Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Χημεία Α΄ Λυκείου 3ο κεφάλαιο Χημικές αντιδράσεις Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής Διπλή αντικατάσταση - Εξουδετέρωση Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Χημικές αντιδράσεις Τα χημικά φαινόμενα λέγονται αλλιώς χημικές αντιδράσεις Όλες οι χημικές αντιδράσεις έχουν δύο μέρη τα αντιδρώντα και τα προϊόντα Τα αντιδρώντα είναι οι ουσίες που υπάρχουν πριν την αντίδραση Τα προϊόντα είναι οι ουσίες που υπάρχουν μετά την αντίδραση Τα αντιδρώντα μετατρέπονται σε προϊόντα Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Χημικές αντιδράσεις Τα άτομα δεν καταστρέφονται και δεν δημιουργούνται νέα, επομένως “η συνολική μάζα των αντιδρώντων είναι ίση με τη συνολική μάζα των προϊόντων” (νόμος των Lomonosov - Lavoisier) Τα άτομα αναδιατάσσονται και δημιουργούνται νέα μόρια Διασπώνται δεσμοί στα μόρια των αντιδρώντων και δημιουργούνται δεσμοί στα μόρια των προϊόντων Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Χημικές αντιδράσεις αντιδρώντα προϊόντα Τα άτομα αναδιατάχθηκαν και δημιουργήθηκαν νέα μόρια. Ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου έμεινε σταθερός. Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Πότε πραγματοποιείται μια αντίδραση Οι δομικές μονάδες πρέπει να έλθουν σε επαφή δηλαδή να συγκρουστούν έχοντας: κατάλληλη ενέργεια (η ελάχιστη απαιτούμενη λέγεται ενέργεια ενεργοποίησης) ώστε να διασπαστούν οι δεσμοί των αντιδρώντων και κατάλληλο προσανατολισμό π.χ. αποτελεσματική σύγκρουση μη αποτελεσματική Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Χημικές εξισώσεις Οι χημικές αντιδράσεις με σύμβολα λέγονται χημικές εξισώσεις Τα αντιδρώντα διαχωρίζονται από τα προϊόντα με ένα βέλος αντιδρώντα → προϊόντα Εφόσον το πλήθος των ατόμων κάθε στοιχείου δε μεταβάλλεται “Όσα άτομα από κάθε στοιχείο υπάρχουν στα αντιδρώντα τόσα πρέπει να υπάρχουν και στα προϊόντα” (ισοστάθμιση ατόμων) Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Ισοστάθμιση ατόμων Ισοσταθμίζουμε τα άτομα κάθε στοιχείου βάζοντας αριθμούς μπροστά από τα σύμβολα των μορίων (συντελεστές). Δεν βάζουμε ποτέ αριθμούς στη μέση των μορίων ή στο τέλος των μορίων. Al + S Al2S3 2 3 μη ισοσταθμισμένη ισοσταθμισμένη Ισοστάθμιση ατόμων αργιλίου (2 σε κάθε μέλος) Ισοστάθμιση ατόμων θείου (3 σε κάθε μέλος) 4 3 4 Fe3O4 + H2 Fe + H2O Ισοστάθμιση σιδήρου Ισοστάθμιση οξυγόνου Ισοστάθμιση υδρογόνου Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Παραδείγματα ισοσταθμίσεων _AgNO3 + _Cu → _Cu(NO3)2 + _Ag _Mg + _N2 → _Mg3N2 _P + _O2 → _P4O10 _Na + _H2O → _H2 + _NaOH _CH4 + _O2 → _CO2 + _H2O 2 2 3 4 5 2 2 2 2 2 Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Αντιδράσεις σύνθεσης Στις αντιδράσεις σύνθεσης ενώνονται δύο χημικά στοιχεία και σχηματίζεται μία χημική ένωση π.χ. C + O2 → CO2 O C + → O C Γενική μορφή: A + B → AB Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Αντιδράσεις διάσπασης Στις αντιδράσεις διάσπασης μία χημική ένωση διασπάται στα στοιχεία από τα οποία αποτελείται π.χ. 2 HgO → 2 Hg + O2 O Hg Hg O → + O O Hg Hg Γενική μορφή: AB → A + B Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης Στις αντιδράσεις απλής αντικατάστασης ένα μέταλλο (Μ) αντικαθιστά ένα λιγότερο δραστικό μέταλλο (Μ΄) σε μια χημική ένωση και ένα αμέταλλο (Α) αντικαθιστά ένα λιγότερο δραστικό αμέταλλο (Α΄) σε μια χημική ένωση. Γενική μορφή: Μ + Μ΄Ζ → ΜΖ + M΄ Μ = μέταλλο πιο δραστικό από το Μ΄ Α + ΜΑ΄ → ΜΑ + Α΄ Α΄= αμέταλλο πιο δραστικό από το Α΄ Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

