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化合反應(yīng)
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化合反應(yīng)(combination reaction)是指由兩種或兩種以上的物質(zhì)結(jié)合而生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。在判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否是化合反應(yīng)時(shí),主要看反應(yīng)物是不是兩種或多種,而生成物則僅僅是一種。

根據(jù)反應(yīng)物是單質(zhì)或化合物,可將化合反應(yīng)分為單質(zhì)與單質(zhì)、單質(zhì)與化合物、化合物與化合物間的反應(yīng)。常見(jiàn)的化合反應(yīng)有單質(zhì)與氧的反應(yīng);單質(zhì)與氫的反應(yīng);金屬與非金屬的反應(yīng);可溶性氧化物與水的反應(yīng);酸性氧化物與堿性氧化物的反應(yīng)以及多物質(zhì)間的反應(yīng)。

日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中眾多反應(yīng)屬于化合反應(yīng),比如,日常生活中用木碳作為燃料時(shí),碳和氧的反應(yīng),以及用二氧化碳與水化合制取碳酸飲料等。在石化能源領(lǐng)域的化合反應(yīng)如燃料電池中氫與氧的反應(yīng);化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域,例如,氮肥硝酸銨的生產(chǎn),氧化鈣消化,化學(xué)氣相沉積以及橡膠的生產(chǎn);在水凈化過(guò)程中,也存在化合反應(yīng)。

定義

基本定義

化合反應(yīng)是指由兩種或兩種以上的物質(zhì)結(jié)合而生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。化合反應(yīng)沒(méi)有特定的反應(yīng)數(shù)目,兩種反應(yīng)物比較常見(jiàn),此外,還有三種及以上反應(yīng)物參與的反應(yīng)。其通式為

由于反應(yīng)物成鍵時(shí)會(huì)釋放能量,所以化合反應(yīng)通常是放熱的。例如,燃燒放熱碳和氧氣反應(yīng)

但是,并不是所有的化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。例如,碳和二氧化碳在高溫下生成一氧化碳就是吸熱反應(yīng)

判別

化合反應(yīng)是一類非常普遍,同時(shí)又是十分重要的化學(xué)反應(yīng)。它的基本特點(diǎn)是兩種或多種物質(zhì)互相結(jié)合,而形成一種產(chǎn)物。在判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否是化合反應(yīng)時(shí),主要看反應(yīng)物是不是兩種或多種,而生成物則僅僅是一種。例如:就是化合反應(yīng)。

,該反應(yīng)的反應(yīng)物雖然達(dá)三種之多,但反應(yīng)后的生成物則是兩種而不是一種,所以,它不是化合反應(yīng)。

化合反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)沒(méi)有必然聯(lián)系,物質(zhì)跟氧氣發(fā)生的氧化反應(yīng),有的是化合反應(yīng),如磷在氧氣中燃燒,生成的物質(zhì)只有一種;有的不是化合反應(yīng),如蠟燭在氧氣中燃燒,生成的物質(zhì)不止一種。在化合反應(yīng)中,有的是氧化反應(yīng),如鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵;有的不是氧化反應(yīng),如氧化鈣和水化合生成氫氧化鈣;只有那些跟氧反應(yīng)而且生成的物質(zhì)只有一種的,才既是化合反應(yīng),又是氧化反應(yīng)。

分類

根據(jù)反應(yīng)物是單質(zhì)或化合物,可以把化合反應(yīng)分為以下幾種類型:

單質(zhì)與單質(zhì)間的反應(yīng):例如,銅與燃燒生成氯化銅

單質(zhì)與化合物間的反應(yīng):例如,氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成三氯化鐵

化合物與化合物間的反應(yīng):氨水二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫氨。

常見(jiàn)反應(yīng)

單質(zhì)和氧的反應(yīng)

氧是一種化學(xué)活動(dòng)性較強(qiáng)的非金屬元素,它和絕大多數(shù)的金屬和非金屬元素都能化合,而生成相應(yīng)的氧化物

氧與非金屬:例如,碳燃燒生成二氧化碳。

氧與金屬:例如,氧氣生成氧化鈉

單質(zhì)和氫的反應(yīng)

氫是一種化學(xué)活動(dòng)性較強(qiáng)的元素,也能和許多單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。它不僅易和許多非金屬單質(zhì)直接化合生成相應(yīng)的氣態(tài)氫化物,而且還能和一些活動(dòng)性強(qiáng)的金屬元素(如鋰、鈉、鉀、鎂、鈣等)直接化合生成相應(yīng)的金屬氫化物

