Klasifikasi zat anorganik beserta contoh senyawanya

Sekarang mari kita menganalisis skema klasifikasi yang disajikan di atas secara lebih rinci.

Seperti yang bisa kita lihat, pertama-tama, semua zat anorganik dibagi menjadi sederhana Dan kompleks:

Zat sederhana Ini adalah zat yang dibentuk oleh atom hanya dari satu unsur kimia. Misalnya zat sederhana adalah hidrogen H2, oksigen O2, besi Fe, karbon C, dll.

Di antara zat sederhana ada logam, bukan logam Dan gas mulia:

Logam dibentuk oleh unsur-unsur kimia yang terletak di bawah diagonal boron-astatin, serta semua unsur yang terletak pada gugus samping.

gas mulia dibentuk oleh unsur kimia golongan VIIIA.

Bukan logam masing-masing dibentuk oleh unsur-unsur kimia yang terletak di atas diagonal boron-astatin, dengan pengecualian semua unsur subkelompok samping dan gas mulia yang terletak di golongan VIIIA:

Nama-nama zat sederhana paling sering bertepatan dengan nama-nama unsur kimia yang atom-atomnya terbentuk. Namun, untuk banyak unsur kimia, fenomena alotropi tersebar luas. Alotropi adalah fenomena ketika satu unsur kimia mampu membentuk beberapa zat sederhana. Misalnya, dalam kasus unsur kimia oksigen, keberadaan senyawa molekul dengan rumus O 2 dan O 3 dimungkinkan. Zat pertama biasanya disebut oksigen sama seperti unsur kimia pembentuk atomnya, dan zat kedua (O 3) biasa disebut ozon. Zat sederhana karbon dapat berarti modifikasi alotropiknya, misalnya intan, grafit, atau fullerena. Zat sederhana fosfor dapat dipahami sebagai modifikasi alotropiknya, seperti fosfor putih, fosfor merah, fosfor hitam.

Zat kompleks

Zat kompleks adalah zat yang dibentuk oleh atom dari dua atau lebih unsur kimia.

Misalnya zat kompleks adalah amonia NH 3, asam sulfat H 2 SO 4, kapur mati Ca (OH) 2 dan masih banyak lagi lainnya.

Diantara zat anorganik kompleks terdapat 5 golongan utama yaitu oksida, basa, hidroksida amfoter, asam dan garam:

Oksida - zat kompleks yang dibentuk oleh dua unsur kimia, salah satunya adalah oksigen dengan bilangan oksidasi -2.

Rumus umum oksida dapat dituliskan sebagai E x O y, dimana E adalah lambang suatu unsur kimia.

Tata nama oksida

Nama oksida suatu unsur kimia didasarkan pada prinsip:

Misalnya:

Fe 2 O 3 - besi (III) oksida; CuO—tembaga(II) oksida; N 2 O 5 - oksida nitrat (V)

Anda sering dapat menemukan informasi bahwa valensi suatu unsur ditunjukkan dalam tanda kurung, tetapi kenyataannya tidak demikian. Jadi, misalnya, bilangan oksidasi nitrogen N 2 O 5 adalah +5, dan anehnya valensinya adalah empat.

Jika suatu unsur kimia mempunyai satu bilangan oksidasi positif dalam senyawanya, maka bilangan oksidasi tersebut tidak ditunjukkan. Misalnya:

Na 2 O - natrium oksida; H 2 O - hidrogen oksida; ZnO - seng oksida.

Klasifikasi oksida

Oksida, menurut kemampuannya membentuk garam ketika berinteraksi dengan asam atau basa, dibagi lagi menjadi pembentuk garam Dan tidak membentuk garam.

Ada beberapa oksida yang tidak membentuk garam; semuanya dibentuk oleh nonlogam dengan bilangan oksidasi +1 dan +2. Daftar oksida yang tidak membentuk garam harus diingat: CO, SiO, N 2 O, NO.

Oksida pembentuk garam, pada gilirannya, dibagi menjadi dasar, bersifat asam Dan amfoter.

Oksida basa Ini adalah oksida yang, ketika bereaksi dengan asam (atau oksida asam), membentuk garam. Oksida basa termasuk oksida logam dengan bilangan oksidasi +1 dan +2, kecuali oksida BeO, ZnO, SnO, PbO.

Oksida asam Ini adalah oksida yang, ketika bereaksi dengan basa (atau oksida basa), membentuk garam. Oksida asam hampir semuanya merupakan oksida non-logam kecuali CO, NO, N 2 O, SiO yang tidak membentuk garam, serta semua oksida logam dengan bilangan oksidasi tinggi (+5, +6 dan +7).

Oksida amfoter disebut oksida yang dapat bereaksi dengan asam dan basa, dan sebagai hasil dari reaksi ini membentuk garam. Oksida tersebut menunjukkan sifat asam-basa ganda, yaitu dapat menunjukkan sifat oksida asam dan basa. Oksida amfoter mencakup oksida logam dengan bilangan oksidasi +3, +4, serta oksida BeO, ZnO, SnO, dan PbO sebagai pengecualian.

Beberapa logam dapat membentuk ketiga jenis oksida pembentuk garam. Misalnya, kromium membentuk oksida basa CrO, oksida amfoter Cr 2 O 3 dan oksida asam CrO 3.

Seperti yang Anda lihat, sifat asam-basa oksida logam secara langsung bergantung pada bilangan oksidasi logam dalam oksida: semakin tinggi bilangan oksidasi, semakin besar sifat asamnya.

Alasan

Alasan - senyawa dengan rumus Me(OH) x, dimana X paling sering sama dengan 1 atau 2.

Pengecualian: Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2 dan Pb(OH) 2 bukan basa, meskipun bilangan oksidasi logamnya +2. Senyawa ini merupakan hidroksida amfoter, yang akan dibahas lebih rinci dalam bab ini.

Klasifikasi pangkalan

Basa diklasifikasikan menurut jumlah gugus hidroksil dalam satu unit struktural.

Basa dengan satu gugus hidrokso, mis. tipe MeOH disebut basa monoasam, dengan dua gugus hidrokso, yaitu ketik Me(OH) 2, masing-masing, diacid dll.

Basa juga dibagi menjadi larut (alkali) dan tidak larut.

Alkali hanya mencakup hidroksida logam alkali dan alkali tanah, serta talium hidroksida TlOH.

Nomenklatur pangkalan

Nama yayasan didasarkan pada prinsip berikut:

Misalnya:

Fe(OH) 2 - besi (II) hidroksida,

Cu(OH) 2 - tembaga (II) hidroksida.

Dalam kasus di mana logam dalam zat kompleks memiliki bilangan oksidasi yang konstan, tidak perlu menunjukkannya. Misalnya:

NaOH - natrium hidroksida,

Ca(OH) 2 - kalsium hidroksida, dll.

Asam

Asam - zat kompleks yang molekulnya mengandung atom hidrogen yang dapat digantikan oleh logam.

Rumus umum asam dapat ditulis sebagai H x A, dimana H adalah atom hidrogen yang dapat digantikan oleh logam, dan A adalah residu asam.

Misalnya asam termasuk senyawa seperti H2SO4, HCl, HNO3, HNO2, dll.

Klasifikasi asam

Berdasarkan jumlah atom hidrogen yang dapat digantikan oleh suatu logam, asam dibagi menjadi:

- HAI asam basa: HF, HCl, HBr, HI, HNO 3 ;

- D asam basa: H 2 JADI 4, H 2 JADI 3, H 2 CO 3;

- T asam rehobasa: H 3 PO 4 , H 3 BO 3 .

Perlu dicatat bahwa jumlah atom hidrogen dalam asam organik seringkali tidak mencerminkan kebasaannya. Misalnya, asam asetat dengan rumus CH 3 COOH, meskipun terdapat 4 atom hidrogen dalam molekulnya, ia bukan tetra-, melainkan monobasa. Kebasaan asam organik ditentukan oleh jumlah gugus karboksil (-COOH) dalam molekulnya.

Selain itu, berdasarkan keberadaan oksigen dalam molekulnya, asam dibagi menjadi bebas oksigen (HF, HCl, HBr, dll.) dan mengandung oksigen (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, dll.) . Asam yang mengandung oksigen disebut juga asam okso.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang klasifikasi asam.

Tata nama asam dan residu asam

Daftar nama dan rumus asam serta residu asam berikut ini wajib Anda pelajari.

Dalam beberapa kasus, sejumlah aturan berikut dapat mempermudah menghafal.

Seperti terlihat pada tabel di atas, konstruksi nama sistematik asam bebas oksigen adalah sebagai berikut:

Misalnya:

HF—asam fluorida;

HCl—asam klorida;

H 2 S adalah asam hidrosulfida.

Nama-nama residu asam dari asam bebas oksigen didasarkan pada prinsip:

Misalnya Cl - - klorida, Br - - bromida.

Nama-nama asam yang mengandung oksigen diperoleh dengan menambahkan berbagai sufiks dan akhiran pada nama unsur pembentuk asam. Misalnya, jika unsur pembentuk asam dalam asam yang mengandung oksigen memiliki bilangan oksidasi tertinggi, maka nama asam tersebut dibuat sebagai berikut:

Misalnya asam sulfat H 2 S +6 O 4, asam kromat H 2 Cr +6 O 4.

Semua asam yang mengandung oksigen juga dapat diklasifikasikan sebagai asam hidroksida karena mengandung gugus hidroksil (OH). Misalnya saja dapat dilihat dari rumus grafis beberapa asam yang mengandung oksigen berikut ini:

Jadi, asam sulfat juga dapat disebut sulfur (VI) hidroksida, asam nitrat - nitrogen (V) hidroksida, asam fosfat - fosfor (V) hidroksida, dll. Dalam hal ini, angka dalam tanda kurung mencirikan bilangan oksidasi unsur pembentuk asam. Versi nama asam yang mengandung oksigen ini mungkin tampak sangat tidak biasa bagi banyak orang, tetapi kadang-kadang nama tersebut dapat ditemukan di KIM sebenarnya dari Unified State Examination in Chemistry dalam tugas klasifikasi zat anorganik.

