Hayotimizni tasavvur qilib bo'lmaydigan ko'plab jarayonlar (nafas olish, ovqat hazm qilish, fotosintez va shunga o'xshashlar) organik birikmalarning (va noorganiklarning) turli xil kimyoviy reaktsiyalari bilan bog'liq. Keling, ularning asosiy turlarini ko'rib chiqamiz va ulanish (ilova) deb ataladigan jarayonga batafsil to'xtalib o'tamiz.
Kimyoviy reaksiya nima
Avvalo, ushbu hodisaga umumiy ta'rif berish o'rinlidir. Ko'rib chiqilayotgan ibora turli xil murakkablikdagi moddalarning turli xil reaktsiyalariga ishora qiladi, buning natijasida asl mahsulotlardan farqli mahsulotlar hosil bo'ladi. Bu jarayonda ishtirok etuvchi moddalar "reagentlar" deb ataladi.
Yozmada organik birikmalarning (va noorganik) kimyoviy reaktsiyasi maxsus tenglamalar yordamida yoziladi. Tashqi tomondan, ular qo'shishning matematik misollariga o'xshaydi. Biroq, teng belgisi ("=") o'rniga o'qlar ("→" yoki "⇆") ishlatiladi. Bundan tashqari, tenglamaning o'ng tomonida, ba'zan bo'lishi mumkinchapga qaraganda ko'proq moddalar. O'qdan oldin hamma narsa reaktsiya boshlanishidan oldingi moddalardir (formulaning chap tomoni). Undan keyingi hamma narsa (o'ng tomon) sodir bo'lgan kimyoviy jarayon natijasida hosil bo'lgan birikmalardir.
Kimyoviy tenglamaga misol tariqasida elektr toki ta'sirida suvning vodorod va kislorodga parchalanishi reaksiyasini ko'rib chiqishimiz mumkin: 2H2O → 2H 2 ↑ + O2↑. Suv dastlabki reaktiv, kislorod va vodorod esa mahsulotdir.
Birikmalarning kimyoviy reaktsiyasining boshqa, ammo murakkabroq misoli sifatida biz kamida bir marta shirinlik pishirgan har bir uy bekasi uchun tanish bo'lgan hodisani ko'rib chiqishimiz mumkin. Biz pishirish sodasini stol sirkasi bilan o'chirish haqida gapiramiz. Amalga oshirilayotgan harakat quyidagi tenglama bilan tasvirlangan: CO2↑ + H2O. Bundan ko'rinib turibdiki, natriy gidrokarbonat va sirkaning o'zaro ta'siri jarayonida sirka kislotaning natriy tuzi, suv va karbonat angidrid hosil bo'ladi.
Tabiatiga ko'ra kimyoviy jarayonlar fizik va yadro o'rtasida oraliqdir.
Birinchisidan farqli oʻlaroq, kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etuvchi birikmalar oʻz tarkibini oʻzgartirishga qodir. Ya'ni, bir moddaning atomlaridan bir nechta boshqa moddalar hosil bo'lishi mumkin, masalan, suvning parchalanishi uchun yuqoridagi tenglamada.
Yadro reaksiyalaridan farqli oʻlaroq, kimyoviy reaksiyalar oʻzaro taʼsir qiluvchi moddalar atomlarining yadrolariga taʼsir qilmaydi.
Kimyoviy jarayonlarning qanday turlari bor
Birikmalarning reaksiyalarining turlari boʻyicha taqsimlanishi turlicha boʻladimezon:
- Qaytariladigan/qaytarilmaydigan.
- Katalitik moddalar va jarayonlarning mavjudligi/yo'qligi.
- Issiqlik yutilishi/chiqishi (endotermik/ekzotermik reaksiya).
- Fazalar soni boʻyicha: bir jinsli/geterojen va ikkita gibrid navlar.
- Oʻzaro taʼsir qiluvchi moddalarning oksidlanish darajalarini oʻzgartirish orqali.
Oʻzaro taʼsir usuli boʻyicha noorganik kimyodagi kimyoviy jarayonlarning turlari
Bu mezon alohida. Uning yordami bilan to'rt turdagi reaksiyalar ajratiladi: bog'lanish, almashtirish, parchalanish (bo'linish) va almashish.
Ularning har birining nomi tasvirlangan jarayonga mos keladi. Ya'ni, birikmada moddalar birlashadi, o'rnini bosishda - boshqa guruhlarga o'tadi, bir reaktiv parchalanishida bir nechta hosil bo'ladi va almashinishda reaksiya ishtirokchilari o'zaro atomlarni almashtiradilar.
