование алканов и ароматических соединений.  

• Нитрование алканов и ароматических соединений.  

• Азотная кислота как гидроксид, замещающий водород на нитрогруппу.  

• Бензол имеет молекулярное строение и ковалентные связи.  

• Связи между углеродом и водородом ковалентные полярные.  

• Реакция обмена происходит между сложными веществами, где происходит обмен составными частями.  

• Пример: магний и серная кислота обмениваются катионами, образуя сульфат магния и воду.  

• Реакция не является окислительно-восстановительной, степень окисления не меняется.  

• Катионы могут обмениваться местами, как в примере с магнием и серной кислотой.  

• Цинк и соляная кислота также обмениваются катионами, образуя хлорид цинка и воду.  

• Реакция между оксидом цинка и гидроксидом калия не является реакцией обмена, так как не происходит обмена составными частями.  

• Ионный обмен происходит между электролитами, которые распадаются на ионы.  

• Примеры: соли, основания и амфотерные гидроксиды.  

• В результате ионного обмена должен образовываться осадок, газ или слабый электролит.  

• Реакция нейтрализации происходит между кислотой и основанием, образуя соль и воду.  

• Примеры: натрий и гидроксид натрия, медь и уксусная кислота.  

• Важно учитывать заряды ионов и использовать таблицу растворимости для составления формул.  

• Амфотерные гидроксиды не являются основаниями, поэтому реакция цинка и соляной кислоты не является нейтрализацией.  

• Это все еще реакция обмена, так как происходит обмен составными частями между электролитами.  

• Важно понимать, что информация должна наслаиваться для лучшего усвоения.  

• Реакции, где степень окисления не меняется, называются не-окислительно-восстановительными не-ОВР.  

• Пример: реакция ионного обмена, где степень окисления элементов не меняется.  

• Примеры: реакции соединения, где степень окисления элементов остается постоянной.  

• Реакции ионного обмена: барий + сульфат = барий сульфат, степень окисления не меняется.  

• Реакции соединения: литий + вода = гидроксид лития, степень окисления не меняется.  

• Реакции разложения: алюминий + вода = гидроксид алюминия, степень окисления не меняется.  

• ОВР - это реакции, где происходит изменение степени окисления.  

• Примеры ОВР: взаимодействие простых веществ с кислотами, где степень окисления меняется.  

• Внутримолекулярные ОВР: обмен электронами между атомами внутри одной молекулы.  

• Межмолекулярные ОВР: обмен электронами между двумя веществами.  

• Внутримолекулярные ОВР: обмен электронами внутри одной молекулы.  

• Пример: разложение дихромата аммония, где степень окисления меняется.  

• Средняя соль дихромат аммония: степень окисления азота и хрома.  

• Пример расчета степени окисления: хром +6, кислород -2, водород +1.  

• Простое вещество: азот -3, хром +6, вода.  

• Простое вещество в реакции - признак ОВР.  

• Примеры: железо + феррум хлорид = феррум хлорид, азот +4 = азотная кислота.  

• Диспропорционирование: изменение степени окисления одного элемента.  

• Диспропорционирование - это ОВР, где один элемент является и окислителем, и восстановителем.  

• Пример: сера + щелочь = сульфид и сульфиты.  

• Основные степени окисления серы: -2, 0, +4, +6.  

• Реакции с изменением степени окисления: сера в степени окисления -2 и +4 образует промежуточную степень окисления 0.  

• Пример: железо в степени окисления 0 и Fe2O3 в степени окисления +3 образуют промежуточную степень окисления +2.  

• Реакции с изменением степени окисления важны для понимания неорганики и органики.  

• Эндотермические реакции: поглощение тепла, тепловой эффект отрицательный.  

• Экзотермические реакции: выделение тепла, тепловой эффект положительный.  

• Реакции разложения требуют тепла и являются эндотермическими.  

• Взаимодействие азота с кислородом и водорода с йодом являются эндотермическими реакциями.  

• Фотосинтез и синтез газа также являются эндотермическими процессами.  

• Эндотермические реакции встречаются реже, чем экзотермические.  

• Тепловой эффект зависит от прочности химических связей.  

• Разрушение прочных связей требует больше энергии, чем образование новых связей.  

• Примеры: взаимодействие азота с кислородом и водорода с йодом.  

• Катализатор ускоряет реакцию, оставаясь неизменным.  

• Ингибитор замедляет реакцию, оставаясь неизменным.  

• Каталитические реакции требуют катализатора для протекания, некаталитические идут самопроизвольно.  

• Каталитические реакции ускоряют химические реакции, но не всегда изменяют продукты.  

• Примеры: взаимодействие SO2 с кислородом, разложение KClO3, синтез аммиака, каталитическое горение аммиака, разложение перекиси водорода.  

• Каталитические реакции в органической химии обсуждаются отдельно.  

• Катализаторы ускоряют реакции, но могут влиять на продукты.  

• Примеры: горение аммиака, разложение хлората без катализатора.  

• Реакции на свету не являются каталитическими, так как свет не является веществом.  

• Металлы, кроме ртути, твердые, водород, кислород, азот и хлор - газы.  

• Реакции могут быть гомогенными или гетерогенными в зависимости от наличия поверхности раздела фаз.  

• Гомогенные реакции протекают в одной фазе, гетерогенные - на поверхности раздела фаз.  

• Гомогенные реакции: газ-газ, жидкость-жидкость.  

• Гетерогенные реакции: твердая-жидкость, твердая-газ, жидкость-газ, твердая-твердая.  

• В ЕГЭ важно смотреть на исходные вещества, а не на продукты реакции.  