Hidroksida amfoter

Hidroksida amfoter - hidroksida logam yang menunjukkan sifat ganda, yaitu mampu menunjukkan sifat asam dan sifat basa.

Hidroksida logam dengan bilangan oksidasi +3 dan +4 bersifat amfoter (seperti halnya oksida).

Selain itu, sebagai pengecualian, hidroksida amfoter mencakup senyawa Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2 dan Pb(OH) 2, meskipun bilangan oksidasi logam di dalamnya +2.

Untuk hidroksida amfoter dari logam tri dan tetravalen, keberadaan bentuk orto dan meta dimungkinkan, berbeda satu sama lain dengan satu molekul air. Misalnya, aluminium(III) hidroksida dapat berada dalam bentuk orto Al(OH)3 atau bentuk meta AlO(OH) (metahidroksida).

Karena, sebagaimana telah disebutkan, hidroksida amfoter menunjukkan sifat asam dan sifat basa, rumus dan namanya juga dapat ditulis berbeda: baik sebagai basa atau sebagai asam. Misalnya:

garam

garam - ini adalah zat kompleks yang mengandung kation logam dan anion residu asam.

Misalnya garam termasuk senyawa seperti KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3, dll.

Definisi yang disajikan di atas menggambarkan komposisi sebagian besar garam, namun ada garam yang tidak termasuk di dalamnya. Misalnya, alih-alih kation logam, garam mungkin mengandung kation amonium atau turunan organiknya. Itu. garam termasuk senyawa seperti, misalnya, (NH 4) 2 SO 4 (amonium sulfat), + Cl - (metil amonium klorida), dll.

Yang juga bertentangan dengan definisi garam di atas adalah golongan garam kompleks, yang akan dibahas di akhir topik ini.

Klasifikasi garam

Di sisi lain, garam dapat dianggap sebagai produk penggantian kation hidrogen H+ dalam suatu asam dengan kation lain, atau sebagai produk penggantian ion hidroksida dalam basa (atau hidroksida amfoter) dengan anion lain.

Dengan penggantian lengkap, yang disebut rata-rata atau normal garam. Misalnya, dengan penggantian lengkap kation hidrogen dalam asam sulfat dengan kation natrium, garam rata-rata (normal) Na 2 SO 4 terbentuk, dan dengan penggantian lengkap ion hidroksida dalam basa Ca (OH) 2 dengan residu asam ion nitrat , terbentuk garam rata-rata (normal) Ca(NO3)2.

Garam yang diperoleh dari penggantian kation hidrogen yang tidak lengkap dalam asam dibasa (atau lebih) dengan kation logam disebut asam. Jadi, ketika kation hidrogen dalam asam sulfat tidak sepenuhnya digantikan oleh kation natrium, garam asam NaHSO 4 akan terbentuk.

Garam yang terbentuk dari penggantian ion hidroksida yang tidak lengkap dalam basa dua asam (atau lebih) disebut basa. HAI garam yang kuat. Misalnya, dengan penggantian ion hidroksida yang tidak lengkap dalam basa Ca(OH) 2 dengan ion nitrat, terbentuklah basa HAI garam bening Ca(OH)NO3.

Garam yang terdiri dari kation dari dua logam berbeda dan anion residu asam dari hanya satu asam disebut garam ganda. Jadi, misalnya garam rangkap adalah KNaCO 3, KMgCl 3, dan seterusnya.

Jika suatu garam dibentuk oleh satu jenis kation dan dua jenis residu asam, garam tersebut disebut garam campuran. Misalnya garam campuran adalah senyawa Ca(OCl)Cl, CuBrCl, dan seterusnya.

Ada garam yang tidak termasuk dalam definisi garam sebagai produk penggantian kation hidrogen dalam asam dengan kation logam atau produk penggantian ion hidroksida dalam basa dengan anion residu asam. Ini adalah garam kompleks. Misalnya, garam kompleks adalah natrium tetrahidroksosinkat dan tetrahidroksoaluminat dengan rumus masing-masing Na 2 dan Na. Garam kompleks paling sering dapat dikenali antara lain dengan adanya tanda kurung siku pada rumusnya. Namun perlu dipahami bahwa agar suatu zat dapat diklasifikasikan sebagai garam, zat tersebut harus mengandung beberapa kation selain (atau sebagai pengganti) H +, dan anionnya harus mengandung beberapa anion selain (atau sebagai pengganti) OH - . Misalnya, senyawa H2 tidak termasuk golongan garam kompleks, karena ketika senyawa tersebut terdisosiasi dari kation, hanya kation hidrogen H+ yang terdapat dalam larutan. Berdasarkan jenis disosiasinya, zat ini seharusnya diklasifikasikan sebagai asam kompleks bebas oksigen. Demikian pula senyawa OH bukan termasuk garam, karena senyawa ini terdiri dari kation + dan ion hidroksida OH -, yaitu itu harus dianggap sebagai landasan yang komprehensif.

Tata nama garam

Tata nama garam sedang dan asam

Nama garam sedang dan asam didasarkan pada prinsip:

Jika bilangan oksidasi suatu logam dalam zat kompleks adalah konstan, maka hal tersebut tidak ditunjukkan.

Nama-nama residu asam diberikan di atas ketika mempertimbangkan tata nama asam.

Misalnya,

Na 2 SO 4 - natrium sulfat;

NaHSO 4 - natrium hidrogen sulfat;

CaCO 3 - kalsium karbonat;

Ca(HCO 3) 2 - kalsium bikarbonat, dll.

Tata nama garam basa

Nama-nama garam basa didasarkan pada prinsip:

Misalnya:

(CuOH) 2 CO 3 - tembaga (II) hidroksikarbonat;

Fe(OH) 2 NO 3 - besi (III) dihidroksonitrat.

Tata nama garam kompleks

Tata nama senyawa kompleks jauh lebih rumit, dan untuk lulus Ujian Negara Bersatu Anda tidak perlu tahu banyak tentang tata nama garam kompleks.

Anda harus dapat menyebutkan garam kompleks yang diperoleh dengan mereaksikan larutan alkali dengan hidroksida amfoter. Misalnya:

*Warna yang sama pada rumus dan nama menunjukkan elemen rumus dan nama yang sesuai.

Nama-nama sepele zat anorganik

Yang kami maksud dengan nama sepele adalah nama-nama zat yang tidak mempunyai hubungan atau hubungan yang lemah dengan komposisi dan strukturnya. Nama-nama sepele ditentukan, sebagai suatu peraturan, baik karena alasan sejarah, atau karena alasan fisik atau sifat kimia data koneksi.

Daftar nama-nama sepele zat anorganik yang perlu Anda ketahui:

Tidak 3	kriolit
SiO2	kuarsa, silika
FeS 2	pirit, pirit besi
CaSO 4 ∙2H 2 O	gips
CaC2	kalsium karbida
Al 4 C 3	aluminium karbida
KOH	kalium kaustik
NaOH	soda kaustik, soda kaustik
H2O2	hidrogen peroksida
CuSO 4 ∙5H 2 O	tembaga sulfat
NH4Cl	amonia
CaCO3	kapur, marmer, batu kapur
N2O	gas ketawa
TIDAK 2	gas berwarna coklat
NaHCO3	soda kue (minum).
Fe3O4	skala besi
NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH)	amonia
BERSAMA	karbon monoksida
CO2	karbon dioksida
SiC	karborundum (silikon karbida)
PH 3	fosfin
NH3	amonia
KClO3	Garam Bertholet (kalium klorat)
(CuOH)2CO3	perunggu
CaO	kapur mentah
Ca(OH)2	kapur mati
larutan berair transparan Ca(OH)2	air limau
suspensi Ca(OH) 2 padat dalam larutan berairnya	susu jeruk nipis
K2CO3	kalium karbonat
Na 2 CO 3	soda abu
Na 2 CO 3 ∙10H 2 O	soda kristal
MgO	magnesia

Sifat kimia suatu zat terungkap dalam berbagai reaksi kimia.

Transformasi zat yang disertai perubahan komposisi dan (atau) strukturnya disebut reaksi kimia. Definisi yang sering dijumpai adalah sebagai berikut: reaksi kimia adalah proses pengubahan zat awal (reagen) menjadi zat akhir (produk).

Reaksi kimia ditulis menggunakan persamaan kimia dan diagram yang memuat rumus zat awal dan hasil reaksi. Dalam persamaan kimia, tidak seperti diagram, jumlah atom setiap unsur di sisi kiri dan kanan adalah sama, yang mencerminkan hukum kekekalan massa.

Di sisi kiri persamaan ditulis rumus zat awal (reagen), di sisi kanan - zat yang diperoleh dari reaksi kimia (produk reaksi, zat akhir). Tanda sama dengan yang menghubungkan sisi kiri dan kanan menunjukkan bahwa jumlah atom zat yang terlibat dalam reaksi tetap. Hal ini dicapai dengan menempatkan koefisien stoikiometri bilangan bulat di depan rumus, yang menunjukkan hubungan kuantitatif antara reaktan dan produk reaksi.

Persamaan kimia mungkin berisi informasi tambahan tentang karakteristik reaksi. Jika reaksi kimia terjadi di bawah pengaruh pengaruh luar (suhu, tekanan, radiasi, dll.), hal ini ditunjukkan dengan simbol yang sesuai, biasanya di atas (atau “di bawah”) tanda sama dengan.

