وتصنيف الفولاذ
- جودة؛
- التركيب الكيميائي؛
- ميعاد؛
- البنية المجهرية
- قوة.
جودة الفولاذ
عن طريق التركيب الكيميائي
الفولاذ الكربوني شوائب دائمة
الجدول 1.3.
الفولاذ الكربوني
صناعة السبائك عناصر المضافاتأو المضافات
سبائك الفولاذ سبائك منخفضة(حتى 2.5 بالوزن٪) ، مخدر(من 2.5 إلى 10 بالوزن٪) و مخلوط للغاية "كروم"
حسب الغرض من الفولاذ
الهيكلي قليل-(أو عدد قليل-)و متوسط الكربون.
مفيدةنسبة عالية من الكربون.
و (بخصائص خاصة - ).
و
و زيادة مقاومة الحرارة قطع سريع فولاذ.
الجودة العادية ،
الفولاذ الإنشائي
أداة الصلب ،
6) تحمل (وضع الكره) يصبح،
7) فولاذ عالي السرعة(فولاذ أدوات عالي الجودة وسبائك يحتوي على نسبة عالية من التنجستن).
8) تلقائي ، أيزيادة (أو عالية) التشغيل الآلي، يصبح.
يُظهر تحليل تكوين مجموعات تعليم الفولاذ الثابتة تاريخياً أن أنظمة الوسم المستخدمة تجعل من الممكن ترميز خمس ميزات تصنيف ، وهي: الجودة والتركيب الكيميائي والغرض ودرجة إزالة الأكسدة ،و طريقة للحصول على الفراغات(المسابك الآلية أو في حالات نادرة). يتم توضيح العلاقة بين مجموعات الوسم وفئات الفولاذ في الجزء السفلي من مخطط الكتلة في الشكل 1.
نظام مجموعات التوسيم وقواعد وضع العلامات وأمثلة على درجات الفولاذ
| كربون | جودة منتظمة | |||||||
| مجموعة الصلب | ضمان التسليم | طوابع بريدية | ||||||
| أ | عن طريق التركيب الكيميائي | St0 | St1 | St2 | StZ | St4 | St5 | St6 |
| ب | بالخصائص الميكانيكية | Bst0 | Bst1 | Bst2 | BSTZ | Bst4 | Bst5 | Bst6 |
| في | الخواص الميكانيكية والتركيب الكيميائي | إسبو | VST1 | VST2 | VSTZ | VST4 | VST5 | VST6 |
| تركيز الكربون ، بالوزن. ٪ | 0,23 | 0,06-0,12 | 0,09-0,15 | 0,14-0,22 | 0,18-0,27 | 0,28-0,37 | 0,38-0,49 | |
| جودة عالية الجودة | الهيكلي | أمثلة على الطوابع | ||||||
| الدرجة: عدد مكون من رقمين في المائة من نسبة الكربون + إشارة إلى درجة إزالة الأكسدة | 05 08kp 10 15 18kp 20A 25ps ZOA 35 40 45 50 55 ... 80 85 ملاحظات: 1) عدم وجود مؤشر لدرجة إزالة الأكسدة يعني "sp" ؛ 2) يشير الحرف "A" في نهاية الدرجة إلى أن الفولاذ عالي الجودة | |||||||
| أداة | طوابع بريدية | |||||||
| العلامة التجارية: رمز "U" + الرقم نسب الكربون | U7 U7A U8 UVA U9 U9A U10 U10A U12 U12A | |||||||
| مصبوغ | جودة عالية جودة عالية جودة إضافية | الهيكلي | أمثلة على الطوابع | |||||
| الدرجة: عدد مكون من رقمين من HUNDREDTHS من نسبة الكربون + رمز عنصر صناعة السبائك + العدد الكامل للنسب المئوية | 09G2 10KhSND 18G2AFps 20Kh 40G 45KhN 65S2VA 110G13L 2) العلامة التجارية 110G13L - واحدة من القلائل التي يكون فيها عدد المئات من الكربون مكونًا من ثلاثة أرقام | |||||||
| أداة | أمثلة على الطوابع | |||||||
| الدرجة: عدد TENSES من نسبة الكربون + رمز عنصر صناعة السبائك+ العدد الكامل للنسب المئوية | ZKh2N2MF 4KhV2S 5KhNM 7X3 9KhVG X KhV4 9Kh4MZF2AGST-SH 2) يظهر "-SH" في نهاية العلامة التجارية أن الفولاذ ذو جودة عالية بشكل خاص ، تم الحصول عليه ، على سبيل المثال ، بالطريقة الخبث الكهربائيإعادة تذويب (ولكن ليس فقط) |
الفولاذ الإنشائي الكربوني ذو الجودة العادية
يتم تعيين أنواع الفولاذ المحددة لمجموعة العلامات المحددة باستخدام تركيبة من حرفين "شارع"وهو المفتاح (العمود الفقري) في مجموعة الوسم المدروسة. يمكن التعرف على درجات الصلب لهذه المجموعة على الفور من خلال هذا الرمز.
ويتبع الرمز "St" بدون مسافة برقم يشير رقمماركات من «0» قبل "6".
تتوافق الزيادة في رقم الدرجة مع زيادة محتوى الكربون في الفولاذ ، ولكنها لا تشير إلى قيمته المحددة. الحدود المسموح بها لتركيز الكربون في الفولاذ لكل درجة موضحة في الجدول. 1.5 محتوى الكربون في الفولاذ الكربوني العاديلا تتعدى 0.5 بالوزن٪. هذا الفولاذ هو hypoeutectoid وفقًا للمعيار الهيكلي ، وبالتالي بنيويًا وفقًا للغرض منه.
بعد الرقم ، يتبع أحد مجموعات الأحرف الثلاثة: "kp" ، "ps" ، "sp" ، للإشارة إلى درجة إزالة الأكسدة في الفولاذ.
قد يُسبق الرمز "St" بأحرف كبيرة "A" أو "B" أو "C" ، أو قد لا توجد رموز. بهذه الطريقة ، يتم نقل المعلومات حول الصلب الذي ينتمي إلى واحد مما يسمى "مجموعات التوصيل": أ ، بأو في، - اعتمادًا على المؤشرات المعيارية للصلب التي يضمنها المورد.
مجموعة الصلب أيأتي مع ضمان التركيب الكيميائي ، أو القيم المسموح بها لتركيز الكربون والشوائب المحددة بواسطة GOST. غالبًا لا يتم وضع الحرف "A" على الختم وغيابه تقصيرلتقف على ضمان التركيب الكيميائي. يمكن لمستهلك الصلب ، الذي ليس لديه معلومات عن الخواص الميكانيكية ، تشكيلها من خلال المعالجة الحرارية المناسبة ، والتي يتطلب اختيار الأنماط معرفة التركيب الكيميائي لها.
مجموعة الصلب بيأتي مع ضمان الخصائص الميكانيكية المطلوبة. يمكن لمستهلك الفولاذ تحديد الاستخدام الأمثل له في الهياكل وفقًا للخصائص المعروفة للخصائص الميكانيكية دون معالجة حرارية مسبقة.
مجموعة الصلب فييأتي مع ضمان كل من التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية. يتم استخدامه من قبل المستهلك بشكل أساسي لإنشاء هياكل ملحومة. تتيح معرفة الخواص الميكانيكية إمكانية التنبؤ بسلوك هيكل محمل في مناطق بعيدة عن اللحامات ، كما أن معرفة التركيب الكيميائي يجعل من الممكن التنبؤ ، وإذا لزم الأمر ، تصحيح الخواص الميكانيكية للحامات نفسها عن طريق المعالجة الحرارية.
أمثلة على تسجيل الطوابع عادي الكربون الصلب الجودةيبدو مثل هذا: Vst3ps, Bst6sp, St1kp .
فولاذ كروي
فولاذ المحامل لها علامات خاصة بها ، وفقًا للغرض منها ، فإنها تشكل مجموعة خاصة الهيكلي الفولاذ ، على الرغم من تكوينه وخصائصه فهو قريب من فولاذ الأدوات. المصطلح "كروي" يحدد نطاقها الضيق - محامل الدحرجة (ليس فقط محامل كريات ، ولكن أيضًا محامل أسطوانية وإبرة). لتمييزها ، تم اقتراح الاختصار "SHH" - الكروم واضعا الكرةمتبوعًا برقم أعشار بالمائةتركيز متوسط كروم. من بين العلامات التجارية المعروفة سابقًا SHKH6 و SHKH9 و SHKH15 ، ظلت العلامة التجارية SHKH15 قيد الاستخدام. يكمن الاختلاف بين فولاذ محمل كروي وفولاذ الأداة المماثل في متطلبات أكثر صرامة لعدد الإضافات غير المعدنية والتوزيع المنتظم للكربيدات في البنية المجهرية.
انعكس تحسين الفولاذ ShKh15 عن طريق إدخال إضافات إضافية للسبائك (السيليكون والمنغنيز) بطريقة غريبة في وضع العلامات - التوزيع إلى محددنظام قواعد لاحقة لتحديد عناصر صناعة السبائك في تكوين سبائك الفولاذ: SHKH15SG ، SHKH20SG.
فولاذ عالي السرعة
يتم تمييز الفولاذ عالي السرعة بشكل خاص بالحرف الأول من الأبجدية الروسية "R" ، المقابلة للصوت الأول في الكلمة الإنجليزية سريع - سريع وسريع. ويتبع ذلك نسبة مئوية صحيحة من التنجستن. كما ذكرنا سابقًا ، كانت العلامة التجارية الأكثر شيوعًا للفولاذ عالي السرعة هي P18.