• Примеры гетерогенных реакций: оксид металла с угарным газом, твердый металл с раствором соли, карбид кальция с водой.  

• Важно учитывать наличие поверхности раздела фаз, а не только агрегатное состояние.  

• Перекличка и тренировка для закрепления материала.  

• Реакции делятся на обратимые и необратимые.  

• Необратимые реакции идут только в одном направлении.  

• Обратимые реакции могут идти как в прямом, так и в обратном направлении.  

• Реакции горения, такие как сера с кислородом, фосфор с кислородом, являются необратимыми.  

• Разложение нерастворимых гидроксидов, например, меди с водой, также необратимо.  

• Реакции ионного обмена, где выделяются газ, осадок или вода, также необратимы.  

• Реакции между газообразными веществами, такие как азот с водородом, образуют аммиак, который может разлагаться обратно.  

• Разложение нерастворимых карбонатов, таких как кальция карбонат, также обратимо.  

• Разложение солей аммония, таких как хлоридамония, также обратимо.  

• Реакция этерификации, образование сложных эфиров, и обратный процесс гидролиз, являются обратимыми.  

• Гидрирование-дегидрирование углеводородов также обратимо при определенных условиях.  

• Реакции замещения, присоединения, отщепления и полимеризации.  

• Примеры: гидрирование, галогенирование, дегидрирование, дегалогенирование, полимеризация.  

• Шесть признаков реакций: состав, количество исходных продуктов, поверхность раздела, степень окисления, тепловой эффект, направление и катализатор.  

• Вопросы на засыпку для закрепления материала.  

• Взаимодействие азота с водородом: соединение, изменение степени окисления, экзотермическая реакция, гомогенная реакция, каталитическая реакция, обратимая реакция.  

• Разложение водорода и йода: разложение, изменение степени окисления, эндотермическая реакция, обратимая реакция.  

• Обсуждение примеров реакций и их обратимости.  

• Упоминание о том, что некоторые реакции могут разлагаться в обратную сторону.  

• Переход к обсуждению теплового эффекта и каталитических реакций.  

• Определение гомогенности реакции по исходному веществу.  

• Объяснение, почему реакция с аш-йодом является обратимой.  

• Переход к работе с семнадцатым заданием.  

• Объяснение изменений в семнадцатом задании.  

• Указание на необходимость умения писать реакции.  

• Пример реакции взаимодействия азота и кислорода.  

• Объяснение, что реакция взаимодействия азота и кислорода является реакцией соединения.  

• Указание на гомогенность и эндотермичность реакции.  

• Переход к новому формату задания.  

• Объяснение нового формата задания на установление соответствия между химической реакцией и типами реакций.  

• Примеры реакций: горение угарного газа, термическое разложение гидроксида алюминия и оксида ртути.  

• Классификация реакций по типам: соединение, разложение и их особенности.  

• Обсуждение возможных проблем с компьютером.  

• Указание на необходимость помощи в написании реакций.  

• Завершение урока и переход к домашним заданиям.  

• Использование подсказок и шпаргалок для решения задач.  

• Примеры реакций: дегидрирование, гидратация, этерификация.  

• Классификация реакций по типу и изменению степеней окисления.  

• Дегидрирование: отщепление водорода, образование этилена.  

• Гидратация ацетилена: присоединение воды, образование ацетальдегида.  

• Этерификация: взаимодействие уксусной кислоты и этилового спирта, образование сложного эфира и воды.  

• Дегидрирование: эндотермическая реакция, гомогенная, каталитическая, обратимая.  

• Гидратация ацетилена: экзотермическая реакция, гетерогенная, каталитическая, не меняет степень окисления.  

• Этерификация: экзотермическая, обратимая, каталитическая, замещение, гомогенная.  

• Важность понимания типов реакций для решения задач.  

• Примеры из демо-версии ЕГЭ и комментарии по заданиям.  

• Подготовка к изучению органической химии и использование терминов.  

• Ответы на вопросы студентов о реакциях и их типах.  

• Объяснение гомогенных и гетерогенных реакций.  

• Примеры гомогенных и гетерогенных систем в растворах и газах.  

• Цинк дважды дважды является электролитом, несмотря на нерастворимость.  

• Уроки по воскресеньям для решения расчетных задач до Нового года.  

• После Нового года можно выбрать: продолжать заниматься или перейти к методисту Ксении.  

• Те, кто не решает 34-ю задачу, могут заниматься с методистом.  

• После Нового года будут уроки для подготовки к экзамену.  

• Пройдя химфак, можно набрать 80 баллов и выше.  

• Усталость после школы — это нормально.  

• Важно отдыхать и не перегружаться.  

• Реакция изомеризации алканов: превращение линейных алканов в разветвленные.  

• Обсуждение мемов и статусов в телеграме.  

• Мемы отражают настроение и состояние учеников.  

• Футболка с котами как символ курса.  

• Фотосинтез — эндотермическая реакция, требующая поглощения энергии.  

• Хлориды разлагаются, так как образованы летучими веществами.  

• Опечатка в таблице классификации химических реакций.  

• Слабые электролиты частично диссоциируют.  

• Повторение конспекта не должно отнимать много времени.  

• Советы по повторению и подготовке к экзамену.  

• Начинать с теоретических уроков, затем переходить к практическим.  

• Использовать дорожные карты для повторения.  

• Не расстраиваться из-за неудач, учиться на ошибках.  

• Первый пробник на 42 балла — это нормально.  

• Вопросы можно задавать кураторам.  

• Напоминание о следующем блоке уроков и оплате.