Sejumlah besar reaksi kimia dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis reaksi, yang mempunyai ciri-ciri yang sangat spesifik.

Sebagai karakteristik klasifikasi berikut ini dapat dipilih:

1. Jumlah dan komposisi zat awal dan produk reaksi.

2. Keadaan agregasi reagen dan produk reaksi.

3. Jumlah fase di mana peserta reaksi berada.

4. Sifat partikel yang dipindahkan.

5. Kemungkinan terjadinya reaksi dalam arah maju dan mundur.

6. Tanda efek termal membagi semua reaksi menjadi: eksotermik reaksi yang terjadi dengan efek ekso - pelepasan energi dalam bentuk panas (Q>0, ∆H<0):

C + O 2 = CO 2 + Q

Dan endotermik reaksi yang terjadi dengan efek endo - penyerapan energi dalam bentuk panas (Q<0, ∆H >0):

N 2 + O 2 = 2NO - Q.

Reaksi seperti ini disebut sebagai termokimia.

Mari kita lihat lebih dekat setiap jenis reaksi.

Klasifikasi menurut jumlah dan komposisi reagen dan zat akhir

1. Reaksi majemuk

Bila suatu senyawa direaksikan dari beberapa zat yang bereaksi dengan komposisi yang relatif sederhana, diperoleh satu zat dengan komposisi yang lebih kompleks:

Biasanya, reaksi ini disertai dengan pelepasan panas, mis. menyebabkan pembentukan senyawa yang lebih stabil dan kurang kaya energi.

Reaksi senyawa zat sederhana selalu bersifat redoks. Reaksi senyawa yang terjadi antar zat kompleks dapat terjadi tanpa perubahan valensi:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2,

dan juga diklasifikasikan sebagai redoks:

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3.

2. Reaksi penguraian

Reaksi penguraian mengarah pada pembentukan beberapa senyawa dari satu zat kompleks:

SEBUAH = B + C + D.

Hasil penguraian suatu zat kompleks dapat berupa zat sederhana dan kompleks.

Dari reaksi penguraian yang terjadi tanpa mengubah keadaan valensi, yang patut diperhatikan adalah penguraian kristal hidrat, basa, asam dan garam dari asam yang mengandung oksigen:

	ke
4HNO3	=	2H 2 O + 4NO 2 O + O 2 O.

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2,
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Reaksi dekomposisi redoks merupakan ciri khas garam asam nitrat.

Reaksi penguraian dalam kimia organik disebut perengkahan:

C 18 H 38 = C 9 H 18 + C 9 H 20,

atau dehidrogenasi

C4H10 = C4H6 + 2H2.

3. Reaksi substitusi

Dalam reaksi substitusi, biasanya suatu zat sederhana bereaksi dengan zat kompleks, membentuk zat sederhana lainnya dan zat kompleks lainnya:

A + BC = AB + C.

Reaksi-reaksi ini sebagian besar termasuk dalam reaksi redoks:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3,

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2,

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2,

2KlO 3 + aku 2 = 2KlO 3 + Cl 2.

Contoh reaksi substitusi yang tidak disertai dengan perubahan keadaan valensi atom sangat sedikit. Perlu diperhatikan reaksi silikon dioksida dengan garam asam yang mengandung oksigen, yang berhubungan dengan gas atau anhidrida yang mudah menguap:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2,

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5,

Terkadang reaksi ini dianggap sebagai reaksi pertukaran:

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl.

4. Pertukaran reaksi

Pertukaran reaksi adalah reaksi antara dua senyawa yang saling bertukar unsur penyusunnya:

AB + CD = IKLAN + CB.

Jika proses redoks terjadi pada reaksi substitusi, maka reaksi pertukaran selalu terjadi tanpa mengubah keadaan valensi atom. Ini adalah kelompok reaksi paling umum antara zat kompleks - oksida, basa, asam, dan garam:

ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,

AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3,

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 + ZNaCl.

Kasus khusus dari reaksi pertukaran ini adalah reaksi netralisasi:

HCl + KOH = KCl + H 2 O.

Biasanya, reaksi-reaksi ini mematuhi hukum kesetimbangan kimia dan berlangsung ke arah di mana setidaknya salah satu zat dikeluarkan dari bidang reaksi dalam bentuk gas, zat yang mudah menguap, endapan, atau senyawa yang berdisosiasi rendah (untuk larutan):

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2,

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O,

CH 3 COONa + H 3 PO 4 = CH 3 COOH + NaH 2 PO 4.

5. Reaksi transfer.

Dalam reaksi transfer, suatu atom atau sekelompok atom berpindah dari satu unit struktural ke unit struktural lainnya:

AB + BC = A + B 2 C,

A 2 B + 2CB 2 = DIA 2 + DIA 3.

Misalnya:

2AgCl + SnCl 2 = 2Ag + SnCl 4,

H 2 O + 2NO 2 = HNO 2 + HNO 3.

Klasifikasi reaksi menurut karakteristik fasa

Tergantung pada keadaan agregasi zat yang bereaksi, reaksi berikut dibedakan:

1. Reaksi gas

H2+Cl2		2HCl.

2. Reaksi dalam larutan

NaOH(larutan) + HCl(p-p) = NaCl(p-p) + H 2 O(l)

3. Reaksi antar padatan

	ke
CaO(tv) + SiO 2 (tv)	=	CaSiO3 (sol)

Klasifikasi reaksi berdasarkan jumlah fase.

Fasa dipahami sebagai sekumpulan bagian homogen dari suatu sistem yang memiliki sifat fisik dan kimia yang sama dan dipisahkan satu sama lain oleh suatu antarmuka.

Dari sudut pandang ini, seluruh variasi reaksi dapat dibagi menjadi dua kelas:

1. Reaksi homogen (fase tunggal). Ini termasuk reaksi yang terjadi dalam fase gas dan sejumlah reaksi yang terjadi dalam larutan.

2. Reaksi heterogen (multifase). Ini termasuk reaksi di mana reaktan dan produk reaksi berada dalam fase yang berbeda. Misalnya:

reaksi fase gas-cair

CO 2 (g) + NaOH(p-p) = NaHCO 3 (p-p).

reaksi fase gas-padat

CO 2 (g) + CaO (tv) = CaCO 3 (tv).

reaksi fase cair-padat

Na 2 SO 4 (larutan) + BaCl 3 (larutan) = BaSO 4 (tv) ↓ + 2NaCl (p-p).

reaksi fase cair-gas-padat

Ca(HCO 3) 2 (larutan) + H 2 SO 4 (larutan) = CO 2 (r) + H 2 O (l) + CaSO 4 (sol)↓.

Klasifikasi reaksi menurut jenis partikel yang dipindahkan

1. Reaksi protolitik.

KE reaksi protolitik termasuk proses kimia, yang intinya adalah perpindahan proton dari satu zat yang bereaksi ke zat lain.

Klasifikasi ini didasarkan pada teori protolitik asam dan basa, yang menyatakan bahwa asam adalah zat yang menyumbangkan proton, dan basa adalah zat yang dapat menerima proton, misalnya:

Reaksi protolitik meliputi reaksi netralisasi dan hidrolisis.

2. Reaksi redoks.

Ini termasuk reaksi di mana zat yang bereaksi bertukar elektron, sehingga mengubah bilangan oksidasi atom unsur-unsur yang membentuk zat yang bereaksi. Misalnya:

Zn + 2H + → Zn 2 + + H 2,

FeS 2 + 8HNO 3 (konsentrasi) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O,

Sebagian besar reaksi kimia adalah reaksi redoks; reaksi ini memainkan peranan yang sangat penting.

3. Reaksi pertukaran ligan.

Ini termasuk reaksi di mana pasangan elektron ditransfer dengan pembentukan ikatan kovalen melalui mekanisme donor-akseptor. Misalnya:

Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 = (NO 3) 2,

Fe + 5CO = ,

Al(OH)3 + NaOH = .

Ciri khas reaksi pertukaran ligan adalah pembentukan senyawa baru, yang disebut kompleks, terjadi tanpa mengubah bilangan oksidasi.

4. Reaksi pertukaran atom-molekul.

Jenis reaksi ini mencakup banyak reaksi substitusi yang dipelajari dalam kimia organik yang terjadi melalui mekanisme radikal, elektrofilik, atau nukleofilik.

Reaksi kimia yang dapat dibalik dan tidak dapat diubah

Proses kimia yang dapat dibalik adalah proses yang produknya mampu bereaksi satu sama lain dalam kondisi yang sama saat diperoleh untuk membentuk zat awal.

Untuk reaksi reversibel, persamaannya biasanya ditulis sebagai berikut:

Dua anak panah yang berlawanan arah menunjukkan bahwa, pada kondisi yang sama, reaksi maju dan reaksi balik terjadi secara bersamaan, misalnya:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O.

Proses kimia ireversibel adalah proses yang produknya tidak dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk zat awal. Contoh reaksi ireversibel termasuk penguraian garam Berthollet ketika dipanaskan:

2КlО 3 → 2Кl + ЗО 2,

atau oksidasi glukosa oleh oksigen atmosfer:

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O.

Reaksi kimia harus dibedakan dari reaksi nuklir. Akibat reaksi kimia, jumlah atom setiap unsur kimia dan komposisi isotopnya tidak berubah. Reaksi nuklir adalah masalah lain - proses transformasi inti atom sebagai akibat interaksinya dengan inti lain atau partikel elementer, misalnya transformasi aluminium menjadi magnesium:

27 13 Al + 1 1 H = 24 12 Mg + 4 2 He

Klasifikasi reaksi kimia mempunyai banyak segi, yaitu dapat didasarkan pada berbagai karakteristik. Namun salah satu karakteristik ini dapat mencakup reaksi antara zat anorganik dan organik.

Mari kita perhatikan klasifikasi reaksi kimia menurut berbagai kriteria.

