El límite de las reacciones químicas - equilibrio químico
(1) Bajo ciertas condiciones, cuando una reacción reversible procede a el punto donde la velocidad de reacción directa es igual a Cuando la velocidad de reacción se invierte, las concentraciones de los reactivos y productos ya no cambian y alcanzan un "estado de equilibrio" aparentemente estático. Este es el límite que la reacción puede alcanzar, es decir, el estado de equilibrio químico.
Los cambios en el equilibrio químico se ven afectados por la temperatura, la concentración de reactivos, la presión y otros factores. Los catalizadores sólo cambian la velocidad de las reacciones químicas y no tienen ningún efecto sobre el equilibrio químico.
En las mismas condiciones, una reacción que se produce en dirección directa e inversa al mismo tiempo se denomina reacción reversible. Una reacción de reactivos a productos a menudo se denomina reacción directa. La reacción de productos a reactivos se llama reacción inversa.
En cualquier reacción reversible, la reacción directa debe transcurrir simultáneamente con la reacción inversa. Una reacción reversible no puede llegar hasta el final, es decir, no importa cuánto avance la reacción reversible, la cantidad de cualquier sustancia (reactivos y productos) no puede ser cero.
(2) Características de los estados de equilibrio químico: inverso, dinámico, igual, constante y variable.
①Inversión: El objeto de investigación del equilibrio químico son las reacciones reversibles.
②Dinámico: Equilibrio dinámico Al alcanzar el equilibrio, las reacciones positivas y negativas continúan.
③Espera. : Cuando se alcanza el equilibrio, la velocidad de reacción directa y la velocidad de reacción inversa son iguales, pero no iguales a 0. Es decir, v es positivo = v es inverso ≠ 0.
④ Determinación: Al alcanzar el equilibrio, la concentración de cada componente permanece sin cambios y el contenido de cada componente permanece constante.
⑤Cambio: cuando las condiciones cambian, el saldo original se destruirá y se establecerá un nuevo saldo bajo nuevas condiciones.
(3) Signos para juzgar el estado de equilibrio químico:
① VA (dirección positiva) = VA (dirección negativa) o nA (consumo) = nA (generación) (misma sustancia en diferentes direcciones Comparación)
②La concentración o porcentaje de cada componente permanece sin cambios.
(3) Juicio basado en la invariancia del color (una sustancia está coloreada)
④La cantidad de sustancia total o volumen total o presión total o masa molecular relativa promedio permanece sin cambios (la premisa es que la cantidad total de gas antes y después de la reacción no es igual, es decir, para la reacción).
2. Resumen de puntos de conocimientos obligatorios para la química de secundaria.
Tipos de reacciones orgánicas básicas
1. Reacción de sustitución
Definición: Un compuesto orgánico es atacado por un determinado reactivo, provocando que un grupo (o átomo) en el molécula a Reacciones que son reemplazadas por este reactivo.
Descripción: Una reacción de sustitución debe satisfacer la forma A(B)=C D, es decir, no necesariamente hay muchos reactivos, pero sí al menos dos productos: halogenación, nitración, sulfonación, esterificación, varios; La hidrólisis, los enlaces peptídicos de aminoácidos, la deshidratación intramolecular de alcoholes y otras reacciones aprendidas en la escuela secundaria son todas reacciones de sustitución.
2. Reacción de adición
Definición: Reacción en la que los enlaces pesados de los compuestos orgánicos se abren y los átomos de ambos extremos se conectan a nuevos grupos.
Nota: En la reacción de adición, la insaturación de la materia orgánica generalmente disminuirá (excepto en la reacción de isomerización del doble enlace para formar un anillo). Las reacciones de adición comunes incluyen hidrogenación, agregar halógeno (tenga en cuenta que la adición de dienos es 1,2 y la adición de dienos es 1,4), agregar HX y agregar agua.
3. Reacción de eliminación
Definición: Reacción en la que la molécula reactivo pierde dos grupos o átomos, aumentando así su grado de insaturación.
Nota: La reacción de eliminación debe tener dos o más productos, uno de los cuales suele ser una pequeña molécula (H2O, HX). Las dos reacciones de eliminación en la escuela secundaria (alcoholes e hidrocarburos halogenados) son reacciones de eliminación β. La materia orgánica que reacciona debe tener átomos de β-H, es decir, el átomo de H en la posición orto-C del grupo funcional. Tenga en cuenta que los compuestos asimétricos a menudo tienen múltiples orientaciones de reacción cuando se someten a reacciones de eliminación, y los compuestos resultantes son mezclas.
4. Reacción redox
Definición: En las reacciones orgánicas, la reacción de ganar hidrógeno o perder oxígeno se llama reacción de reducción, y la reacción de perder hidrógeno o ganar oxígeno se llama reacción de oxidación. .
