Matière première solide. Cinétique chimique. Équilibre chimique

A partir du pétrole brut extrait des profondeurs de la terre, divers produits pétroliers et cireux sont obtenus par distillation. Dans les cosmétiques, on utilise principalement de l'huile de paraffine liquide (ou blanche), de la vaseline dense et visqueuse, de la cire de montagne dure et cireuse (ou ozokérite) et de la paraffine plus pure.

L'huile de paraffine est une substance huileuse transparente, inodore et insipide qui peut être de différentes densités.

La vaseline est une substance blanche, visqueuse, collante et huileuse, inodore. Sous cette forme, il est utilisé comme pommade pour le massage, ainsi que comme base pour la préparation de diverses pommades médicinales.

L'ozokérite et la paraffine sont des substances solides blanches de densité variable.

Toutes ces matières premières dérivées du pétrole sont largement utilisées dans l’industrie cosmétique en raison de leur prix bon marché et de leur bonne stabilité au stockage. Ils ne sont pas facilement absorbés par la peau, mais constituent une excellente matière première pour la production, par exemple, de gels et de laits cosmétiques, ainsi que pour les cosmétiques décoratifs.

Les huiles naturelles, en raison de la présence de liaisons insaturées, sont moins visqueuses et plus fluides que les graisses. Les huiles et les graisses sont des esters d’acides gras et de glycérol ; dans la nature, on les trouve toujours sous forme de mélanges divers. Les graisses naturelles se détériorent rapidement en raison de leur insaturation chimique. Par conséquent, ils sont souvent hydrogénés en ajoutant des atomes d’hydrogène au niveau des liaisons insaturées. Sous cette forme, la graisse devient dure et est mieux conservée, mais en même temps elle devient moins adaptée à une utilisation en cosmétique Villamo H. Chimie cosmétique. - M. : Mir, 1990..

Les graisses d'origine végétale et animale sont encore utilisées pour la production de substances cosmétiques, même si, pour les raisons ci-dessus, elles cèdent de plus en plus la place aux substances synthétiques, aux acides gras, aux alcools gras, etc. Les huiles et graisses végétales et animales les plus importantes sont les suivantes (Tableau 1) La chimie au quotidien et en production. / Éd. Selivanova M.I. - M. : Chimie, 2000..

Tableau 1 Huiles et graisses végétales et animales

En plus de ce qui précède, d'autres huiles naturelles sont également utilisées, car elles contiennent certaines substances supplémentaires. Voici des exemples.

Huile de tortue crue couleur jaune et a très mauvaise odeur(il est obtenu par extraction des organes génitaux et des muscles d'une des espèces de tortues). Il contient notamment des vitamines A, O, K et H, ainsi que des acides linoléique et linolénique. Après purification, il devient une matière première cosmétique utilisable.

L'huile de vison, comme la précédente, est une huile animale riche en vitamines (elle est obtenue à partir des muscles du vison).

En plus des huiles, l'huile de graines de blé germées contient toujours 2 à 12 % d'acides gras. Il est bien conservé et riche notamment en vitamine E, en carotène, en acides linoléique et linolénique, en ergostérol, et contient également grandes quantités vitamine K.

La cire naturelle la plus importante utilisée dans la fabrication des gels est la cire d’abeille. Il s’agit d’une substance visqueuse dure, jaune ou (une fois blanchie) blanche. La cire d'abeille contient 72 % de diverses cires naturelles (esters de cire), environ 14 % d'acides gras libres de haut poids moléculaire, d'alcools gras libres, etc.

La cire de carnauba est obtenue à partir des feuilles du palmier carnauba. C'est la plus dure des cires naturelles. Il se mélange bien avec de nombreuses graisses, huiles, cires, etc., augmentant leur point de fusion et augmentant la dureté de la composition.