→ + + Απλή αντικατάσταση 3 Zn + 2 Cu3PO4 → Zn3(PO4)2 + 6 Cu Zn Cl- Cl- Κ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Pb Η Cu Hg Ag Pt Au μεγάλη δραστικότητα κάθε μέταλλο μπορεί να αντικαταστήσει τα μέταλλα που είναι λιγότερο δραστικά από αυτό, π.χ. ο ψευδάργυρος μπορεί να αντικαταστήσει το χαλκό Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu → Zn Cl- Cu2+ + Cl- Zn2+ Cu + 3 Zn + 2 Cu3PO4 → Zn3(PO4)2 + 6 Cu μικρή δραστικότητα

→ + + Απλή αντικατάσταση Zn H S Zn2+ H H S2- Κ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Pb Η Cu Hg Ag Pt Au μεγάλη δραστικότητα τα μέταλλα που είναι πιο δραστικά από το υδρογόνο αντικαθιστούν το υδρογόνο των οξέων (εξαιρούνται το πυκνό-θερμό H2SO4 και το ΗΝΟ3), σχηματίζουν άλατα και αέριο Η2 2 Κ + 2 HCl → 2 ΚCl + Η2↑ Zn + H2S → ZnS + Η2↑ → Zn H S + S2- Zn2+ + H H μικρή δραστικότητα

+ → + Απλή αντικατάσταση H Ο K K H K H Ο H H K H Ο Ο Κ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Pb Η Cu Hg Ag Pt Au μεγάλη δραστικότητα τα πολύ δραστικά μέταλλα αντικαθιστούν το υδρογόνο του νερού και σχηματίζουν υδροξείδια ελευθερώνοντας ταυτόχρονα αέριο Η2 2 Κ + Η2Ο → 2 ΚΟΗ + Η2↑ Ca + 2 Η2Ο → Ca(OH)2 + Η2↑ H Ο K K Ο H → K H Ο + + H H Ο K H μικρή δραστικότητα

+ → + Απλή αντικατάσταση Mg + Η2Ο → MgΟ + Η2 Mg H Ο Mg2+ H H Ο2- Κ Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Pb Η Cu Hg Ag Pt Au μεγάλη δραστικότητα τα υπόλοιπα μέταλλα που είναι δραστικότερα από το υδρογόνο αντικαθιστούν το υδρογόνο του νερού και σχηματίζουν οξείδια ελευθερώνοντας ταυτόχρονα αέριο Η2 (η αντίδραση γίνεται με ισχυρή θέρμανση) Mg + Η2Ο → MgΟ + Η2 → Mg H Ο + Mg2+ Ο2- + H H μικρή δραστικότητα

+ → + Απλή αντικατάσταση Na+ Na+ Cl Cl Na+ Na+ Br- Cl- Br Br Br- Cl- Τα αμέταλλα αντικαθιστούν λιγότερο δραστικά αμέταλλα στις χημικές ενώσεις Cl2 + 2 NaBr → 2 NaCl + Br2 F2 Cl2 Br2 O2 I2 S Αύξηση δραστικότητας Na+ Br- Na+ Cl- Cl Br + → Br + Cl Na+ Br- Cl- Na+

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Διπλή αντικατάσταση Στις αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης συμμετέχουν ιοντικές ενώσεις και γίνεται ανταλλαγή των ιόντων σύμφωνα με το σχήμα: A+B- + Γ+Δ- → A+Δ- + Γ+Β- άλας οξύ ή βάση ή άλας Για να γίνει η αντίδραση πρέπει να σχηματιστεί ένα αέριο ή ένα ίζημα ή πιο ασθενές οξύ / ασθενής βάση. Τα οξέα οι βάσεις και τα άλατα στα διαλύματα βρίσκονται με μορφή ιόντων, επομένως ενώνονται ιόντα και σχηματίζεται αέριο ή ίζημα ή πιο ασθενής ηλεκτρολύτης. Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

