普通化学/化学反应类型

有用提示！
	合成反应总是产生一种产物。逆转合成反应将得到分解反应。

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封面 · 引言 · v • d • e
单元: 物质的性质 · 原子结构 · 化合物和键合 · 反应 · 溶液 · 物质的相 · 平衡 · 动力学 · 热力学 · 元素
附录: 元素周期表 · 单位 · 常数 · 方程 · 标准还原电位 · 元素及其性质表

合成反应的一般形式为 A + B → AB。合成反应“将事物组合在一起”。

$2{\hbox{H}}_{2(g)}+{\hbox{O}}_{2(g)}\to 2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}$	这是合成反应最著名的例子——通过氢气和氧气的燃烧形成水。
$2{\hbox{Na}}_{(s)}+{\hbox{Cl}}_{2(g)}\to 2{\hbox{NaCl}}_{(s)}$	合成反应的另一个例子是氯化钠（食盐）的形成。

由于钠金属和氯气的反应性非常高，因此该反应会释放大量的热量和光能。回想一下，原子在变得稳定时会释放能量，并且在确定为什么该反应具有如此有利的特征时，请考虑八隅体规则。

分解反应

这些与合成反应相同，格式为 AB → A + B。分解反应“将事物分解”。就像合成反应只能形成一种产物一样，分解反应只能从一种反应物开始。不稳定的化合物会在没有外部帮助的情况下迅速分解。它们还有助于其他原子更好地分解。

$2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}{\xrightarrow {electricity}}2{\hbox{H}}_{2(g)}+{\hbox{O}}_{2(g)}$	一个例子是水的电解（将水通过电流）形成氢气和氧气。
$2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{2(l)}\to 2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{O}}_{2(g)}$	过氧化氢由于略有不稳定，会缓慢分解成水和氧气。该过程被光能加速，因此过氧化氢通常储存在黑暗的容器中以减缓分解速度。
${\hbox{H}}_{2}{\hbox{CO}}_{3(aq)}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{C}}{\hbox{O}}_{2(g)}$	碳酸是溶解在苏打水中的碳酸化合物。它会分解成二氧化碳和水，这就是为什么开瓶的饮料会失去泡沫的原因。

单置换反应

单置换反应，也称为单取代反应，是指一种元素取代化合物中另一种元素的反应。反应物始终是纯元素，例如纯锌金属或氢气与含水化合物。当发生置换反应时，会生成新的含水化合物和不同的纯元素作为产物。其格式为 AB + C → AC + B。单置换反应将盐酸添加到锌中会导致气体冒泡

{\hbox{Zn}}_{(s)}+2{\hbox{HCl}}_{(aq)}\to {\hbox{ZnCl}}_{2(aq)}+{\hbox{H}}_{2(g)}

双置换反应

在这些反应中，两个化合物交换成分，格式为 AB + CD → AD + CB

这也称为“交换”。以下是示例：

1.) HCl + NaOH ---->NaCl + H2O

沉淀反应

维基百科在 沉淀反应（化学） 中提供了相关信息。

当离子物质从溶液中析出并形成不溶性（或微溶性）固体时，就会发生沉淀反应。从溶液中析出的固体称为沉淀。当两种可溶性盐（离子化合物）混合并形成一种不溶性盐时，就会发生这种情况，即沉淀。

${\hbox{2Pb}}({\hbox{NO}}_{3})_{2(aq)}{\xrightarrow[{}]{\Delta }}{\hbox{2PbO}}_{(s)}+4{\hbox{NO}}_{2(aq)}+{O}_{2(g)}$	例如，硝酸铅与碘化钾混合，会形成鲜黄色的碘化铅沉淀。
${\hbox{Pb}}_{(aq)}^{2+}+2{\hbox{NO}}_{3(aq)}^{-}+2{\hbox{K}}_{(aq)}^{+}+2{\hbox{I}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{PbI}}_{2(s)}+2{\hbox{K}}_{(aq)}^{+}+2{\hbox{NO}}_{3(aq)}^{-}$	请注意，碘化铅以固体的形式形成。之前的方程式是以分子式表示的，这不是描述反应的最佳方式。每个元素实际上都以单个离子的形式存在于溶液中，而不是彼此键合（如碘化钾晶体）。如果我们将上述反应写成离子方程式，我们就能更好地了解实际发生的反应。
${\hbox{Pb}}_{(aq)}^{2+}+2{\hbox{I}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{PbI}}_{2(s)}$	请注意方程式两侧的相同项。这些称为旁观离子，因为它们不参与反应。它们可以忽略，并写出净离子方程式。

