Типы химических реакций в органической химии Химическая

Типы химических реакций в органической химии.

Химическая реакция – превращение одних веществ в другие. n n n Вещества, полученные в результате реакции, отличаются от исходных веществ составом, строением и свойствами. Реагент 1 + Реагент 2 = Продукты Субстрат + Атакующий = Продукты реагент

Признаки классификации химических реакций в неорганической химии n n n по по по числу и составу исходных веществ и продуктов тепловому эффекту изменению степени окисления атомов обратимости процесса фазе использованию катализатора

Классификация по числу и составу исходных и образующихся веществ: n Реакции соединения: А + В = АВ Zn + Cl 2 = Zn. Cl 2 n Реакции разложения: АВ = А + В 2 H 2 O = 2 H 2 + O 2 n Ca. O + CO 2 = Ca. CO 3 Cu(OH)2 = Cu. O + H 2 O Реакции замещения: АВ + С = А + СВ Cu. SO 4 + Fe = Cu + Fe. SO 4 Cr 2 O 3 + 2 Al = 2 Cr + Al 2 O 3 n Реакции обмена: АВ + CD = AD + CB Cu. O + H 2 SO 4 = Cu. SO 4 + H 2 O Na. OH + HCl = Na. Cl + H 2 O

Даны схемы реакций: 1. Гидроксид меди(II) → оксид меди(II) + вода 2. Хлорид бария + сульфат натрия → … 3. Соляная кислота + цинк → хлорид цинка + водород 4. Оксид фосфора(V) + вода → … I уровень: Укажите типы реакций, запишите одно из уравнений (по выбору). II уровень: Укажите типы реакций, запишите одно из уравнений, в котором не указаны продукты (по выбору). III уровень: Укажите типы реакций и запишите все уравнения.

Реакции с участием органических соединений подчиняются тем же законам (закон сохранения массы и энергии, закон действия масс, закон Гесса и др. ) и проявляют те же закономерности (стехиометрические, энергетические, кинематические), что и реакции неорганические.

Органические реакции принято классифицировать n по механизмам протекания Под механизмом реакции понимают последовательность отдельных стадий протекания реакции с указанием промежуточных частиц, образующихся на каждой из этих стадий. n по направлению и конечным продуктам реакции - присоединения; - отщепления (элимирования); - замещения; - перегруппировки (изомеризации); - окисления; - восстановления.

Способ разрыва ковалентной связи определяет тип механизма реакций: n Радикальный (гомолитический) X: Y → X. +. Y R. (X. , . Y) – радикалы (свободные атомы или частицы с неспаренными электронами, неустойчивые и способные вступать в химические превращения) n Ионный (гетеролитический) X: Y → X+ + : YX+ - электрофильный реагент (электрофил: любящий электрон) : Y- - нуклеофильный реагент (нуклеофил: любящий протон)

Радикальные реакции имеют цепной механизм, включающий стадии: зарождение, развитие и обрыв цепи. n n n Зарождение цепи (инициирование) Cl 2 → Cl. + Cl. Рост (развитие) цепи СН 4 + Cl. → СН 3. + НCl CH 3. + Cl 2 → CH 3 -Cl + Cl. Обрыв цепи CH 3. + Cl. → CH 3 Cl CH 3. + CH 3. → CH 3 -CH 3 Cl. + Cl. → Cl 2

Ионные реакции происходят без разрыва электронных пар, образующих химические связи: оба электрона переходят на орбиталь одного из атомов продукта реакции с образованием аниона. Гетеролитический распад ковалентной полярной связи приводит к образованию нуклеофилов (анионов) и электрофилов (катионов). CH 3 -Br + Na+OH- → CH 3 -OH + Na+Brсубстрат реагент (нуклеофил) продукты реакции C 6 H 5 -H + HO: NO 2 → C 6 H 5 -NO 2 + H-OH субстрат реагент (электрофил) продукты реакции

Классификация по направлению и конечному результату n n n Реакции замещения А-В + С → А-С + В Реакции присоединения С=С + А-В → А-С-С-В Реакции отщепления (элиминирования) А-С-С-В → С=С + А-В Реакции перегруппировки (изомеризации) Х-А-В → А-В-Х Реакции окисления и восстановления, сопровождаются изменением степени окисления атома углерода в соединениях, где атом углерода – реакционный центр. Проблема: К какому типу реакций можно отнести реакцию полимеризации? Докажите её принадлежность к определённому типу реакций и приведите пример.

Тестовое задание. 1. Соотнесите: Раздел химии 1) Неорганическая 2) Органическая 2. Соотнесите: Схема реакции 1) АВ + С → АВ + С 2) АВС → АВ + С 3) АВС → АСВ 4) АВ + С → АС + В Тип реакции а) замещения б) обмена в) соединения г) разложения д) отщепления е) изомеризации ж) присоединения Тип реакции а) замещения б) присоединения в) отщепления г) изомеризации

3. Бутан вступает в реакцию с веществом, формула которого: 1) Н 2 О 2) С 3 Н 8 3) Cl 2 4) HCl 4. Субстратом в предложенных схемах реакций является вещество 1) СН 3 -СООН (А) + С 2 Н 5 -ОН (Б) → СН 3 СООС 2 Н 5 + Н 2 О 2) СН 3 -СН 2 -ОН (A) + H-Br (B) → CH 3 -CH 2 -Br + H 2 O 3) CH 3 -CH 2 -Cl (A) + Na-OH (B) → CH 2=CH 2 + Na. Cl + H 2 O 5. Левой части уравнения С 3 Н 4 + 5 О 2 → … соответствует правая часть: 1) → С 3 Н 6 + Н 2 О 2) → С 2 Н 4 + Н 2 О 3) → 3 СО 2 + 4 Н 2 О 4) → 3 СО 2 + 2 Н 2 О 6. Объём кислорода, который потребуется для полного сгорания 5 л метана, равен 1) 1 л 2) 5 л 3) 10 л 4) 15 л

Выводы n n Органические реакции подчиняются общим законам и общим закономерностям их протекания. Они имеют общие для всех реакций признаки, но имеют и свои характерные особенности. По механизму протекания реакции делятся на свободнорадикальные и ионные. По направлению и конечному результату химического превращения: замещения, присоединения, окисления и восстановления, изомеризации, отщепления, поликонденсации и др.