HF, HCl, HBr, HI, H2S, HCN, CO2, SO2, NH3 ΑΛΑΤΑ Ιζήματα Ευδιάλυτα Άλατα που περιέχουν Na+, K+, NH4+ - Όλα Από τα υπόλοιπα Χλωριούχα άλατα (Cl-) AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 Τα υπόλοιπα Βρωμιούχα άλατα (Br-) AgBr, Hg2Br2, PbBr2 Ιωδιούχα άλατα (I-) AgI, Hg2I2, PbI2, CuI Φθοριούχα άλατα (F-) AgF Θειϊκά άλατα (SO42-) BaSO4, PbSO4, CaSO4 Νιτρικά άλατα (NO3-) Θειούχα άλατα (S2-) Ανθρακικά άλατα (CO32-) Φωσφορικά άλατα (PO43-) ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΑ ΜΕΤΑΛΛΩΝ υπόλοιπα KΟΗ, NaΟΗ, Ca(ΟΗ)2, Ba(ΟΗ)2 Αέρια HF, HCl, HBr, HI, H2S, HCN, CO2, SO2, NH3

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Διπλή αντικατάσταση άλας(1) + άλας(2) → άλας(3) + άλας(4) ίζημα BaCl2(aq) + Κ2S(aq) → BaS(s) + 2 ΚCl(aq) Ba2+(aq)+2Cl-(aq)+ 2Κ+(aq)+ S2-(aq) → BaS(s) + 2Κ+(aq) + 2Cl-(aq) Παρατηρήστε ότι τα κατιόντα καλίου και τα ανιόντα χλωρίου πρακτικά δεν συμμετέχουν στην αντίδραση (μένουν ως έχουν) Βα+2 Κ+ Κ+ Κ+ Cl- Βα+2 + S-2 + → Κ+ S-2 Cl- Cl- Cl- Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Διπλή αντικατάσταση οξύ(1) + άλας(1) → άλας(2) + οξύ(2) αέριο ή πιο ασθενές οξύ ίζημα HCl(aq) + KF(aq) → KCl(aq) + HF(g) Cl- + Cl- + H+ F- → H F Κ+ Κ+ Όταν σχηματίζεται το ασταθές οξύ H2CO3 που διασπάται σε νερό και αέριο CO2, όμοια το H2SO3 διασπάται σε νερό και αέριο SO2 2 HCl + Na2CO3 → 2 NaCl + H2O + CO2↑ Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Διπλή αντικατάσταση βάση(1) + άλας(1) → άλας(2) + βάση(2) ίζημα ή πιο ασθενής βάση ίζημα 2 KCl(aq) + Mg(OH)2(s) 2 ΚΟΗ(aq) + ΜgCl2aq) → Όταν σχηματίζεται η ασταθής βάση ΝΗ4ΟΗ διασπάται σε νερό και αέρια ΝH3 (NH4)3PO4 + Ba(OH)2 → Ba3(PO4)2 + 3 NH3↑ + 3 H2Ο Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Εξουδετέρωση Τα οξέα αντιδρούν με τα υδροξείδια των μέταλλων (βάσεις) και σχηματίζουν άλατα και νερό. Το νερό σχηματίζεται από τα κατιόντα Η+ που παρέχει το οξύ στο διάλυμα και από τα ανιόντα υδροξειδίου ΟΗ- που παρέχει η βάση στο διάλυμα. H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) → H3PO4 (aq) +  NaOH (aq) 3 → Na3PO4 (aq) + H2O(l) 3 H2SO4 (aq) +  NaOH (aq) 2 → Na2SO4 (aq) + H2O(l) 2 Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Εξουδετέρωση Τα οξέα αντιδρούν με την αμμωνία και σχηματίζουν άλατα του αμμωνίου. H3PO4 (aq) +  NΗ3 (aq) 3 → (NΗ4)3PO4 (aq) HCl (aq) + NΗ3 (aq) → NΗ4Cl (aq) Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Εξουδετέρωση Τα οξέα αντιδρούν με τα οξείδια των μετάλλων (ανυδρίτες βάσεων) και σχηματίζουν άλατα. 2 HCl (aq) +   Na2O(s) 2 NaCl(aq) + H2O(l) → Ca3(PO4)2(aq) + H2O(l) 3 2 H3PO4 (aq) +   CaO(s) 3 → Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Εξουδετέρωση Οι βάσεις αντιδρούν με ορισμένα οξείδια αμετάλλων (ανυδρίτες οξέων) και σχηματίζουν άλατα.  NaOΗ + SO3 2 Na2SO4 + H2O → Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O → Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr

Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr Εξουδετέρωση Τα οξείδια των μετάλλων (ανυδρίτες βάσεων) αντιδρούν με ορισμένα οξείδια αμετάλλων (ανυδρίτες οξέων) και σχηματίζουν άλατα. Na2SO4  Na2Ο + SO3 → CaCO3 CaO + CO2 → Κων/νος Θέος, kostasctheos@yahoo.gr