Cheminė reakcija – tai pradinės medžiagos (reagento) transformacija į kitą, kurioje atomų branduoliai lieka nepakitę, tačiau vyksta elektronų ir branduolių persiskirstymo procesas. Dėl tokios reakcijos nekinta ne tik atomų branduolių skaičius, bet ir cheminių elementų izotopinė sudėtis.
Cheminių reakcijų ypatybės
Reakcijos vyksta arba maišant ar fiziškai kontaktuojant reagentus, arba savaime, arba pakeliant temperatūrą, arba naudojant katalizatorius, arba veikiant šviesai ir pan.
Cheminiai procesai, vykstantys medžiagoje, labai skiriasi nuo fizikinių procesų ir branduolinių virsmų. Fizinis procesas reiškia kompozicijos išsaugojimą, tačiau gali keistis agregacijos forma ar būsena. Cheminės reakcijos rezultatas – nauja medžiaga, turinti ypatingų savybių, kurios gerokai skiriasi nuo reagentų. Tačiau verta paminėti, kad vykstant cheminiams procesams naujų elementų atomai niekada nesusidaro: taip yra dėl to, kad visos transformacijos vyksta tik elektronų apvalkale, o nepaveikti šerdį. Branduolinės reakcijos keičia visų šiame procese dalyvaujančių elementų branduolio atomus, o tai yra naujų atomų susidarymo priežastis.
Cheminių reakcijų naudojimas
Cheminės reakcijos padeda gauti beveik bet kokią medžiagą, kurios gamtoje galima rasti ribotais kiekiais arba visai neaptikti. Cheminių procesų pagalba galima susintetinti naujas, nežinomas medžiagas, kurios gali būti naudingos žmogui jo gyvenime.
Tačiau netinkamas ir neatsakingas poveikis aplinkai ir visiems natūraliems procesams naudojant chemines medžiagas gali smarkiai sutrikdyti esamus gamtos ciklus, todėl aplinkos problema iškeliama į pirmą vietą ir verčia susimąstyti apie racionalų gamtos išteklių naudojimą ir tausojimą. aplinkos.
Cheminių reakcijų klasifikacija
Yra daug skirtingų cheminių reakcijų grupių: pagal fazių ribų buvimą, oksidacijos laipsnio pokyčius, terminį efektą, reagentų virsmo tipą, srauto kryptį, katalizatoriaus dalyvavimą ir spontaniškumo kriterijų..
Šiame straipsnyje nagrinėsime tik grupę srauto kryptimi.
Cheminės reakcijos srauto kryptimi
Yra dviejų tipų cheminės reakcijos – negrįžtamos ir grįžtamosios. Negrįžtamos cheminės reakcijos yra tos, kurios vyksta tik viena kryptimi ir baigiasikuri yra reagentų pavertimas reakcijos produktais. Tai apima degimą ir reakcijas, kurias lydi dujų arba nuosėdų susidarymas, kitaip tariant, tas, kurios vyksta „iki galo“.
Grąžinamos – tai cheminės reakcijos, kurios vyksta vienu metu dviem kryptimis, priešingai viena kitai. Lygtyse, rodančiose grįžtamųjų reakcijų eigą, lygybės ženklas pakeičiamas rodyklėmis, nukreiptomis į skirtingas puses. Šis tipas skirstomas į tiesiogines ir atvirkštines reakcijas. Kadangi grįžtamosios reakcijos pradinės medžiagos sunaudojamos ir susidaro vienu metu, jos ne iki galo paverčiamos reakcijos produktu, todėl įprasta sakyti, kad grįžtamosios reakcijos nesibaigia. Grįžtamos reakcijos rezultatas yra reagentų ir reakcijos produktų mišinys.
Reagentų grįžtamosios (tiek tiesioginės, tiek atvirkštinės) sąveikos eigai gali turėti įtakos slėgis, reagentų koncentracija, temperatūra.
Reakcijos į priekį ir atgal greitis
Visų pirma, verta suprasti sąvokas. Cheminės reakcijos greitis – tai medžiagos kiekis, kuris patenka į reakciją arba jos metu susidaro per laiko vienetą tūrio vienetui.
Ar atvirkštinės reakcijos greitis priklauso nuo kokių nors veiksnių ir ar jį galima kaip nors pakeisti?
Galite. Yra penki pagrindiniai veiksniai, galintys pakeisti tiesioginių ir atvirkštinių reakcijų srauto greitį:
- medžiagos koncentracija,
- reagentų paviršiaus plotas,
- slėgis,
- katalizatoriaus buvimas arba nebuvimas,
- temperatūra.
Pagal apibrėžimą galite gauti formulę: ν=ΔС/Δt, kurioje ν – reakcijos greitis, ΔС – koncentracijos pokytis, Δt – reakcijos laikas. Jei reakcijos laiką imsime kaip pastovią reikšmę, tai paaiškėja, kad jos tekėjimo greičio pokytis yra tiesiogiai proporcingas reagentų koncentracijos pokyčiui. Taigi, mes nustatome, kad reakcijos greičio pokytis taip pat yra tiesiogiai proporcingas reagentų paviršiaus plotui dėl padidėjusio reaguojančių dalelių skaičiaus ir jų sąveikos. Temperatūros pokyčiai taip pat turi įtakos. Priklausomai nuo jo padidėjimo ar sumažėjimo, medžiagos dalelių susidūrimas arba didėja, arba mažėja, dėl to keičiasi tiesioginių ir atvirkštinių reakcijų srauto greitis.
Kokį poveikį slėgio pokytis turi reagentams? Slėgio pokyčiai turės įtakos reakcijos greičiui tik dujinėje aplinkoje. Dėl to greitis didės proporcingai slėgio pokyčiams.
Katalizatoriaus poveikis reakcijų eigai, įskaitant tiesiogines ir atvirkštines reakcijas, yra paslėptas katalizatoriaus apibrėžime, kurio pagrindinė funkcija yra toks pat reagentų sąveikos greičio padidėjimas.