La graisse de laine est une substance grasse obtenue à partir de la laine de mouton suite à son lavage. Lorsque 25 % d’eau est ajoutée à la graisse de laine, on obtient une substance appelée lanoline. La lanoline brute est de couleur jaune-brun, mais une fois purifiée, elle est presque blanche. Il contient une grande quantité de cholestérol (en grande partie estérifié avec divers acides gras), diverses cires, ainsi que des acides gras libres de haut poids moléculaire et des alcools gras.

Ainsi, la lanoline purifiée convient tout à fait comme matière première. En outre, divers produits en sont fabriqués à des fins diverses, tels que l'huile de lanoline et diverses fractions de lanoline.

Toutes les graisses et huiles naturelles sont des triglycérides, c'est-à-dire des esters de l'alcool tribasique glycérol. Il n’existe pas dans la nature de graisses ou d’huiles dans lesquelles le glycérol est estérifié avec un seul acide gras ; les graisses naturelles sont toujours des esters de deux ou plusieurs acides gras.

Les graisses animales (comme le saindoux) et les graisses végétales peuvent être hydrolysées avec de l'eau à haute température et pression en acides gras et en glycérol. On obtient ainsi principalement de l'acide stéarique, de l'acide palmitique et de l'acide myristique. Les trois acides sont des substances solides et cireuses, incolores et inodores. Sous cette forme, ce sont d’excellentes matières premières pour la préparation de crèmes, gels et émulsions diverses.

Les huiles naturelles, en plus des acides ci-dessus, contiennent également des acides gras insaturés, tels que l'acide oléique avec une double liaison, l'acide linoléique avec deux doubles liaisons et l'acide linolénique avec trois doubles liaisons. Les acides gras insaturés et leurs esters sont liquides à température ambiante. En raison de la présence de doubles liaisons, ils sont très sensibles aux réactions de décomposition, par exemple à l'action des microbes, et se décomposent facilement en molécules plus petites, qui dégagent souvent une odeur désagréable. Ainsi, ils se gâtent rapidement. Par conséquent, ils sont généralement hydrogénés au niveau des doubles liaisons, et à partir des trois acides gras insaturés ci-dessus, l'acide stéarique est formé ; en même temps, ils deviennent tous durs, c'est pourquoi cette méthode est appelée durcissement des graisses.

La cire est formée à partir d'un ester d'un acide carboxylique de faible poids moléculaire, tel que l'acide acétique, et d'un soi-disant alcool gras macromoléculaire ; les alcools gras sont obtenus notamment par décomposition de cires naturelles. Pour la préparation des gels, les matières premières les plus importantes sont l'alcool stéarique et l'alcool cétylique.

Ces composés de poids moléculaire relativement élevé, obtenus par transformation de graisses et de cires naturelles, sont largement utilisés en cosmétique. Ce sont des substances cireuses ou grasses qui adhèrent bien à la peau. Ils se mélangent facilement au sébum et créent un excellent complément à la base des crèmes, gels et autres produits, améliorant ainsi leurs propriétés.

Comme indiqué précédemment, les graisses, huiles et cires naturelles sont toujours des mélanges contenant un grand nombre de composés organiques différents. Par conséquent, selon le lieu d’origine et d’autres facteurs environnementaux, ils diffèrent par leur composition et leurs propriétés. L’industrie moderne s’efforce cependant de produire des produits cosmétiques de qualité constante, c’est pourquoi les substances synthétiques durables ont sensiblement remplacé les produits naturels.

En traitant des graisses et des cires naturelles, comme décrit ci-dessus, on obtient des acides gras, des alcools gras et, bien sûr, de la glycérine nécessaire à la production industrielle. En les combinant à nouveau de manière synthétique, on obtient des graisses et des cires pures et stables. Selon leur origine et leur mode de fabrication, ils sont appelés produits semi-synthétiques.

Les cires synthétiques comprennent des esters d'acides stéarique, palmitique et myristique, obtenus en grande quantité à partir de substances naturelles. Le deuxième composant est le plus souvent l’alcool isopropylique.