نظرًا لندرة التنجستن وارتفاع تكلفته ، كان هناك انتقال إلى فولاذ التنجستن الموليبدينوم R6M5 بدون النيتروجين و R6AM5 بالنيتروجين. على غرار الفولاذ المحمل ، كان هناك اندماج (نوع من "التهجين") لنظامي الوسم. أدى تطوير وتطوير الفولاذ عالي السرعة الجديد بالكوبالت والفاناديوم إلى إثراء ترسانة الدرجات "الهجينة": R6AM5F3 ، R6M4K8 ، 11R3AM3F2 - وأدى أيضًا إلى ظهور فولاذ عالي السرعة خالٍ من التنغستن بشكل عام ، والذي تم تمييزه بعلامة نظام محدد (R0M5F1 ، R0M2F3) ، وبطريقة جديدة تمامًا - 9X6M3F3AGST-Sh ، 9X4M3F2AGST-Sh.
تصنيف الحديد الزهر
تسمى مكواة الزهر سبائك من الحديد مع الكربون ، تحتوي في تركيبتها على أكثر من 2.14 بالوزن٪ C.
يتم صهر الحديد المصبوب لتحويله إلى صلب (قابل للتحويل) ، للحصول على السبائك الحديدية التي تلعب دور إضافات صناعة السبائك ، وأيضًا كسبائك عالية التقنية للمسبوكات (الصب).
يمكن أن يكون الكربون في الحديد الزهر على شكل مرحلتين عاليتي الكربون - السمنتيت (Fe 3 C) والجرافيت ، وأحيانًا على شكل سمنت وجرافيت. يعطي الحديد الزهر ، الذي يوجد فيه السمنتيت فقط ، كسرًا خفيفًا ولامعًا ولذلك يُسمى أبيض. يعطي وجود الجرافيت كسر الحديد الزهر اللون الرمادي. ومع ذلك ، ليس كل الحديد الزهر مع الجرافيت ينتمي إلى فئة ما يسمى رمادييلقي الحديد. بين الحديد الزهر الأبيض والرمادي يكمن الفصل فاتريلقي الحديد.
فاتريُطلق على مكاوي الزهر اسم حديد الزهر ، في هيكلها ، على الرغم من الجرافيت ، يتم حفظ سمنت ليدبوريت جزئيًا على الأقل ، مما يعني أن ليدبوريت نفسه موجود - مكون هيكلي سهل الانصهار له شكل محدد.
ل رماديتشمل المكاوي المصبوبة التي تفكك فيها سمنت الليدبوريت تمامًا ، واختفى الأخير من الهيكل. يتكون الحديد الزهر الرمادي من شوائب الجرافيتو معادن عادية. هذه القاعدة المعدنية من البرليت (eutectoid) ، من الحديد البرليت (hypo-eutectoid) أو الحديد الفريتى (منخفض الكربون). يتوافق التسلسل المحدد لأنواع القاعدة المعدنية لمكواة الصب الرمادية مع درجة متزايدة من تحلل السمنتيت ، وهو جزء من البيرلايت.
الحديد الزهر المضادة للاحتكاك
أمثلة على العلامات التجارية: ASF-1 و ASF-2 و ASF-3.
سبائك خاصة مقاومة للحرارة, مقاومة للتآكلو مقاوم للحرارةيلقي الحديد:
أمثلة على درجات خاصة من الحديد الرمادي
التصنيف والتوسيم
سبائك صلبة ملبدة
السبائك المعدنية الخزفية الصلبة عبارة عن سبائك مصنوعة من مسحوق ميتالورجيا (سيرميت) وتتكون من كربيدات معادن مقاومة للصهر: WC ، TiC ، TaC ، متصلة بواسطة رابط معدني بلاستيكي ، غالبًا بالكوبالت.
في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج ثلاث مجموعات من السبائك الصلبة في روسيا: التنغستن والتيتانيوم - التنجستن والتيتانيوم - التنتالوم - التنجستن، - تحتوي على مادة رابطة كوبالت.
نظرًا لارتفاع تكلفة التنجستن ، فقد تم تطوير سبائك صلبة لا تحتوي على كربيد التنجستن على الإطلاق. كمرحلة صلبة ، فهي تحتوي فقط كربيد التيتانيومأو كربونات التيتانيوم- Ti (NC). يتم تنفيذ دور الرباط البلاستيكي مصفوفة النيكل والموليبدينوم. يتم تمثيل تصنيف السبائك الصلبة بواسطة مخطط كتلة.
وفقًا للفئات الخمس لسبائك السيراميك الصلبة ، فإن قواعد الوسم الحالية تشكل خمس مجموعات تعليم.
التنغستن (اتصلت في بعض الأحيان التنغستن - الكوبالت) السبائك الصلبة
أمثلة: VK3 ، VK6 ، VK8 ، VK10.
التنغستن التيتانيوم (اتصلت في بعض الأحيان التيتانيوم - التنجستن - الكوبالت) السبائك الصلبة
أمثلة: T30K4 ، T15K6 ، T5K10 ، T5K12.
التيتانيوم التنتالوم التنغستن (اتصلت في بعض الأحيان التيتانيوم - التنتالوم - التنجستن - الكوبالت) سبائك صلبة
أمثلة: TT7K12 ، TT8K6 ، TT10K8 ، TT20K9.
في بعض الأحيان ، في نهاية العلامة التجارية ، تتم إضافة الحروف أو مجموعات الحروف من خلال واصلة ، مما يميز تشتت جزيئات الكربيد في المسحوق:
تصنيف سبائك السيراميك الصلبة
يتم عرض نظائرها الأجنبية لبعض درجات سبائك الصلب المحلية في الجدول 1.1.
الجدول 1.1.
نظائرها الأجنبية لعدد من الدرجات المحلية من الفولاذ المخلوط
| روسيا ، GOST | ألمانيا ، DIN * | الولايات المتحدة الأمريكية ، ASTM * | اليابان ، LS * |
| 15x | 15 كر 3 | SCr415 | |
| 40X | 41 كر 4 | SCG440 | |
| 30XM | 25 كرمو 4 | SCM430 ، SCM2 | |
| 12HG3A | 14NiCr10 ** | – | SNC815 |
| 20HGNM | 21NiCrMo2 | SNCM220 | |
| 08 × 13 | X7Cr13 ** | 410S | SUS410S |
| 20 × 13 | Х20Сг13 | SUS420J1 | |
| 12 × 17 | X8Cr17 | 430 (51430 ***) | SUS430 |
| 12X18H9 | X12CrNi8 9 | SUS302 | |
| 08X18H10T | Х10CrNiTi18 9 | .321 | SUS321 |
| 10Х13СУ | X7CrA133 ** | 405 ** (51405) *** | SUS405 ** |
| 20Х25Н20С2 | Х15CrNiSi25 20 | 30314,314 | SCS18 ، SUH310 ** |
* DIN (Deutsche Industrienorm) ، ASTM (الشركة الأمريكية لاختبار المواد) ، JIS (المعيار الصناعي الياباني).
** فولاذ مشابه في التركيب ؛ *** معيار SAE
خصائص ميزات التصنيف
وتصنيف الفولاذ
تشمل ميزات التصنيف الحديثة للفولاذ ما يلي:
- جودة؛
- التركيب الكيميائي؛
- ميعاد؛
- السمات المعدنية للإنتاج ؛
- البنية المجهرية
- الطريقة التقليدية للتصلب ؛
- الطريقة التقليدية للحصول على الفراغات أو الأجزاء ؛
- قوة.
دعونا نصنف كل واحد منهم بإيجاز.
جودة الفولاذيتحدد بالدرجة الأولى بمحتوى الشوائب الضارة - الكبريت والفوسفور - ويتميز بأربع فئات (انظر الجدول 1.2).
عن طريق التركيب الكيميائييتم تقسيم الفولاذ بشكل مشروط إلى فولاذ كربوني (غير مخلوط) وسبائك.
الفولاذ الكربونيلا تحتوي على عناصر صناعة السبائك المقدمة خصيصًا. العناصر الموجودة في الفولاذ الكربوني ، باستثناء الكربون ، من بين ما يسمى شوائب دائمة. يجب أن يكون تركيزهم ضمن الحدود التي تحددها معايير الدولة ذات الصلة (GOSTs). الجدول 1.3. يتم إعطاء حدود تركيز متوسط لبعض العناصر ، مما يسمح بتصنيف هذه العناصر على أنها شوائب بدلاً من عناصر صناعة السبائك. يتم تحديد حدود محددة لمحتوى الشوائب في الفولاذ الكربوني بواسطة GOSTs.
الجدول 1.3.
تقييد تركيزات بعض العناصر ، والسماح لها بأن يتم اعتبارها شوائب دائمة
الفولاذ الكربوني
صناعة السبائك عناصر، تسمى أحيانًا صناعة السبائك المضافاتأو المضافات، خاصة في الفولاذ للحصول على الهيكل والخصائص المطلوبة.
سبائك الفولاذتنقسم وفقًا للتركيز الكلي لعناصر صناعة السبائك ، باستثناء الكربون ، إلى سبائك منخفضة(حتى 2.5 بالوزن٪) ، مخدر(من 2.5 إلى 10 بالوزن٪) و مخلوط للغاية(أكثر من 10 بالوزن٪) عندما لا يقل المحتوى في الأخير من الحديد عن 45٪ بالوزن. عادةً ما يعطي عنصر السبائك المُدخَل لسبائك الفولاذ الاسم المقابل: "كروم"- مخدر بالكروم ، "السيليكون" - بالسيليكون ، "الكروم والسيليكون" - بالكروم والسيليكون في نفس الوقت ، إلخ.