在溶液中，存在铅离子和碘离子。由于碘化铅不溶于水，它们会自发结晶并形成沉淀。

酸碱中和反应

简单来说，酸是指可以失去 H⁺ 离子（即质子）的物质，而碱是指可以接受质子的物质。当等量的酸和碱反应时，它们会中和彼此，形成酸性或碱性不那么强的物质。

${\hbox{HCl}}_{(aq)}+{\hbox{NaOH}}_{(aq)}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{NaCl}}_{(aq)}$	例如，当盐酸和氢氧化钠反应时，它们会生成水和氯化钠（食盐）。
${\hbox{H}}_{(aq)}^{+}+{\hbox{OH}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}$	同样地，如果我们写出一个净离子方程式，我们可以更清楚地了解发生了什么。

酸碱反应通常发生在水溶液中，但它们也可以发生在气态。酸和碱将在酸和碱部分中进行更详细的讨论。

燃烧

燃烧，更广为人知的是燃烧，是物质与氧气的结合。产物是二氧化碳、水以及其他可能的废物。燃烧反应会释放大量的热量。C₃H₈，更广为人知的是丙烷，会发生燃烧。平衡方程式为

{\hbox{C}}_{3}{\hbox{H}}_{8}+5{\hbox{O}}_{2}\to 3{\hbox{CO}}_{2}+4{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}

燃烧类似于分解反应，只是需要氧气和热量才能发生。如果没有足够的氧气，反应可能不会发生。有时，在氧气有限的情况下，反应会发生，但会产生一氧化碳 (CO) 甚至烟灰。在这种情况下，它被称为不完全燃烧。如果燃烧的物质含有除氢和氧之外的原子，那么也会形成废物。煤炭被用于供暖和能源，它含有硫。因此，会释放二氧化硫，这是一种污染物。硫含量较低的煤炭更受欢迎，但更昂贵，因为它会释放更少的硫基污染物。

有机反应

有机反应发生在有机分子（含有碳和氢的分子）之间。由于有机分子的数量几乎无限，有机反应的范围非常大。然而，许多有机分子的特性是由官能团决定的——这些是能够以可预测的方式反应的原子的小基团。

有机反应中的另一个关键概念是路易斯碱性。有机分子的部分可以是亲电的（亲电子的）或亲核的（核心的，或亲正电子的）。亲核区域具有过量的电子——它们充当路易斯碱——而亲电区域缺乏电子并充当路易斯酸。亲核区和亲电区相互吸引并反应。有机反应超出了本书的范围，将在有机化学中更详细地介绍。然而，大多数有机物质都可以发生取代反应和燃烧反应，正如您已经了解的那样。

氧化还原

氧化还原是还原/氧化反应的缩写。这正是氧化还原反应中发生的事情，一种物质被还原，而另一种物质被氧化。还原涉及电子增益，而氧化涉及电子损失，因此氧化还原反应是电子在物质之间转移的反应。“燃烧”（燃烧意味着被氧化）的东西的反应是氧化还原反应的例子，然而，氧化反应也发生在溶液中，这非常有用，并构成了电化学的基础。

氧化还原反应通常写成两个半反应，分别显示还原和氧化过程。这些半反应是平衡的（通过将每个半反应乘以一个系数）并加在一起形成完整的方程式。当镁在氧气中燃烧时，它会失去电子（被氧化）。相反，氧气从镁中获得电子（被还原）。

{\begin{matrix}{\hbox{Mg}}&\to &{\hbox{Mg}}^{2+}+2e^{-}&\times 2\\{\hbox{O}}_{2}+4e^{-}&\to &2{\hbox{O}}^{2-}&\times 1\\2{\hbox{Mg}}+{\hbox{O}}_{2}+4e^{-}&\to &2{\hbox{MgO}}+4e^{-}&\ \\\end{matrix}}

氧化还原反应将在氧化还原部分中进行更详细的讨论。