Les silicones représentent un groupe très important de matières premières synthétiques grasses et cireuses. Ces substances sont basées sur une chaîne d'atomes alternés de silicium et d'oxygène, auxquels sont attachés des groupes organiques latéraux. Un exemple de silicones est l'huile de silicone, qui est un dérivé de poids moléculaire relativement faible du méthylsiloxane.

Parlant des propriétés des silicones, il convient de noter qu’ils sont stables à la conservation et, en outre, sont bien tolérés par l’organisme. Ils ne ramollissent pas avec l'augmentation de la température (ce qui est très important pour les utiliser comme composant liquide de cosmétiques denses), se mélangent bien avec le sébum et forment un film hydrofuge lorsqu'ils sont utilisés généreusement.

Un polyalcool (polyol) est un composé organique dont la molécule contient plus d'un groupe hydroxyle OH. L'éthylène glycol et le glycérol, comportant respectivement deux et trois groupes OH, sont les polyalcools les plus simples. Ce groupe comprend également tous les sucres et divers dérivés du glycol, tels que les polyéthylèneglycols, déjà évoqués ci-dessus. Dans les gels, les polyalcools sont utilisés comme humectants ; en ce sens, les plus importants sont la glycérine, le propylène glycol, le sorbitol et le fructose.

Les colloïdes comprennent une variété de substances d'origine végétale et animale qui forment des solutions colloïdales avec l'eau ; beaucoup d'entre eux sont des polysaccharides. Parmi les colloïdes à base de polysaccharide, on peut citer les suivants (tableau 2).

Tableau 2 Colloïdes à base de polysaccharide

Les adhésifs sont généralement des produits d’origine végétale. Seule une petite partie des colles végétales est répertoriée ici. L'agar-agar, qui appartient au groupe des alginates, est bien connu ; il est obtenu à partir d'algues et est utilisé pour produire des bonbons de type gommeux.

Le dextrane est produit à partir de certains micro-organismes issus du sucre de canne. C'est un polymère dont le poids moléculaire est compris entre 75 000 et 1 000 000. En plus d'être utilisé comme substitut du plasma sanguin, il peut être utilisé par exemple pour réguler la viscosité des solutions.

Les celluloses constituent un groupe de substances largement utilisé et très diversifié, dont seuls trois exemples sont donnés ci-dessus. Parmi les diverses formes d'application à des fins cosmétiques, leurs fonctions de régulateur de viscosité pour les solutions et de stabilisant pour les émulsions sont importantes.

Les colloïdes à base de protéines sont notamment la gélatine, obtenue à partir des os et des peaux, les protéines de soja et de maïs, la caséine, la substance protéique du lait, et l'albumine, obtenue à partir du blanc d'œuf.

Les colloïdes ont la particularité de pouvoir former des gels et augmenter la viscosité des solutions et des émulsions.

La technologie moderne des émulsions utilise différents types de cellulose, principalement comme stabilisants. Ils sont également utilisés comme composant principal des masques faciaux, ainsi que dans divers produits de soins capillaires.

De plus, les colloïdes protéiques sont utilisés dans les préparations de soins de la peau car ils sont constitués de chaînes d'acides aminés de longueurs variables et, selon la méthode de traitement, peuvent également contenir des acides aminés libres ; ainsi, ils peuvent être comparés aux hydrolysats de protéines Chimie pour les produits cosmétiques. / Éd. Ovanesyan P.Yu. - Krasnoïarsk : mars 2001. .

À ce moment-là, l'équilibre s'est établi, c'est-à-dire que la vitesse de la réaction directe (A + 2B = B) est devenue égale à la vitesse de la réaction inverse (B = A + 2B). On sait que la concentration à l’équilibre de la substance A est de 0,12 mol/litre, celle de l’élément B est de 0,24 mol/litre et celle de la substance C est de 0,432 mol/litre. Il est nécessaire de déterminer les concentrations initiales de A et B.