I. Menurut jumlah dan komposisi zat yang bereaksi

Reaksi yang terjadi tanpa mengubah komposisi zat.

Dalam kimia anorganik, reaksi tersebut mencakup proses memperoleh modifikasi alotropik suatu unsur kimia, misalnya:

C (grafit) ↔ C (berlian)
S (orhombic) ↔ S (monoklinik)
P (putih) ↔ P (merah)
Sn (timah putih) ↔ Sn (timah abu-abu)
3O 2 (oksigen) ↔ 2O 3 (ozon)

Dalam kimia organik, jenis reaksi ini dapat mencakup reaksi isomerisasi, yang terjadi tanpa mengubah tidak hanya komposisi kualitatif, tetapi juga kuantitatif molekul zat, misalnya:

1. Isomerisasi alkana.

Reaksi isomerisasi alkana sangat penting secara praktis, karena hidrokarbon berstruktur isostruktur memiliki kemampuan meledak yang lebih rendah.

2. Isomerisasi alkena.

3. Isomerisasi alkuna (reaksi A.E. Favorsky).

CH 3 - CH 2 - C= - CH ↔ CH 3 - C= - C- CH 3

etil asetilena dimetil asetilena

4. Isomerisasi haloalkana (A.E. Favorsky, 1907).

5. Isomerisasi amonium sianit bila dipanaskan.

Urea pertama kali disintesis oleh F. Wöhler pada tahun 1828 dengan cara mengisomerisasi amonium sianat ketika dipanaskan.

Reaksi yang terjadi dengan perubahan komposisi suatu zat

Empat jenis reaksi tersebut dapat dibedakan: kombinasi, dekomposisi, substitusi dan pertukaran.

1. Reaksi senyawa adalah reaksi dimana satu zat kompleks terbentuk dari dua zat atau lebih

Dalam kimia anorganik, seluruh variasi reaksi senyawa dapat dipertimbangkan, misalnya, dengan menggunakan contoh reaksi produksi asam sulfat dari belerang:

1. Pembuatan sulfur oksida (IV):

S + O 2 = SO - dari dua zat sederhana terbentuk satu zat kompleks.

2. Pembuatan sulfur oksida (VI):

SO 2 + 0 2 → 2SO 3 - satu zat kompleks terbentuk dari zat sederhana dan kompleks.

3. Pembuatan asam sulfat:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 - satu zat kompleks terbentuk dari dua zat kompleks.

Contoh reaksi senyawa dimana satu zat kompleks terbentuk dari lebih dari dua zat awal adalah tahap akhir produksi asam nitrat:

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

Dalam kimia organik, reaksi senyawa biasa disebut “reaksi adisi”. Seluruh variasi reaksi tersebut dapat dipertimbangkan dengan menggunakan contoh blok reaksi yang mencirikan sifat-sifat zat tak jenuh, misalnya etilen:

1. Reaksi hidrogenasi - penambahan hidrogen:

CH 2 =CH 2 + H 2 → H 3 -CH 3

etena → etana

2. Reaksi hidrasi - penambahan air.

3. Reaksi polimerisasi.

2. Reaksi penguraian adalah reaksi terbentuknya beberapa zat baru dari satu zat kompleks.

Dalam kimia anorganik, seluruh variasi reaksi tersebut dapat dipertimbangkan dalam blok reaksi untuk memperoleh oksigen dengan metode laboratorium:

1. Penguraian merkuri(II) oksida - dua zat sederhana terbentuk dari satu zat kompleks.

2. Penguraian kalium nitrat - satu zat sederhana dan satu zat kompleks terbentuk dari satu zat kompleks.

3. Penguraian kalium permanganat - dari satu zat kompleks terbentuk dua zat kompleks dan satu zat sederhana, yaitu tiga zat baru.

Dalam kimia organik, reaksi dekomposisi dapat dipertimbangkan dalam blok reaksi produksi etilen di laboratorium dan industri:

1. Reaksi dehidrasi (penghilangan air) etanol:

C 2 H 5 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O

2. Reaksi dehidrogenasi (penghilangan hidrogen) etana:

CH 3 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + H 2

atau CH 3 -CH 3 → 2C + ZN 2

3. Reaksi perengkahan (pemisahan) propana:

CH 3 -CH 2 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + CH 4

3. Reaksi substitusi adalah reaksi dimana atom-atom suatu zat sederhana menggantikan atom-atom suatu unsur dalam suatu zat kompleks.

Dalam kimia anorganik, contoh proses tersebut adalah blok reaksi yang mencirikan sifat-sifat, misalnya logam:

1. Interaksi logam alkali atau alkali tanah dengan air:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

2. Interaksi logam dengan asam dalam larutan:

Zn + 2HCl = ZnСl 2 + H 2

3. Interaksi logam dengan garam dalam larutan:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4. Metalotermi:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Сr

Pokok bahasan kimia organik bukanlah zat sederhana, melainkan hanya senyawa. Oleh karena itu, sebagai contoh reaksi substitusi, kami menyajikan sifat paling khas dari senyawa jenuh, khususnya metana, - kemampuan atom hidrogennya untuk digantikan oleh atom halogen. Contoh lainnya adalah brominasi senyawa aromatik (benzena, toluena, anilin).

C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

benzena → bromobenzena

Mari kita perhatikan kekhasan reaksi substitusi pada zat organik: sebagai hasil dari reaksi tersebut, tidak terbentuk zat sederhana dan kompleks, seperti dalam kimia anorganik, tetapi dua zat kompleks.

Dalam kimia organik, reaksi substitusi juga mencakup beberapa reaksi antara dua zat kompleks, misalnya nitrasi benzena. Ini secara formal merupakan reaksi pertukaran. Fakta bahwa ini adalah reaksi substitusi menjadi jelas hanya jika mempertimbangkan mekanismenya.

4. Reaksi pertukaran adalah reaksi dimana dua zat kompleks menukarkan komponen-komponennya

Reaksi-reaksi ini mencirikan sifat-sifat elektrolit dan dalam larutan berlangsung menurut aturan Berthollet, yaitu hanya jika hasilnya adalah pembentukan endapan, gas, atau zat yang sedikit terdisosiasi (misalnya, H 2 O).

Dalam kimia anorganik, ini bisa menjadi blok reaksi yang menjadi ciri, misalnya sifat basa:

1. Reaksi netralisasi yang terjadi dengan terbentuknya garam dan air.

2. Reaksi antara alkali dan garam yang terjadi dengan terbentuknya gas.

3. Reaksi antara alkali dan garam yang mengakibatkan terbentuknya endapan:

CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

atau dalam bentuk ionik:

Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2

Dalam kimia organik, kita dapat mempertimbangkan serangkaian reaksi yang menjadi ciri, misalnya, sifat-sifat asam asetat:

1. Reaksi yang terjadi dengan terbentuknya elektrolit lemah - H 2 O:

CH 3 COOH + NaOH → Na(CH3COO) + H 2 O

2. Reaksi yang terjadi dengan terbentuknya gas :

2CH 3 COOH + CaCO 3 → 2CH 3 COO + Ca 2+ + CO 2 + H 2 O

3. Reaksi yang terjadi dengan terbentuknya endapan :

2CH 3 COOH + K 2 JADI 3 → 2K (CH 3 COO) + H 2 JADI 3

2CH 3 COOH + SiO → 2CH 3 COO + H 2 SiO 3

II. Dengan mengubah bilangan oksidasi unsur-unsur kimia pembentuk zat

Berdasarkan ciri ini, reaksi berikut dibedakan:

1. Reaksi yang terjadi dengan perubahan bilangan oksidasi unsur, atau reaksi redoks.

Ini mencakup banyak reaksi, termasuk semua reaksi substitusi, serta reaksi kombinasi dan dekomposisi yang melibatkan setidaknya satu zat sederhana, misalnya:

1. Mg 0 + H + 2 SO 4 = Mg +2 SO 4 + H 2

2. 2Mg 0 + O 0 2 = Mg +2 O -2

Reaksi redoks kompleks disusun menggunakan metode keseimbangan elektron.

2KMn +7 O 4 + 16HCl - = 2KCl - + 2Mn +2 Cl - 2 + 5Cl 0 2 + 8H 2 O

Dalam kimia organik, contoh reaksi redoks yang mencolok adalah sifat aldehida.

1. Mereka direduksi menjadi alkohol yang sesuai:

Aldekydes dioksidasi menjadi asam yang sesuai:

2. Reaksi yang terjadi tanpa mengubah bilangan oksidasi unsur kimia.

Ini termasuk, misalnya, semua reaksi pertukaran ion, serta banyak reaksi senyawa, banyak reaksi dekomposisi, reaksi esterifikasi:

HCOOH + CHgOH = HCOOCH 3 + H 2 O

AKU AKU AKU. Oleh efek termal

Berdasarkan efek termalnya, reaksi dibedakan menjadi eksotermik dan endotermik.

1. Reaksi eksotermik terjadi dengan pelepasan energi.

Ini mencakup hampir semua reaksi senyawa. Pengecualian yang jarang terjadi adalah reaksi endotermik sintesis oksida nitrat (II) dari nitrogen dan oksigen serta reaksi gas hidrogen dengan yodium padat.

Reaksi eksotermik yang terjadi dengan pelepasan cahaya tergolong reaksi pembakaran. Hidrogenasi etilen adalah contoh reaksi eksotermik. Ini berjalan pada suhu kamar.