بالإضافة إلى ذلك ، تتميز السبائك القائمة على الحديد أيضًا ، عندما يكون محتوى الحديد في المادة أقل من 45٪ ، ولكنه أكثر من أي عنصر آخر في صناعة السبائك.
حسب الغرض من الفولاذتنقسم إلى هيكلية ومفيدة.
الهيكلييتم أخذ الفولاذ المستخدم في تصنيع أجزاء الماكينة المختلفة والآليات والهياكل في الهندسة الميكانيكية والبناء وصنع الأدوات في الاعتبار. يجب أن يتمتعوا بالقوة والمتانة اللازمتين ، وكذلك ، إذا لزم الأمر ، مجموعة من الخصائص الخاصة (مقاومة التآكل ، والمغناطيسية ، وما إلى ذلك). كقاعدة عامة ، الفولاذ الهيكلي قليل-(أو عدد قليل-)و متوسط الكربون.الصلابة ليست خاصية ميكانيكية حاسمة بالنسبة لهم.
مفيدةيسمى الفولاذ المستخدم في معالجة المواد عن طريق القطع أو الضغط وكذلك لتصنيع أدوات القياس. يجب أن تتمتع بصلابة عالية ومقاومة للتآكل وقوة وعدد من الخصائص المحددة الأخرى ، على سبيل المثال ، مقاومة الحرارة. الشرط الضروري للحصول على صلابة عالية هو زيادة محتوى الكربون ، لذلك فإن فولاذ الأدوات ، مع استثناءات نادرة ، دائمًا ما يكون نسبة عالية من الكربون.
يوجد داخل كل مجموعة تقسيم أكثر تفصيلاً وفقًا للغرض. يتم تقسيم الفولاذ الإنشائي إلى هندسة البناءو الفولاذ التطبيقي الخاص(بخصائص خاصة - مقاومة للحرارة ، مقاومة للحرارة ، مقاومة للتآكل ، غير مغناطيسية).
الأدوات الفولاذية مقسمة إلى فولاذ أداة القطع ، فولاذ يموتو صلب لأجهزة القياس.
من الخصائص التشغيلية الشائعة لفولاذ الأدوات الصلابة العالية ، والتي تضمن مقاومة الأداة للتشوه والتآكل على سطحها. في الوقت نفسه ، يتم فرض متطلبات خاصة على الفولاذ لأدوات القطع - للحفاظ على صلابة عالية في درجات حرارة مرتفعة (تصل إلى 500 ... 600 درجة مئوية) ، والتي تتطور في طليعة القطع بسرعات عالية. القدرة المشار إليها للصلب تسمى لها مقاومة الحرارة (أو صلابة حمراء). وفقًا للمعيار المحدد ، يتم تقسيم الفولاذ المستخدم في أدوات القطع إلى غير مقاومة للحرارة ، شبه مقاومة للحرارة ، مقاومة للحرارةو زيادة مقاومة الحرارة. تُعرف المجموعتان الأخيرتان في الفن تحت الاسم قطع سريع فولاذ.
من فولاذ القوالب ، بالإضافة إلى الصلابة العالية ، يلزم وجود صلابة عالية ، لأن أداة القوالب تعمل في ظل ظروف تحميل الصدمات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أداة الختم الساخن ، عند ملامستها للفراغات المعدنية الساخنة ، يمكن أن تسخن أثناء العمل المطول. لذلك ، يجب أن يكون الفولاذ المستخدم في الختم الساخن أيضًا مقاومًا للحرارة.
يجب أن يضمن فولاذ أدوات القياس ، بالإضافة إلى مقاومة التآكل العالية ، وضمان دقة الأبعاد على مدى عمر خدمة طويل ، استقرار أبعاد الأداة بغض النظر عن ظروف درجة حرارة التشغيل. بمعنى آخر ، يجب أن يكون لها معامل تمدد حراري صغير جدًا.
يجب التمييز بين التفاعلات الكيميائية والتفاعلات النووية. نتيجة للتفاعلات الكيميائية ، لا يتغير العدد الإجمالي لذرات كل عنصر كيميائي وتركيبه النظائري. التفاعلات النووية هي مسألة أخرى - عمليات تحويل النوى الذرية نتيجة تفاعلها مع نوى أخرى أو جسيمات أولية ، على سبيل المثال ، تحويل الألومنيوم إلى مغنيسيوم:
27 13 Al + 1 1 H \ u003d 24 12 Mg + 4 2 He
تصنيف التفاعلات الكيميائية متعدد الأوجه ، أي أنه يمكن أن يعتمد على علامات مختلفة. ولكن في ظل أي من هذه العلامات ، يمكن أن تعزى التفاعلات بين المواد العضوية وغير العضوية.
النظر في تصنيف التفاعلات الكيميائية وفقًا لمعايير مختلفة.
ردود الفعل التي تحدث دون تغيير تركيبة المواد.
في الكيمياء غير العضوية ، تشمل هذه التفاعلات عمليات الحصول على تعديلات متآصلة لعنصر كيميائي واحد ، على سبيل المثال:
C (الجرافيت) C (الماس)
S (معيني) ↔ S (أحادي الميل)
R (أبيض) ↔ R (أحمر)
Sn (قصدير أبيض) ↔ Sn (قصدير رمادي)
3O 2 (أكسجين) ↔ 2O 3 (أوزون)
في الكيمياء العضوية ، يمكن أن يشمل هذا النوع من التفاعلات تفاعلات الأزمرة التي تحدث دون تغيير ليس فقط التركيب النوعي ، ولكن أيضًا التركيب الكمي لجزيئات المواد ، على سبيل المثال:
1. أزمرة الألكانات.
إن تفاعل الأزمرة للألكانات له أهمية عملية كبيرة ، لأن الهيدروكربونات في البنية المتوازنة لها قدرة أقل على التفجير.
2. أزمرة الألكينات.
3. isomerization من الألكينات (تفاعل A. E.Favoursky).
CH 3 - CH 2 - C \ u003d - CH ↔ CH 3 - C \ u003d - C- CH 3
إيثيل أسيتيلين ثنائي ميثيل أسيتيلين
4. إيزومرة هالو ألكانات (أ. إي. فافورسكي ، 1907).
5. أزمرة سيانيت الأمونيوم عند التسخين.
لأول مرة ، تم تصنيع اليوريا بواسطة F. Wehler في عام 1828 عن طريق أزمرة سيانات الأمونيوم عند تسخينها.
هناك أربعة أنواع من هذه التفاعلات: المركبات ، التحلل ، الاستبدالات والتبادلات.
1. تفاعلات الاتصال هي تلك التفاعلات التي تتكون فيها مادة معقدة واحدة من مادتين أو أكثر
في الكيمياء غير العضوية ، يمكن اعتبار المجموعة الكاملة للتفاعلات المركبة ، على سبيل المثال ، باستخدام مثال التفاعلات للحصول على حامض الكبريتيك من الكبريت:
1. الحصول على أكسيد الكبريت (IV):
S + O 2 \ u003d SO - تتكون مادة واحدة معقدة من مادتين بسيطتين.
2. الحصول على أكسيد الكبريت (VI):
SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - تتكون مادة معقدة واحدة من مادة بسيطة ومعقدة.
3. الحصول على حامض الكبريتيك:
SO 3 + H 2 O \ u003d H 2 SO 4 - يتكون مجمع واحد من مادتين معقدتين.
مثال على تفاعل مركب تتشكل فيه مادة معقدة واحدة من أكثر من مادتين ابتدائيتين هي المرحلة الأخيرة في إنتاج حمض النيتريك:
4NO 2 + O 2 + 2H 2 O \ u003d 4HNO 3
في الكيمياء العضوية ، يشار إلى التفاعلات المركبة عادة باسم "تفاعلات الإضافة". يمكن اعتبار المجموعة الكاملة لهذه التفاعلات في مثال كتلة التفاعلات التي تميز خصائص المواد غير المشبعة ، على سبيل المثال ، الإيثيلين:
1. تفاعل الهدرجة - إضافة الهيدروجين:
CH 2 \ u003d CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3
إيثين → إيثان
2. تفاعل الترطيب - إضافة الماء.
3. تفاعل البلمرة.
2. تفاعلات التحلل هي تلك التفاعلات التي تتكون فيها عدة مواد جديدة من مادة معقدة واحدة.
في الكيمياء غير العضوية ، يمكن اعتبار المجموعة الكاملة من هذه التفاعلات في كتلة التفاعلات للحصول على الأكسجين بالطرق المعملية:
1. تحلل أكسيد الزئبق (II) - يتكون اثنان بسيطان من مادة معقدة واحدة.
2. تحلل نترات البوتاسيوم - من مادة معقدة واحدة ، واحدة بسيطة ومركبة واحدة.
3. تحلل برمنجنات البوتاسيوم - من مادة معقدة واحدة ، اثنتان معقدتان وواحدة بسيطة ، أي ثلاث مواد جديدة.
في الكيمياء العضوية ، يمكن اعتبار تفاعلات التحلل على كتلة التفاعلات لإنتاج الإيثيلين في المختبر وفي الصناعة:
1. تفاعل الإيثانول مع الجفاف (انقسام الماء):
C 2 H 5 OH → CH 2 \ u003d CH 2 + H 2 O
2. تفاعل نزع الهدرجة (انقسام الهيدروجين) للإيثان:
CH 3 -CH 3 → CH 2 \ u003d CH 2 + H 2
أو CH 3 -CH 3 → 2C + ZH 2
3. تفاعل تكسير (انقسام) البروبان:
CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 \ u003d CH 2 + CH 4
3. تفاعلات الاستبدال هي تفاعلات تؤدي إلى استبدال ذرات مادة بسيطة بذرات عنصر في مادة معقدة.