Organik kimyoda oʻzaro taʼsir usuliga koʻra jarayonlar turlari
Buyuk murakkablikka qaramay, organik birikmalarning reaktsiyalari noorganiklar bilan bir xil printsip asosida sodir bo'ladi. Biroq, ularning nomlari biroz boshqacha.
Shunday qilib, birikma va parchalanish reaksiyalari “qoʻshilish”, shuningdek, “ajralish” (yoʻq qilish) va bevosita organik parchalanish deb ataladi (kimyoning ushbu boʻlimida ikki xil boʻlinish jarayonlari mavjud).
Organik birikmalarning boshqa reaksiyalari - almashtirish (nomi o'zgarmaydi), qayta joylashish (almashtirish) varedoks jarayonlari. Mexanizmlari oʻxshashligiga qaramay, ular organik moddalarda koʻp qirrali.
Murakkab kimyoviy reaksiya
Organik va noorganik kimyoda moddalar sodir boʻladigan jarayonlarning har xil turlarini koʻrib chiqib, birikma haqida batafsilroq toʻxtalib oʻtishga arziydi.
Bu reaksiyaning boshqalardan farqi shundaki, boshida reaktivlar sonidan qat'iy nazar, yakunda ularning barchasi bittaga birlashadi.
Misol sifatida biz ohakni söndürme jarayonini eslashimiz mumkin: CaO + H2O → Ca(OH)2. Bunday holda, k altsiy oksidi (tez ohak) vodorod oksidi (suv) bilan birikmasining reaktsiyasi sodir bo'ladi. Natijada k altsiy gidroksid (söndürülmüş ohak) hosil bo'ladi va issiq bug 'chiqariladi. Aytgancha, bu jarayon haqiqatan ham ekzotermik ekanligini anglatadi.
Murakkab reaksiya tenglamasi
Sxematik jihatdan ko'rib chiqilayotgan jarayonni quyidagicha ifodalash mumkin: A+BV → ABC. Bu formulada ABV yangi hosil bo'lgan murakkab modda, A oddiy reagent, BV esa kompleks birikmaning variantidir.
Ta'kidlash joizki, bu formula qo'shilish va qo'shilish jarayoniga ham xosdir.
Koʻrib chiqilayotgan reaksiyaga misollar natriy oksidi va karbonat angidridning oʻzaro taʼsiri (NaO2 + CO2↑ (t 450) -550 ° S) → Na2CO3), shuningdek kislorodli oltingugurt oksidi (2SO2+ O 2↑ → 2SO3).
Shuningdek, bir nechta kompleksulanishlar: AB + VG → ABVG. Masalan, bir xil natriy oksidi va vodorod oksidi: NaO2 +N2O → 2NaOH
Noorganik birikmalardagi reaksiya sharoitlari
Avvalgi tenglamada koʻrsatilganidek, turli darajadagi murakkablikdagi moddalar koʻrib chiqilayotgan oʻzaro taʼsirga kirishi mumkin.
Bu holda noorganik kelib chiqishi oddiy reagentlar uchun birikmaning oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari (A + B → AB) mumkin.
Misol sifatida temir xlorid olish jarayonini ko'rib chiqishimiz mumkin. Buning uchun xlor va ferum (temir) o'rtasida birikma reaktsiyasi amalga oshiriladi: 3Cl2↑ + 2Fe → 2FeCl3.
Agar biz murakkab noorganik moddalarning (AB + VG → ABVG) oʻzaro taʼsiri haqida gapiradigan boʻlsak, ularda valentlikka taʼsir qiluvchi ham, taʼsir etmaydigan ham jarayonlar sodir boʻlishi mumkin.
Buning misoli sifatida karbonat angidrid, vodorod oksidi (suv) va oq oziq-ovqat boʻyogʻi E170 (k altsiy karbonat) dan k altsiy bikarbonat hosil boʻlishi misolini koʻrib chiqing: CO2 ↑ + H 2O +CaCO3 → Ca(CO3) 2. Bu holda klassik birikma reaksiyasi sodir boʻladi. Uni amalga oshirish jarayonida reagentlarning valentligi o'zgarmaydi.
