--> Êëàññèôèêàöèÿ îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé. Õèìèÿ 10 êëàññ. Êóçíåöîâà.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 10 êëàññ. Ïðîôèëüíûé óðîâåíü. Êóçíåöîâà

Ãëàâà 4. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû, ìåõàíèçìû è çàêîíîìåðíîñòè ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèé îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé

 


§ 9. Êëàññèôèêàöèÿ îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé

×òîáû îðèåíòèðîâàòüñÿ â ìíîãîîáðàçèè îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé è îáëåã÷èòü ïðîöåññ èõ óñâîåíèÿ, íåîáõîäèìà èõ êëàññèôèêàöèÿ. Äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ýòîé ëîãè÷åñêîé îïåðàöèè íàäî âûáðàòü íàèáîëåå îáùèå êëàññèôèêàöèîííûå ïðèçíàêè.

    Çàäàíèå. Ïåðå÷èñëèòå êëàññèôèêàöèè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, èçâåñòè íûå âàì èç êóðñîâ õèìèè 8-9 êëàññîâ. Êàêèå èç íèõ ïðèåìëåìû äëÿ îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé? Ïðèâåäèòå âàøè àðãóìåíòû.

Áåçóñëîâíî, îðãàíè÷åñêèå ðåàêöèè, êàê è íåîðãàíè÷åñêèå, ìîãóò áûòü: ýêçîòåðìè÷åñêèìè è ýíäîòåðìè÷åñêèìè; ãîìîãåííûìè è ãåòåðîãåííûìè, êàòàëèòè÷åñêèìè è íåêàòàëèòè÷åñêèìè, îáðàòèìûìè è íåîáðàòèìûìè è ò. ä. Èõ òàêæå ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ïî ñîñòàâó èñõîäíûõ âåùåñòâ è ïðîäóêòîâ ðåàêöèè. Âñå îíè èìåþò îäèíàêîâûå îáùèå ïðèçíàêè: îáðàçîâàíèå íîâûõ âåùåñòâ èç èñõîäíûõ ðåàãåíòîâ; îáùóþ ñóùíîñòü, ðàñêðûâàåìóþ ñ ïîçèöèé ýëåêòðîííîé òåîðèè êàê ðàçðûâ õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â èñõîäíûõ âåùåñòâàõ è îáðàçîâàíèå íîâûõ â ïðîäóêòàõ ðåàêöèè, êàê ïðàâèëî, áîëåå ñòàáèëüíûõ è ýíåðãåòè÷åñêè áîëåå âûãîäíûõ; ïîä÷èíåíèå îáùèì çàêîíàì ïðîòåêàíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è çàêîíó ñîõðàíåíèÿ ìàññû è ýíåðãèè.

Âìåñòå ñ òåì îðãàíè÷åñêèå ðåàêöèè èìåþò ñâîè îñîáåííîñòè, êîòîðûå îáóñëîâëåíû îñîáåííîñòÿìè ñòðîåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (ñì. § 8).

Áîëüøèíñòâî îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé âêëþ÷àåò íåñêîëüêî ïîñëåäîâàòåëüíûõ (ýëåìåíòàðíûõ) àêòîâ. Îíè õàðàêòåðèçóþòñÿ îïðåäåëåííûì íàïðàâëåíèåì, à îáðàçîâàíèå ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ïðîòåêàåò ÷åðåç îïðåäåëåííûå ñòàäèè.  ñâÿçè ñ ýòèì îðãàíè÷åñêèå ðåàêöèè ïðèíÿòî êëàññèôèöèðîâàòü ïî ìåõàíèçìàì èõ ïðîòåêàíèÿ, ïî íàïðàâëåíèþ è êîíå÷íûì ïðîäóêòàì ðåàêöèè.

Êëàññèôèêàöèÿ ïî ìåõàíèçìó ðåàêöèè

1. Ãîìîëèòè÷åñêèå (ðàäèêàëüíûå) ðåàêöèè èäóò ñ îáðàçîâàíèåì ðàäèêàëîâ — ÷àñòèö ñ íåñïàðåííûì ýëåêòðîíîì. Èõ òå÷åíèå ñîïðîâîæäàåòñÿ ãåìîëèòè÷åñêèì ðàçðûâîì êîâàëåíòíîé ñâÿçè, ò. å. ðàçðûâîì ýëåêòðîííûõ ïàð, îáðàçóþùèõ õèìè÷åñêóþ ñâÿçü. Ýòè ðåàêöèè ïðîòåêàþò â ãàçîîáðàçíîé ôàçå èëè â íåïîëÿðíûõ ðàñòâîðèòåëÿõ, òðåáóþò âûñîêîé òåìïåðàòóðû èëè âîçäåéñòâèÿ ñâåòîì. Îáðàçîâàâøèåñÿ ðàäèêàëû â òàêèõ ðåàêöèÿõ âûñòóïàþò è êàê ðåàãåíòû, è êàê ïðîìåæóòî÷íûå ïðîäóêòû ðåàêöèè. Íîâûå õèìè÷åñêèå ñâÿçè â ïðîäóêòàõ ðåàêöèè îáðàçóþòñÿ çà ñ÷åò ýëåêòðîíîâ êàê ðåàãåíòà, òàê è ñóáñòðàòà. Çàïèøåì ñõåìó ïðîöåññà:

Ïðèìåðîì ãåìîëèòè÷åñêîé ðåàêöèè ÿâëÿåòñÿ õëîðèðîâàíèå àëêàíîâ. Ýòà ðåàêöèÿ èäåò ÷åðåç îïðåäåëåííóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ýëåìåíòàðíûõ àêòîâ èëè ñòàäèé, îíà ÿâëÿåòñÿ öåïíîé, òàê êàê ïåðâàÿ ñòàäèÿ èíèöèèðóåò ðàçâèòèå ïîñëåäóþùèõ ñòàäèé,

Äëÿ ñâîáîäíîðàäèêàëüíûõ ðåàêöèé õàðàêòåðåí öåïíîé ìåõàíèçì, êîòîðûé âêëþ÷àåò òðè ñòàäèè: çàðîæäåíèå, ðàçâèòèå è îáðûâ öåïè. Ýòè ðåàêöèè ïðåêðàùàþòñÿ ïðè èñ÷åçíîâåíèè â ñèñòåìå ñâîáîäíûõ ðàäèêàëîâ. Îáðàçîâàíèå ðàäèêàëîâ ëåã÷å âñåãî ïðîèñõîäèò ïðè ãîìîëèçå íåïîëÿðíûõ ñâÿçåé ìåæäó àòîìàìè ïðîñòîãî âåùåñòâà, íàïðèìåð Ñl2, Âr2, Í2, à òàêæå ñëîæíûõ íåïîëÿðíûõ ñîåäèíåíèé, íàïðèìåð ÑÍ4 è äð.

Òàêèì îáðàçîì, ìåõàíèçì öåïíîé ðåàêöèè, ðàññìîòðåííûé âûøå, íàïðèìåð õëîðèðîâàíèÿ ìåòàíà, ïðèíèìàåò ñëåäóþùèé âèä:

2. Ãåòåðîëèòè÷åñêèå (ýëåêòðîôèëüíûå-íóêëåîôèëüíûå, èëè èîííûå) ðåàêöèè ïðîèñõîäÿò áåç ðàçðûâà ýëåêòðîííûõ ïàð, îáðàçóþùèõ õèìè÷åñêèå ñâÿçè: îáà ýëåêòðîíà ïåðåõîäÿò íà îðáèòàëü îäíîãî èç àòîìîâ ïðîäóêòà ðåàêöèè ñ îáðàçîâàíèåì àíèîíà. Òàêèå ðåàêöèè ñîïðîâîæäàþòñÿ ãåòåðîëèòè÷åñêèì ðàñùåïëåíèåì êîâàëåíòíîé ïîëÿðíîé ñâÿçè è îáðàçîâàíèåì èîíîâ. Ê ãåòåðîëèòè÷åñêîìó ðàçðûâó ñêëîííû ñèëüíî ïîëÿðíûå è ëåãêî ïîëÿðèçóåìûå ñâÿçè.

 îòëè÷èå îò ãîìîëèòè÷åñêèõ ðåàêöèé îíè ïðîòåêàþò â ïîëÿðíûõ ðàñòâîðèòåëÿõ, òðåáóþò óìåðåííîé òåìïåðàòóðû è èíîãäà êàòàëèçàòîðà.

Ãåòåðîëèòè÷åñêèé ðàñïàä êîâàëåíòíîé ïîëÿðíîé ñâÿçè ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ íóêëåîôèëîâ (àíèîíîâ) è ýëåêòðîôèëîâ (êàòèîíîâ):

Îáðàçîâàâøèåñÿ îðãàíè÷åñêèå èîíû âñòóïàþò â äàëüíåéøèå ïðåâðàùåíèÿ, íàïðèìåð:

 çàâèñèìîñòè îò ïðèðîäû àòàêóþùåãî ðåàãåíòà ðåàêöèè ìîãóò áûòü íóêëåîôèëüíûìè èëè ýëåêòðîôèëüíûìè.

Íóêëåîôèëüíûìè íàçûâàþòñÿ ðåàêöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ñ íóêëåîôèëüíûìè ðåàãåíòàìè (íóêëåîôèëàìè), ò. å. àíèîíàìè èëè ìîëåêóëàìè, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò ñâîþ ïàðó ýëåêòðîíîâ íà îáðàçîâàíèå íîâîé ñâÿçè.

Ïðèìåðîì òàêîé ðåàêöèè ìîæåò ñëóæèòü âçàèìîäåéñòâèå áðîììåòàíà ñ ãèäðîêñèäîì íàòðèÿ:

Ïðîäîëæåíèå >>>

 

 

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Ñîäåðæàíèå

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. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->