في الكيمياء غير العضوية ، مثال على هذه العمليات هو كتلة من التفاعلات التي تميز خصائص ، على سبيل المثال ، المعادن:
1 - تفاعل الفلزات الأرضية القلوية أو القلوية مع الماء:
2Na + 2H 2 O \ u003d 2NaOH + H 2
2. تفاعل المعادن مع الأحماض في المحلول:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
3 - تفاعل المعادن مع الأملاح في المحلول:
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + النحاس
4. ميتالثرمي:
2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr
موضوع دراسة الكيمياء العضوية ليس مواد بسيطة ، بل مركبات فقط. لذلك ، كمثال على تفاعل الاستبدال ، نعطي الخاصية الأكثر تميزًا للمركبات المشبعة ، ولا سيما الميثان ، وهي قدرة ذرات الهيدروجين على الاستعاضة عنها بذرات الهالوجين. مثال آخر هو المعالجة بالبروم لمركب عطري (بنزين ، تولوين ، أنيلين).
ج 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr
البنزين → بروموبنزين
دعونا ننتبه إلى خصوصية تفاعل الاستبدال في المواد العضوية: نتيجة لمثل هذه التفاعلات ، لا تتشكل مادة بسيطة ومعقدة ، كما هو الحال في الكيمياء غير العضوية ، ولكن مادتين معقدتين.
في الكيمياء العضوية ، تتضمن تفاعلات الاستبدال أيضًا بعض التفاعلات بين مادتين معقدتين ، على سبيل المثال ، نترات البنزين. إنه رسميًا تفاعل تبادلي. حقيقة أن هذا رد فعل بديل يصبح واضحًا فقط عند النظر في آليته.
4. تفاعلات التبادل هي مثل هذه التفاعلات التي تتبادل فيها مادتان معقدتان الأجزاء المكونة لهما
تميز هذه التفاعلات خواص الإلكتروليتات وتنتقل في المحاليل وفقًا لقاعدة Berthollet ، أي فقط إذا تم تشكيل مادة راسب أو غاز أو مادة منخفضة الانفصال (على سبيل المثال ، H 2 O) كنتيجة لذلك.
في الكيمياء غير العضوية ، يمكن أن يكون هذا كتلة من التفاعلات التي تميز ، على سبيل المثال ، خصائص القلويات:
1. تفاعل التعادل الذي يصاحب تكوين الملح والماء.
2. التفاعل بين القلويات والملح ، والذي يترافق مع تكوين الغاز.
3. التفاعل بين القلويات والملح ، والذي يترافق مع تكوين راسب:
СuSO 4 + 2KOH \ u003d Cu (OH) 2 + K 2 SO 4
أو في شكل أيوني:
Cu 2+ + 2OH - \ u003d Cu (OH) 2
في الكيمياء العضوية ، يمكن للمرء أن يفكر في كتلة من التفاعلات التي تميز ، على سبيل المثال ، خصائص حمض الأسيتيك:
1. تفاعل التفاعل مع تكوين إلكتروليت ضعيف - H 2 O:
CH 3 COOH + NaOH → Na (CH3COO) + H 2 O
2. التفاعل المصاحب لتكوين الغاز:
2CH 3 COOH + CaCO 3 → 2CH 3 COO + Ca 2 + + CO 2 + H 2 O
3. تفاعل التفاعل مع تكوين راسب:
2CH 3 COOH + K 2 SO 3 → 2K (CH 3 COO) + H 2 SO 3
2CH 3 COOH + SiO → 2CH 3 COO + H 2 SiO 3
على هذا الأساس ، يتم تمييز ردود الفعل التالية:
1. التفاعلات التي تحدث مع تغير في حالات أكسدة العناصر ، أو تفاعلات الأكسدة والاختزال.
تتضمن هذه التفاعلات العديد من التفاعلات ، بما في ذلك جميع تفاعلات الاستبدال ، بالإضافة إلى تفاعلات التوليف والتحلل التي تشارك فيها مادة بسيطة واحدة على الأقل ، على سبيل المثال:
1. Mg 0 + H + 2 SO 4 \ u003d Mg + 2 SO 4 + H 2
2. 2Mg 0 + O 0 2 = Mg +2 O -2
يتم تجميع تفاعلات الأكسدة والاختزال المعقدة باستخدام طريقة توازن الإلكترون.
2KMn +7 O 4 + 16HCl - \ u003d 2KCl - + 2Mn +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O
في الكيمياء العضوية ، يمكن أن تكون خصائص الألدهيدات بمثابة مثال صارخ على تفاعلات الأكسدة والاختزال.
1. يتم تقليلها إلى الكحوليات المقابلة:
تتأكسد Aldecides إلى الأحماض المقابلة:
2. التفاعلات التي تحدث دون تغيير حالات أكسدة العناصر الكيميائية.
وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، جميع تفاعلات التبادل الأيوني ، بالإضافة إلى العديد من التفاعلات المركبة ، والعديد من تفاعلات التحلل ، وتفاعلات الأسترة:
HCOOH + CHgOH = HSOCH 3 + H 2 O
وفقًا للتأثير الحراري ، يتم تقسيم التفاعلات إلى طاردة للحرارة و ماصة للحرارة.
1. تستمر التفاعلات الطاردة للحرارة مع إطلاق الطاقة.
تشمل هذه التفاعلات جميع التفاعلات المركبة تقريبًا. استثناء نادر هو التفاعلات الماصة للحرارة لتخليق أكسيد النيتريك (II) من النيتروجين والأكسجين وتفاعل الهيدروجين الغازي مع اليود الصلب.
يشار إلى التفاعلات الطاردة للحرارة التي تبدأ مع إطلاق الضوء على أنها تفاعلات احتراق. تعتبر هدرجة الإيثيلين مثالاً على تفاعل طارد للحرارة. يعمل في درجة حرارة الغرفة.
2. تستمر التفاعلات الماصة للحرارة مع امتصاص الطاقة.
من الواضح أن جميع تفاعلات التحلل تقريبًا ستنطبق عليهم ، على سبيل المثال:
1. تكليس الحجر الجيري
2. تكسير البيوتان
تسمى كمية الطاقة المنبعثة أو الممتصة نتيجة التفاعل بالتأثير الحراري للتفاعل ، وتسمى معادلة التفاعل الكيميائي التي تشير إلى هذا التأثير بالمعادلة الحرارية الكيميائية:
H 2 (g) + C 12 (g) \ u003d 2HC 1 (g) + 92.3 kJ
N 2 (g) + O 2 (g) \ u003d 2NO (g) - 90.4 كيلو جول
وفقًا لحالة تجميع المواد المتفاعلة ، هناك:
1. التفاعلات غير المتجانسة - التفاعلات التي تكون فيها المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل في حالات تجميع مختلفة (في مراحل مختلفة).
2. التفاعلات المتجانسة - التفاعلات التي تكون فيها المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل في نفس حالة التجميع (في مرحلة واحدة).
حسب مشاركة المحفز هناك:
1. التفاعلات غير التحفيزية التي تحدث بدون مشاركة عامل حفاز.
2. التفاعلات التحفيزية التي تحدث بمشاركة عامل حفاز. نظرًا لأن جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في خلايا الكائنات الحية تتقدم بمشاركة محفزات بيولوجية خاصة ذات طبيعة بروتينية - إنزيمات ، فإنها تنتمي جميعها إلى عوامل تحفيزية أو إنزيمية بشكل أكثر دقة. وتجدر الإشارة إلى أن أكثر من 70٪ من الصناعات الكيماوية تستخدم المحفزات.
حسب الاتجاه هناك:
1. ردود الفعل التي لا رجعة فيها تستمر في ظل ظروف معينة في اتجاه واحد فقط. وتشمل هذه جميع تفاعلات التبادل المصحوبة بتكوين راسب أو غاز أو مادة منخفضة الانفصال (الماء) وجميع تفاعلات الاحتراق.
2. ردود الفعل العكسية في ظل هذه الظروف تستمر في وقت واحد في اتجاهين متعاكسين. معظم ردود الفعل هذه.
في الكيمياء العضوية ، تنعكس علامة الانعكاس في الأسماء - متضادات العمليات:
الهدرجة - نزع الهيدروجين ،
الترطيب - الجفاف ،
البلمرة - إزالة البلمرة.
جميع تفاعلات الأسترة قابلة للعكس (تسمى العملية المعاكسة ، كما تعلم ، التحلل المائي) والتحلل المائي للبروتينات ، والإسترات ، والكربوهيدرات ، وعديد النيوكليوتيدات. تكمن قابلية هذه العمليات في عكس أهم خصائص الكائن الحي - التمثيل الغذائي.
1. تحدث تفاعلات جذرية بين الجذور والجزيئات المتكونة أثناء التفاعل.
كما تعلم بالفعل ، في جميع التفاعلات ، تنكسر الروابط الكيميائية القديمة وتتشكل روابط كيميائية جديدة. تحدد طريقة كسر الرابطة في جزيئات المادة الأولية آلية (مسار) التفاعل. إذا تم تشكيل المادة بواسطة رابطة تساهمية ، فيمكن أن تكون هناك طريقتان لكسر هذه الرابطة: الحالة الانحلالية والانحلالية. على سبيل المثال ، بالنسبة لجزيئات Cl 2 ، CH 4 ، وما إلى ذلك ، يتحقق تمزق انحلالي للروابط ، سيؤدي إلى تكوين جسيمات بإلكترونات غير متزاوجة ، أي الجذور الحرة.
