CHEMICKÉ REAKCE, ROVNICE

 

Chemické reakce jsou děje, při kterých dochází k zániku některých vazeb a vzniku vazeb nových. Stejně tak se mění výchozí sloučeniny (reaktanty) na sloučeniny nové (produkty). Tato přeměna je také doprovázena změnou energie.

 

Průběh chem. rovnice zapisujeme chemickými rovnicemi, které musí odpovídat zákonu o zachování hmotnosti. Z tohoto důvodu rovnice vyčíslujeme a to vždy tak, aby počet atomů daného prvku na jedné straně se rovnal počtu atomů téhož prvku na druhé straně rovnice. Čísla, která při tom používáme a zapisujeme před sloučeniny se nazývají stechiometrické koecicienty.

 

V průběhu chem reakcí se může uvolňovat nebo spotřebovávat tepelná, elektrická popř. jiná energie. Pokud se tepelná energie uvolňuje, mluvíme o reakci exotermické, jestliže musí být dodávána, jde o reakci endotermickou. Studiem těchto tepelných změn se zabývá termochemie.

Z hlediska energie dělíme reakce na exergonické a endergonické.

 

Podmínkou každé chem. reakce je:

-          srážka dvou částic

-          jejich vhodná orientace

-          dostatečné množství energie (minimálně musí mít hodnotu aktivační energie)

 

 

Typy chemických reakcí

1. slučování (syntéza) – ze dvou látek jednoduchých vzniká látka složitější

N2 + 3H2 → 2NH3

2Na + Cl2 → 2NaCl

 

2. rozklad (analýza) – z látky složité vznikají dvě nebo více látek jednodušších

            CaCO3CaO + CO2

 

            3. nahrazování (substituce) – z prvku volného se stane prvek vázaný a naopak

                        CuSO4 + FeCu + FeSO4

           

4. podvojná záměna – slučují se „vnitřní“ a „vnější“ členy – např. neutralizace nebo srážecí reakce

            2NaOH + H2SO4 → NaSO4 + 2H2O

            Cd(NO3)2 + H2S → CdS + 2H2NO3

 

 

Chemické rovnice můžeme zapisovat několika způsoby:

1.      stechiometrický

Pb(NO3)2 + K2CrO4 → 2KNO3 + PbCrO4

 

2.      stavový

aq. – roztok, s. – pevná látka, g. – plyn, l. - voda

      Pb(NO3)2 (aq.) + K2CrO4 (aq.) → 2KNO3 (aq.) + PbCrO4 (s)

 

3.      iontový

Pb+2 + 2NO3- + 2K+ + CrO4 –2 → 2K+ + 2NO3- + PbCrO4 (sraženiny nerozepisujeme)

 

4.       zkrácený iontový

Pb+2 + CrO4 –2 → PbCrO4

 

 

Chemické reakce organických sloučenin:

Podle vnějších změn při reakci

1.       substituce – je reakce, při níž dochází k zániku jedné a vytvoření jiné vazby na témže atomu, nejčastěji atomu uhlíku. Při substituci se atom nebo atomová skupina nahrazuje jiným at. nebo at. skupinou.

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

 

2.       adice – spočívá v připojování atomů nebo skupin na atomy vázané násobnými vazbami, aniž se při tom jiné částice odštěpují. Výsledkem adice je zjednodušení vazeb.

CH2═CH2 + H2 → CH3-CH3

 

3.       eliminace – reakce opačná k adici. Nejčastěji se při ní ze dvou sousedních atomů uhlíku v molekule odštěpí atom či skupina atomů za vzniku nové látky a mezi sousedními atomy se vytvoří násobná vazba.

CH3-CH2OH → CH2═CH2 + H2O

 

4.       přesmyk – při této reakci dochází k přeskupení atomů a vazeb, aniž se však mění souhrnné složení dané sloučeniny.

CH2═CHOH → CH3-CHO

 

 

Chemické reakce anorganických sloučenin

Podle probíhajícího chem děje; podle přenášených částic:

1.       acidobazické – probíhají mezi dvěma konjugovanými páry za vzniku nové konj. kyseliny a zásady

 

hydrolýza solí – reakce soli a vody, při které vzniká původní kyselina a původní zásada

 

2.       oxidačně redukční reakce – jsou provázeny změnami oxidačních čísel reagujícich složek. Při oxidaci se ox. č. zvyšuje a při redukci znižuje. Oba pochody jsou současné. Jsou založeny na přenosu elektronů.

 

3.       komplexotvorné reakce

Cu(OH)2 + NH3 → [Cu(NH3)4]2+

 

srážecí reakce – vzájemným působením složek v roztoku vznikají málo rozpustné látky - sraženiny

 

 

Látkové množství

Značíme – n

Jeden mol jakékoliv látky obsahuje 6,023.1023 částic (atomů, molekul, iontů).

Molární hmotnost M dané látky vyjadřuje vyjadřuje hmotnost 6,023.1023 částic této látky. Číselně je molární hmotnost rovna relativní molekulové (atomové) hmotnosti a liší se tím, že má rozměr g/mol.

Mezi látkovým množstvím n (mol), hmotností látky m (g) a molární hmotností M (g/mol) platí vztah:         n = m/M