• Что такое химическая реакция?
• Физические и химические изменения в веществе
• Характеристики химической реакции
• Как представлена ​​химическая реакция?
• Типы и примеры химических реакций
• Важность химических реакций
• Скорость химической реакции

Мы объясняем, что такое химическая реакция, какие существуют типы, их скорость и другие характеристики. А также физические и химические изменения.

Химические реакции изменяют молекулярный состав веществ.

Что такое химическая реакция?

Химические реакции (также называемые химические изменения или химические явления) - термодинамические процессы превращения иметь значение. В этих реакциях участвуют двое или более. вещества (реагенты или реагенты), которые значительно изменяются в процессе и могут потреблять или выделять Энергия для производства двух или более веществ, называемых продукты.

Каждая химическая реакция подвергает вещество химическому превращению, изменяя его структуру и молекулярный состав (в отличие от Физические изменения которые влияют только на его форму или Агрегатное состояние). Химические изменения обычно производят новые вещества, отличные от тех, что были у нас вначале.

Химические реакции могут происходить спонтанно в природе (без вмешательства человека), или они также могут быть вызваны людьми в лаборатории в контролируемых условиях.

Многие из материалов, которые мы используем ежедневно, получают промышленным способом из более простых веществ, объединенных в одну или несколько химических реакций.

Физические и химические изменения в веществе

Физические изменения в материи - это те изменения, которые изменяют ее форму без изменения ее состава, то есть без изменения типа рассматриваемого вещества.

Эти изменения связаны с изменением агрегатного состояния вещества (твердый, жидкость, газообразный) и другие физические свойства (цвет, плотность, магнетизм, и т.д).

Физические изменения обычно обратимы, поскольку они изменяют форму или состояние вещества, но не его состав. Например, при кипячении Воды Мы можем превратить жидкость в газ, но полученный пар по-прежнему состоит из молекул воды. Если мы заморозим воду, она перейдет в твердое состояние, но химически останется прежним.

Химические изменения изменяют распределение и связывание атомы вещества, добиваясь того, что они соединяются по-разному, получая вещества, отличные от исходных, но всегда в одном и том же пропорцияПоскольку материю нельзя создать или разрушить, ее можно только преобразовать.

Например, если мы прореагируем с водой (H2O) и калием (K), мы получим два новых вещества: гидроксид калия (KOH) и водород (H2). Это реакция, при которой обычно выделяется много энергии, поэтому она очень опасна.

Характеристики химической реакции

Химические реакции обычно являются необратимыми процессами, то есть они включают образование или разрушение химические связи между молекулы реагентов, вызывая потерю или усиление энергии.

В химической реакции материя глубоко трансформируется, хотя иногда эту перегруппировку нельзя увидеть невооруженным глазом. Тем не менее, пропорции реагентов можно измерить, что определяется стехиометрией.

С другой стороны, химические реакции производят определенные продукты в зависимости от природы реагентов, а также от условий, в которых протекает реакция.

Еще одна важная проблема в химических реакциях - это скорость, с которой они происходят, поскольку контроль их скорости имеет важное значение для их использования в промышленность, медицина и др. В этом смысле есть методы увеличения или уменьшения скорости химической реакции.

Примером может служить использование катализаторов, веществ, увеличивающих скорость химических реакций. Эти вещества не принимают участия в реакциях, они только контролируют скорость, с которой они происходят. Существуют также вещества, называемые ингибиторами, которые используются таким же образом, но вызывают противоположный эффект, то есть замедляют реакции.

Как представлена ​​химическая реакция?

Химические реакции представлены химическими уравнениями, то есть формулы в котором описаны участвующие реагенты и полученные продукты, часто с указанием определенных условий, присущих реакции, таких как присутствие тепла, катализаторов, света и т. д.

Первое химическое уравнение в истории было составлено в 1615 году Жаном Бегином в одном из первых трактатов по химия, то Тироциний Chymicum. Сегодня они общего учения, и благодаря им мы можем более легко визуализировать происходящее при определенной реакции.

Общий способ представить химическое уравнение:

Где:

• А и В - реагенты.
• C и D - это продукты.
• к, б, c Y d - стехиометрические коэффициенты (числа, указывающие количество реагентов и продуктов), которые необходимо отрегулировать так, чтобы в реагентах и ​​продуктах было одинаковое количество каждого элемента. Таким образом выполняется Закон сохранения массы (который устанавливает, что масса он не создается и не разрушается, он только трансформируется).

В химической реакции атомы перестраиваются, образуя новые вещества.

Типы и примеры химических реакций

Химические реакции можно классифицировать по типу реагирующих веществ. На основании этого можно выделить неорганические химические реакции и органические химические реакции. Но сначала важно знать некоторые символы, которые используются для представления этих реакций через химические уравнения:

Неорганические реакции. Вовлекать неорганические соединения, и их можно классифицировать следующим образом:

• По типу трансформации.
  • Реакции синтеза или присоединения. Два вещества объединяются, чтобы получить другое вещество. Например:
    
  • Реакции разложения. Вещество распадается на простые компоненты, или одно вещество реагирует с другим и распадается на другие вещества, содержащие его компоненты. Например:
    
  • Реакции замещения или замещения. Соединение или элемент заменяет другой в соединении, заменяя его и оставляя свободным. Например:
    
  • Реакции двойного замещения. Два реагента обмениваются соединениями или химические элементы одновременно. Например:
    
• По типу и форме обмениваемой энергии.
  • Эндотермические реакции. Тепло поглощается, так что реакция может происходить. Например:
    
  • Экзотермические реакции. Когда происходит реакция, выделяется тепло. Например:
    
  • Эндолюминесцентные реакции. Нужный светлый чтобы реакция произошла. Например: фотосинтез.
    