غالبًا ما تتشكل الجذور عندما يتم كسر الروابط حيث يتم توزيع أزواج الإلكترونات المشتركة بالتساوي تقريبًا بين الذرات (الرابطة التساهمية غير القطبية) ، ولكن يمكن أيضًا كسر العديد من الروابط القطبية بطريقة مماثلة ، لا سيما عندما يحدث التفاعل في المرحلة الغازية وتحت تأثير الضوء ، على سبيل المثال ، في حالة العمليات التي تمت مناقشتها أعلاه - تفاعل C 12 و CH 4 -. الجذور شديدة التفاعل ، لأنها تميل إلى إكمال طبقة الإلكترون الخاصة بها عن طريق أخذ إلكترون من ذرة أو جزيء آخر. على سبيل المثال ، عندما يصطدم جذر الكلور بجزيء الهيدروجين ، فإنه يكسر زوج الإلكترون المشترك الذي يربط ذرات الهيدروجين ويشكل رابطة تساهمية مع إحدى ذرات الهيدروجين. تصبح ذرة الهيدروجين الثانية جذرية ، وتشكل زوجًا مشتركًا من الإلكترون مع الإلكترون غير المزدوج لذرة الكلور من جزيء Cl 2 المنهار ، مما ينتج عنه جذور الكلور التي تهاجم جزيء هيدروجين جديد ، إلخ.
ردود الفعل ، وهي سلسلة من التحولات المتتالية ، تسمى ردود الفعل المتسلسلة. من أجل تطوير نظرية التفاعلات المتسلسلة ، حصل اثنان من الكيميائيين البارزين على جائزة نوبل - مواطننا ن.
يحدث تفاعل الاستبدال بين الكلور والميثان بالمثل:
تتم معظم تفاعلات الاحتراق للمواد العضوية وغير العضوية ، وتخليق الماء ، والأمونيا ، وبلمرة الإيثيلين ، وكلوريد الفينيل ، وما إلى ذلك وفقًا للآلية الجذرية.
التفاعلات الأيونية النموذجية هي تفاعلات بين الإلكتروليتات في المحلول. تتشكل الأيونات ليس فقط أثناء تفكك الإلكتروليت في المحاليل ، ولكن أيضًا تحت تأثير التفريغ الكهربائي أو التسخين أو الإشعاع. تقوم أشعة جاما ، على سبيل المثال ، بتحويل جزيئات الماء والميثان إلى أيونات جزيئية.
وفقًا لآلية أيونية أخرى ، تحدث تفاعلات إضافة هاليدات الهيدروجين والهيدروجين والهالوجينات إلى الألكينات وأكسدة الكحوليات وتجفيفها واستبدال هيدروكسيل الكحول بالهالوجين ؛ التفاعلات التي تميز خصائص الألدهيدات والأحماض. تتشكل الأيونات في هذه الحالة عن طريق الانكسار غير المتجانسة للروابط القطبية التساهمية.
بدء التفاعل ، هناك:
1. التفاعلات الضوئية الكيميائية. يتم بدئها بالطاقة الضوئية. بالإضافة إلى العمليات الكيميائية الضوئية أعلاه لتخليق حمض الهيدروكلوريك أو تفاعل الميثان مع الكلور ، فإنها تشمل إنتاج الأوزون في طبقة التروبوسفير كملوث ثانوي للغلاف الجوي. في هذه الحالة ، يعمل أكسيد النيتريك (IV) باعتباره أول أكسيد النيتريك ، والذي يشكل جذور الأكسجين تحت تأثير الضوء. تتفاعل هذه الجذور مع جزيئات الأكسجين ، مما ينتج عنه طبقة الأوزون.
يستمر تكوين الأوزون طالما كان هناك ما يكفي من الضوء ، حيث يمكن أن يتفاعل أكسيد النيتروجين مع جزيئات الأكسجين لتكوين نفس أكسيد النيتروجين. يمكن أن يؤدي تراكم الأوزون وملوثات الهواء الثانوية الأخرى إلى الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.
يتضمن هذا النوع من التفاعل أيضًا أهم عملية تحدث في الخلايا النباتية - التمثيل الضوئي ، والذي يتحدث اسمه عن نفسه.
2. ردود الفعل الإشعاعية. تبدأ بإشعاع عالي الطاقة - أشعة سينية ، إشعاع نووي (أشعة ، جسيمات - He 2+ ، إلخ). بمساعدة التفاعلات الإشعاعية ، يتم إجراء بلمرة إشعاعية سريعة جدًا ، وتحلل إشعاعي (تحلل إشعاعي) ، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، بدلاً من إنتاج الفينول على مرحلتين من البنزين ، يمكن الحصول عليه من خلال تفاعل البنزين مع الماء تحت تأثير الإشعاع. في هذه الحالة ، تتشكل الجذور [OH] و [H] من جزيئات الماء ، والتي يتفاعل معها البنزين لتكوين الفينول:
ج 6 H 6 + 2 [OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O
يمكن إجراء تقسية المطاط بالكبريت باستخدام الفلكنة الإشعاعية ، ولن يكون المطاط الناتج أسوأ من المطاط التقليدي.
3. التفاعلات الكهروكيميائية. يتم تشغيلها بواسطة تيار كهربائي. بالإضافة إلى تفاعلات التحليل الكهربائي المعروفة جيدًا بالنسبة لك ، فإننا نشير أيضًا إلى تفاعلات التركيب الكهربائي ، على سبيل المثال ، تفاعلات الإنتاج الصناعي للمواد المؤكسدة غير العضوية
4. التفاعلات الكيميائية الحرارية. يتم بدئها بالطاقة الحرارية. وتشمل هذه جميع التفاعلات الماصة للحرارة والعديد من التفاعلات الطاردة للحرارة التي تتطلب إمدادًا أوليًا بالحرارة ، أي بدء العملية.
ينعكس التصنيف أعلاه للتفاعلات الكيميائية في الرسم التخطيطي.
تصنيف التفاعلات الكيميائية ، مثل جميع التصنيفات الأخرى ، هو تصنيف مشروط. اتفق العلماء على تقسيم ردود الفعل إلى أنواع معينة وفقًا للعلامات التي حددوها. لكن يمكن أن تُعزى معظم التحولات الكيميائية إلى أنواع مختلفة. على سبيل المثال ، لنصف عملية تصنيع الأمونيا.
هذا هو تفاعل مركب ، الأكسدة والاختزال ، طارد للحرارة ، قابل للانعكاس ، محفز ، غير متجانس (بتعبير أدق ، محفز غير متجانس) ، مع استمرار انخفاض الضغط في النظام. لإدارة العملية بنجاح ، يجب مراعاة جميع المعلومات المذكورة أعلاه. يكون التفاعل الكيميائي المحدد دائمًا متعدد النوعية ، ويتميز بخصائص مختلفة.
دعونا الآن نحلل مخطط التصنيف المعروض أعلاه بمزيد من التفصيل.
كما نرى ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم تقسيم جميع المواد غير العضوية إلى بسيطو معقد:
مواد بسيطة تسمى المواد التي تتكون من ذرات عنصر كيميائي واحد فقط. على سبيل المثال ، المواد البسيطة هي الهيدروجين H 2 ، والأكسجين O 2 ، والحديد Fe ، والكربون C ، إلخ.
من بين المواد البسيطة ، هناك المعادن, اللافلزاتو غازات نبيلة:
المعادنتتكون من عناصر كيميائية تقع أسفل قطري البورون أستات ، وكذلك من قبل جميع العناصر الموجودة في مجموعات جانبية.
غازات نبيلةتتكون من العناصر الكيميائية للمجموعة VIIIA.
غير المعادنتتكون على التوالي من العناصر الكيميائية الموجودة فوق قطري البورون أستات ، باستثناء جميع عناصر المجموعات الفرعية الثانوية والغازات النبيلة الموجودة في المجموعة VIIIA:
غالبًا ما تتطابق أسماء المواد البسيطة مع أسماء العناصر الكيميائية التي تتكون ذراتها. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من العناصر الكيميائية ، فإن ظاهرة التآصل منتشرة على نطاق واسع. Allotropy هي الظاهرة عندما يكون عنصر كيميائي واحد قادرًا على تكوين عدة مواد بسيطة. على سبيل المثال ، في حالة عنصر الأكسجين الكيميائي ، من الممكن وجود مركبات جزيئية بالصيغتين O 2 و O 3. تسمى المادة الأولى بالأكسجين عادةً بنفس طريقة العنصر الكيميائي الذي تتشكل ذراته ، وتسمى المادة الثانية (O 3) عادةً الأوزون. يمكن أن تعني مادة الكربون البسيطة أيًا من تعديلاته المتآصلة ، على سبيل المثال ، الماس أو الجرافيت أو الفوليرين. يمكن فهم مادة الفوسفور البسيطة على أنها تعديلات متآصلة ، مثل الفوسفور الأبيض ، الفوسفور الأحمر ، الفوسفور الأسود.
مواد معقدة تسمى المواد المكونة من ذرات عنصرين أو أكثر.
لذلك ، على سبيل المثال ، المواد المعقدة هي الأمونيا NH 3 وحمض الكبريتيك H 2 SO 4 والجير المطفأ Ca (OH) 2 وعدد لا يحصى من المواد الأخرى.