2. Reaksi endotermik terjadi dengan penyerapan energi.

Jelasnya, ini akan mencakup hampir semua reaksi dekomposisi, misalnya:

1. Pembakaran batu kapur

2. Butana retak

Banyaknya energi yang dilepaskan atau diserap sebagai akibat suatu reaksi disebut efek termal reaksi, dan persamaan reaksi kimia yang menunjukkan efek ini disebut persamaan termokimia:

H 2(g) + C 12(g) = 2HC 1(g) + 92,3 kJ

N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO (g) - 90,4 kJ

IV. Menurut keadaan agregasi zat-zat yang bereaksi (komposisi fasa)

Menurut keadaan agregasi zat-zat yang bereaksi, mereka dibedakan:

1. Reaksi heterogen - reaksi di mana reaktan dan produk reaksi berada dalam keadaan agregasi yang berbeda (dalam fase yang berbeda).

2. Reaksi homogen - reaksi dimana reaktan dan produk reaksi berada dalam keadaan agregasi yang sama (dalam fase yang sama).

V. Dengan partisipasi katalis

Berdasarkan partisipasi katalis, ada:

1. Reaksi non-katalitik yang terjadi tanpa partisipasi katalis.

2. Reaksi katalitik yang terjadi dengan partisipasi katalis. Karena semua reaksi biokimia yang terjadi dalam sel organisme hidup terjadi dengan partisipasi katalis biologis khusus yang bersifat protein - enzim, semuanya bersifat katalitik atau, lebih tepatnya, enzimatik. Perlu dicatat bahwa lebih dari 70% industri kimia menggunakan katalis.

VI. Terhadap

Menurut arahnya, mereka dibedakan:

1. Reaksi ireversibel terjadi pada kondisi tertentu hanya dalam satu arah. Ini mencakup semua reaksi pertukaran yang disertai dengan pembentukan endapan, gas atau zat yang sedikit terdisosiasi (air) dan semua reaksi pembakaran.

2. Reaksi reversibel pada kondisi ini terjadi secara bersamaan dalam dua arah yang berlawanan. Sebagian besar reaksi seperti itu adalah.

Dalam kimia organik, tanda reversibilitas tercermin dari nama – antonim proses:

Hidrogenasi - dehidrogenasi,

Hidrasi - dehidrasi,

Polimerisasi - depolimerisasi.

Semua reaksi esterifikasi (proses sebaliknya, seperti yang Anda tahu, disebut hidrolisis) dan hidrolisis protein, ester, karbohidrat, dan polinukleotida bersifat reversibel. Reversibilitas proses ini mendasari sifat terpenting organisme hidup - metabolisme.

VII. Menurut mekanisme alirannya dibedakan:

1. Reaksi radikal terjadi antara radikal dan molekul yang terbentuk selama reaksi.

Seperti yang telah Anda ketahui, dalam semua reaksi, ikatan kimia lama diputus dan ikatan kimia baru terbentuk. Cara pemutusan ikatan pada molekul zat awal menentukan mekanisme (jalur) reaksi. Jika suatu zat dibentuk oleh ikatan kovalen, maka ada dua cara untuk memutuskan ikatan ini: hemolitik dan heterolitik. Misalnya, untuk molekul Cl 2, CH 4, dll., terjadi pemutusan ikatan hemolitik, hal ini akan mengarah pada pembentukan partikel dengan elektron tidak berpasangan, yaitu radikal bebas.

Radikal paling sering terbentuk ketika ikatan terputus di mana pasangan elektron yang dipakai bersama dibagi kira-kira sama rata di antara atom-atom (ikatan kovalen non-polar), namun banyak ikatan polar juga dapat diputus dengan cara yang sama, terutama ketika reaksi berlangsung di fase gas dan di bawah pengaruh cahaya , seperti, misalnya, dalam kasus proses yang dibahas di atas - interaksi C 12 dan CH 4 -. Radikal sangat reaktif karena cenderung melengkapi lapisan elektronnya dengan mengambil elektron dari atom atau molekul lain. Misalnya, ketika radikal klor bertabrakan dengan molekul hidrogen, hal ini menyebabkan pasangan elektron bersama yang mengikat atom hidrogen putus dan membentuk ikatan kovalen dengan salah satu atom hidrogen. Atom hidrogen kedua, setelah menjadi radikal, membentuk pasangan elektron yang sama dengan elektron atom klor yang tidak berpasangan dari molekul Cl 2 yang hancur, menghasilkan pembentukan radikal klor yang menyerang molekul hidrogen baru, dll.

Reaksi yang mewakili rantai transformasi yang berurutan disebut reaksi berantai. Untuk pengembangan teori reaksi berantai, dua ahli kimia terkemuka - rekan senegaranya N. N. Semenov dan orang Inggris S. A. Hinshelwood dianugerahi Hadiah Nobel.
Reaksi substitusi antara klorin dan metana berlangsung serupa:

Sebagian besar reaksi pembakaran zat organik dan anorganik, sintesis air, amonia, polimerisasi etilen, vinil klorida, dll., berlangsung melalui mekanisme radikal.

2. Reaksi ionik terjadi antara ion-ion yang sudah ada atau terbentuk selama reaksi.

Reaksi ionik yang khas adalah interaksi antara elektrolit dalam larutan. Ion terbentuk tidak hanya selama disosiasi elektrolit dalam larutan, tetapi juga di bawah pengaruh pelepasan listrik, pemanasan atau radiasi. Sinar γ, misalnya, mengubah molekul air dan metana menjadi ion molekul.

Menurut mekanisme ionik lainnya, terjadi reaksi penambahan hidrogen halida, hidrogen, halogen ke alkena, oksidasi dan dehidrasi alkohol, penggantian alkohol hidroksil dengan halogen; reaksi yang mencirikan sifat aldehida dan asam. Dalam hal ini, ion dibentuk oleh pembelahan heterolitik ikatan kovalen polar.

VIII. Menurut jenis energinya

memulai reaksi dibedakan:

1. Reaksi fotokimia. Mereka diprakarsai oleh energi cahaya. Selain proses fotokimia sintesis HCl atau reaksi metana dengan klor yang dibahas di atas, proses ini juga mencakup produksi ozon di troposfer sebagai polutan atmosfer sekunder. Peran utama dalam hal ini adalah oksida nitrat (IV), yang di bawah pengaruh cahaya membentuk radikal oksigen. Radikal ini berinteraksi dengan molekul oksigen, menghasilkan ozon.

Pembentukan ozon terjadi selama ada cukup cahaya, karena NO dapat berinteraksi dengan molekul oksigen membentuk NO2 yang sama. Akumulasi ozon dan polutan udara sekunder lainnya dapat menyebabkan kabut fotokimia.

Jenis reaksi ini juga mencakup proses terpenting yang terjadi pada sel tumbuhan - fotosintesis, yang namanya berbicara sendiri.

2. Reaksi radiasi. Mereka diprakarsai oleh radiasi energi tinggi - sinar-X, radiasi nuklir (sinar γ, partikel a - He 2+, dll.). Dengan bantuan reaksi radiasi, radiopolimerisasi yang sangat cepat, radiolisis (dekomposisi radiasi), dll dilakukan.

Misalnya, alih-alih memproduksi fenol dari benzena dalam dua tahap, fenol dapat diperoleh dengan mereaksikan benzena dengan air di bawah pengaruh radiasi. Dalam hal ini, radikal [OH] dan [H] terbentuk dari molekul air, yang bereaksi dengan benzena membentuk fenol:

C 6 H 6 + 2[OH] → C 6 H 5 OH + H 2 O

Vulkanisasi karet dapat dilakukan tanpa belerang dengan menggunakan radiovulkanisasi, dan karet yang dihasilkan tidak lebih buruk dari karet tradisional.

3. Reaksi elektrokimia. Mereka diprakarsai oleh arus listrik. Selain reaksi elektrolisis yang terkenal, kami juga akan menunjukkan reaksi elektrosintesis, misalnya reaksi produksi industri oksidator anorganik

4. Reaksi termokimia. Mereka diprakarsai oleh energi panas. Ini mencakup semua reaksi endotermik dan banyak reaksi eksotermik, yang permulaannya memerlukan pasokan panas awal, yaitu permulaan proses.

Klasifikasi reaksi kimia yang dibahas di atas ditunjukkan dalam diagram.

Klasifikasi reaksi kimia, seperti semua klasifikasi lainnya, bersifat kondisional. Para ilmuwan sepakat untuk membagi reaksi menjadi beberapa jenis tertentu sesuai dengan karakteristik yang mereka identifikasi. Tetapi sebagian besar transformasi kimia dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis. Misalnya, mari kita cirikan proses sintesis amonia.

Ini adalah reaksi majemuk, redoks, eksotermik, reversibel, katalitik, heterogen (lebih tepatnya, katalitik heterogen), yang terjadi dengan penurunan tekanan dalam sistem. Agar berhasil mengelola proses, perlu memperhitungkan semua informasi yang diberikan. Reaksi kimia tertentu selalu bersifat multikualitatif dan dicirikan oleh karakteristik yang berbeda-beda.

Dan klasifikasi baja

- kualitas;

- komposisi kimia;

- tujuan;

- struktur mikro;

- kekuatan.

Kualitas baja

Berdasarkan komposisi kimianya

Baja karbon kotoran permanen

Tabel 1.3.

BAJA KARBON

Paduan elemen aditif atau aditif

Baja paduan paduan rendah(hingga 2,5 berat%), paduan(dari 2,5 hingga 10 berat%) dan sangat paduan "krom"

Dengan tujuan baja

Struktural rendah-( atau sedikit-) Dan karbon sedang.

Instrumentalkarbon tinggi.

Dan (dengan properti khusus - ).

Dan

Dan peningkatan ketahanan panas kecepatan tinggi baja

Kualitas biasa

Baja struktural,

Baja perkakas,

6) bantalan (laher) menjadi,

7) baja berkecepatan tinggi(baja perkakas paduan tinggi berkualitas tinggi dengan kandungan tungsten tinggi).

