SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

Átírás

1 SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK Budapesti Reáltanoda Fontos! Sok reakcióegyenlet több témakörhöz is hozzátartozik. Zárójel jelzi a reakciót, ami más témakörnél található meg. REAKCIÓK FÉMEKKEL fém + víz: Na, Mg, Al 2 Na +2 H 2 O = 2NaOH + H 2 Mg +2 H 2 O = Mg(OH) 2 + H 2 forró vízzel, lassú 2 Al + 6 H 2 O = 2 Al(OH) H 2 Al 2 O 3 védőréteg megbontva HgCl 2 -vel, fehér csapadék sav + fém: HCl, híg H 2 SO 4, cch 2 SO 4, cchno 3 : HCl 2 Na + 2 HCl = 2 NaCl + H 2 Ca + 2 HCl = CaCl 2 + H 2 Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2 Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 Fe + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl H 2 Pb + HCl Cu + HCl Ag + HCl Au + HCl híg H 2 SO 4 (1 M) 2 Na + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 Ca + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) H 2 Pb + H 2 SO 4 Cu + H 2 SO 4 Ag + H 2 SO 4 Au + H 2 SO 4 cch 2 SO 4 2 Na + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 Ca + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 Fe + H 2 SO 4 Al + H 2 SO 4 Pb + 2 H 2 SO 4 = PbSO 4 + SO H 2 O Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO H 2 O 2 Ag + 2 H 2 SO 4 = Ag 2 SO 4 + SO H 2 O Au + H 2 SO 4

2 Budapesti Reáltanoda cchno 3 2 Na + 2 HNO 3 = 2 NaNO 3 + H 2 Ca + 2 HNO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 Mg + 2 HNO 3 = Mg(NO 3 ) 2 + H 2 Zn + 2 HNO 3 = Zn(NO 3 ) 2 + H 2 Fe + HNO 3 Al + HNO 3 Pb + 4 HNO 3 = Pb(NO 3 ) NO H 2 O Cu + 4 HNO 3 = Cu(NO 3 ) NO H 2 O Ag + 2 HNO 3 = AgNO 3 + NO 2 + H 2 O Au + HNO 3 Al, Zn + NaOH 2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na + + [Al(OH) 4 ] H 2 2 Zn + 2 NaOH + 2 H 2 O = 2 Na + + [Zn(OH) 4 ] H 2 (fém + hidrogén) fém + oxigén: oxigén + Li, Mg, Al, Zn, Fe, Cu 4 Li + O 2 = 2 Li 2 O 2 Na + O 2 = Na 2 O 2 peroxid-ion (OË - ) képződik 2 Mg + O 2 = 2 MgO 4 Al + 3 O 2 = 2 Al 2 O 3 2 Zn + O 2 = 2 ZnO 4 Fe + 3 O 2 = 2 Fe 2 O 3 2 Cu + O 2 = 2 CuO fém + kén: kén + Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cu, Hg, Ag 2 Na + S = Na 2 S Mg + S = MgS 2 Al + 3 S = Al 2 S 3 Zn + S = ZnS Fe + S = FeS Cu + S = CuS Hg + S = HgS 2 Ag + S = Ag 2 S fém + klór: klór + Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cu 2 Na + Cl 2 = 2 NaCl Mg + Cl 2 = MgCl 2 2 Al + 3 Cl 2 = 2 AlCl 3 Zn + Cl 2 = ZnCl 2 2 Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 Cu + Cl 2 = CuCl 2