من بين المواد غير العضوية المعقدة ، يتم تمييز 5 فئات رئيسية ، وهي الأكاسيد والقواعد والهيدروكسيدات المذبذبة والأحماض والأملاح:
أكاسيد - مواد معقدة تتكون من عنصرين كيميائيين ، أحدهما الأكسجين في حالة الأكسدة -2.
يمكن كتابة الصيغة العامة للأكاسيد بالصيغة E x O y ، حيث E هي رمز العنصر الكيميائي.
يعتمد اسم أكسيد العنصر الكيميائي على المبدأ:
على سبيل المثال:
Fe 2 O 3 - أكسيد الحديد (III) ؛ أكسيد النحاس (II) ؛ N 2 O 5 - أكسيد النيتريك (V)
غالبًا ما يمكنك العثور على معلومات تفيد بأن تكافؤ العنصر موضح بين قوسين ، لكن هذا ليس هو الحال. لذلك ، على سبيل المثال ، حالة أكسدة النيتروجين N 2 O 5 هي +5 ، والتكافؤ ، بشكل غريب بما فيه الكفاية ، هو أربعة.
إذا كان لعنصر كيميائي حالة أكسدة موجبة واحدة في المركبات ، فلن تتم الإشارة إلى حالة الأكسدة. على سبيل المثال:
Na 2 O - أكسيد الصوديوم ؛ H 2 O - أكسيد الهيدروجين ؛ ZnO هو أكسيد الزنك.
الأكاسيد ، حسب قدرتها على تكوين الأملاح عند التفاعل مع الأحماض أو القواعد ، تنقسم ، على التوالي ، إلى تشكيل الملحو غير ملح.
يوجد عدد قليل من الأكاسيد غير المكونة للملح ، وكلها تتكون من غير فلزات في حالة الأكسدة +1 و +2. يجب تذكر قائمة الأكاسيد غير المكونة للملح: CO ، SiO ، N 2 O ، NO.
الأكاسيد المكونة للملح ، بدورها ، تنقسم إلى رئيسي, حمضيو مذبذب.
أكاسيد أساسيةتسمى هذه الأكاسيد ، والتي ، عند التفاعل مع الأحماض (أو أكاسيد الحمض) ، تشكل الأملاح. تشتمل الأكاسيد الرئيسية على أكاسيد المعادن في حالة الأكسدة +1 و +2 ، باستثناء أكاسيد BeO و ZnO و SnO و PbO.
أكاسيد حامضيةتسمى هذه الأكاسيد ، والتي ، عند التفاعل مع القواعد (أو الأكاسيد الأساسية) ، تشكل الأملاح. أكاسيد الحمض هي تقريبًا جميع أكاسيد اللافلزات باستثناء ثاني أكسيد الكربون غير المشكل للملح ، NO ، N 2 O ، SiO ، وكذلك جميع أكاسيد المعادن في حالات الأكسدة العالية (+5 ، +6 و +7).
أكاسيد مذبذبةتسمى الأكاسيد ، والتي يمكن أن تتفاعل مع كل من الأحماض والقواعد ، ونتيجة لهذه التفاعلات تشكل الأملاح. تظهر هذه الأكاسيد طبيعة قاعدية حمضية مزدوجة ، أي أنها يمكن أن تظهر خصائص كل من الأكاسيد الحمضية والقاعدية. تشمل أكاسيد الأمفوتريك أكاسيد المعادن في حالات الأكسدة +3 ، +4 ، وكاستثناءات ، أكاسيد BeO ، ZnO ، SnO ، PbO.
يمكن لبعض المعادن أن تشكل جميع الأنواع الثلاثة من الأكاسيد المكونة للملح. على سبيل المثال ، يشكل الكروم أكسيدًا أساسيًا CrO وأكسيد مذبذب Cr 2 O 3 وأكسيد حمض CrO 3.
كما يتضح ، تعتمد الخصائص الحمضية القاعدية لأكاسيد المعادن بشكل مباشر على درجة أكسدة المعدن في الأكسيد: كلما زادت درجة الأكسدة ، زادت الخصائص الحمضية وضوحًا.
أسس - المركبات ذات الصيغة على شكل Me (OH) x ، حيث xغالبًا ما يساوي 1 أو 2.
الاستثناءات: لا تنتمي القواعد Be (OH) 2 و Zn (OH) 2 و Sn (OH) 2 و Pb (OH) 2 ، على الرغم من حالة أكسدة المعدن +2. هذه المركبات هي هيدروكسيدات مذبذبة ، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل في هذا الفصل.
يتم تصنيف القواعد وفقًا لعدد مجموعات الهيدروكسو في وحدة هيكلية واحدة.
قواعد مع مجموعة هيدروكسو واحدة ، أي اكتب MeOH ، يسمى قواعد حمض واحدمع مجموعتين هيدروكسو ، أي اكتب Me (OH) 2 ، على التوالي ، حمضيإلخ.
أيضًا ، تنقسم القواعد إلى قابل للذوبان (قلوي) وغير قابل للذوبان.
تشتمل القلويات حصريًا على هيدروكسيدات الفلزات الأرضية القلوية والقلوية ، بالإضافة إلى هيدروكسيد الثاليوم TlOH.
تم بناء اسم المؤسسة وفق المبدأ التالي:
على سبيل المثال:
Fe (OH) 2 - هيدروكسيد الحديد (II) ،
Cu (OH) 2 - هيدروكسيد النحاس (II).
في الحالات التي يكون فيها المعدن الموجود في المواد المعقدة له حالة أكسدة ثابتة ، لا يلزم الإشارة إليه. على سبيل المثال:
هيدروكسيد الصوديوم - هيدروكسيد الصوديوم ،
Ca (OH) 2 - هيدروكسيد الكالسيوم ، إلخ.
الأحماض - مواد معقدة تحتوي جزيئاتها على ذرات هيدروجين يمكن استبدالها بمعدن.
يمكن كتابة الصيغة العامة للأحماض كـ H x A ، حيث H عبارة عن ذرات هيدروجين يمكن استبدالها بمعدن ، و A عبارة عن بقايا حمضية.
على سبيل المثال ، تشتمل الأحماض على مركبات مثل H 2 SO 4 و HCl و HNO 3 و HNO 2 وما إلى ذلك.
وفقًا لعدد ذرات الهيدروجين التي يمكن استبدالها بمعدن ، تنقسم الأحماض إلى:
- يا أحماض أحادية القاعدة: HF ، HCl ، HBr ، HI ، HNO 3 ؛
- د أحماض الخليك: H 2 SO 4 ، H 2 SO 3 ، H 2 CO 3 ؛
- ت أحماض ريباسيك: H 3 PO 4، H 3 BO 3.
وتجدر الإشارة إلى أن عدد ذرات الهيدروجين في حالة الأحماض العضوية في أغلب الأحيان لا يعكس قاعدتها. على سبيل المثال ، حمض الأسيتيك بالصيغة CH 3 COOH ، على الرغم من وجود 4 ذرات هيدروجين في الجزيء ، ليس رباعي ، ولكنه أحادي القاعدة. يتم تحديد أساس الأحماض العضوية من خلال عدد مجموعات الكربوكسيل (-COOH) في الجزيء.
أيضًا ، وفقًا لوجود الأكسجين في جزيئات الحمض ، يتم تقسيمها إلى نقص الأكسجين (HF ، HCl ، HBr ، إلخ) واحتواء على الأكسجين (H 2 SO 4 ، HNO 3 ، H 3 PO 4 ، إلخ). تسمى الأحماض المؤكسجة أيضًا أحماض أوكسو.
يمكنك قراءة المزيد عن تصنيف الأحماض.
يجب معرفة قائمة الأسماء والصيغ التالية للأحماض وبقايا الأحماض.
في بعض الحالات ، يمكن لعدد من القواعد التالية تسهيل الحفظ.
كما يتضح من الجدول أعلاه ، فإن بناء الأسماء المنهجية لأحماض الأكسدة على النحو التالي:
على سبيل المثال:
HF ، حمض الهيدروفلوريك ؛
حمض الهيدروكلوريك ، حمض الهيدروكلوريك.
H 2 S - حمض كبريتيد الهيدروجين.
تم بناء أسماء المخلفات الحمضية للأحماض الخالية من الأكسجين وفقًا لمبدأ:
على سبيل المثال ، Cl - - - chloride، Br - - bromide.
يتم الحصول على أسماء الأحماض المحتوية على الأكسجين عن طريق إضافة العديد من اللواحق والنهايات إلى اسم العنصر المكون للحمض. على سبيل المثال ، إذا كان العنصر المكون للحمض في حمض يحتوي على الأكسجين لديه أعلى حالة أكسدة ، فسيتم بناء اسم هذا الحمض على النحو التالي:
على سبيل المثال ، حمض الكبريتيك H 2 S +6 O 4 ، وحمض الكروميك H 2 Cr +6 O 4.
يمكن أيضًا تصنيف جميع الأحماض المحتوية على الأكسجين على أنها هيدروكسيدات حمضية ، حيث توجد مجموعات الهيدروكسو (OH) في جزيئاتها. على سبيل المثال ، يمكن ملاحظة ذلك من الصيغ الرسومية التالية لبعض الأحماض المحتوية على الأكسجين:
وهكذا ، يمكن أن يطلق على حمض الكبريتيك هيدروكسيد الكبريت (VI) ، وحمض النيتريك - هيدروكسيد النيتروجين (V) ، وحمض الفوسفوريك - هيدروكسيد الفوسفور (V) ، إلخ. الرقم بين الأقواس يميز درجة أكسدة العنصر المكون للحمض. قد يبدو هذا النوع من أسماء الأحماض المحتوية على الأكسجين غير عادي للغاية بالنسبة للكثيرين ، ولكن في بعض الأحيان يمكن العثور على مثل هذه الأسماء في KIMs الحقيقية لاختبار الدولة الموحدة في الكيمياء في مهام لتصنيف المواد غير العضوية.