8) otomatis, yaitupeningkatan (atau tinggi) kemampuan mesin, menjadi.

Analisis terhadap komposisi kelompok penandaan baja yang berkembang secara historis menunjukkan bahwa sistem penandaan yang digunakan memungkinkan untuk mengkodekan lima karakteristik klasifikasi, yaitu: kualitas, komposisi kimia, tujuan, derajat deoksidasi, Dan metode mendapatkan blanko(otomatis atau, dalam kasus yang jarang terjadi, pengecoran). Hubungan antara kelompok penandaan dan kelas baja diilustrasikan oleh bagian bawah diagram blok pada Gambar 1.

SISTEM KELOMPOK PENANDAAN, ATURAN PENANDAAN DAN CONTOH KELAS BAJA

KARBON	KUALITAS BIASA
	Kelompok baja	Jaminan pengiriman	MEREK
A	berdasarkan komposisi kimia	St0	St1	St2	StZ	St4	St5	St6
B	oleh sifat mekanik	BSt0	BSt1	BSt2	BStZ	BSt4	BSt5	BSt6
DI DALAM	berdasarkan sifat mekanik dan komposisi kimianya	VSTO	VSt1	VSt2	VStZ	VSt4	VSt5	VSt6
Konsentrasi karbon, berat. %	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
KUALITAS KUALITAS TINGGI	STRUKTURAL	CONTOH MEREK
Merek: angka dua digit RATUSAN persen karbon + indikasi derajat deoksidasi	05 08kp 10 15 18kp 20A 25ps ZOA 35 40 45 50 55 ... 80 85 Catatan: 1) tidak adanya indikator derajat deoksidasi berarti “sp”; 2) “A” di akhir tanda menunjukkan bahwa baja tersebut berkualitas tinggi
INSTRUMENTAL	MEREK
Merek : lambang “U” + angka SEPULUH PERSEN Karbon	U7 U7A U8 UVA U9 U9A U10 U10A U12 U12A
DOPED	KUALITAS TINGGI KUALITAS EKSTRA TINGGI	STRUKTURAL	CONTOH MEREK
Merek: dua digit angka RATUSAN persen karbon + simbol elemen paduan + bilangan bulat dari persennya	09G2 10KHSND 18G2AFps 20Kh 40G 45KhN 65S2VA 110G13L Catatan: 1) angka “1” tidak termasuk sebagai indikator konsentrasi ≤ 1% berat unsur paduan; 2) kelas 110G13L adalah salah satu dari sedikit yang jumlah seperseratus persen karbonnya adalah tiga digit
INSTRUMENTAL	CONTOH MEREK
Merek: jumlah SEPULUH persen karbon + simbol elemen paduan+ bilangan bulat dari persennya	ЗХ2Н2МФ 4ХВ2С 5ХНМ 7X3 9ХВГ X ХВ4 9Х4МЗФ2AGСТ-Ш Catatan: 1) angka “10” tidak digunakan sebagai indikator “sepuluh persepuluh” % massa karbon; 2) “-Ш” di akhir tanda menunjukkan bahwa baja tersebut memiliki kualitas yang sangat tinggi, diperoleh, misalnya, dengan metode terak listrik peleburan kembali (tetapi tidak hanya)

Baja struktural karbon dengan kualitas biasa

Baja tertentu dari kelompok penandaan tertentu ditandai dengan menggunakan kombinasi dua huruf "St" yang merupakan kunci (pembentuk sistem) dalam kelompok penandaan yang dipertimbangkan. Nilai baja dari kelompok ini langsung dikenali dengan simbol ini.

Simbol “St” tanpa spasi diikuti dengan angka yang menunjukkan nomor merek – dari «0» sebelum "6".

Peningkatan nomor kadar berhubungan dengan peningkatan kandungan karbon dalam baja, tetapi tidak menunjukkan nilai spesifiknya. Batas konsentrasi karbon yang diizinkan dalam baja dari setiap tingkatan ditunjukkan pada tabel. 1.5. Kandungan karbon di baja karbon dengan kualitas biasa tidak melebihi 0,5% berat. Baja tersebut bersifat hipoeutektoid menurut kriteria strukturalnya, dan oleh karena itu, sesuai dengan tujuan strukturalnya.

Angka tersebut diikuti oleh salah satu dari tiga kombinasi huruf: “kp”, “ps”, “sp” - menunjukkan tingkat deoksidasi baja.

Simbol "St" dapat diawali dengan huruf kapital "A", "B" atau "C", atau tidak boleh memiliki simbol apa pun. Dengan cara ini, informasi dikirimkan tentang apakah baja tersebut termasuk salah satu yang disebut “grup pengiriman”: A, B atau DI DALAM, – tergantung pada indikator baja standar mana yang dijamin oleh pemasok.

Kelompok baja A dilengkapi dengan jaminan komposisi kimia, atau nilai konsentrasi karbon dan pengotor yang diizinkan yang ditentukan oleh GOST. Huruf “A” seringkali tidak dicantumkan pada prangko dan tidak adanya bawaan berarti jaminan komposisi kimianya. Konsumen baja, tanpa informasi tentang sifat mekanik, dapat membentuknya melalui perlakuan panas yang tepat, pilihan mode yang memerlukan pengetahuan tentang komposisi kimianya.

Kelompok baja B dilengkapi dengan jaminan sifat mekanik yang diperlukan. Konsumen baja dapat menentukan penggunaan optimalnya dalam struktur berdasarkan karakteristik sifat mekanik yang diketahui tanpa perlakuan panas awal.

Kelompok baja DI DALAM hadir dengan jaminan komposisi kimia dan sifat mekanik. Ini digunakan oleh konsumen terutama untuk membuat struktur yang dilas. Pengetahuan tentang sifat mekanik memungkinkan untuk memprediksi perilaku struktur yang dibebani di area yang jauh dari lasan, dan pengetahuan tentang komposisi kimia memungkinkan untuk memprediksi dan, jika perlu, memperbaiki sifat mekanik dari lasan itu sendiri dengan perlakuan panas. .

Contoh rekaman perangko baja karbon kualitas biasa terlihat seperti ini: VSt3ps, BSt6sp, St1kp .

Baja bantalan bola

Baja untuk bantalan mempunyai tanda tersendiri dan merupakan kelompok khusus sesuai dengan peruntukannya. struktural baja, meskipun komposisi dan sifatnya mirip dengan baja perkakas. Istilah “bantalan bola” mendefinisikan bidang penerapannya yang sempit – bantalan gelinding (tidak hanya bantalan bola, tetapi juga bantalan rol dan jarum). Untuk menandainya, singkatan "SHH" diusulkan - kromium bantalan bola, – diikuti dengan angka sepersepuluh persen konsentrasi rata-rata kromium. Dari merek ShKh6, ShKh9 dan ShKh15 yang sebelumnya dikenal luas, merek ShKh15 tetap digunakan. Perbedaan antara baja bantalan bola dan baja perkakas serupa terletak pada persyaratan yang lebih ketat untuk jumlah inklusi non-logam dan distribusi karbida yang seragam dalam struktur mikro.

Peningkatan baja ShKh15 dengan memperkenalkan aditif paduan tambahan (silikon dan mangan) secara unik tercermin dalam penandaan - penyebaran ke spesifik sistem aturan selanjutnya untuk menunjuk elemen paduan dalam baja paduan: ShKh15SG, ShKh20SG.

Baja berkecepatan tinggi

Baja berkecepatan tinggi secara khusus ditandai dengan huruf awal alfabet Rusia "P", sesuai dengan bunyi pertama dalam kata bahasa Inggris cepat – cepat, cepat. Ini diikuti oleh persentase bilangan bulat tungsten. Seperti yang telah disebutkan, kelas baja berkecepatan tinggi yang paling umum sebelumnya adalah P18.

Karena kelangkaan dan tingginya harga tungsten, terjadi transisi ke baja tungsten-molibdenum R6M5 tanpa nitrogen dan R6AM5 dengan nitrogen. Mirip dengan baja bantalan, telah terjadi penggabungan (semacam “hibridisasi”) dari dua sistem penandaan. Pengembangan dan pengembangan baja berkecepatan tinggi baru dengan kobalt dan vanadium telah memperkaya gudang kelas "hibrida": R6AM5F3, R6M4K8, 11R3AM3F2 - dan juga menyebabkan munculnya baja berkecepatan tinggi yang umumnya bebas tungsten, yang ditandai keduanya dalam sistem tertentu (R0M5F1, R0M2F3) dan dengan cara yang benar-benar baru – 9Kh6M3F3AGST-Sh, 9Kh4M3F2AGST-Sh.

Klasifikasi besi cor

Besi tuang adalah paduan besi dan karbon yang mengandung lebih dari 2,14% berat C.

Besi tuang dilebur untuk diolah menjadi baja (konversi), untuk menghasilkan ferroalloy, yang berfungsi sebagai aditif paduan, dan juga sebagai paduan berteknologi tinggi untuk menghasilkan tuang (pengecoran).

Karbon dapat terdapat dalam besi tuang dalam bentuk dua fase karbon tinggi - sementit (Fe 3 C) dan grafit, dan terkadang secara bersamaan dalam bentuk sementit dan grafit. Besi tuang, yang hanya mengandung sementit, memberikan retakan yang ringan dan mengkilat dan oleh karena itu disebut putih. Kehadiran grafit memberikan warna abu-abu pada patahan besi cor. Namun, tidak semua besi cor dengan grafit termasuk dalam kelas yang disebut abu-abu besi cor Antara besi cor putih dan abu-abu ada kelasnya setengah hati besi cor

Setengah hati Besi tuang adalah besi tuang, yang strukturnya, meskipun mengalami grafitisasi, sementit ledeburit setidaknya sebagian diawetkan, dan oleh karena itu, ledeburit itu sendiri hadir - komponen struktural eutektik yang memiliki bentuk tertentu.

