Phản ứng thế là gì? Ví dụ và bài tập thực hành

Phản ứng hóa học được hiểu như thế nào? Làm thế nào để chuẩn bị phản ứng hydro? Giải pháp là trong bài viết sau đây của Khỉ.

Phản ứng là gì?

Sách giáo khoa hóa học 8 và 33 đã xác định rõ ràng phản ứng là gì. Theo đó: “Phản ứng là phản ứng hóa học giữa chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của sự thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.”.

Vì vậy, phản ứng là phản ứng nào? Hiểu theo cách đơn giản nhất, hãy tưởng tượng bạn có một nhóm bạn đang chơi trò chơi “thay đổi địa điểm”. Một người bạn từ bên ngoài (độc thân) muốn tham gia trò chơi và sẽ thay đổi địa điểm với một người bạn đang chơi (Element in Hợp chất). Cụ thể, chúng ta có phản ứng sau: kẽm (Zn) + axit hydrochloric (HCl) → kẽm clorua (ZnCl2) + hydro (H2)

Sản phẩm chính của phản ứng là gì? Mặc dù trong các điều kiện phản ứng mà chúng tôi có các sản phẩm chính khác nhau, một số quy tắc bạn có thể nhớ, bao gồm:

• Quy tắc 1: Trong phản ứng giữa dung dịch kim loại và muối, sản phẩm chính là muối mới và kim loại mới.
• Quy tắc 2: Trong phản ứng tiềm năng giữa halogen và kiềm, sản phẩm chính là dẫn xuất halogen đầu tiên.
• Quy tắc 3: Trong phản ứng giữa dung dịch Alken và HX (HBR, HCl, HI), sản phẩm chính là dẫn xuất halogen theo quy tắc Markovnikov.

Ví dụ phản ứng:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Trong phản ứng trên, chúng ta có kẽm (Zn), phản ứng với các hợp chất (axit HCl). Sau phản ứng, nguyên tử của chất đơn là Zn đã thay thế hydro trong hợp chất.

Phân loại phản ứng và các ví dụ minh họa

Nói về phản ứng như vậy, chúng tôi đề cập đến phản ứng trong hóa học hữu cơ và phản ứng hóa học dương.

Phản ứng trong hóa học vô cơ

Phản ứng trong các hóa chất vô cơ luôn thay đổi số lượng oxy hóa của các yếu tố. Bản chất của phản ứng là một phản ứng hóa học, trong đó một hoạt động hóa học mạnh hơn sẽ thay thế các yếu tố bằng hoạt động hóa học yếu hơn trong các hợp chất của yếu tố này, với bài viết. Điều kiện cụ thể của nhiệt độ và áp suất.

Phương trình phản ứng minh họa: A + BX -> AX + B

Phản ứng trong hóa học hữu cơ

Phản ứng trong các hợp chất hữu cơ được chia thành 3 loại chính, cụ thể là:

• Phản ứng ái lực điện tử: Phản ứng ái lực điện tử (SE) là một loại phản ứng đặc biệt xảy ra trong hóa học hữu cơ, trong đó các tác nhân điện tử (E+) tấn công trong vòng benzen (hoặc các hợp chất thơm khác) và thay thế một nhóm ban đầu (Y).

• Phản ứng ái lực hạt nhân: Phản ứng ái lực hạt nhân (SN) là một loại phản ứng xảy ra trong hóa học hữu cơ, trong đó nucleophile (Nu-Nu-) là một cuộc tấn công vào chất nền (RX) và thay thế nhóm ban đầu (X).

• Phản ứng ban đầu: Phản ứng ban đầu là một loại phản ứng đặc biệt xảy ra trong hóa học hữu cơ, trong đó một gốc tự do (R •) tấn công một phân tử (RX) và thay thế một nhóm. (X) ban đầu.

Đây là một dạng phản ứng phổ biến trong hydrocarbon bão hòa, được tượng trưng bởi S. Đây là một phản ứng chuỗi và muốn bắt đầu phản ứng, chúng ta cần thắp sáng hoặc thêm các chất dễ phân hủy hơn vào các gốc tự do hoạt động chuyển vào.

Chuẩn bị hydro phản ứng

Trong phòng thí nghiệm và công nghiệp, đôi khi mọi người cần khí hydro. Vậy hydro phản ứng như thế nào?

Chuẩn bị Hidro trong phòng thí nghiệm

“Trong phòng thí nghiệm, khí hydro được điều chế bằng axit (pha loãng HCl hoặc H2SO4) hoạt động bằng kim loại kẽm (hoặc sắt hoặc nhôm).” (Sách giáo khoa hóa học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam).