هيدروكسيدات أمفوتيرية - هيدروكسيدات المعادن ذات الطبيعة المزدوجة ، أي قادرة على عرض خصائص الأحماض وخصائص القواعد.
Amphoteric عبارة عن هيدروكسيدات معدنية في حالات الأكسدة +3 و +4 (بالإضافة إلى الأكاسيد).
أيضًا ، يتم تضمين المركبات Be (OH) 2 و Zn (OH) 2 و Sn (OH) 2 و Pb (OH) 2 كاستثناءات للهيدروكسيدات المذبذبة ، على الرغم من درجة أكسدة المعدن فيها +2.
بالنسبة للهيدروكسيدات الأمفوتيرية للمعادن الثلاثية والرباعية التكافؤ ، من الممكن وجود أشكال ortho- و meta ، تختلف عن بعضها البعض بواسطة جزيء ماء واحد. على سبيل المثال ، يمكن أن يوجد هيدروكسيد الألومنيوم (III) في شكل ortho من Al (OH) 3 أو الشكل الفوقي لـ AlO (OH) (metahydroxide).
نظرًا لأن الهيدروكسيدات المذبذبة ، كما ذكرنا سابقًا ، تعرض خصائص الأحماض وخصائص القواعد ، يمكن أيضًا كتابة صيغتها واسمها بشكل مختلف: إما كقاعدة أو كحمض. على سبيل المثال:
ملح - هذه مواد معقدة تشمل الكاتيونات المعدنية وأنيونات المخلفات الحمضية.
لذلك ، على سبيل المثال ، تشتمل الأملاح على مركبات مثل KCl و Ca (NO 3) 2 و NaHCO 3 وما إلى ذلك.
يصف التعريف أعلاه تكوين معظم الأملاح ، ومع ذلك ، هناك أملاح لا تندرج تحتها. على سبيل المثال ، بدلاً من الكاتيونات المعدنية ، قد يحتوي الملح على كاتيونات الأمونيوم أو مشتقاتها العضوية. أولئك. تشتمل الأملاح على مركبات مثل ، على سبيل المثال ، (NH4) 2 SO 4 (كبريتات الأمونيوم) ، + Cl - (كلوريد ميثيل الأمونيوم) ، إلخ.
أيضا على عكس تعريف الأملاح أعلاه هو فئة ما يسمى الأملاح المعقدة ، والتي سيتم مناقشتها في نهاية هذا الموضوع.
من ناحية أخرى ، يمكن اعتبار الأملاح على أنها منتجات لاستبدال كاتيونات الهيدروجين H + في حمض لكاتيونات أخرى ، أو كمنتجات لاستبدال أيونات الهيدروكسيد في قواعد (أو هيدروكسيدات مذبذبة) للأنيونات الأخرى.
مع الاستبدال الكامل ، ما يسمى ب واسطةأو طبيعيملح. على سبيل المثال ، مع الاستبدال الكامل لكاتيونات الهيدروجين في حامض الكبريتيك مع كاتيونات الصوديوم ، يتشكل متوسط الملح (العادي) Na 2 SO 4 ، ومع الاستبدال الكامل لأيونات الهيدروكسيد في قاعدة Ca (OH) 2 بمخلفات الحمض ، تشكل أيونات النترات متوسط الملح (العادي) Ca (NO3) 2.
تسمى الأملاح التي تم الحصول عليها عن طريق الاستبدال غير الكامل لكاتيونات الهيدروجين في حمض ثنائي القاعدة (أو أكثر) مع كاتيونات معدنية بالأملاح الحمضية. لذلك ، مع الاستبدال غير الكامل لكاتيونات الهيدروجين في حمض الكبريتيك بواسطة كاتيونات الصوديوم ، يتم تكوين ملح حامضي NaHSO 4.
تسمى الأملاح التي تتشكل عن طريق الاستبدال غير الكامل لأيونات الهيدروكسيد في قاعدتين حمضيتين (أو أكثر) قاعدية اأملاح. على سبيل المثال ، مع الاستبدال غير الكامل لأيونات الهيدروكسيد في قاعدة Ca (OH) 2 بأيونات النترات ، وهو عنصر أساسي اواضح الملح Ca (OH) NO 3.
تسمى الأملاح التي تتكون من كاتيونات من معدنين مختلفين وأنيونات من بقايا حمضية لحمض واحد فقط أملاح مزدوجة. لذلك ، على سبيل المثال ، الأملاح المزدوجة هي KNaCO 3 ، KMgCl 3 ، إلخ.
إذا كان الملح يتكون من نوع واحد من الكاتيونات ونوعين من المخلفات الحمضية ، فإن هذه الأملاح تسمى مختلطة. على سبيل المثال ، الأملاح المختلطة هي مركبات Ca (OCl) Cl ، CuBrCl ، إلخ.
هناك أملاح لا تندرج تحت تعريف الأملاح كمنتجات لاستبدال كاتيونات الهيدروجين في الأحماض بالكاتيونات المعدنية أو منتجات استبدال أيونات الهيدروكسيد في قواعد لأنيونات البقايا الحمضية. هذه أملاح معقدة. لذلك ، على سبيل المثال ، الأملاح المعقدة عبارة عن رباعي هيدروكسوزينكات الصوديوم ورباعي هيدروكس ألومينات مع الصيغتين Na 2 و Na على التوالي. التعرف على الأملاح المعقدة ، من بين أمور أخرى ، في أغلب الأحيان من خلال وجود أقواس مربعة في الصيغة. ومع ذلك ، يجب أن يكون مفهوما أنه من أجل تصنيف مادة ما على أنها ملح ، يجب أن تشتمل تركيبتها على أي كاتيونات ، باستثناء (أو بدلاً من) H + ، ومن الأنيونات يجب أن يكون هناك أي الأنيونات بالإضافة إلى (أو بدلا من) OH -. على سبيل المثال ، لا ينتمي المركب H 2 إلى فئة الأملاح المعقدة ، حيث توجد فقط كاتيونات الهيدروجين H + في المحلول أثناء تفككها عن الكاتيونات. وفقًا لنوع التفكك ، يجب تصنيف هذه المادة على أنها حمض مركب خالي من الأكسجين. وبالمثل ، فإن مركب OH لا ينتمي إلى الأملاح ، لأن يتكون هذا المركب من الكاتيونات + وأيونات الهيدروكسيد OH - ، أي يجب اعتباره أساسًا معقدًا.
يعتمد اسم الأملاح المتوسطة والحمضية على مبدأ:
إذا كانت درجة أكسدة المعدن في المواد المعقدة ثابتة ، فلا يشار إليها.
تم إعطاء أسماء المخلفات الحمضية أعلاه عند النظر في تسمية الأحماض.
على سبيل المثال،
Na 2 SO 4 - كبريتات الصوديوم ؛
NaHSO 4 - هيدروسلفات الصوديوم ؛
كربونات الكالسيوم 3 - كربونات الكالسيوم.
Ca (HCO 3) 2 - بيكربونات الكالسيوم ، إلخ.
أسماء الأملاح الرئيسية مبنية على مبدأ:
على سبيل المثال:
(CuOH) 2 CO 3 - النحاس (II) هيدروكسوكربونات ؛
Fe (OH) 2 NO 3 - حديد (III) ثنائي هيدروكسي نترات.
تعتبر تسمية المركبات المعقدة أكثر تعقيدًا ، ولا تحتاج إلى معرفة الكثير من تسميات الأملاح المعقدة لاجتياز الاختبار.
يجب أن يكون المرء قادرًا على تسمية الأملاح المعقدة التي تم الحصول عليها عن طريق تفاعل المحاليل القلوية مع الهيدروكسيدات المذبذبة. على سبيل المثال:
* نفس الألوان في الصيغة والاسم يشير إلى العناصر المقابلة للصيغة والاسم.
تُفهم الأسماء التافهة على أنها أسماء المواد التي لا ترتبط أو ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتكوينها وبنيتها. ترجع الأسماء التافهة ، كقاعدة عامة ، إما لأسباب تاريخية أو إلى الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية لهذه المركبات.
قائمة الأسماء التافهة للمواد غير العضوية التي تحتاج إلى معرفتها:
| نا 3 | الكرايوليت بعلم المعادن |
| SiO2 | الكوارتز والسيليكا |
| FeS 2 | البيريت ، بيريت الحديد |
| CaSO 4 ∙ 2H 2 O | جبس |
| CaC2 | كربيد الكالسيوم |
| آل 4 ج 3 | كربيد الألومنيوم |
| KOH | البوتاس الكاوية |
| هيدروكسيد الصوديوم | الصودا الكاوية والصودا الكاوية |
| H2O2 | بيروكسيد الهيدروجين |
| CuSO 4 ∙ 5H 2 O | الزاج الأزرق |
| NH4Cl | الأمونيا |
| كربونات الكالسيوم 3 | الطباشير والرخام والحجر الجيري |
| N2O | غاز الضحك |
| لا 2 | غاز بني |
| NaHCO3 | طعام (شرب) صودا |
| Fe 3 O 4 | أكسيد الحديد |
| NH 3 ∙ H 2 O (NH 4 OH) | الأمونيا |
| كو | أول أكسيد الكربون |
| ثاني أكسيد الكربون | ثاني أكسيد الكربون |
| SiC | كربيد (كربيد السيليكون) |
| الرقم الهيدروجيني 3 | الفوسفين |
| NH3 | الأمونيا |
| بوكلو 3 | ملح بيرثوليت (كلورات البوتاسيوم) |
| (CuOH) 2 CO 3 | الملكيت |
| CaO | الجير الحي |
| كاليفورنيا (أوه) 2 | الجير المطفأ |
| محلول مائي شفاف من Ca (OH) 2 | ماء جير |
| معلق من الكالسيوم (OH) 2 الصلب في محلولها المائي | حليب الجير |
| K2CO3 | البوتاس |
| Na2CO3 | رماد الصودا |
| Na 2 CO 3 10H 2 O | صودا كريستال |
| MgO | مغنيسيا |
العناصر الكيميائية التي تشكل الطبيعة الحية وغير الحية في حركة مستمرة ، لأن المواد التي تتكون منها هذه العناصر تتغير باستمرار.
التفاعلات الكيميائية (من تفاعل لاتيني - رد فعل مضاد ، صد) - هذا هو رد فعل المواد لتأثير المواد الأخرى والعوامل الفيزيائية (درجة الحرارة ، الضغط ، الإشعاع ، إلخ).
ومع ذلك ، فإن هذا التعريف يتوافق أيضًا مع التغييرات الفيزيائية التي تحدث مع المواد - الغليان ، والذوبان ، والتكثيف ، وما إلى ذلك. لذلك ، من الضروري توضيح أن التفاعلات الكيميائية هي عمليات تدمر الروابط الكيميائية القديمة وتخلق روابط جديدة ، ونتيجة لذلك ، من مواد جديدة تتشكل.
تحدث التفاعلات الكيميائية باستمرار داخل أجسامنا وفي العالم من حولنا. عادة ما يتم تصنيف ردود الفعل التي لا تعد ولا تحصى وفقًا لمعايير مختلفة. دعنا نتذكر من دورة الصف الثامن العلامات التي تعرفها بالفعل. للقيام بذلك ، ننتقل إلى تجربة معملية.
تجربة المعمل رقم 3
استبدال النحاس بالحديد في محلول كبريتات النحاس (II)
صب 2 مل من محلول كبريتات النحاس (II) في أنبوب اختبار وضع دبوس دفع أو مشبك ورق فيه. ماذا تشاهد؟ اكتب معادلات التفاعل في الصور الجزيئية والأيونية. ضع في اعتبارك عمليات الأكسدة والاختزال. بناءً على المعادلة الجزيئية ، قم بتعيين هذا التفاعل لمجموعة أو أخرى من التفاعلات بناءً على الميزات التالية:
تحقق الآن من نفسك. CuSO 4 + Fe \ u003d FeSO 4 + النحاس.
|
لقد توصلنا إلى مفهوم مهم للغاية في الكيمياء - "معدل التفاعل الكيميائي". من المعروف أن بعض التفاعلات الكيميائية تستمر بسرعة كبيرة ، وبعضها الآخر - لفترات زمنية طويلة. عندما يضاف محلول من نترات الفضة إلى محلول كلوريد الصوديوم ، يترسب الجبن الأبيض على الفور تقريبًا:
AgNO 3 + NaCl \ u003d NaNO 3 + AgCl ↓.
تستمر التفاعلات بسرعات كبيرة مصحوبة بانفجار (الشكل 11 ، 1). على العكس من ذلك ، تنمو الهوابط والصواعد ببطء في الكهوف الحجرية (الشكل 11 ، 2) ، وتتآكل منتجات الصلب (الصدأ) (الشكل 11 ، 3) ، وتتلف القصور والتماثيل تحت تأثير الأمطار الحمضية (الشكل 11 ، 4).
أرز. أحد عشر.
التفاعلات الكيميائية تحدث بسرعات عالية (1) وببطء شديد (2-4)
| يُفهم معدل التفاعل الكيميائي على أنه التغيير في تركيز المواد المتفاعلة لكل وحدة زمنية: V ص \ u003d C 1 - C 2 / ر. |
في المقابل ، يُفهم التركيز على أنه نسبة كمية المادة (كما تعلم ، تقاس بالمولات) إلى الحجم الذي تشغله (باللترات). من هنا ليس من الصعب اشتقاق وحدة قياس معدل تفاعل كيميائي - 1 مول / (لتر).
إن دراسة معدل التفاعل الكيميائي هي فرع خاص من فروع الكيمياء يسمى الحركية الكيميائية.
تتيح لك معرفة أنماطه التحكم في تفاعل كيميائي ، مما يجعله يتقدم بشكل أسرع أو أبطأ.
ما هي العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي؟
1. طبيعة المتفاعلات. دعنا ننتقل إلى التجربة.
التجربة المعملية رقم 4
اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على طبيعة المتفاعلات على مثال تفاعل الأحماض مع المعادن
| صب 1-2 مل من حمض الهيدروكلوريك في أنبوبين اختبار ووضعهما: في الأول - حبيبات الزنك ، في الثاني - قطعة من الحديد من نفس الحجم. ما طبيعة الكاشف الذي يؤثر على معدل التفاعل بين الحمض والمعدن؟ لماذا؟ اكتب معادلات التفاعل في الصور الجزيئية والأيونية. اعتبرهم من وجهة نظر الأكسدة - الاختزال. ثم ضع في أنبوبين اخرين على نفس حبيبة الزنك وأضف لها محاليل من الأحماض من نفس التركيز: في الأول - حمض الهيدروكلوريك ، في الثاني - الأسيتيك. ما طبيعة الكاشف الذي يؤثر على معدل التفاعل بين الحمض والمعدن؟ لماذا؟ اكتب معادلات التفاعل في الصور الجزيئية والأيونية. اعتبرهم من وجهة نظر الأكسدة - الاختزال. |
2. تركيز المواد المتفاعلة. دعنا ننتقل إلى التجربة.
التجربة المعملية رقم 5
اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على تركيز المواد المتفاعلة على مثال تفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك بتركيزات مختلفة
من السهل الاستنتاج: كلما زاد تركيز المواد المتفاعلة ، زاد معدل التفاعل بينها.
يتم زيادة تركيز المواد الغازية لعمليات الإنتاج المتجانسة عن طريق زيادة الضغط. على سبيل المثال ، يتم ذلك في إنتاج حامض الكبريتيك والأمونيا والكحول الإيثيلي.
يؤخذ عامل اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على تركيز المواد المتفاعلة في الاعتبار ليس فقط في الإنتاج ، ولكن أيضًا في مجالات أخرى من حياة الإنسان ، على سبيل المثال ، في الطب. المرضى الذين يعانون من أمراض الرئة ، حيث يكون معدل تفاعل الهيموجلوبين في الدم مع الأكسجين الجوي منخفضًا ، يسهل التنفس بمساعدة وسائد الأكسجين.
3. منطقة الاتصال من المتفاعلات. يمكن إجراء تجربة توضح اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على هذا العامل باستخدام التجربة التالية.
التجربة المعملية رقم 6
اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على منطقة التلامس مع المواد المتفاعلة
للتفاعلات غير المتجانسة: كلما زادت مساحة التلامس للمواد المتفاعلة ، كان معدل التفاعل أسرع.
يمكنك أن ترى هذا من التجربة الشخصية. لإشعال النار ، ضع رقائق صغيرة تحت الحطب ، وتحتها - ورق مجعد ، اشتعلت فيه النيران بأكملها. على العكس من ذلك ، فإن إطفاء الحريق بالماء هو تقليل منطقة التلامس بين الأجسام المحترقة والهواء.
في الإنتاج ، يتم أخذ هذا العامل في الاعتبار عن قصد ، ويتم استخدام ما يسمى بالطبقة المميعة. لزيادة معدل التفاعل ، يتم سحق المادة الصلبة تقريبًا إلى حالة الغبار ، ثم يتم تمرير مادة ثانية ، غازية عادةً ، عبرها من الأسفل. يؤدي تمريره عبر مادة صلبة مقسمة بدقة إلى حدوث غليان (ومن هنا جاء اسم الطريقة). يتم استخدام الطبقة المميعة ، على سبيل المثال ، في إنتاج حامض الكبريتيك والمنتجات البترولية.
التجربة المعملية رقم 7
نمذجة السرير المميعة
4. درجة الحرارة. دعنا ننتقل إلى التجربة.
التجربة المعملية رقم 8
اعتماد معدل التفاعل الكيميائي على درجة حرارة المواد المتفاعلة على مثال تفاعل أكسيد النحاس (II) مع محلول حمض الكبريتيك عند درجات حرارة مختلفة
من السهل استنتاج أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كان معدل التفاعل أسرع.
صاغ الكيميائي الهولندي J.X. Van't Hoff الحائز على جائزة نوبل القاعدة:
في الإنتاج ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام العمليات الكيميائية ذات درجة الحرارة العالية: في صهر الحديد والصلب ، وصهر الزجاج والصابون ، وإنتاج الورق والمنتجات البترولية ، وما إلى ذلك (الشكل 12).
أرز. 12.
العمليات الكيميائية ذات درجة الحرارة العالية: 1 - صهر الحديد. 2 - ذوبان الزجاج ؛ 3- انتاج المشتقات البترولية
العامل الخامس الذي يعتمد عليه معدل التفاعل الكيميائي هو المحفزات. سوف تقابله في الفقرة التالية.