Étudiez le diagramme d’interaction chimique. Il en résulte qu'une mole (d'élément B) s'est formée à partir d'une mole de substance A et de deux moles de substance B. Si 0,432 mole d'élément B ont été formées dans une réaction (selon les conditions du problème), alors, en conséquence, 0,432 mole de substance A et 0,864 mole d'élément B.

Connaissez-vous les concentrations d’équilibre ? matières premières: [A] = 0,12 mol/litre, [B] = 0,24 mol/litre. En ajoutant à ces valeurs celles qui ont été consommées lors de la réaction, vous obtiendrez les valeurs des concentrations initiales : [A]0 = 0,12 + 0,432 = 0,552 mol/litre ; [B]0 = 0,24 + 0,864 = 1,104 mol/litre.

Vous pouvez également déterminer les concentrations initiales de substances en utilisant la constante d'équilibre (Kp) - le rapport des concentrations d'équilibre de la réaction au produit des concentrations d'équilibre des substances de départ. La constante d'équilibre est calculée par la formule : Кр = [C]n [D]m /([A]0x[B]0y), où [C] et [D] sont les concentrations d'équilibre des produits de réaction C et D ; n, m – leurs coefficients. En conséquence, [A]0, [B]0 sont les concentrations d'équilibre des éléments entrant dans ; x,y – leurs coefficients.

Connaissant le schéma exact de la réaction en cours, l'équilibre concentration au moins un produit et une substance initiale, ainsi que la valeur de la constante d'équilibre, on peut écrire les conditions de ce problème sous la forme d'un système de deux équations à deux inconnues.

Astuce 2 : Comment déterminer le prix d’équilibre et la quantité d’équilibre

Nous savons tous ce qu'est un marché. Chacun de nous fait des achats chaque jour. Des plus mineurs - acheter un billet de bus aux plus importants - acheter des maisons, des appartements, louer des terrains. Quelle que soit la structure du marché : matière première, action, tous ses mécanismes internes sont essentiellement les mêmes, mais nécessitent néanmoins attention particulière, puisqu'une personne ne peut pas se passer relations de marché.

Instructions

Pour trouver l'équilibre prix et le volume d'équilibre, un certain nombre de facteurs doivent être déterminés. Comme la quantité de demande et la quantité d’offre. Ce sont ces mécanismes de marché qui influencent l’équilibre. Il existe également divers structures de marché: monopole, oligopole et concurrence. Sur les marchés monopolistiques et oligopolistiques, calculez l'équilibre prix et le volume ne suit pas. En fait, il n’y a pas d’équilibre. L'entreprise monopoliste se fixe prix et le volume de production. Dans un oligopole, plusieurs entreprises s'associent pour former un cartel de la même manière que les monopoleurs contrôlent ces facteurs. Mais en compétition, tout se passe selon la règle de la « main invisible » (par l’offre et la demande).

La demande est le besoin de l’acheteur pour un produit ou un service. Elle est inversement proportionnelle au prix et donc la courbe de demande sur le graphique a une pente négative. En d’autres termes, l’acheteur s’efforce toujours d’acheter plus de produits à un prix inférieur.

Le nombre de biens et de services que les vendeurs sont prêts à fournir sur le marché constitue l’offre. Contrairement à la demande, elle est directement proportionnelle au prix et présente une pente positive sur le graphique. En d’autres termes, les vendeurs essaient de vendre plus grand nombre marchandises à un prix plus élevé.

C'est le point d'intersection de l'offre et de la demande sur le graphique qui est interprété comme l'équilibre. La demande et l’offre dans les problèmes sont décrites par des fonctions dans lesquelles deux variables sont présentes. L’un est le prix, l’autre le volume de production. Par exemple : P=16+9Q (P – prix, Q – volume). Pour trouver l'équilibre prix deux fonctions d’offre et de demande doivent être assimilées. Ayant trouvé l'équilibre prix, vous devez le remplacer dans l'une des formules et calculer Q, c'est-à-dire le volume d'équilibre. Ce principe fonctionne également dans le sens inverse : on calcule d’abord le volume, puis le prix.