Nota: A diferencia de las reacciones redox en química inorgánica, las reacciones redox de compuestos orgánicos generalmente son solo para los compuestos orgánicos que participan en la reacción, y los reactivos inorgánicos utilizados no se discuten, por lo que se separan entre los Tipos de reacciones orgánicas. Las reacciones de oxidación comunes incluyen: oxidación catalítica con oxígeno (los catalizadores incluyen Cu, Ag, etc.), reacción de olefinas y homólogos de benceno con solución de permanganato de potasio, ozonización y epoxidación de olefinas, reacción en espejo de plata de aldehídos, reacción entre aldehído y recién formado. Cu(OH)2, etc. Las reacciones de reducción en la escuela secundaria incluyen la hidrogenación catalítica de aldehídos y XX, y la reducción de grupos nitro a grupos amino.
Paso 5: Polimerización
Definición: Reacción que combina una o más sustancias simples de molécula pequeña en sustancias de gran peso molecular.
Explicación: La polimerización en la escuela secundaria incluye la polimerización por adición y la polimerización por condensación. La primera se refiere a la reacción en la que compuestos insaturados forman polímeros mediante la adición mutua. -productos de reacciones. La diferencia entre los dos es si hay subproductos de moléculas pequeñas.
3. Resumen de puntos de conocimientos obligatorios para la química de secundaria.
1 y Li son elementos cuyo número de período es igual al doble del número de grupo.
2.s es un elemento cuya valencia positiva es igual a 3 veces el valor absoluto de la valencia negativa más baja.
3.Be y Mg son elementos cuyo número de electrones más externo es el mismo que el número de electrones más interno;
4.Li y Na son elementos cuyo número de electrones más externo es el mismo que el número de electrones más interno. Un elemento con la mitad del número de electrones;
5. El número de electrones en la capa más externa es el doble que el del C y el Si, tres veces el del O y el S; el de los tiempos Ne y Ar.
6.Be y Ar son elementos cuyo número de electrones en la segunda capa exterior es igual al número de electrones en la capa más externa. Mg es 4 donde el número de electrones en la segunda capa exterior es igual; al número de electrones en la capa más externa multiplicado por el número de elementos;
7.Na es un elemento cuyo número de electrones en la segunda capa exterior es 8 veces mayor que el de la capa más externa.
8.h, He y Al son los electrones más externos del átomo y el número de capas de electrones fuera del núcleo es igual.
9. El número de electrones en cada capa electrónica de he y Ne cumple con los requisitos de 2n2.
10, H, He y Al son elementos con el mismo número de grupo y número de período.
11, Mg es un elemento en el que el número de electrones en la capa más externa de un átomo es igual a 1/6 del número total de electrones
12, el número; de electrones en la capa más externa es igual a 1/3 del número total de electrones, Li y P en 1/2 equivalen a h y He;
13. C y S son elementos cuyo número de grupo es el doble del número de período.
14, O es un elemento cuyo número de grupo es tres veces el número de período.
15. C y Si son elementos de período corto cuya suma algebraica de valencia positiva y valencia negativa más baja es cero.
16, O y F son elementos cuya valencia positiva no es igual al número del grupo.
17. Un átomo de hidrógeno (H) sin neutrón en su subnúcleo.
18. Carbono, el elemento con más tipos de compuestos.
19. Los tres elementos más altos de la corteza terrestre, O, Si y Al
20. El elemento más abundante en la atmósfera, N
21. Los electrones más externos Un elemento con el doble de electrones en la segunda capa externa (o un elemento con la mitad del número de electrones en la capa más externa) c
22. La capa es tres veces mayor que la de la segunda capa externa. Elementos (o elementos cuyo número de electrones más externo es 1/3) o
23. Elementos cuyo número de electrones más externo es 4 veces el número de electrones de la segunda capa externa (o El número de electrones más externo es 1/4 de los elementos)Ne.
24. Elementos Li y Si cuyo número de electrones más externos es 1/2.
25. El elemento Mg tiene 1/4 de electrones en la capa más externa.
26, el número de electrones en la capa más externa es 3 más que el número de electrones en la segunda capa externa del elemento n
27, el número de electrones en la capa más externa es mayor que el número de electrones en la segunda capa exterior del elemento f Más de 5.
28. El número de electrones en la capa más externa es tres menos que el número de electrones en la segunda capa externa.
29, el número de electrones en la capa más externa es 5 más que el número de electrones en la segunda capa externa del elemento a1.
30. Elemento C cuya relación entre el número total de electrones fuera del núcleo y el número de electrones en la capa más externa es 3:2.
31. Los átomos con el doble de electrones en la capa interna que en la capa más externa son Li y p.
4. Resumen de puntos de conocimientos obligatorios para la química de secundaria.
Principio de la batería primaria
(1) Concepto: Un dispositivo que convierte directamente energía química en energía eléctrica se llama batería primaria.