Cụ thể quy trình xử lý như sau:

• Đặt một miếng kẽm hoặc 2, 3 hạt kẽm (Zn) vào ống nghiệm.

• Đổ 2 – 3 ml dung dịch axit clohydric (HCl) vào ống nghiệm đó.

• Tiến hành để che ống thử bằng một nút cao su bằng ống khí qua. Sau khi giảm độ tinh khiết, xác nhận lưu lượng không khí hydro không trộn oxy. Vào thời điểm này, chúng tôi đặt thanh đom đóm và màu đỏ ở đầu ống không khí và nhìn thấy cây gậy đang cháy.

Đặt một giọt dung dịch vào ống nghiệm trên kính đồng hồ và đưa cô ấy đến xem hiện tượng chúng ta thấy:

• Bong bóng không khí xuất hiện trên bề mặt của kẽm mỏng và sau đó ra khỏi chất lỏng sau đó mảnh kẽm hòa tan.

• Thanh cũng có màu đỏ và màu đỏ được đặt vào đầu ống khí, việc giải phóng không khí không làm cho than bị cháy trở lại.

• Xem thêm : Tổng hợp kiến thức so sánh hơn của bad trong tiếng Anh mới nhất

  Đặt thanh đốt vào đầu ống không khí, khí sẽ cháy trong không khí bằng ngọn lửa màu xanh nhạt, đó là khí ẩn.

• Tiến hành một giọt dung dịch, chúng ta sẽ có được một chất rắn màu trắng là kẽm clorua (ZnCl2).

Chúng tôi có phương trình hóa học để chuẩn bị hydro trong phòng thí nghiệm như sau:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Lưu ý: Có thể thay thế HCl bằng H2SO4 loãng; Zn với Fe hoặc al.

Nếu bạn muốn chuẩn bị hydro trong phòng thí nghiệm với số lượng lớn hơn, chúng tôi thực hiện các bước sau:

• Đổ dung dịch axit HCl pha loãng vào phễu.

• Mở khóa dung dịch axit từ phễu đến bình và làm việc với kẽm.

• Thu thập khí hydro vào ống nghiệm bằng cách: hydro đẩy nước ra khỏi ống nghiệm hoặc hydro đẩy không khí ra khỏi ống nghiệm.

Chuẩn bị Hidro trong ngành

Trong ngành công nghiệp, mọi người chuẩn bị khí hydro (H2) theo 3 cách:

• Điện phân nước.

• Sử dụng than để giảm oxy của nước (H2O) trong lò khí than.

• Chuẩn bị H2 từ khí đốt tự nhiên, khí dầu.

Các loại bài tập về phản ứng

Dưới đây là hai loại phản ứng mà bạn thường gặp trong các bài kiểm tra trung học.

Mẫu 1: Phản ứng halogen của Ankan

Phản ứng halogen của Ankan là một loại bài tập phổ biến trong chương Ankan – Hóa học 11. Loại bài tập này đòi hỏi sinh viên phải áp dụng kiến ​​thức về các tính chất hóa học của Ankan để giải quyết các vấn đề liên quan đến phản ứng. Halogen của kiềm.

Cấu trúc tập thể dục:

• Chủ đề: chỉ ra rằng các ankan và halogen có liên quan đến phản ứng, có thể thêm tỷ lệ mol, điều kiện phản ứng (ánh sáng, nhiệt độ, chất xúc tác).
• Lời yêu cầu:

  • Viết phương trình phản ứng.
  • Xác định sản phẩm chính, bằng các sản phẩm (nếu có).
  • Tính hiệu suất phản ứng (nếu có).
  • Giải thích cơ chế phản ứng.
  • So sánh các thuộc tính của sản phẩm so với alkan ban đầu.

Giải pháp:

• Bước 1: Viết phương trình phản ứng cân bằng.
• Bước 2: Xác định sản phẩm chính, bằng các sản phẩm (nếu có).
• Bước 3: Tính hiệu suất phản ứng (nếu có).
• Bước 4: Giải thích cơ chế phản ứng.
• Bước 5: So sánh các thuộc tính của sản phẩm so với Alkan ban đầu.

Mẫu 2: Bài tập phản ứng Hidrocarbon

Phản ứng Hidrocarbon là một loại bài tập phổ biến trong Hidrocarbon – Hóa học 11. Loại bài tập này đòi hỏi sinh viên phải áp dụng kiến ​​thức về tính chất hóa học của hydrocarbon để giải quyết các vấn đề liên quan đến phản ứng hidrocarbon.