Exemple : Il faut déterminer l'équilibre prix et le volume d'équilibre, si l'on sait que les quantités de demande et d'offre sont décrites par les fonctions : 3P=10+2Q et P=8Q-1, respectivement.
Solution:
1) 10+2Q=8Q-1
2) 2Q-8Q=-1-10
3) -6Q=-9
4) Q=1,5 (c'est le volume d'équilibre)
5) 3P=10+2*1,5
6) 3P=13
7) P = 4,333
Prêt.

Au cours des réactions, certaines substances se transforment en d’autres, modifiant ainsi leur composition. Ainsi, le « original concentration" - Ce concentration substances avant le début d’une réaction chimique, c’est-à-dire qu’elles sont converties en d’autres substances. Bien entendu, une telle transformation s’accompagne d’une diminution de leur nombre. En conséquence, ils diminuent concentration substances de départ, jusqu'à des valeurs nulles - si la réaction s'est déroulée jusqu'à son terme, de manière irréversible, et que les composants ont été prélevés en quantités équivalentes.

Instructions

Supposons que la tâche suivante vous soit confiée. Un certain processus a eu lieu, au cours duquel les produits initiaux, acceptés comme A et B, ont été transformés en produits, par exemple conditionnellement B et D. C'est-à-dire que la réaction s'est déroulée selon le schéma suivant : A + B = C + D. À une concentration de substance B égale à 0,05 mol/l et de substance G à 0,02 mol/l, un certain équilibre chimique. Nécessaire

Les propriétés chimiques des substances sont révélées par diverses réactions chimiques.

Les transformations de substances accompagnées de changements dans leur composition et (ou) leur structure sont appelées réactions chimiques. On retrouve souvent la définition suivante : réaction chimique est le processus de conversion des substances de départ (réactifs) en substances finales (produits).

Les réactions chimiques sont écrites à l'aide d'équations chimiques et de diagrammes contenant les formules des substances de départ et des produits de réaction. Dans les équations chimiques, contrairement aux diagrammes, le nombre d'atomes de chaque élément est le même à gauche et à droite, ce qui reflète la loi de conservation de la masse.

Sur le côté gauche de l'équation sont écrites les formules des substances de départ (réactifs), sur le côté droit - les substances obtenues à la suite d'une réaction chimique (produits de réaction, substances finales). Le signe égal reliant les côtés gauche et droit indique que le nombre total d'atomes des substances impliquées dans la réaction reste constant. Ceci est réalisé en plaçant des coefficients stoechiométriques entiers devant les formules, montrant les relations quantitatives entre les réactifs et les produits de réaction.

Les équations chimiques peuvent contenir des informations supplémentaires sur les caractéristiques de la réaction. Si une réaction chimique se produit sous l'influence d'influences extérieures (température, pression, rayonnement, etc.), cela est indiqué par le symbole approprié, généralement au-dessus (ou « en dessous ») du signe égal.

Un très grand nombre de réactions chimiques peuvent être regroupées en plusieurs types de réactions, qui présentent des caractéristiques bien spécifiques.

Comme caractéristiques de classification les éléments suivants peuvent être sélectionnés :

1. La quantité et la composition des substances de départ et des produits de réaction.

2. État d'agrégation réactifs et produits de réaction.

3. Le nombre de phases dans lesquelles se situent les participants à la réaction.

4. La nature des particules transférées.

5. Possibilité que la réaction se produise dans le sens direct et inverse.

6. Le signe de l'effet thermique divise toutes les réactions en : exothermique réactions se produisant avec exo-effet - libération d'énergie sous forme de chaleur (Q>0, ∆H<0):

C + O 2 = CO 2 + Q

Et endothermique réactions se produisant avec l'effet endo - l'absorption d'énergie sous forme de chaleur (Q<0, ∆H >0):

N 2 + O 2 = 2NO - Q.

De telles réactions sont appelées thermochimique.

Examinons de plus près chaque type de réaction.