KE abu-abu termasuk besi tuang yang mana sementit ledeburit telah hancur seluruhnya, dan sementit ledeburit sudah tidak ada lagi dalam strukturnya. Besi cor kelabu terdiri dari inklusi grafit Dan dasar logam. Basis logam ini adalah baja perlitik (eutektoid), feritik-perlitik (hipoeutektoid), atau baja feritik (karbon rendah). Urutan jenis dasar logam besi cor kelabu ini sesuai dengan peningkatan derajat dekomposisi sementit, yang merupakan bagian dari perlit.

Besi cor anti gesekan

Contoh merek: ASF-1, ASF-2, ASF-3.

Paduan khusus tahan panas, tahan korosi Dan tahan panas besi cor:

CONTOH KELAS BESI COR ABU KHUSUS

Klasifikasi dan pelabelan

paduan keras logam-keramik

Paduan keras logam-keramik adalah paduan yang dibuat dengan metalurgi serbuk (logam-keramik) dan terdiri dari karbida logam tahan api: WC, TiC, TaC, disatukan dengan pengikat logam plastik, paling sering kobalt.

Saat ini, paduan keras dari tiga kelompok diproduksi di Rusia: tungsten, titanium-tungsten dan titanium-tungsten, – mengandung sebagai penghubung kobalt.

Karena tingginya harga tungsten, paduan keras telah dikembangkan yang tidak mengandung tungsten karbida sama sekali. Sebagai fase padat, mereka hanya mengandung titanium karbida atau titanium karbonitrida– Ti(NC). Peran ligamen plastik dilakukan oleh matriks nikel-molibdenum. Klasifikasi paduan keras disajikan dalam diagram blok.

Sesuai dengan lima kelas paduan keras logam-keramik, aturan penandaan yang ada membentuk lima kelompok penandaan.

Tungsten ( kadang-kadang dipanggil tungsten-kobalt) paduan keras

Contoh: VK3, VK6, VK8, VK10.

Tungsten titanium ( kadang-kadang dipanggil paduan keras titanium-tungsten-kobalt).

Contoh: T30K4, T15K6, T5K10, T5K12.

Titanium tantalum tungsten ( kadang-kadang dipanggil paduan keras titanium-tantalum-tungsten-cobalt).

Contoh: TT7K12, TT8K6, TT10K8, TT20K9.

Kadang-kadang di akhir merek, huruf atau kombinasi huruf ditambahkan melalui tanda hubung, yang mencirikan dispersi partikel karbida dalam bubuk:

KLASIFIKASI PADUAN KERAMIK KERAS

Analog asing dari beberapa kualitas baja paduan dalam negeri diberikan pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1.

Analog asing dari sejumlah baja paduan kualitas domestik

Rusia, Gost	Jerman, DIN*	AS, ASTM*	Jepang, LS *
15X	15Cr3		SCr415
40X	41Сг4		SСг440
30ХМ	25CrMo4		SСМ430, SСМ2
12ХГ3А	14NiCr10**	–	SNC815
20ХГНМ	21NiCrMo2		SNСМ220
08X13	Х7Сr1З**	410S	SUS410S
20X13	Х20Сг13		SUS420J1
12X17	Х8Сг17	430 (51430 ***)	SUS430
12Х18Н9	Х12СгNi8 9		SUS302
08Х18Н10Т	Х10CrNiTi18 9	.321	SUS321
10Х13СУ	Х7CrA133**	405 ** (51405) ***	SUS405**
20Х25Н20С2	Х15CrNiSi25 20	30314,314	SСS18, SUH310**

* DIN (Deutsche Industrienorm), ASTM (American Society for Testing Materials), JIS (Standar Industri Jepang).

** Baja, komposisinya serupa; *** Standar SAE

Karakteristik fitur klasifikasi

Dan klasifikasi baja

Karakteristik klasifikasi baja modern meliputi:

- kualitas;

- komposisi kimia;

- tujuan;

- fitur metalurgi produksi;

- struktur mikro;

- metode penguatan tradisional;

- metode tradisional untuk mendapatkan blanko atau suku cadang;

- kekuatan.

Mari kita uraikan secara singkat masing-masingnya.

Kualitas baja ditentukan terutama oleh kandungan pengotor berbahaya - belerang dan fosfor - dan dicirikan oleh 4 kategori (lihat Tabel 1.2).

Berdasarkan komposisi kimianya Baja secara konvensional dibagi menjadi baja karbon (murni) dan baja paduan.

Baja karbon tidak mengandung unsur paduan yang diperkenalkan secara khusus. Unsur-unsur yang terkandung dalam baja karbon, selain karbon, termasuk yang disebut kotoran permanen. Konsentrasi mereka harus berada dalam batas yang ditentukan oleh standar negara terkait (GOST). Pada tabel 1.3. nilai konsentrasi pembatas rata-rata dari beberapa unsur diberikan, yang memungkinkan untuk mengklasifikasikan unsur-unsur ini sebagai pengotor, dan bukan unsur paduan. Batasan khusus kandungan pengotor dalam baja karbon diberikan oleh standar Gost.

Tabel 1.3.

MEMBATASI KONSENTRASI BEBERAPA ELEMEN YANG MEMUNGKINKANNYA DIANGGAP SEBAGAI KOTOR PERMANEN

BAJA KARBON

Paduan elemen, terkadang disebut paduan aditif atau aditif, secara khusus dimasukkan ke dalam baja untuk mendapatkan struktur dan sifat yang diperlukan.

Baja paduan dibagi menurut konsentrasi total unsur paduan, kecuali karbon, menjadi paduan rendah(hingga 2,5 berat%), paduan(dari 2,5 hingga 10 berat%) dan sangat paduan(lebih dari 10% berat) dengan kandungan zat besi setidaknya 45% berat. Biasanya elemen paduan yang diperkenalkan memberi nama yang sesuai pada baja paduan: "krom"– dicampur dengan kromium, “silikon” – dengan silikon, “silikon krom” – dengan kromium dan silikon secara bersamaan, dll.

Selain itu, paduan berbahan dasar besi juga dibedakan bila komposisi bahannya mengandung kurang dari 45% besi, tetapi lebih banyak dari unsur paduan lainnya.

Dengan tujuan baja dibagi menjadi struktural dan instrumental.

Struktural baja yang digunakan untuk pembuatan berbagai bagian mesin, mekanisme dan struktur dalam teknik mesin, konstruksi dan pembuatan instrumen dipertimbangkan. Mereka harus memiliki kekuatan dan ketangguhan yang diperlukan, dan juga, jika diperlukan, serangkaian sifat khusus (ketahanan korosi, paramagnetisme, dll.). Biasanya, baja struktural adalah rendah-( atau sedikit-) Dan karbon sedang. Kekerasan bukanlah karakteristik mekanis yang menentukan bagi mereka.

Instrumental disebut baja yang digunakan untuk mengolah bahan dengan cara dipotong atau ditekan, serta untuk pembuatan alat ukur. Mereka harus memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus, kekuatan dan sejumlah sifat spesifik lainnya, misalnya tahan panas. Kondisi yang diperlukan untuk memperoleh kekerasan yang tinggi adalah peningkatan kandungan karbon, oleh karena itu baja perkakas, dengan pengecualian yang jarang, selalu demikian karbon tinggi.

Dalam setiap kelompok terdapat pembagian yang lebih rinci sesuai dengan tujuannya. Baja struktural dibagi menjadi konstruksi, teknik Dan baja untuk aplikasi khusus(dengan properti khusus - tahan panas, tahan panas, tahan korosi, non-magnetik).

Baja perkakas dibagi menjadi baja untuk alat pemotong, baja mati Dan baja untuk alat ukur.

Sifat kinerja umum baja perkakas adalah kekerasannya yang tinggi, yang menjamin ketahanan perkakas terhadap deformasi dan abrasi permukaannya. Pada saat yang sama, baja untuk perkakas pemotong tunduk pada persyaratan khusus - untuk mempertahankan kekerasan tinggi pada suhu tinggi (hingga 500...600ºС), yang berkembang di ujung tombak pada kecepatan potong tinggi. Kemampuan tertentu dari baja disebut nya tahan panas (atau tahan merah). Menurut kriteria yang ditentukan, baja untuk alat pemotong dibagi menjadi tidak tahan panas, semi tahan panas, tahan panas Dan peningkatan ketahanan panas. Dua kelompok terakhir dikenal dalam teknologi sebagai kecepatan tinggi baja

Baja cetakan, selain kekerasannya yang tinggi, juga memerlukan ketangguhan yang tinggi, karena alat cetakan beroperasi dalam kondisi pembebanan kejut. Selain itu, alat untuk hot stamping, jika bersentuhan dengan benda kerja logam yang dipanaskan, dapat memanas selama pengoperasian yang lama. Oleh karena itu, baja untuk hot stamping juga harus tahan panas.

Baja untuk alat ukur, selain ketahanan aus yang tinggi, yang menjamin keakuratan dimensi selama masa pakai yang lama, harus menjamin stabilitas dimensi alat terlepas dari kondisi suhu pengoperasian. Dengan kata lain, mereka harus memiliki koefisien muai panas yang sangat kecil.

PROSES KIMIA-TEKNOLOGI DAN KANDUNGANNYA

Proses teknologi kimia adalah serangkaian operasi yang memungkinkan diperolehnya produk sasaran dari bahan baku aslinya. Semua operasi ini merupakan bagian dari tiga tahap utama, yang merupakan karakteristik dari hampir setiap proses teknologi kimia.