Kimyoviy tenglama biroz mukammalroq (birinchidan) 2FeCl2 + Cl2↑ → 2FeCl3 oddiy va murakkab noorganik moddalarning oʻzaro taʼsirida oksidlanish-qaytarilish jarayoniga misoldir.reaktivlar: gaz (xlor) va tuz (temir xlorid).
Organik kimyoda qoʻshilish reaksiyalarining turlari
To'rtinchi xatboshida aytib o'tilganidek, organik kelib chiqadigan moddalarda ko'rib chiqilayotgan reaktsiya "qo'shish" deb ataladi. Qoidaga ko'ra, unda qo'sh (yoki uch) bog'li murakkab moddalar ishtirok etadi.
Masalan, dibromin va etilen oʻrtasidagi reaksiya 1, 2-dibromoetan hosil boʻlishiga olib keladi: (C2H4) CH 2=CH2 + Br2 → (C₂H₄Br₂) BrCH2 - CH2Br. Aytgancha, bunda teng va minusga ("=" va "-") o'xshash belgilar Tenglama birikma atomlari orasidagi bog'lanishni ko'rsatadi. Bu organik moddalar formulalarini yozish xususiyati.
Birikmalarning qaysi biri reagent vazifasini bajarishiga qarab, koʻrib chiqilayotgan qoʻshish jarayonining bir necha turlari mavjud:
- Gidrogenlash (vodorod molekulalari H koʻp bogʻ boʻylab qoʻshiladi).
- Gidrogalogenlash (gidrogalogenlash qo'shiladi).
- Galogenlash (Br2, Cl2↑ va shunga o'xshash galogenlarning qo'shilishi).
- Polimerizatsiya (bir nechta past molekulyar birikmalardan yuqori molekulyar og'irlikdagi moddalar hosil bo'lishi).
Qoʻshish reaksiyasiga (birikma) misollar
Ko'rib chiqilayotgan jarayonning turlarini sanab o'tgandan so'ng, birikma reaktsiyasining ba'zi misollarini amalda o'rganishga arziydi.
Gidrogenlash misoli sifatida mumkinpropenning vodorod bilan o'zaro ta'siri tenglamasiga e'tibor bering, buning natijasida propan paydo bo'ladi: (S3N6↑)-CH=CH2↑ + N2↑ → (C3N8↑) CH3-CH2-CH3↑.
Organik kimyoda xlorid kislota (noorganik modda) va etilen oʻrtasida xloroetan hosil qilish uchun birikma (qoʻshilish) reaksiyasi sodir boʻlishi mumkin: (C2H4↑) CH2=CH2↑ + HCl → CH3- CH2-Cl (C2H5Cl). Taqdim etilgan tenglama gidrogalogenlanishga misoldir.
Galogenlanishga kelsak, buni 1,2-dikloroetan hosil boʻlishiga olib keladigan diklor va etilen oʻrtasidagi reaksiya orqali koʻrsatish mumkin: (C2H4↑) CH2=CH2 + Cl2↑ → (C₂H₄Cl₂) ClCH 2-CH2Cl.
Organik kimyo tufayli ko'plab foydali moddalar hosil bo'ladi. Etilen molekulalarining ultrabinafsha ta'sirida polimerlanishning radikal tashabbuskori bilan bog'lanishi (qo'shilishi) buning tasdig'idir: n CH2 =CH2 (R va UV nuri) → (-CH2-CH2-)n. Shu tarzda hosil bo'lgan modda har bir insonga polietilen nomi bilan yaxshi ma'lum.
Har xil turdagi qadoqlar, sumkalar, idish-tovoqlar, quvurlar,isitish materiallari va boshqalar. Ushbu moddaning o'ziga xos xususiyati uni qayta ishlash imkoniyatidir. Polietilen o'zining mashhurligiga uning parchalanmasligi bilan bog'liq, shuning uchun ekologlar unga nisbatan salbiy munosabatda. Biroq, so'nggi yillarda polietilen mahsulotlarini xavfsiz tarzda yo'q qilish usuli topildi. Buning uchun material nitrat kislota bilan ishlov beriladi (HNO3). Shundan so'ng, bakteriyalarning ayrim turlari bu moddani xavfsiz tarkibiy qismlarga ajratishga qodir.
Aloqa (birikma) reaktsiyasi tabiat va inson hayotida muhim rol o'ynaydi. Bundan tashqari, u ko'pincha laboratoriyalarda olimlar tomonidan turli muhim tadqiqotlar uchun yangi moddalarni sintez qilish uchun ishlatiladi.