Classification selon le nombre et la composition des réactifs et des substances finales

1. Réactions composées

Lorsqu'un composé réagit à partir de plusieurs substances réactives de composition relativement simple, on obtient une substance de composition plus complexe :

En règle générale, ces réactions s'accompagnent d'un dégagement de chaleur, c'est-à-dire conduire à la formation de composés plus stables et moins riches en énergie.

Les réactions des composés de substances simples sont toujours de nature rédox. Les réactions composées se produisant entre des substances complexes peuvent se produire sans changement de valence :

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2,

et également être classé comme redox :

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

2. Réactions de décomposition

Les réactions de décomposition conduisent à la formation de plusieurs composés à partir d'une substance complexe :

A = B + C + D.

Les produits de décomposition d'une substance complexe peuvent être à la fois des substances simples et complexes.

Parmi les réactions de décomposition qui se produisent sans modifier les états de valence, il convient de noter la décomposition des hydrates cristallins, des bases, des acides et des sels d'acides contenant de l'oxygène :

à
4HNO3 = 2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Les réactions de décomposition redox sont particulièrement caractéristiques pour les sels d'acide nitrique.

Les réactions de décomposition en chimie organique sont appelées craquage :

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20,

ou déshydrogénation

C4H10 = C4H6 + 2H2.

3. Réactions de substitution

Dans les réactions de substitution, une substance simple réagit généralement avec une substance complexe, formant une autre substance simple et une autre complexe :

A + BC = AB + C.

Ces réactions appartiennent majoritairement à des réactions redox :

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3,

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,

2КlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2.

Les exemples de réactions de substitution qui ne s'accompagnent pas d'un changement dans les états de valence des atomes sont extrêmement rares. A noter la réaction du dioxyde de silicium avec les sels d'acides oxygénés, qui correspondent à des anhydrides gazeux ou volatils :

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2,

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5,

Parfois ces réactions sont considérées comme des réactions d’échange :

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.

4. Échangez des réactions

Échange de réactions sont des réactions entre deux composés qui échangent leurs constituants entre eux :

AB + CD = AD + CB.

Si des processus rédox se produisent lors de réactions de substitution, alors les réactions d'échange se produisent toujours sans modifier l'état de valence des atomes. Il s'agit du groupe de réactions le plus courant entre des substances complexes - oxydes, bases, acides et sels :

ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 + ZNaCl.

Un cas particulier de ces réactions d'échange est réactions de neutralisation:

HCl + KOH = KCl + H 2 O.

Habituellement, ces réactions obéissent aux lois de l'équilibre chimique et se déroulent dans le sens où au moins une des substances est éliminée de la sphère de réaction sous la forme d'une substance gazeuse, volatile, d'un précipité ou d'un composé faiblement dissociable (pour solutions) :

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2,

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,

CH 3 COONa + H 3 PO 4 = CH 3 COOH + NaH 2 PO 4.

5. Transférer les réactions.

Dans les réactions de transfert, un atome ou un groupe d'atomes se déplace d'une unité structurelle à une autre :

AB + BC = A + B2C,

A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.

Par exemple:

2AgCl + SnCl2 = 2Ag + SnCl4,

H2O + 2NO2 = HNO2 + HNO3.

Classification des réactions selon les caractéristiques des phases

Selon l'état d'agrégation des substances en réaction, on distingue les réactions suivantes :

1. Réactions gazeuses

H2+Cl2 2HCl.

2. Réactions dans les solutions

NaOH(solution) + HCl(p-p) = NaCl(p-p) + H 2 O(l)

3. Réactions entre solides

à
CaO(tv) + SiO 2 (tv) = CaSiO3 (sol)

Classification des réactions selon le nombre de phases.

Une phase est comprise comme un ensemble de parties homogènes d'un système possédant les mêmes propriétés physiques et chimiques et séparées les unes des autres par une interface.

De ce point de vue, toute la variété des réactions peut être divisée en deux classes :

1. Réactions homogènes (monophasiques). Celles-ci incluent des réactions se produisant en phase gazeuse et un certain nombre de réactions se produisant dans des solutions.

