化学反应的规律
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我们知道 , 化学是研究物质的 , 物质是在不断运动 , 不断变化的 , 它们的变化是有规律可循的 , 为了让同学们掌握这些规律 , 笔者特将无机反应的有关规律归纳小结 , 供参考 。
一、无机反应的总规律
1.任何物质之间的反应总是由不稳定物质尽可能朝着生成稳定物质的方向进行 , 化学反应在断键过程中 , 总是键能小的键断裂并转变成键能大的键 , 这一规律是能量最低原理的结果 , 例如:
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,
Cl2不能在自然界稳定存在 , 而N2是自然界稳定存在的物质 ,
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,
Si-O键键能<Si-F键键能 。
2.物质间化学反应的难易、快慢总是遵循同一性质相差最大的规律 , 即反应的两种物质 , 某一性质相差越大 , 反应越剧烈 , 反应速率越快 , 反应越容易进行 , 生成的化合物越稳定 , 同一性质相差越小 , 反应必然越缓慢 , 甚至不反应 。
例如:酸性氧化物(或碱性氧化物)与同一碱性(或酸性)氧化物化合时 , 反应总是随着酸性氧化物的“酸性”(或碱性氧化物的“碱性”)增强而加剧或加快 。
Na2O+SO3=Na2SO4(剧烈化合)
Na2O+SO2=Na2SO3(迅速化合)
Na2O+CO2=Na2CO3(较快化合)
Na2O+SiO2=Na2SiO3(缓慢化合)
由于SO3、SO2、CO2、SiO2“酸性”逐渐减弱 , 所以反应的剧烈程度随着酸性的降低而减弱 。
二、复分解反应的规律
复分解反应总是自发地向着体系中自由移动的离子数目减少的方向进行 , 其实质是离子间的反应 。
1.生成难溶性物质 , 例如:
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
其离子数目由6mol减少到4mol 。
2.生成易挥发的物质 , 例如:
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
离子数目由2mol减少到1mol 。
3.生成难电离的物质 , 例如:
HCl+NaAc=HAc+NaCl
自由移动的离子数目也减少了 。
三、分解反应的规律
1.含有共价键的离子化合物分解时 , 一般总是共价键处先断裂而分解 , 而不是离子键处先断裂 , 例如:
2NaNO3=(△)2NaNO2+O2↑
2.同一元素不同价态的含氧酸盐 , 元素化合价越高 , 其对应含氧酸盐越不易分解 。
如:KClO4、KClO3、KClO2其分解温度依次为482℃、261℃、200℃ 。
3.同一元素不同价态的无氧酸盐 , 元素化合价越高越容易分解 。
如:FeCl3、FeCl2的分解温度分别为315℃、674℃ 。
4.同一种元素形成的含氧酸、酸式盐、正盐 , 其分解由难到易的顺序为正盐、酸式盐、酸 , 如:Na2CO3、NaHCO3、H2CO3的热稳定性依次减弱 。
5.同一含氧酸根与同一主族金属离子形成的盐 , 从上到下越不易分解 。
如碱金属的碳酸盐:
BeCO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3其热分解温度分别为:
100℃、350℃、825℃、1350℃、1450℃ 。
6.同一含氧根与不同族金属离子形成的盐的热稳定性为:
碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐 。
如:K2CO3、CaCO3、ZnCO3、(NH4)2CO3热分解温度分别为:
1800℃、825℃、300℃、58℃ 。
7.同一元素有不同价态的含氧酸或氢氧化物 , 元素化合价越低 , 越容易分解 。
如:HClO4、HClO3、HClO2、HClO其热稳定性逐渐减弱 。
8.酸越易分解 , 其盐也易分解 , 酸越稳定 , 其盐也稳定 。
如:H2CO3、HNO3、H2SO3易分解 , 其相应的碳酸盐、硝酸盐、亚硫酸盐也易分解 , 而硫酸、磷酸很稳定 , 其对应的硫酸盐、磷酸盐也很稳定 , 不易分解 。
9.金属氢氧化物碱性越强 , 越难分解 。
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