普通化學/化學反應型別

有用提示！
	合成反應總是產生一種產物。逆轉合成反應將得到分解反應。

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封面 · 引言 · v • d • e
單元: 物質的性質 · 原子結構 · 化合物和鍵合 · 反應 · 溶液 · 物質的相 · 平衡 · 動力學 · 熱力學 · 元素
附錄: 元素週期表 · 單位 · 常數 · 方程 · 標準還原電位 · 元素及其性質表

合成反應的一般形式為 A + B → AB。合成反應“將事物組合在一起”。

$2{\hbox{H}}_{2(g)}+{\hbox{O}}_{2(g)}\to 2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}$	這是合成反應最著名的例子——透過氫氣和氧氣的燃燒形成水。
$2{\hbox{Na}}_{(s)}+{\hbox{Cl}}_{2(g)}\to 2{\hbox{NaCl}}_{(s)}$	合成反應的另一個例子是氯化鈉（食鹽）的形成。

由於鈉金屬和氯氣的反應性非常高，因此該反應會釋放大量的熱量和光能。回想一下，原子在變得穩定時會釋放能量，並且在確定為什麼該反應具有如此有利的特徵時，請考慮八隅體規則。

分解反應

這些與合成反應相同，格式為 AB → A + B。分解反應“將事物分解”。就像合成反應只能形成一種產物一樣，分解反應只能從一種反應物開始。不穩定的化合物會在沒有外部幫助的情況下迅速分解。它們還有助於其他原子更好地分解。

$2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}{\xrightarrow {electricity}}2{\hbox{H}}_{2(g)}+{\hbox{O}}_{2(g)}$	一個例子是水的電解（將水透過電流）形成氫氣和氧氣。
$2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{2(l)}\to 2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{O}}_{2(g)}$	過氧化氫由於略有不穩定，會緩慢分解成水和氧氣。該過程被光能加速，因此過氧化氫通常儲存在黑暗的容器中以減緩分解速度。
${\hbox{H}}_{2}{\hbox{CO}}_{3(aq)}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{C}}{\hbox{O}}_{2(g)}$	碳酸是溶解在蘇打水中的碳酸化合物。它會分解成二氧化碳和水，這就是為什麼開瓶的飲料會失去泡沫的原因。

單置換反應

單置換反應，也稱為單取代反應，是指一種元素取代化合物中另一種元素的反應。反應物始終是純元素，例如純鋅金屬或氫氣與含水化合物。當發生置換反應時，會生成新的含水化合物和不同的純元素作為產物。其格式為 AB + C → AC + B。單置換反應將鹽酸新增到鋅中會導致氣體冒泡

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

雙置換反應

在這些反應中，兩個化合物交換成分，格式為 AB + CD → AD + CB

這也稱為“交換”。以下是示例：

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

沉澱反應

維基百科在 沉澱反應（化學） 中提供了相關資訊。

當離子物質從溶液中析出並形成不溶性（或微溶性）固體時，就會發生沉澱反應。從溶液中析出的固體稱為沉澱。當兩種可溶性鹽（離子化合物）混合並形成一種不溶性鹽時，就會發生這種情況，即沉澱。

${\hbox{2Pb}}({\hbox{NO}}_{3})_{2(aq)}{\xrightarrow[{}]{\Delta }}{\hbox{2PbO}}_{(s)}+4{\hbox{NO}}_{2(aq)}+{O}_{2(g)}$	例如，硝酸鉛與碘化鉀混合，會形成鮮黃色的碘化鉛沉澱。
${\hbox{Pb}}_{(aq)}^{2+}+2{\hbox{NO}}_{3(aq)}^{-}+2{\hbox{K}}_{(aq)}^{+}+2{\hbox{I}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{PbI}}_{2(s)}+2{\hbox{K}}_{(aq)}^{+}+2{\hbox{NO}}_{3(aq)}^{-}$	請注意，碘化鉛以固體的形式形成。之前的方程式是以分子式表示的，這不是描述反應的最佳方式。每個元素實際上都以單個離子的形式存在於溶液中，而不是彼此鍵合（如碘化鉀晶體）。如果我們將上述反應寫成離子方程式，我們就能更好地瞭解實際發生的反應。
${\hbox{Pb}}_{(aq)}^{2+}+2{\hbox{I}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{PbI}}_{2(s)}$	請注意方程式兩側的相同項。這些稱為旁觀離子，因為它們不參與反應。它們可以忽略，並寫出淨離子方程式。