2. Réactions hétérogènes (multiphasiques). Il s'agit notamment de réactions dans lesquelles les réactifs et les produits de réaction se trouvent dans des phases différentes. Par exemple:

réactions en phase gaz-liquide

CO 2 (g) + NaOH (p-p) = NaHCO 3 (p-p).

réactions en phase gazeuse-solide

CO 2 (g) + CaO (tv) = CaCO 3 (tv).

réactions en phase liquide-solide

Na 2 SO 4 (solution) + BaCl 3 (solution) = BaSO 4 (tv)↓ + 2NaCl (p-p).

réactions liquide-gaz-solide

Ca(HCO 3) 2 (solution) + H 2 SO 4 (solution) = CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (sol)↓.

Classification des réactions selon le type de particules transférées

1. Réactions protolytiques.

À réactions protolytiques inclure des processus chimiques dont l'essence est le transfert d'un proton d'une substance réactive à une autre.

Cette classification est basée sur la théorie protolytique des acides et des bases, selon laquelle un acide est toute substance qui donne un proton, et une base est une substance qui peut accepter un proton, par exemple :

Les réactions protolytiques comprennent les réactions de neutralisation et d'hydrolyse.

2. Réactions redox.

Il s'agit notamment de réactions dans lesquelles les substances réactives échangent des électrons, modifiant ainsi les états d'oxydation des atomes des éléments qui composent les substances réactives. Par exemple:

Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2,

FeS 2 + 8HNO 3 (conc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,

La grande majorité des réactions chimiques sont des réactions redox ; elles jouent un rôle extrêmement important.

3. Réactions d'échange de ligands.

Il s'agit notamment de réactions au cours desquelles le transfert d'une paire d'électrons se produit avec la formation d'une liaison covalente via un mécanisme donneur-accepteur. Par exemple:

Cu(NON 3) 2 + 4NH 3 = (NON 3) 2,

Fe + 5CO = ,

Al(OH)3 + NaOH = .

Une caractéristique des réactions d’échange de ligands est que la formation de nouveaux composés, appelés complexes, se produit sans modification de l’état d’oxydation.

4. Réactions d'échange atomique-moléculaire.

Ce type de réaction comprend de nombreuses réactions de substitution étudiées en chimie organique qui se produisent via un mécanisme radicalaire, électrophile ou nucléophile.

Réactions chimiques réversibles et irréversibles

Les procédés chimiques réversibles sont ceux dont les produits sont capables de réagir entre eux dans les mêmes conditions dans lesquelles ils ont été obtenus pour former les substances de départ.

Pour les réactions réversibles, l’équation s’écrit généralement comme suit :

Deux flèches dirigées de manière opposée indiquent que, dans les mêmes conditions, des réactions directes et inverses se produisent simultanément, par exemple :

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O.

Les processus chimiques irréversibles sont ceux dont les produits ne sont pas capables de réagir les uns avec les autres pour former les substances de départ. Des exemples de réactions irréversibles incluent la décomposition du sel de Berthollet lorsqu'il est chauffé :

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2,

ou oxydation du glucose par l'oxygène atmosphérique :

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O.

Traitons-nous à l'école comme chimie comme l'une des matières les plus difficiles et donc « mal-aimées », mais cela n'a aucun sens de contester le fait que la chimie est importante et significative, car l'argumentation est vouée à l'échec. La chimie, comme la physique, nous entoure : elle est molécules, atomes, dont ils sont constitués substances, métaux, non-métaux, Connexions etc. Par conséquent chimie- l'un des domaines les plus importants et les plus étendus des sciences naturelles.

Chimieest la science des substances, de leurs propriétés et de leurs transformations.

Sujet de chimie sont formes d'existence des objets du monde matériel. Selon les objets (substances) étudiés par la chimie, la chimie est généralement divisée en inorganique Et organique. Des exemples de substances inorganiques sont oxygène, eau, silice, ammoniaque et soude, exemples de substances organiques - méthane, acétylène, éthanol, acide acétique et saccharose.

