1、物理变化:没有生成新物质的变化。如石蜡的熔化、水的蒸发
2、化学变化:生成新物质的变化。如物质的燃烧、钢铁的生锈
化学变化一定伴随着物理变化,物理变化不伴随化学变化。
3、物理性质:不需要化学变化就表现出来的性质。如颜色、状态、气味、密度、溶解性、挥发性、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、延展性等。
4、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质(可燃性、助燃性、氧化性、还原性、稳定性)。如铁易生锈、氧气可以支持燃烧等。
5、纯净物:只由一种物质组成的。如N2O2CO2P2O5等。
6、混合物:由两种或多种物质混合而成的。如空气、蔗糖水等(里面的成分各自保持原来的性质)
7、单质:由同种元素组成的纯净物。如N2O2SP等。
8、化合物:由不同种元素组成的纯洁物。如CO2KClO3SO2等。
9、氧化物:由两种元素组成的纯净物中,其中一种元素的氧元素的化合物。如CO2SO2等。
10、化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。A+B==AB
1、溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物
溶液的组成:溶剂和溶质。(溶质可以是固体、液体或气体;固、气溶于液体时,固、气是溶质,液体是溶剂;两种液体互相溶解时,量多的一种是溶剂,量少的'是溶质;当溶液中有水存在时,不论水的量有多少,我们习惯上都把水当成溶剂,其它为溶质。)
2、固体溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,就叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度
3、酸:电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物
如:HCl==H++Cl-
HNO3==H++NO3-
H2SO4==2H++SO42-
碱:电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物
如:KOH==K++OH-
NaOH==Na++OH-
Ba(OH)2==Ba2++2OH-
盐:电离时生成金属离子和酸根离子的化合物
如:KNO3==K++NO3-
Na2SO4==2Na++SO42-
BaCl2==Ba2++2Cl-
4、酸性氧化物(属于非金属氧化物):凡能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物
碱性氧化物(属于金属氧化物):凡能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物
5、结晶水合物:含有结晶水的物质(如:Na2CO3.10H2O、CuSO4.5H2O)
6、潮解:某物质能吸收空气里的水分而变潮的现象
风化:结晶水合物在常温下放在干燥的空气里,能逐渐失去结晶水而成为粉末的现象
7、燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应
燃烧的条件:
①可燃物;
②氧气(或空气);
③可燃物的温度要达到着火点
化学反应条件的优化——工业合成氨
1、合成氨反应的限度
合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
2、合成氨反应的速率
(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大。
(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率。
(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成。
(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率。
3、合成氨的适宜条件
在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂,控制反应温度在700K左右,压强范围大致在1×107Pa~1×108Pa之间,并采用N2与H2分压为1∶2.8的投料比。
1、亲电取代反应
芳香烃图册主要包含五个方面:卤代:与卤素及铁粉或相应的三卤化铁存在的条件下,可以发生苯环上的H被取代的反应。卤素的反应活性为:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物发生的活性是:烷基苯>苯>苯环上有吸电子基的衍生物。
烷基苯发生卤代的时候,如果是上述催化剂,可发生苯环上H取代的反应;如在光照条件下,可发生侧链上的H被取代的反应。
应用:鉴别。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鉴别:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:与浓硫酸及浓_(混酸)存在的条件下,在水浴温度为55摄氏度至60摄氏度范围内,可向苯环上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物发生硝化的速度同上。
磺化:与浓硫酸发生的反应,可向苯环引入磺酸基。该反应是个可逆的反应。在酸性水溶液中,磺酸基可脱离,故可用于基团的保护。烷基苯的磺化产物随温度变化:高温时主要得到对位的产物,低温时主要得到邻位的产物。
F-C烷基化:条件是无水AlX3等Lewis酸存在的情况下,苯及衍生物可与RX、烯烃、醇发生烷基化反应,向苯环中引入烷基。这是个可逆反应,常生成多元取代物,并且在反应的过程中会发生C正离子的重排,常常得不到需要的产物。该反应当苯环上连接有吸电子基团时不能进行。如:由苯合成甲苯、乙苯、异丙苯。
F-C酰基化:条件同上。苯及衍生物可与RCOX、酸酐等发生反应,将RCO-基团引入苯环上。此反应不会重排,但苯环上连接有吸电子基团时也不能发生。如:苯合成正丙苯、苯乙_。
亲电取代反应活性小结:连接给电子基的苯取代物反应速度大于苯,且连接的给电子基越多,活性越大;相反,连接吸电子基的苯取代物反应速度小于苯,且连接的吸电子基越多,活性越小。
2、加成反应
与H2:在催化剂Pt、Pd、Ni等存在条件下,可与氢气发生加成反应,最终生成环己烷。与Cl2:在光照条件下,可发生自由基加成反应,最终生成六六六。
3、氧化反应
苯本身难于氧化。但是和苯环相邻碳上有氢原子的烃的同系物,无论R-的碳链长短,则可在高锰酸钾酸性条件下氧化,一般都生成苯甲酸。而没有α-H的苯衍生物则难以氧化。该反应用于合成羧酸,或者鉴别。现象:高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
4、定位效应
两类定位基邻、对位定位基,又称为第一类定位基,包含:所有的给电子基和卤素。它们使新引入的基团进入到它们的邻位和对位。给电子基使苯环活化,而X2则使苯环钝化。
间位定位基,又称为第二类定位基,包含:除了卤素以外的所有吸电子基。它们使新引入的基团进入到它们的间位。它们都使苯环钝化。
二取代苯的定位规则:原有两取代基定位作用一致,进入共同定位的位置。如间氯甲苯等。原有两取代基定位作用不一致,有两种情况:两取代基属于同类,则由定位效应强的决定;若两取代基属于不同类时,则由第一类定位基决定。
化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向
放热反应多数能自发进行,即ΔH<0的反应大多能自发进行。有些吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3与CH3COOH的反应。有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向
熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
ΔH-TΔS<0反应能自发进行。
ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态。
ΔH-TΔS>0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至平衡状态。
一、有机反应类型
取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
加成反应:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合的反应。
聚合反应:一种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
加聚反应:一种或多种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
消去反应:从一个分子脱去一个小分子(如水.卤化氢),因而生成不饱和化合物的反应。
氧化反应:有机物得氧或去氢的反应。
还原反应:有机物加氢或去氧的反应。
酯化反应:醇和酸起作用生成酯和水的反应。
水解反应:化合物和水反应生成两种或多种物质的反应(有卤代烃、酯、糖等)
二、特殊试剂的'存放和取用
1.Na、K:隔绝空气;防氧化,保存在煤油中(或液态烷烃中),(Li用石蜡密封保存)。用镊子取,玻片上切,滤纸吸煤油,剩余部分随即放人煤油中。
2.白磷:保存在水中,防氧化,放冷暗处。镊子取,立即放入水中用长柄小刀切取,滤纸吸干水分。
3.液Br2:有毒易挥发,盛于磨口的细口瓶中,并用水封。瓶盖严密。
4.I2:易升华,且具有强烈刺激性气味,应保存在用蜡封好的瓶中,放置低温处。
5.浓HNO3,AgNO3:见光易分解,应保存在棕色瓶中,放在低温避光处。