Pada tahap pertama, operasi yang diperlukan untuk menyiapkan reagen awal untuk reaksi kimia dilakukan. Reagen dipindahkan, khususnya, ke keadaan paling reaktif. Misalnya, diketahui bahwa laju reaksi kimia sangat bergantung pada suhu, sehingga reagen sering kali dipanaskan sebelum reaksi berlangsung. Untuk meningkatkan efisiensi proses dan memperkecil ukuran peralatan, bahan baku berbentuk gas dikompresi hingga tekanan tertentu. Untuk menghilangkan efek samping dan memperoleh produk berkualitas tinggi, bahan baku dimurnikan dari pengotor asing menggunakan metode berdasarkan perbedaan sifat fisik (kelarutan dalam berbagai pelarut, kepadatan, suhu kondensasi dan kristalisasi, dll.). Saat memurnikan bahan mentah dan campuran reaksi, fenomena perpindahan panas dan massa serta proses hidromekanis banyak digunakan. Metode pembersihan kimia juga dapat digunakan, berdasarkan reaksi kimia, yang mengakibatkan pengotor yang tidak diperlukan diubah menjadi zat yang mudah dipisahkan.

Pada tahap selanjutnya, reagen yang disiapkan dengan tepat akan mengalami reaksi kimia, yang dapat terdiri dari beberapa tahap. Dalam interval antara tahap-tahap ini, terkadang perlu menggunakan kembali perpindahan panas dan massa serta proses fisik lainnya. Misalnya, dalam produksi asam sulfat, sulfur dioksida dioksidasi sebagian menjadi trioksida, kemudian campuran reaksi didinginkan, sulfur trioksida dihilangkan melalui penyerapan dan dikirim kembali untuk oksidasi.

Sebagai hasil dari reaksi kimia, diperoleh campuran produk (target, produk sampingan, produk sampingan) dan reagen yang tidak bereaksi. Operasi akhir tahap terakhir dikaitkan dengan pemisahan campuran ini, yang digunakan kembali proses hidromekanik, panas dan perpindahan massa, misalnya: filtrasi, sentrifugasi, rektifikasi, penyerapan, ekstraksi, dll. Produk reaksi dikirim ke gudang produk jadi atau untuk diproses lebih lanjut; bahan mentah yang tidak bereaksi digunakan kembali dalam proses tersebut, mengatur daur ulangnya.

Pada semua tahapan, terutama pada tahap akhir, pemulihan sumber daya material dan energi sekunder juga dilakukan. Aliran zat gas dan cair yang masuk ke lingkungan harus dimurnikan dan dinetralkan dari kotoran berbahaya. Limbah padat dikirim untuk diproses lebih lanjut atau ditempatkan untuk disimpan dalam kondisi ramah lingkungan.

Dengan demikian, proses teknologi kimia secara keseluruhan merupakan suatu sistem kompleks yang terdiri dari proses-proses (elemen) individu yang saling berhubungan dan berinteraksi dengan lingkungan.

Unsur-unsur sistem teknologi kimia adalah proses perpindahan panas dan massa, hidromekanik, kimia, dll yang disebutkan di atas. Mereka dianggap sebagai proses tunggal teknologi kimia.

Subsistem penting dari proses teknologi kimia yang kompleks adalah proses kimia.

Proses kimia adalah satu atau lebih reaksi kimia yang disertai dengan fenomena perpindahan panas, massa, dan momentum, yang saling mempengaruhi dan jalannya reaksi kimia.

Analisis proses individu dan pengaruh timbal baliknya memungkinkan kita mengembangkan rezim teknologi.

Rezim teknologi adalah seperangkat parameter teknologi (suhu, tekanan, konsentrasi reagen, dll.) yang menentukan kondisi pengoperasian suatu peralatan atau sistem peralatan (diagram alur proses).

Kondisi proses yang optimal adalah kombinasi parameter dasar (suhu, tekanan, komposisi campuran reaksi awal, dll.), yang memungkinkan diperolehnya hasil produk tertinggi dengan kecepatan tinggi atau memastikan biaya terendah, tergantung pada kondisi penggunaan rasional. bahan baku dan energi serta meminimalkan kemungkinan kerusakan lingkungan.

Unit proses berlangsung di berbagai peralatan - reaktor kimia, kolom absorpsi dan distilasi, penukar panas, dll. Masing-masing peralatan dihubungkan ke dalam diagram alir proses.

Skema teknologi adalah sistem perangkat individu yang dibangun secara rasional yang dihubungkan oleh berbagai jenis koneksi (langsung, terbalik, berurutan, paralel), yang memungkinkan untuk memperoleh produk tertentu dengan kualitas tertentu dari bahan baku alami atau produk setengah jadi.

Skema teknologi dapat bersifat terbuka atau tertutup, atau dapat berisi aliran bypass (bypass) dan daur ulang, yang memungkinkan peningkatan efisiensi sistem teknologi kimia secara keseluruhan.

Pengembangan dan konstruksi skema teknologi rasional merupakan tugas penting teknologi kimia.

Klasifikasi reaksi kimia yang mendasari proses teknologi kimia industri

Dalam kimia modern, sejumlah besar reaksi kimia yang berbeda diketahui. Banyak diantaranya dilakukan di reaktor kimia industri dan oleh karena itu menjadi objek kajian teknologi kimia.

Untuk memudahkan pengkajian fenomena-fenomena yang sifatnya serupa, dalam sains lazimnya mengklasifikasikannya menurut ciri-ciri umum. Tergantung pada ciri-ciri yang dijadikan dasar, ada beberapa jenis klasifikasi reaksi kimia.

Jenis klasifikasi yang penting adalah klasifikasi berdasarkan mekanisme reaksi. Ada reaksi sederhana (satu tahap) dan kompleks (multistage), khususnya reaksi paralel, berurutan, dan seri-paralel.

Reaksi yang memerlukan mengatasi hanya satu hambatan energi (satu tahap) disebut sederhana.

Reaksi kompleks mencakup beberapa tahapan paralel atau berurutan (reaksi sederhana).

Reaksi satu langkah yang sebenarnya sangat jarang terjadi. Namun, beberapa reaksi kompleks yang melewati sejumlah tahap perantara dapat dianggap sederhana secara formal. Hal ini dimungkinkan dalam kasus di mana produk reaksi antara tidak terdeteksi dalam kondisi masalah yang sedang dipertimbangkan.

Klasifikasi reaksi berdasarkan molekularitas memperhitungkan berapa banyak molekul yang terlibat dalam reaksi elementer; Ada reaksi mono-, bi- dan trimolekuler.

Bentuk persamaan kinetik (ketergantungan laju reaksi pada konsentrasi reagen) memungkinkan klasifikasi sesuai dengan urutan reaksinya. Orde reaksi adalah jumlah eksponen konsentrasi reaktan dalam persamaan kinetik. Ada reaksi orde pertama, kedua, ketiga, dan pecahan.

Reaksi kimia juga dibedakan oleh efek termal. Bila terjadi reaksi eksotermik yang disertai pelepasan panas ( Q> 0), entalpi sistem reaksi berkurang ( ∆H < 0); при протекании эндотермических реакций, сопровождающихся поглощением теплоты (Q< 0), terjadi peningkatan entalpi sistem reaksi ( ∆H> 0).

Pemilihan desain reaktor kimia dan metode pengendalian proses merupakan hal yang penting komposisi fase sistem reaksi.

Tergantung pada berapa banyak (satu atau beberapa) fase yang dibentuk oleh reagen awal dan produk reaksi, reaksi kimia dibagi menjadi homofase dan heterofase.

Reaksi yang reaktan awal, zat antara stabil, dan produk reaksi semuanya berada dalam fasa yang sama disebut homofasik.

Reaksi yang reaktan awal, zat antara stabil, dan produk reaksi membentuk lebih dari satu fasa disebut heterofasik.

Tergantung pada zona aliran reaksi dibedakan menjadi reaksi homogen dan heterogen.

Konsep reaksi “homogen” dan “heterogen” tidak sesuai dengan konsep proses “homofasik” dan “heterofasik”. Homogenitas dan heterogenitas suatu reaksi mencerminkan, sampai batas tertentu, mekanismenya: apakah reaksi terjadi dalam sebagian besar fase tunggal atau pada antarmuka. Sifat proses homofasik dan heterofasik hanya memungkinkan kita untuk menilai komposisi fase partisipan dalam reaksi.

Dalam kasus reaksi homogen, reaktan dan produk berada dalam fase yang sama (cair atau gas) dan reaksi berlangsung dalam volume fase tersebut. Misalnya, oksidasi nitrogen oksida dengan oksigen atmosfer dalam produksi asam nitrat adalah reaksi fase gas, dan reaksi esterifikasi (produksi ester dari asam organik dan alkohol) adalah fase cair.

Ketika reaksi heterogen terjadi, setidaknya salah satu reaktan atau produk berada dalam keadaan fase yang berbeda dari keadaan fase partisipan lainnya, dan antarmuka fase harus diperhitungkan saat menganalisisnya. Misalnya, netralisasi asam dengan basa adalah proses homogen homofasik. Sintesis katalitik amonia adalah proses heterogen homofasik. Oksidasi hidrokarbon dalam fasa cair oleh gas oksigen merupakan proses heterofasik, namun reaksi kimia yang terjadi bersifat homogen. Penghancuran kapur CaO + H 2 O Ca (OH) 2, dimana ketiga partisipan dalam reaksi membentuk fase yang terpisah, dan reaksi terjadi pada antarmuka antara air dan kalsium oksida, merupakan proses heterogen heterofasik.

Tergantung pada apakah zat khusus - katalis - digunakan atau tidak digunakan untuk mengubah laju reaksi, mereka dibedakan katalis Dan non-katalitik reaksi dan, karenanya, proses teknologi kimia. Sebagian besar reaksi kimia yang menjadi dasar proses teknik kimia industri adalah reaksi katalitik.