Toutes les substances, comme les bâtiments, sont construites en briques - particules et se caractérisent un certain ensemble de propriétés chimiques– la capacité des substances à participer à des réactions chimiques.

Réactions chimiques - Ce sont les processus de formation de substances de composition complexe à partir de substances plus simples, la transition de certaines substances complexes à d'autres, la décomposition de substances complexes en plusieurs substances de composition plus simple. Autrement dit, réactions chimiques- Ce sont les transformations d'une substance en une autre.

Actuellement connu plusieurs millions de substances, de nouvelles substances y sont constamment ajoutées - à la fois découvertes dans la nature et synthétisées par l'homme, c'est-à-dire obtenu artificiellement. Le nombre de réactions chimiques est illimité, c'est à dire. incommensurablement génial.

Rappelons les concepts de base de la chimie - substance, réactions chimiques et etc.

Le concept central de la chimie est le concept substance. Chaque substance a ensemble unique de fonctionnalités– les propriétés physiques qui déterminent l'individualité de chaque substance spécifique, par exemple, densité, couleur, viscosité, volatilité, points de fusion et d'ébullition.

Toutes les substances peuvent être présentes trois états d'agrégationdur (glace), liquide (l'eau et gazeux (vapeurs) en fonction des conditions physiques extérieures. Comme nous le voyons, eau H2O présenté dans toutes les conditions indiquées.

Les propriétés chimiques d’une substance ne dépendent pas de l’état d’agrégation, mais au contraire les propriétés physiques. Oui, dans n'importe quel état d'agrégation soufre S lors des formes de combustion dioxyde de soufre SO 2, c'est à dire. présente la même propriété chimique, mais des propriétés physiques soufre très différent selon les états d'agrégation : par exemple, la densité du soufre liquide est égale à 1,8 g/cm3 soufre solide 2,1 g/cm3 et du soufre gazeux 0,004 g/cm3.

Les propriétés chimiques des substances sont révélées et caractérisées par des réactions chimiques. Les réactions peuvent se produire à la fois dans des mélanges de différentes substances et au sein d’une seule substance. Lorsque des réactions chimiques se produisent, de nouvelles substances se forment toujours.

Les réactions chimiques sont décrites en termes généraux équation de réaction : Réactifs → Produits, Où réactifs - ce sont les matières premières prises pour réaliser la réaction, et des produits - Ce sont de nouvelles substances formées à la suite d'une réaction.

Les réactions chimiques sont toujours accompagnées effets physiques- il pourrait être absorption ou dégagement de chaleur, changements dans l'état d'agrégation et la couleur des substances; l'évolution des réactions est souvent jugée par la présence de ces effets. Oui, la décomposition malachite minérale verte accompagné par absorption de chaleur(c'est pourquoi la réaction se produit lorsqu'il est chauffé), et par suite de la décomposition, oxyde de cuivre(II) noir solide et substances incolores - dioxyde de carbone CO 2 et eau liquide H 2 O.

Les réactions chimiques doivent être distinguées de processus physiques, qui modifient uniquement la forme externe ou l'état d'agrégation tion de la substance (mais pas sa composition) ; Les processus physiques les plus courants sont concassage, pressage, co-fusion, mélange, dissolution, filtration du précipité, distillation.

Grâce à des réactions chimiques, il est possible d'obtenir des substances pratiquement importantes que l'on trouve en quantités limitées dans la nature ( engrais azotés) ou ne se produisent pas du tout ( drogues synthétiques, fibres chimiques, plastiques). Autrement dit, la chimie nous permet de synthétiser des substances nécessaires à la vie humaine. Mais la production chimique entraîne également de nombreux dommages à l'environnement - sous la forme de pollution, émissions nocives, empoisonnement de la flore et de la faune, C'est pourquoi l'utilisation de la chimie doit être rationnelle, prudente et appropriée.

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