3 Budapesti Reáltanoda fém + fém-ion redoxireakció: Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu Cu + 2 Ag + = Cu Ag Zn + Sn 2+ = Zn 2+ + Sn fémek előállítása: CuO + H 2 = Cu + H 2 O H-redukció 2 HgO = 2 Hg + O 2 hőbomlás Fe 2 O Al = 2 Fe + Al 2 O 3 termit reakció vas- és acélgyártás egyenletei: Fe 2 O C = 2 Fe + 3 CO Fe 2 O CO = 2 Fe + 3 CO 2 (CaCO 3 = CaO + CO 2 ) közvetlen (direkt) redukció közvetett (indirekt) redukció kohó közepén alumínium gyártás egyenletei: Al 2 O 3 (bauxit)+ 2 NaOH + 3 H 2 O = 2 Na[Al(OH) 4 ] feltárás Na[Al(OH) 4 ] = Al(OH) 3 + NaOH aluminátlúg bontása Al(OH) 3 = Al 2 O H 2 O kalcinálás (hevítés) Al 2 O 3 = 2 Al O 2- timföld olvasztás olvasztott kriolitban (Na 3 AlF 6 ) 2 Al e - = 2 Al katód 3 O 2- = 3 O + 6 e - anód C + 2 O = CO 2 mész, oltott mész gyártás egyenletei: CaCO 3 = CaO + CO 2 CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O REAKCIÓK HIDROGÉNNEL hidrogén reakciója nem-fémekkel: 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O 3 H 2 + N 2 Ý 2 NH 3 exoterm (H 2 + Cl 2 = 2 HCl) fém-oxidok redukciója: CuO + H 2 = Cu + H 2 O hidrogén reakciója fémekkel: Ca + H 2 = CaH 2 2 Al + 3 H 2 = 2 AlH 3 hidrogén előállítása: Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

4 2 H 2 O + 2 e - = 2 OH - + H 2 víz elektrolízise, katód 2 CH O 2 = 2 CO + 4 H 2 metán részleges oxidációja Budapesti Reáltanoda REAKCIÓK HALOGÉNEKKEL, HALOGENIDEKKEL halogének és halogenidek reakciói: 2 Br - + Cl 2 = 2 Cl - + Br 2 2 I - + Cl 2 = 2 Cl - + I 2 2 I - + Br 2 = 2 Br - + I 2 halogének reakciója nem-fémekkel: H 2 + Cl 2 = 2 HCl H 2 + X 2 = 2 HX Cl 2 + H 2 O Ý HCl +HOCl X 2 + H 2 O Ý HX +HOX X = F, Cl, Br, I X = Cl, Br, I klór előállítása: 2 Cl - = Cl e - nátrium-klorid-oldat elektrolízise, anód 2 KMnO HCl = 2 KCl + 2 MnCl 2 +5 Cl 2 +8 H 2 O laboratóriumi előállítás hidrogén-halogenidek reakciói: (fémek + HCl) SiO H 2 F 2 = SiF 4 + H 2 O SiF 4 + H 2 F 2 = H 2 [SiF 6 ] üveg oldás NaCl (aq) + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl előállítás laboratóriumban (H 2 + Cl 2 = 2 HCl) előállítás iparban NaClO (nátrium-hipoklorit, hipo): H 2 O 2(aq) + NaClO (aq) = NaCl (aq) + H 2 O (f) + O 2(g) oxidálószer (erősebb, mint a H 2 O 2 ) NaClO + 2 HCl Ý Cl 2 + H 2 O + NaCl balesetvédelem REAKCIÓK OXIGÉNNEL ÉS OXIGÉN-VEGYÜLETEKKEL oxigén reakciója nem-fémekkel: (2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O) C + O 2 = CO 2 N 2 + O 2 = 2 NO P O 2 = P 4 O 10 S + O 2 = SO ºC, villámlás vegyületek oxidációja: 2 SO 2 + O 2 = 2 SO 3 2 CO + O 2 = 2 CO 2 oxigén előállítása: 2 H 2 O = 4 H + + O 2 + 4e - víz elektrolízise, anód