  • Экзолюминесцентные реакции. Свет испускается, когда происходит реакция. Например:
    
  • Эндоэлектрические реакции. Нужный электроэнергия чтобы реакция произошла. Например:
    
  • Экзоэлектрические реакции. При возникновении реакции высвобождается или генерируется электрическая энергия. Например:
    

    

• По скорости реакции.
  • Медленные реакции Количество израсходованных реагентов и количество продуктов, образовавшихся за заданное время, очень мало. Например: окисление железа. Это медленная реакция, которую мы ежедневно наблюдаем у ржавых железных предметов. Если бы эта реакция не была медленной, в современном мире не было бы очень старых железных конструкций.
    
  • Быстрые реакции. Количество израсходованных реагентов и количество продуктов, образующихся за заданный промежуток времени, велико. Например: реакция натрия с водой - это реакция, которая не только быстро протекает, но и очень опасна.
    
• По типу задействованной частицы.
  • Реакции кислотно-щелочной. Переданы протоны (Н +). Например:
    
  • Окислительно-восстановительные реакции. Переданы электроны. В этом типе реакции мы должны смотреть на степень окисления участвующих элементов. Если степень окисления элемента увеличивается, он окисляется, если уменьшается, то уменьшается. Например: в этой реакции железо окисляется, а кобальт восстанавливается.
    
• По направлению реакции.
  • Обратимые реакции. Они идут в обе стороны, то есть продукты снова могут стать реагентами. Например:
    
  • Необратимые реакции. Они происходят только в одном смысле, то есть реагенты превращаются в продукты, и обратный процесс не может происходить. Например:
    

Органические реакции. Они включают в себя органические соединения, которые относятся к основе жизни. Их классификация зависит от типа органического соединения, поскольку каждая функциональная группа имеет ряд конкретных реакций. Например, алканы, алкены, алкины, спирты, кетоны, альдегиды, простые и сложные эфиры, нитрилы и т. д.

Некоторые примеры реакций органических соединений:

• Галогенирование алканов. Водород алкана заменяется соответствующим галогеном.
  
• Горение алканов. Алканы реагируют с кислородом с образованием углекислый газ и вода. Этот тип реакции высвобождает большое количество энергии.
  
• Галогенирование алкенов. Два атома водорода, присутствующие на атомах углерода, образующих двойную связь, заменяются.
  
• Гидрирование алкенов. К двойной связи добавляются два атома водорода, образуя соответствующий алкан. Эта реакция происходит в присутствии катализаторов, таких как платина, палладий или никель.
  

Важность химических реакций

И фотосинтез, и дыхание являются примерами химических реакций.

Химические реакции имеют фундаментальное значение для существования и понимания мира, каким мы его знаем. Изменения, которые имеют значение, претерпевают в естественных или антропогенных условиях (и которые часто приводят к образованию ценных материалов) - лишь один из примеров. Величайшим свидетельством важности химических реакций является сама жизнь во всех ее проявлениях.

Наличие живые существа всех видов возможна только благодаря реакционной способности материи, которая позволила первым клеточным формам жизни обмениваться энергией с окружающей их средой посредством метаболических путей, то есть посредством последовательностей химических реакций, которые давали больше полезной энергии, чем потребляли.

Например, в нашей повседневной жизни дыхание Он состоит из нескольких химических реакций, которые также присутствуют в фотосинтез принадлежащий растения.

Скорость химической реакции

Для протекания химических реакций требуется определенное время, которое зависит от природы реагентов и среды, в которой протекает реакция.

Факторы, влияющие на скорость химических реакций, обычно:

• Рост температуры Высокие температуры увеличивают скорость химических реакций.
• Повышенное давление. Повышение давления обычно увеличивает скорость химических реакций. Обычно это происходит, когда реагируют вещества, чувствительные к изменениям давления, например газы. В случае жидкостей и твердых тел изменения давления не вызывают значительных изменений скорости их реакций.
• Агрегационное состояние, в котором находятся реагенты. Твердые вещества, как правило, реагируют медленнее, чем жидкости или газы, хотя скорость также будет зависеть от реакционной способности каждого вещества.
• Использование катализаторов (веществ, которые используются для увеличения скорости химических реакций). Эти вещества не принимают участия в реакциях, они только контролируют скорость, с которой они происходят. Существуют также вещества, называемые ингибиторами, которые используются таким же образом, но вызывают противоположный эффект, то есть замедляют реакции.
• Световая энергия (Свет). Некоторые химические реакции ускоряются, когда на них попадает свет.
• Концентрация реагента. Большинство химических реакций протекают быстрее, если они имеют высокую концентрацию реагентов.