氫與非金屬單質(zhì):例如,氫氣氯氣在光照或點(diǎn)燃的情況下可發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氯化氫氣體。

氫氣與金屬單質(zhì):例如,氫氣與鎂在高溫催化下可生成二氫化鎂

金屬與鹵素反應(yīng)

許多金屬能與非金屬、氯、等直接化合成無(wú)氧酸鹽。如金屬與氟生成氟化鋇

可溶性氧化物和水反應(yīng)

凡是可溶性或微溶性的氧化物都能和水化合,生成相對(duì)應(yīng)的水化物。如果是可溶或微溶于水的堿性氧化物和水直接化合后,生成的對(duì)應(yīng)的水化物就是堿;如是可溶性的酸性氧化物和水化合,生成的對(duì)應(yīng)的水化物則是含氧酸

堿性氧化物與水反應(yīng):例如,氧化鈣(生石灰)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣(熟石灰)。

酸性氧化物與水反應(yīng):例如,二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸

酸性氧化物和堿性氧化物

大多數(shù)酸性氧化物與堿性氧化物之間可以反應(yīng)生成含氧酸鹽。其中堿性氧化物對(duì)應(yīng)的堿堿性越強(qiáng),酸性氧化物對(duì)應(yīng)的酸酸性越強(qiáng),兩者越容易發(fā)生反應(yīng)。例如,二氧化硅氧化鈣反應(yīng)生成硅酸鈣

多物質(zhì)間的反應(yīng)

例如,碳酸鈣與二氧化碳的水溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈣

應(yīng)用領(lǐng)域

石化能源領(lǐng)域

燃料電池的燃料是氫,根據(jù)化合反應(yīng)定義,氫在燃料電池中和氧發(fā)生化合反應(yīng),從而產(chǎn)生電能給電動(dòng)機(jī)工作提供支持。

化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域

化學(xué)工業(yè)中存在很多化合反應(yīng),例如,氮肥硝酸銨的生產(chǎn)。根據(jù)化合反應(yīng)定義,在其生產(chǎn)過(guò)程中,硝酸反應(yīng)生成硝酸屬于化合反應(yīng):

又比如生石灰消化(又稱熟化),制得氫氧化鈣

化學(xué)氣相沉積是一種材料表面改性技術(shù),它是在不改變基體材料的成分和不削弱基體材料強(qiáng)度的條件下,賦予材料表面特殊的性能,滿足工程的需要。?它主要通過(guò)揮發(fā)物氣體分解或化合反應(yīng)后在基體材料的表面沉積成膜,這種膜強(qiáng)化技術(shù)選用的基材廣泛、適用面廣。將化學(xué)氣相沉積技術(shù)嫁接到催化劑制備工藝中,?能獲得性能優(yōu)良的催化劑。

十九世紀(jì)三十年代,在研究橡膠的生產(chǎn)時(shí),人們將苯乙烯丁二烯混合在一起進(jìn)行化合反應(yīng),得到首個(gè)完全的合成橡膠

水處理

在水處理中也存在化合反應(yīng),如鍋爐水處理中常發(fā)生的化合反應(yīng)有:鐵氧化生成鐵銹以及生石灰加水生成氫氧化鈣等。在水凈化過(guò)程中,會(huì)發(fā)生化合反應(yīng)、酸堿反應(yīng)等,并通過(guò)吸附、凝聚等作用使污染物質(zhì)濃度降低。

日常生活

日常生活中也常存在化合反應(yīng)。比如,日常生活中用木碳作為燃料時(shí),碳和氧就發(fā)生了化合反應(yīng);放鞭炮時(shí),鞭炮中的碳、可與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成一氧化碳、二氧化硫。 又如,用二氧化碳與水化合制取碳酸飲料。此外,人們平時(shí)做豆豉時(shí),就是利用大豆所含有機(jī)酸脂肪酸與發(fā)酵產(chǎn)生的醇類發(fā)生化合反應(yīng)生成類,產(chǎn)生豆豉的酯香。

參考資料 >

化合反應(yīng).術(shù)語(yǔ)在線.2024-01-15

化合反應(yīng).中國(guó)大百科全書(shū).2024-01-16

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