Cấu trúc tập thể dục:

• Chủ đề: Cho biết hydrocarbon và halogen tham gia vào phản ứng, có thể thêm tỷ lệ mol, điều kiện phản ứng (ánh sáng, nhiệt độ, chất xúc tác).
• Lời yêu cầu:

  • Viết phương trình phản ứng.
  • Xác định sản phẩm chính, bằng các sản phẩm (nếu có).
  • Tính hiệu suất phản ứng (nếu có).
  • Giải thích cơ chế phản ứng.
  • So sánh các thuộc tính của sản phẩm so với hydrocarbon ban đầu.

Giải pháp (Các bước tương tự 1):

• Bước 1: Viết phương trình phản ứng cân bằng.
• Bước 2: Xác định sản phẩm chính, bằng các sản phẩm (nếu có).
• Bước 3: Tính hiệu suất phản ứng (nếu có).
• Bước 4: Giải thích cơ chế phản ứng.
• Bước 5: So sánh các thuộc tính của sản phẩm so với hydrocarbon ban đầu.

Xem thêm: Atom là gì? Các nguyên tử bao gồm những gì?

Thực hành các bài tập về phản ứng

Các bài tập xung quanh phản ứng sau được tổng hợp bởi khỉ từ sách giáo khoa hóa học 8 và đề xuất câu trả lời cho học sinh dễ dàng xem xét.

Bài 1 (Bài tập 1, Sách giáo khoa hóa học 8, trang 117)

Phản ứng nào sau đây có thể được sử dụng để chuẩn bị hydro trong phòng thí nghiệm?

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.

2H2O → 2H2 + O2.

2AL + 6HCL → 2ALCL3 + 3H2.

Đề xuất cho câu trả lời:

Dựa trên nội dung của quá trình chuẩn bị phản ứng Hidro ở trên, chúng ta có thể dễ dàng thấy các thí nghiệm số 1 và 3 được sử dụng để chuẩn bị hydro trong phòng thí nghiệm. Ở đây, hydro được làm từ Zn hoặc Al với HCl hoặc H2SO4 loãng.

Bài 2 (Bài tập 4 Trang 117 Hóa học SGK 8)

Trong phòng thí nghiệm hóa học có kẽm và kim loại sắt, dung dịch HCl và axit H2SO4.

1/ Viết các phương trình hóa học có thể chuẩn bị hydro;

2/ Có bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để chuẩn bị 2,24 lít khí hydro (DKTC)?

Đề xuất cho câu trả lời:

1/ Viết một phương trình hóa học có thể chuẩn bị hydro:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2.

Fe + H2SO4 → FESO4 + H2.

Fe + 2HCl → FECL2 + H2.

2/ Tính trọng lượng của Zn, Fe

Chúng ta có: NH2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol

Khối lượng của Fe được sử dụng (MFE) = 56.0.1 = 5,6g.

Khối lượng của Zn được sử dụng (MZN) = 65,0.1 = 6,5g.

Áp dụng phản ứng trong thực tế

Dưới đây là một số ứng dụng của phản ứng đang được áp dụng trong cuộc sống hiện đại:

• Luyện kim: Sử dụng kim loại mạnh để loại bỏ kim loại để vận hành yếu từ dung dịch muối của chúng. Ví dụ: Mg + Cuso4 → MgSO4 + Cu.
• Xử lý quặng kim loại: Sử dụng kim loại mạnh để loại bỏ kim loại yếu khỏi quặng. Ví dụ: 2AL + FE2O3 → AL2O3 + 2FE.
• Chuẩn bị hóa chất: Sử dụng phản ứng để chuẩn bị axit, bazơ, muối. Ví dụ: H2SO4 + NaCl → NAHSO4 + HCl.
• Khử trùng: Sử dụng khí clo để khử trùng nước, tiêu diệt vi khuẩn.
• Xử lý nước thải: Sử dụng các tác nhân giảm để loại bỏ các chất độc hại trong nước thải.
• Nông nghiệp: Sử dụng phân bón hóa học để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.

Hy vọng, bài viết trên đã giúp bạn xem xét hiệu quả phản ứng cũng như biết cách chuẩn bị phản ứng hydro trong phòng thí nghiệm cũng như trong ngành. Đừng quên truy cập trang web khỉ thường xuyên để chỉ kiến ​​thức hóa học hữu ích hơn!

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục