Hemiski Reakcii
Hemiskite reakcii se procesi vo koi nastanuvaat
hemiski promeni na elementite ili soedinenijata {to
se u~esnici vo toj proces.
-Deka vo eden sistem se odviva hemiska reakcija
najlesno }e prepoznaeme ako vo tekot na procesot
se izdvojuva gas, se promenuva bojata na rastvorot
ili se dobiva cvrst talog-toa se vizuelni hemiski
promeni
-Vo hemiskite reakcii imame supstanci {to se
prisutni na po~etokot na hemiskata reakcija i tie se
narekuvaat REAKTANTI, i supstanci {to se
dobivaat na krajot od hemiskata reakcija, tie se
narekuvaat PRODUKTI
Hemiski Reakcii
• Supstanci {to reagiraat na
po~etokot na reakcijata-reaktanti
• Supstanci {to se dobivaat pri
hemiskata reakcija-produkti
• Reaktantite pretrpuvaat hemiski
promeni i pritoa se dobivaat
produkti-toa e hemiska reakcija
reaktant
produkt
saharoza ToC---> jaglerod + voda
reaktant
produkti
Da zapomnime: Hemiskite reakcii se opi{uvaat preku hemiski ravenki.
Od levata strana na hemiskata ravenka se pi{uvaat hemiskite formuli ili
simboli za reaktantite, a od desnata strana se pi{uvaat hemiskite
formuli za produktite.
Kaj hemiskite ravenki, brojot na soodvetnite atomi od levata i desnata
strana na ravenkata mora da bide identi~en. Matemati~ki ka`uvame
deka hemiskite ravenki mora da bidat izedna~eni. Za taa cel, pred
hemiskite formuli i simboli na reaktantite i produktite se stavaat
soodvetni stehiometriski koeficienti.
Stehiometriskite koeficienti ni ka`uvaat kolku molovi od dadenata
supstanca u~estvuvaat vo hemiskata reakcija.
Primer: reakcija na dobivawe na voda od vodorod i kislorod. 2H2 +
O2 = 2H2O
Hemiskata ravenka ni ka`uva deka vo ovaa reakcija 2 mola vodorod
reagiraat so 1 mol kislorod i pritoa se dobivaat 2 mola na voda.
Stehiometriski
koeficienti
reaktanti
produkti
Vidovi na hemiski reakcii
• Reakcii na kombinirawe ili sinteza
• Reakcii na razgraduvawe
• Reakcii so precipitacija (formirawe talog) (toa
se reakcii na istisnuvawe)
• Reakcii na neutralizacija
– kiselini
– bazi
Reakcii na formirawe na kompleksni
soedinenija
• Oksido-redukciski reakcii
Reakcii na sinteza
-formirawe na novo soedinenie
od poednostavni soedinenija
ili elementi
Primer:
2H2 + O2 = 2H2O
Reakcii na razgraduvawe
(dekompozicija)
-razgraduvawe na edno slo`eno soedinenie
na sostavnite komponenti
od koi toa soedinenie e izgradeno
Primer:
NH4Cl (zagrevawe) = NH3 + HCl
Reakcii na precipitacija (ili reakcii na jonska izmena)
-naj~esto se prosledeni so formirawe na talog
-se reakcii koga od dve soedinenija (naj~esto od jonski tip)
{to se vo rastvor
se dobiva novo soedinenie koe {to e vo
vid na te{ko rastvorliv talog (precipitacija),
ili nov tip na jonsko soedinenie (jonska izmena)
1.Primer za reakcija na precipitacija:
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Bel talog
2. Primer za reakcija na jonska izmena
Reakcii na neutralizacija:
Se reakcii pome|u kiselini i bazi pri koi
kako produkti se dobivaat sol i voda
• Kiselini -se
– Supstanci {to davaat
H+ joni koga se rastvoreni vo voda
Bazi -se
Supstanci {to davaat OH- joni
koga se rastvoreni vo voda
kiselina + baza ---> “sol” + voda
H2SO4 + 2KOH ---> K2SO4 + 2H2O
Zabele{ka: Koga se nao|aat rastvoreni vo voda, najgolem del od kiselinite bazite
i solite ne opstojuvaat kako molekuli, tuku tie se disocirani na joni. Onie kiselini
bazi i soli {to vo voden ratsvor se potpolno disocirani na joni se nare~eni JAKI
kiselini i jaki bazi.
HCl (voda) ---> H+ + ClNaOH (voda) ---> Na+ + OHK2SO4 (voda) ---> 2K+ + SO42-
Procesot na razlo`uvawe na
edno soedinenie na joni
vo prisustvo na voda se vika
disocijacija
Najgolem del od kiselinite, bazite i solite se
Elektroliti, a toa zna~i
• Nivnite vodeni rastvori sproveduvaat
elektri~na energija poradi prisustvoto na joni
• Jak elektrolit-celosno joniziran vo rastvorite
• Slab elektrolit -delumno joniziran vo rastvorite
• Ne-elektroliti -nejonski rastvori, postojat kako
rastvoreni molekuli vo voda, primer Alkohol
vo voda
Elektri~na spovodlivost na ~ista voda,
vodata e mnoooogu slab elektrolit
Jak Elektrolit-HCl
Slab Elektrolit-ocetna kiselina
Reakcii na formirawe na kompleksni soedinenija
Kompleksnite soedinenija (naj~esto se oboeni)se poseben tip
na hemiski supstancii koi poka`uvaat isklu~itelno
golema stabilnost i te{ko disociraat vo vodeni rastvori
Primer:
6KCN + FeCl3
--->
K3[Fe(CN)6] + 3KCl
kalium heksacijanoferat (III)
Oksido-redukciski reakcii
ili REDOKS Reakcii
Zo{to se bitni oksido redukciskite reakcii?
Eve samo nekoi od pozna~ajnite redoks procesi
za da imame podobra pretstava
-Di{eweto
-Procesite na korozija
-Goreweto na gorivata
-Reakciite vo `ivite organizmi pri sintezata na ATP i
sintezata na kislorod vo rastenijata
-Dejstvoto na lekovite vrz raznite mikroorganizmi
pri raznite bolesti
-Dejstvoto na pesticidite vrz {tetnicite
-...
[to se toa oksido-redukciski reakcii?
Za razlika od jonskite reakcii, ili reakciite na neutralizacija, kaj koi ne doa|a do
promena na valentnosta na u~esnicite vo hemiskite reakcii, kaj oksidoredukciskite reakcii doa|a do promena na valentnosta na najmalku dva
atomi od u~esnicite vo hemiskata reakcija.
-Primer
• 2Fe3+ + Sn2+ -> 2Fe2+ + Sn4+
-Vo ovaa reakcija `elezo (iii) + kalaj (ii) reagiraat razmenuvaat elektroni
pritao se dobivaat kako produkti `elezo (ii) + kalaj (iv). Vkupniot polne`
od levata i desnata strana mora da bide ednakov (vo slu~ajov toj e 8+).
-Zna~i kaj oksido-redukciskite reakcii doa|a do RAZMENA (primawe i
oddavawe) na elektroni pome|u reaktanite vo taa hemiska reakcija
Zapamti va`no! Brojot na oddadeni (ispu{teni) elektroni vo edna oksido-redukciska
reakcija MORA da bide ednakov so brojot na primeni elektroni!
Toa e taka zatoa {to ne mo`e elektronite slobodno da opstojuvaat vo prostorot kako
nezavisni ~esti~ki.
Procesot na oddavawe na elektroni se vika OKSIDACIJA, dodeka procesot na
primawe na elektroni se narekuva REDUKCIJA
Tamu kade {to ima oksidacija,
mora da ima i redukcija!
So drugi zborovi,
Ako imame edna supstanca {to
}e ispu{ti elektroni,
MORA da ima i druga supstanca
{to }e gi prii tie elektroni!
Edno bez drugo ne odi.
Za supstancata {to ispu{tila elektroni velime deka se OKSIDIRALA, dodeka za supstancata {to
primila
elektroi
velime
deka
se
REDUCIRALA.
Me|utoa, supstancata {to se oksidirala (taa {to oddala elektroni) pretstavuva REDUKCISKO
SREDSTVO! Toa e taka zatoa {to elektronite {to taa supstanca gi ispu{tila, go reducirale drugiot
reaktant
(supstanca)
vo
reakcijata!
Po analogija, supstancata {to se reducirala (taa {to primila elektroni) e OSKIDACISKO
SREDSTVO, zatoa {to primaj}i elektroni, taa supstanca ovozmo`ila drugiot partner vo oksidoredukciskata reakcija da se oksidira!
Ae
redukcisko
sredstvo
Oksidacija
supstancata A
ispu{ta (gubi)
elektroni
Redukcija
supstancata B
prima elektroni
B e oksidacisko
sredstvo
Primer za oksido-redukciska reakcija
rastvorawe na metalen cink vo HCl
Zn + 2HCl -> Zn2+ + H2 +2ClZno se oksidiral do Zn2+ (ispu{til 2 elektroni)
H+ se reduciral do H2 (primil 2 elektroni)
(hlorot ne ja promenil svojata valentnost, i pred i posle reakcijata
ostanal so valentnost -1. Toj nitu se oksidiral nitu se reduciral)
Drug primer za oksido-redukciska reakcijacinkova plo~ka potopena vo rastvor na bakarni
joni
Tret primer: formirawe na voda od H2 i O2
2H2 + O2
--->
2H2O ova e edna oksido-redukciska reakcija
Vo nea imame dve polureakcii
H2 – 2e-
---> 2H+ reakcija
na oksidacija
O2 + 4e- ---> 2O2- reakcija na redukcija
Izramnuvawe na oksido-redukciskite ravenki
-Pravila1. Valentnosta na sekoj element vo slobodna (atomarna ) sostojba e NULA
2. Koga e vo soedinenija, kislorodot ima (naj~esto) valentnost -2
3. Koga e svrzan vo soedinenija, vodorot ima (naj~esto( valentnost +1
4. Halogenite elementi koga se svrzani imaat valentnost od -1;
5. Koga se svrzani vo soedinenija, alkalnite metali (Na, K, Cs, imaat
valentnost +1, a zemnoalkalnite (Mg, Ca, Sr +2)
6. Pri izramnuvawe na redoks reakciite, najprvo gi pi{uvame valentnite broevi
na site reaktanti i produkti, i potoa gledame koi reaktantite si gi promenile
svoite valentnosti. Potoa pravime ednostavna matemati~ka operacija so cel
da vidime kolkav e brojot na ispu{teni i primeni elektroni. Toa }e ne
dovede do situacija kako polesno matemati~ki da ja izramnime ravenkata.