(2) Principio de funcionamiento de la batería primaria: la energía química se convierte en energía eléctrica mediante una reacción redox (transferencia de electrones).
(3) Condiciones para formar una batería primaria:
1) Hay dos electrodos con diferentes actividades
2) Solución electrolítica
<; p >3) Lazo cerrado4) Reacción redox espontánea
(4) Nombre del electrodo y reacción:
Electrodo negativo: Se utiliza un metal con mayor actividad a medida que se produce la reacción de oxidación del electrodo negativo.
Fórmula de reacción del electrodo: metal más activo-ne-= catión metálico.
Fenómeno del electrodo negativo: el electrodo negativo se disuelve y la masa disminuye.
Electrodo positivo: se utiliza un metal menos activo o grafito como electrodo positivo y se produce una reacción de reducción en el electrodo positivo.
Fórmula de reacción del electrodo: catión en solución ne-=elemento.
Fenómeno catódico: Generalmente hay liberación de gas o aumenta la masa del cátodo.
(5) Métodos para determinar los electrodos positivo y negativo de una batería primaria:
(1) Según el material del electrodo de la batería primaria:
Se utilizan metales más activos como electrodos negativos (el potasio, el calcio y el sodio son demasiado activos para usarse como electrodos);
Se utilizan metales menos activos o no metales conductores (grafito) y óxidos (MnO2). utilizados como electrodos positivos.
(2) Según el sentido de la corriente o flujo de electrones: (circuito externo). La corriente eléctrica fluye desde el electrodo positivo al electrodo negativo; los electrones fluyen desde el electrodo negativo al electrodo positivo de la batería primaria a través de un circuito externo.
③Según la dirección de migración de los iones en el circuito interno: los cationes fluyen hacia el electrodo positivo de la batería original y los aniones fluyen hacia el electrodo negativo de la batería original.
(4) Según el tipo de reacción en la batería primaria:
Electrodo negativo: pérdida de electrones y reacción de oxidación, normalmente se consume el propio electrodo y se reduce la masa.
Electrodo positivo: Gana electrones y sufre una reacción de reducción, que suele ir acompañada de la precipitación del metal o la liberación de H2.
(6) Cómo escribir la reacción del electrodo de la batería primaria:
(1) El principio de reacción química de la reacción de la batería primaria es la reacción redox, la reacción del electrodo negativo es la reacción de oxidación y la reacción del electrodo positivo es la reacción de reducción. Por lo tanto, el método para escribir reacciones de electrodos se puede resumir de la siguiente manera:
①Escriba la ecuación de reacción general.
②La reacción total se divide en reacción de oxidación y reacción de reducción según la ganancia y pérdida de electrones.
(3) La reacción de oxidación ocurre en el electrodo negativo y la reacción de reducción ocurre en el electrodo positivo. Los reactivos y productos se encuentran en las posiciones apropiadas y se debe prestar atención a la participación de medios ácido-base y agua.
(2) La fórmula de reacción total de una batería primaria generalmente se obtiene sumando las fórmulas de reacción positiva y negativa.
(7) Aplicación de la batería primaria:
(1) Acelerar la velocidad de las reacciones químicas. Por ejemplo, el zinc crudo produce hidrógeno más rápido que el zinc puro.
②Compara la actividad de los metales.
③Diseño de batería primaria.
④ Anticorrosión metálica.
5. Resumen de puntos de conocimientos obligatorios para la química de secundaria.
1. Ley de la Combustión
Excepto los seis elementos activos no metálicos F, Cl, Br, I, O, N y sus compuestos con elementos de valencia negativa (excepto NH3), Otros elementos no metálicos no inertes y sus compuestos pueden arder, y el color de la llama ardiente es igual o similar al color de la llama correspondiente.
2. Patrón de olor
① Todos los gases que son solubles en agua o que pueden reaccionar con el agua son irritantes y desagradables, como el haluro de hidrógeno.
(2) Cualquier gas que tenga fuertes propiedades reductoras, sea soluble en agua o pueda reaccionar con agua y tenga un olor acre particularmente desagradable, como el H2S.
3. Dos corolarios del equilibrio activo
① Cuando la temperatura y el volumen permanecen sin cambios, ocurre la misma reacción reversible en recipientes de diferentes volúmenes. El equilibrio es equivalente si la relación entre las cantidades de sustancias añadidas a dos recipientes es igual a la relación entre los volúmenes de los recipientes al principio.
② Para la misma reacción reversible, en dos recipientes con el mismo volumen y temperatura constante, si la cantidad de sustancias agregadas en los dos recipientes es un múltiplo determinado al principio, entonces en una gran cantidad de recipientes ¡El estado de equilibrio equivale a presurizar un recipiente pequeño!
4. Los compuestos iónicos son sólidos en circunstancias normales.
5. Generalmente, los compuestos covalentes (no hidratos) con una valencia de 5 o superior son sólidos en circunstancias normales. Como P2O5, SO3.