Химические реакции

 

Химические реакции классифицируются:
1. по типу механизма химического превращения;
2. условиям проведения реакции;
3. фазовому состоянию реагентов;
4. наличию или отсутствию катализатора.

По типу механизма превращения химические реакции делятся на обратимые и необратимые.
Примером простой необратимой реакции служит реакция гашения извести СаО водой в производстве кальцинированной соды:

CaO + H2O ---> Ca(OH)2

В этой реакции одно из исходных веществ полностью превращается в продукт реакции. Процесс проводится таким образом, чтобы самое дорогое из исходных веществ перерабатывалось в продукт реакции полностью. С этой целью создается более высокая концентрация второго из взаимодействующих компонентов, стоимость которого ниже.

По схеме необратимой параллельной реакции происходит окисление аммиака NH3 кислородом воздуха в производстве слабой азотной кислоты HNO3. Целевым продуктом является только окись азота NO, поступающая на дальнейшую переработку. Однако наряду с образованием окиси азота идут еще две реакции, в результате которых получаются закись азота N2O и молекулярный азот N2.

Примером реакции с последовательным механизмом превращения может служить реакция нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком с целью получения аммофоса в производстве комплексных азотных удобрений:

H3PO4 + NH3 ---> NH4H2PO4 + NH3 ---> (NH4)2HPO4

Сначала из фосфорной кислоты Н3РO4 и аммиака NH3 образуется промежуточное вещество моноаммонийфосфат NH4H2PO4, который затем после взаимодействия с аммиаком образует целевой продукт – аммофос.

В подобных реакциях вторая ступень реакции – превращение – может происходить с участием одного из исходных веществ.

В химической технологии очень часто встречаются обратимые реакции. Механизм обратимой реакции имеет следующий вид:

aA + bB <--> cC + dD

Примером обратимой реакции может служить реакция получения водорода в промышленности при взаимодействии окиси углерода СО с водяным паром:

CO + H2O <--> H2 + CO2

Окись углерода вступает в химическое взаимодействие с парами воды, образуя молекулярный водород и углекислый газ. Продукты реакции также способны взаимодействовать, причем продуктами взаимодействия являются СО и Н2O.