Закон сохранения массы

В ходе химических реакций вещество не создается и не уничтожается. В этом и состоит закон сохранения массы. В ходе реакции соединения железа с серой между атомами устанавливаются новые связи. После реакции число атомов не изменилось.

Химические уравнения

Реакция записываются в форме уравнений. В уравнении 2H₂ (r) + O₂ (r) = 2H₂O (ж) помещаются химические формулы веществ, вступивших в реакцию (реагентов), справа — форму­лы образовавшихся веществ (продуктов реакции). Это уравнение показывает реакцию кислорода и водорода с образованием воды. В обеих сторонах уравнения содержится одинаковое количество атомов. Между реагентами и продуктами ставится стрелка или знак равенства. Если присутствует катализатор, он обозначается над стрелкой. В уравнении также особыми символами может быть указано агрегатное состояние веществ — газ, жидкость, твердое вещество, растворенное вещество (см. статью "Твердые тела, жидкости и газы"). По закону сохранения массы обе части уравнения должны содержать одно и то же число атомов.

Классификация химических реакций

Существует большое количество признаков, по которым можно классифицировать химические реакции.

1 .По наличию границы раздела фаз все химические реакции подразделяются на гомогенные и гетерогенные.

Химическая реакция, протекающая в пределах одной фазы, называется гомогенной химической реакцией. Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной химической реакцией. В многостадийной химической реакции некоторые стадии могут быть гомогенными, а другие — гетерогенными. Такие реакции называются гомогенно-гетерогенными.

В зависимости числа фаз, которые образуют исходные вещества и продукты реакции, химические процессы могут быть гомофазными (исходные вещества и продукты находятся в пределах одной фазы) и гетерофазными (исходные вещества и продукты образуют несколько фаз). Гомо- и гетерофазность реакции не связана с тем, является ли реакция гомо- или гетерогенно[. Поэтому можно выделить четыре типа процессов:

Гомогенные реакции (гомофазные). В реакциях такого типа реакционная смесь является гомогенной, а реагенты и продукты принадлежат одной и той же фазе. Примером таких реакций могут служить реакции ионного обмена, например, нейтрализация кислоты и щелочи в растворе:

NaOH(раств.) + HCl(раств.) → NaCl(раств.) + H₂O(ж.)

Гетерогенные гомофазные реакции. Компоненты находятся в пределах одной фазы, однако реакция протекает на границе раздела фаз, например, на поверхности катализатора. Примером может быть гидрирование этилена на никелевом катализаторе:

C₂H₄(газ) + H₂(газ) → C₂H₆(газ)

Гомогенные гетерофазные реакции. Реагенты и продукты в такой реакции существуют в пределах нескольких фаз, однако реакция протекает в одной фазе. Так может проходить окисление углеводородов в жидкой фазе газообразным кислородом.

Гетерогенные гетерофазные реакции. В этом случае реагенты находятся в разном фазовом состоянии, продукты реакции также могут находиться в любом фазовом состоянии. Реакционный процесс протекает на границе раздела фаз. Примером может служить реакция солей угольной кислоты (карбонатов) с кислотами Бренстеда:

MgCO₃(тв.) + 2HCl(раств.) → MgCl₂(раств.) + CO₂(газ) + H₂O(ж.)