5 2 H 2 O 2 = 2 H 2 O + O 2 katalizátor: MnO 2 2 KMnO H 2 O 2 = 2 MnO KOH + 2 H 2 O + 3 O 2 2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 melegítés Budapesti Reáltanoda H 2 O 2 : (2 H 2 O 2 = 2 H 2 O + O 2 ) (H 2 O 2 + NaClO =) H 2 O KI = I KOH H 2 O 2 + H 2 S = S + 2 H 2 O oxidálószer oxidálószer vízlágyítás: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ý Ca(HCO 3 ) 2(aq) 3 Ca Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) Na + Ca 2+ + Na 2 CO 3 = CaCO Na + változó keménység, cseppkő képződés REAKCIÓK KÉNNEL ÉS KÉN-VEGYÜLETEKKEL 2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 kén-dioxid előállítása: (S + O 2 = SO 2 ) 4 FeS O 2 = 2 Fe 2 O SO 2 pirit (FeS 2 ) pörkölése Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = SO 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O kénsavgyártás: (S + O 2 = SO 2 ) 2 SO 2 + O 2 Ý SO 3 katalizátor: V 2 O 5 SO 3 + H 2 SO 4 Ý H 2 S 2 O 7 H 2 S 2 O 7 + H 2 O = 2 H 2 SO 4 REAKCIÓK NITROGÉNNEL ÉS NITROGÉN-VEGYÜLETEKKEL (3 H 2 + N 2 Ý 2 NH 3 ) exoterm, ammónia gyártás NH 4 Cl + NaOH = NH 3 + H 2 O + NaCl ammónia laboratóriumi előállítása (N 2 + O 2 = 2 NO) 3000 ºC, villámlás 3 Cu + 8 HNO 3 = 3 Cu(NO 3 ) NO + 4 H 2 O 30% HNO 3, NO előállítása laborban (fém + salétromsav = NO 2 ) NO 2 előállítása laborban 2 NO H 2 O = HNO 2 + HNO 3 salétromsavgyártás: 4 NH O 2 = 4 NO + 6 H 2 O 2 NO + O 2 = 2 NO 2 4 NO H 2 O + O 2 = 4 HNO 3 visszafelé az egyenlet a HNO 3 bomlása

6 Budapesti Reáltanoda REAKCIÓK FOSZFORRAL ÉS FOSZFOR-VEGYÜLETEKKEL (P O 2 = P 4 O 10 ) P 4 O H 2 O = 4 H 3 PO 4 H 3 PO 4 = H 2 PO + H + H 2 PO HPO - + H + HPO - PO - + H + REAKCIÓK SZÉNNEL, SZÉN-VEGYÜLETEKKEL ÉS SZILÍCIUMMAL C + O 2 = CO 2 2 CO + O 2 = 2 CO 2 C + CO 2 = 2 CO (vasgyártás) HCOOH + H 2 SO 4 = H 2 SO 4 + H 2 O + CO C + H 2 O = CO + H 2 CO 2 + H 2 O Ý H 2 CO 3 H 2 CO 3 Ý HCO + H + HCO Ý CO - + H + 2 NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O NaHCO 3(sz) = Na + (aq) + HCO (aq) HCO + H 2 O Ý H 2 CO 3 + H 3 O + (cseppkő képződés) CaCO HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O Si + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 SiO H 2 SiO 2 + Na 2 CO 3 = Na 2 SiO 3 + CO 2 (SiO 2 + 2H 2 F 2 =) CO laboratóriumi előállítás 1500 ºC, szintézisgáz (vízgáz) lúgos hidrolízis CO 2 laboratóriumi előállítás szilícium feltárása SAV-BÁZIS REAKCIÓK HCl + H 2 O = Cl - + H 3 O + NH 3 + H 2 O NHŸ + OH - NaOH + HCl = NaCl(aq) + H 2 O OH - + H + = H 2 O (CaCO HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O) NaCl + H 2 SO 4 = HCl + NaHSO 4 itt még sok sav-bázis reakciót fel lehetne írni, de a logikájuk a fentiekhez hasonló