17. Классификация химических реакций

Признаками реакции замещения в органической химии являются следующие: из 2 веществ образуется 2 вещества, углеродный скелет не разрушается, атом или группа атомов замещается на другой атом или группу атомов.
Признаком реакции замещения в неорганической химии является взаимодействие простого и сложного вещества, как правило реакция окислительно-восстановительная.
Пары веществ под номерами 4 и 5 дают реакцию замещения.

Рассмотрим представленное взаимодействие:

H₂ + Cl₂ → 2HCl

1) Да, это гомогенная реакция, так как взаимодействуют вещества в одинаковом агрегатном состоянии (газы), нет границы раздела фаз.
2) Нет, это не реакция замещения, а реакция соединения, так как из двух простых веществ образуется одно более сложное.
3) Да, это экзотермическая реакция, так как представленное взаимодействие - реакция соединения. Для всех реакций соединения (искл. взаимодействие водорода и йода, взаимодействие азота и кислорода) характерен экзотермический эффект.
4) Нет, это не реакция нейтрализации. Реакция нейтрализации - взаимодействие кислоты и щелочи, а у нас реагируют два простых вещества.
5) Да, это окислительно-восстановительная реакция, так как в ходе реакции меняются степени окисления.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным типам реакции.

1) Реакция взаимодействия метана с кислородом является реакцией горения (окисления), ее нельзя считать реакцией замещения.
2) Взаимодействие бензола с азотной кислотой является реакцией замещения, в которой атом водорода бензола замещается на нитрогруппу с образованием нитробензола.
3) Взаимодействие этилена с бромом является реакцией присоединения с образованием 1,2-дибромэтана.
4) Реакция дегидрирования этана является реакцией разложения.
5) Реакция взаимодействия метана с бромом является реакцией замещения с образованием бромметана.

Напишем реакцию взаимодействия карбоната калия с оксидом кремния (IV):

K₂​​​​​​CO₃+SiO₂→K₂​​​​​​SiO₃+CO₂

Это реакция замещения, необратимая, гетерогенная.

Варианты 2,3 и 5 не подходят к описанию этой реакции.

Реакции 1,2 и 4 являются реакциями обмена.

Реакция 3 реакция разложения.

Реакция 5 реакция замещения.

Напишем реакцию взаимодействия хлора с метаном:

Cl₂+CH₄→CH₃​​​​​​Cl+HCl

Это реакция замещения, так как атом хлора замещает атом водорода в метане. Реакция экзотермическая, необратима и является окислительно-восстановительной.

Реакцию нельзя отнести к вариантам 1,2 и 5.

Реакция поликонденсации-это процесс образования полимеров, который сопровождается выделением низкомолекулярных продуктов ( например, вода).

Реакции превращения глюкозы в целлюлозу, глицина в полипептид являются реакциями поликонденсацией, так как сопровождаются выделением низкомолекулярного продукта-воды. 

Реакции превращения пропилена в полипропилен, стирола в полистирол, изопрена в каучук относятся к реакциям полимеризации ( процесс образования полимеров без выделения низкомолекулярных продуктов).

К реакциям поликонденсации не относятся варианты 3,4 и 5.

Напишем реакцию взаимодействия воды с ацетиленом (этин):

C₂H₂+H₂O→CH₃​​​​​​CHO

Данная реакция соединения, необратима и протекает в кислой среде в присутствии солей ртути.

Реакция не относится к реакциям замещения или обмена, а также не радикального механизма образования соединений.

Напишем реакцию взаимодействия хлорида меди (II) с порошком цинка:

Cu⁺²Cl₂+Zn⁰→Zn⁺²Cl₂+Cu⁰

Это реакция замещения, так как цинк вытесняет медь из хлорида. Реакция относится к гетерогенной, так как взаимодействуют раствор соли и твёрдый металл. Также это окислительно-восстановительная реакция, так как цинк окисляется, а медь восстанавливается в процессе реакции.

Варианты ответов, которые не соответствует условию 1,2 и 4.

К гетерогенным реакциям относятся реакции гидрирование жиров и гидратация метилацетилена, так как взаимодействуют газы и жидкости.

К гомогенным реакциям относятся: окисление оксида серы (IV) кислородом, хлорирование этана этерификация этанола уксусной кислотой.

Реакции, которые не относятся к гетерогенным реакциям: окисление оксида серы (IV) кислородом, хлорирование этана этерификация этанола уксусной кислотой.

Напишем реакцию взаимодействия бензола с нитрующей смесью:

C₆H₆+HNO₃→C₆​​​​​​H₅NO₂+ H₂​​​​​​O

В состав нитрующей смеси входит азотная и серная кислоты, то есть реакция каталитическая.

Все вещества в жидком состоянии, то есть реакция гомогенная.

Протекание данной реакции осуществляет электрофил, то есть механизм этой реакции электрофильный.

Пункты 4 и 5 нельзя отнести к данной реакции.

1. 2HCl+Ba(OH)₂→BaCl₂+2H₂O

Реакция обмена.

2. SiO₂+Na₂CO₃→Na₂SiO₃+CO₂

Реакция замещения.

3. C₆H₅(CH₃)+Cl₂→C₆H₅(CH₂​​​​​​Cl)+HCl (такой продукт,если реакция протекает на свету. Если при катализаторах AlCl3, FeCl3, то замещение будет идти по кольцу, где атом углерода связан с -СН₃)

Реакция замещения.

4. СH_​​​2CH₂+Cl₂→CH₂(Cl)CH₂(Cl)

Реакция присоединения.

5. HCl+NaOH→NaCl+H₂O

Реакция обмена.

Не относятся к реакциям замещения реакции 1,4 и 5. 

1. (N^-3H₄)₂Cr⁺⁶_{​​​​​2}O₇→Cr⁺³_{​​​​​​2}O₃ + N₂^{​​​​​​0}_{​​​​​​} + 4H₂O

Является ов, хром окислитель, азот восстановитель.

2. HN⁺⁵O₃+Cu⁺²(OH)₂→Cu⁺²(N⁺⁵O₃)₂+H₂​​​​​​O

Реакция не овр, нет окислителя и восстановителя.

3. 2Al₂S^-2₃+9O⁰₂→2Al₂О^-2₃+6S⁺⁴O^-2₂

Является овр, сера восстановитель, кислород окислитель. 

4.4HCl^-1+Pb⁺⁴O₂→Pb⁺²Cl2+Cl⁰₂+2H₂O

Является овр, свинец окислитель, хлор  восстановитель. 

5. NH₄HCO₃→NH₃+CO₂+H₂O

Не овр, нет окислителя и восстановителя. 

Напишем уравнение реакции брома с бензолом в присутствии хлорного железа:

Br₂+C₆​​​​​​H₆→C₆​​​​​​H₅​​​​​​Br+HBr

Реакция замещения, необратимая, каталитическая, так как используется хлорное железо, как катализатор. Окислительно-восстановительная реакция.

Варианты ответов, которые нельзя отнести к этой реакции 1,3 и 5.

В реакциях 1,3 и 4 осуществляется механизм электрофильного присоединения. В реакциях 2 и 5 радикальный механизм.

Подходят варианты ответов 1,3 и 4.