在溶液中，存在鉛離子和碘離子。由於碘化鉛不溶於水，它們會自發結晶並形成沉澱。

酸鹼中和反應

簡單來說，酸是指可以失去 H⁺ 離子（即質子）的物質，而鹼是指可以接受質子的物質。當等量的酸和鹼反應時，它們會中和彼此，形成酸性或鹼性不那麼強的物質。

${\hbox{HCl}}_{(aq)}+{\hbox{NaOH}}_{(aq)}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}+{\hbox{NaCl}}_{(aq)}$	例如，當鹽酸和氫氧化鈉反應時，它們會生成水和氯化鈉（食鹽）。
${\hbox{H}}_{(aq)}^{+}+{\hbox{OH}}_{(aq)}^{-}\to {\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}$	同樣地，如果我們寫出一個淨離子方程式，我們可以更清楚地瞭解發生了什麼。

酸鹼反應通常發生在水溶液中，但它們也可以發生在氣態。酸和鹼將在酸和鹼部分中進行更詳細的討論。

燃燒

燃燒，更廣為人知的是燃燒，是物質與氧氣的結合。產物是二氧化碳、水以及其他可能的廢物。燃燒反應會釋放大量的熱量。C₃H₈，更廣為人知的是丙烷，會發生燃燒。平衡方程式為

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

燃燒類似於分解反應，只是需要氧氣和熱量才能發生。如果沒有足夠的氧氣，反應可能不會發生。有時，在氧氣有限的情況下，反應會發生，但會產生一氧化碳 (CO) 甚至菸灰。在這種情況下，它被稱為不完全燃燒。如果燃燒的物質含有除氫和氧之外的原子，那麼也會形成廢物。煤炭被用於供暖和能源，它含有硫。因此，會釋放二氧化硫，這是一種汙染物。硫含量較低的煤炭更受歡迎，但更昂貴，因為它會釋放更少的硫基汙染物。

有機反應

有機反應發生在有機分子（含有碳和氫的分子）之間。由於有機分子的數量幾乎無限，有機反應的範圍非常大。然而，許多有機分子的特性是由官能團決定的——這些是能夠以可預測的方式反應的原子的小基團。

有機反應中的另一個關鍵概念是路易斯鹼性。有機分子的部分可以是親電的（親電子的）或親核的（核心的，或親正電子的）。親核區域具有過量的電子——它們充當路易斯鹼——而親電區域缺乏電子並充當路易斯酸。親核區和親電區相互吸引並反應。有機反應超出了本書的範圍，將在有機化學中更詳細地介紹。然而，大多數有機物質都可以發生取代反應和燃燒反應，正如您已經瞭解的那樣。

氧化還原

氧化還原是還原/氧化反應的縮寫。這正是氧化還原反應中發生的事情，一種物質被還原，而另一種物質被氧化。還原涉及電子增益，而氧化涉及電子損失，因此氧化還原反應是電子在物質之間轉移的反應。“燃燒”（燃燒意味著被氧化）的東西的反應是氧化還原反應的例子，然而，氧化反應也發生在溶液中，這非常有用，並構成了電化學的基礎。

氧化還原反應通常寫成兩個半反應，分別顯示還原和氧化過程。這些半反應是平衡的（透過將每個半反應乘以一個係數）並加在一起形成完整的方程式。當鎂在氧氣中燃燒時，它會失去電子（被氧化）。相反，氧氣從鎂中獲得電子（被還原）。

{\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}}

氧化還原反應將在氧化還原部分中進行更詳細的討論。