Primer za izramnuvawe na redoks reakcii
-Redoks reakcija od najednostaven vid-reagirawe na
metalen natrium so gasovit hlor, oksidoredukcisko izramnuvawe
• 2Nao + Cl2o = 2Na+1Cl-1
• Nao -1e => Na+1
• Cl2o +2e => 2Cl-1
2
2
1
Najmal zaedni~ki sodr`atel
za 2 i za 1 e 2
Primeri za redoks reakcii-da se
izedna~at
• CuS + HNO3 -> Cu SO4 + NO + H2O
• Fe + CuCl2 -> FeCl2 + Cu
• H2 + O2 -> H2O
Primeri za oksidacisko-redukciski reakcii
Zo{to se bitni oksidacisko-redukciskite reakcii
celiot `ivot i na rastenijata i kaj `ivite organizmi e povrzan
neizbe`no so odvivawe na redoks reakci, bez niv nema `ivot!
Identify the oxidizing agent in the reaction:
2Al(s) + 6 H+ ==> 2 Al3+(aq) + 3 H2(g)
Al, H+, Al3+, H2
Identify the oxidizing agent in the reaction:
Oxidation States
Rules for Assigning Oxidation
States
1. zero for uncombined element
2. charge on monatomic ion
3. F is always -1; other halogens -1
except when combined with more
electronegative halogen or oxygen
Oxidation States
Rules for Assigning Oxidation
States
4. H is +1 except in metal hydrides,
where H is -1
5. O is -2 except when combined with F
(then +1 or +2) or in peroxides, -1.
6. sum of oxidation states equals charge
on ion or molecule
Oxidation State
What is the oxidation state of S in
H2SO4?
• H => +1
• O => -2
• neutral compound, thus sum
equals zero
• 4O => 4*-2 = -8
• 2H => 2*+1 = +2
• 0 = +2 + (x) + (-8)
x = +6
Oxidation State
What is the oxidation state of Cl in
HClO4?
• H => +1
• O => -2
• neutral compound, thus sum
equals zero
• 4O => 4*-2 = -8
• H => 1*+1 = +1
• 0 = +1 + (y) + (-8)
y = +7
Activity Series of Metals
•Highest metal in series is
the most reactive
•A reactive metal will
react with ions of less
reactive metal to produce
ions of reactive metal and
atoms of the less reactive
metal
Metal Reaction with Acid
Single Displacement
2Cu(s) + O2 (g) ---> 2CuO(s)
The oxidation number of copper in the product is
Cu(0), Cu(I), Cu(II)
In the reaction, copper metal is
reduced, oxidized, unchanged in oxidation state
Molarity
The number of moles of solute per
liter of solution.
molarity =>
M
moles of
solute
M = ------------------liter of
units
=> molar =
solution
moles/liter = M
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq)
+ 2 H2O
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0 mL NaOH)
#mL H2SO4 = ----------------------
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0 mL NaOH) (0.400 mol NaOH)
#mL
--- H2SO4 = -----------------------------------------(1 L NaOH)
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0 mL NaOH) (0.400 mol NaOH)(1 L)
#mL
H2SO4 = -----------------------------------------------------(1 L NaOH) (1000
mL)
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0) (0.400 mol NaOH)(1) (1 mol
H2SO4)
#mL
H2SO4 = ----------------------------------------------------(1)
(1000)
(2
mol
NaOH)
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0)(0.400)(1 mol H2SO4)(1000 mL
H2SO4)
#mL
H2SO4 = ------------------------------------------------------(1) (1000) (2)
(0.200 mol
H2SO4)
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0)(0.400)(1)(1000 mL H2SO4)
#mL H2SO4 = -----------------------------------------(1) (1000) (2) (0.200)
EXAMPLE: Lye, which is sodium
hydroxide, can be neutralized by
sulfuric acid. How many milliliters of
0.200 M H2SO4 are needed to react
completely with 25.0 mL of 0.400 M
NaOH?
2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) -----> Na2SO4(aq) + 2
H2O
(25.0)(0.400)(1)(1000 mL H2SO4)
#mL H2SO4 = -----------------------------------------(1) (1000) (2) (0.200)
= 25.0 mL H2SO4