A kémiai reakció természetes folyamat, amely mindig változásokat eredményez kémiai vegyületek. A kiindulási vegyületeket vagy a reakcióban részt vevő vegyületeket reagenseknek nevezzük.
A kémiai reakciókat általában kémiai változás jellemzi, és egy vagy több olyan terméket eredményeznek, amelyek általában más tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a reagensek. Íme egy példa egy kémiai reakcióra:
A fenti kémiai reakció egy molekula (CO2), amely egy szénatomból (C) és két oxigénatomból (O) plusz egy szénatomból (C) 2 szénmonoxid (CO) atomot képez.
Ezeknek a szimbólumoknak a kombinációját nevezzük Kémiai egyenletek. A nyíl bal oldalán található anyagokat reakciónként (CO2) és C-nek, a nyíl után pedig reakciótermékeknek, nevezetesen CO-nak nevezzük.
A kémiai reakció jellemzői
A való világban a kémiai reakciókat nagyon könnyű megtalálni, például papír elégetésekor. A kezdeti papír továbbra is fehér lap, miután tűzzel égették el, a színes papír megég.
Különben is, amikor vizet forralunk. A következő folyékony víz gázzá és vízgőzzé válik, miután a tűzhelyre helyezett fazékba forralják.
Ezek az események a valódi kémiai reakció jellemzői. A termék képződéséhez azonban nagyon nehéz meglátni az eredményt. A kémiai reakció jellemzői:
1. Elszíneződés
A kémiai molekulák / vegyületek képesek elnyelni a színt és az anyagtól függően színt bocsátani. Ezt a képességet egy esemény is befolyásolhatja.
Például: A túlságosan sokáig szabad helyen és nedves állapotban maradt vasreaktánsok rozsdásodnak (barnássárga).
2. Hőmérsékletváltozások
A kémiai molekuláknak / vegyületeknek belső energiájuk kémiai kötések formájában van. Ezek a kötések energiát igényelnek, vagy energiát szabadíthatnak fel.
Sok kötés kialakulásakor az energia felszabadul a hőmérséklet növekedésével. Például: PB-gáz elégetése a tűzhelyen
3. A gázbuborékok megjelenése
A kémiai reakciókban lévő gázok a melegítés következtében fordulhatnak elő.
Például: A tésztában lévő szódabikarbóna molekulák / vegyületek melegítéskor gázt szabadítanak fel, így a torta kitágul.
4.Hangerő módosítása
Amikor egy kémiai reakcióból származó termékek képződnek, ez azt jelenti, hogy a reagens térfogata csökken. Például: A tó vizének mennyisége a nyár folyamán csökken.
5. Kialakult üledék
A csapadék két oldat közötti maradék kémiai reakció, amely szilárdtá válik. Ez az anyag azért fordulhat elő, mert az oldat túl telített.
Például: Ezüst-nitrát-oldatot (AgNO3) adunk kálium-kloridot (KCl) tartalmazó oldathoz, fehér ezüst-klorid-csapadék képződik.
6. Fénykibocsátó
A kémiai reakciók néha fény formájában szabadítják fel az energiát
Például: reakció a napra
7. A vezetőképesség változásai
A kémiai reakciók befolyásolják a vezetőképesség változását (hővezető képesség).
8. Ízváltozás
A rizs rágásakor bekövetkező kémiai reakció édes ízt eredményez, amikor megérinti a nyelvet.
Befolyásoló tényező
A reakció sebessége vagy sebessége egy kémiai reakcióban megadja az időegység alatt lejátszódó kémiai reakciók számát.
Ezt a sebességet számos tényező befolyásolja, amelyek felgyorsíthatják vagy lelassíthatják a reakció folyamatát. Itt vannak a tényezők.
1. Reagensek mérése
Durva só vagy só, amely még mindig darabokban van. Ez a durva só nagy mérete miatt lassan oldódik fel a vízben. Tehát a kémiai reakció nagyon függ az anyag méretétől.
Olvassa el még: Kereslet és kínálat - meghatározás, törvények és példák2. Hőmérséklet
A hőmérséklet befolyásolhatja a kémiai reakciókat, nevezetesen melegítéssel. Például nyáron a faerdők gyorsabban égnek, mint az esős évszakban.
3. Katalizátor
A katalizátor olyan anyag, amely bizonyos hőmérsékleten felgyorsítja a kémiai reakciók sebességét, anélkül, hogy változásokat tapasztalna, vagy maga a reakció felhasználná. Az enzimek a katalizátorok egyik típusa. Enzimek nélkül ez a reakció túl lassú lenne az anyagcseréhez.
Például a maltáz enzim átalakítja a maltózt (egyfajta poliszacharidot vagy komplex cukrot) glükózzá. Az alábbiakban bemutatjuk a katalitikus reakciók általános sémáját, ahol C a katalizátort jelenti:
A + C → AC (1)
B + AC → AB + C (2)
Kémiai reakció szakaszai
A reakció szakaszai könnyen feloszthatók:
- A kapcsolatok megszűnése,
- Átmeneti vegyületek képződése
- Kötvényképzés
A bimolekuláris vegyületek esetében a lépések az elemi reakció miatt bonyolultabbak.
- A reakció megindításának szakasza
- A kötelékek felmondása
- Átmeneti vegyületek képződése
- Termékformálás
- Energia stabilizálása (energia / általában hő elnyelésével vagy felszabadításával)
Vegyes
A kémiai reakciók nagyon változatosak, de többféle reakcióba sorolhatók, nevezetesen:
1. Fúziós reakció
Két anyag reakciója, amelyek új anyagot alkotnak. Könnyű példa a NaCl-só képződése: 2Na + Cl2 → 2NaCl
2.Bomlási reakció
A kémiai reakcióban előforduló vegyület kettőnél több anyagra bomlik. Ilyen például a víz H2O: 2H2O → 2H2 + O2 bomlása
3. ReakcióCsereEgyetlen
A cserereakció az a reakció, amelyben egy elem egy vegyülettel reagál, hogy helyettesítse a vegyületben található elemeket. Például, ha a rézet ezüst-nitrát oldatba mártják, ezüst fémkristályok keletkeznek. A reakció egyenlete:
Cu (s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag (s) + Cu (NO3)2(ÉN)
4.Többszörös cserereakciók
Általában metatézis reakciónak nevezik, ez a reagensek részcsere-reakciója. Ha a reagens laurtánionos vegyület, akkor a kicserélt részek a vegyület kationjai és anionjai. Például a savak reakciója olyan bázisokkal, mint például:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)
5.Égési reakció
Ez a reakció az atomok átrendeződésének reakciójaként ismert. Az egyik reagens az oxigén.
Vagyis az égési reakció egy anyag kémiai reakciója oxigénnel, általában gyorsabban reagál a hő felszabadulásával, amíg láng nem jelenik meg. Például a metán elégetése
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O (g)
Példák kémiai reakciókra
Olyan sok reakció található a való életben. Vannak, akik a laboratóriumban gyakorlati formában szándékoznak, hogy ez természetes módon történjen.
Ezen kémiai reakciók egy része magában foglalhatja az új termékekbe történő beépülés, az égés, a bomlás és más reakciókat. Íme néhány gyakori reakció:
1. Szappanképzés
A csemete reakció zsír / olaj hidrolízis reakció, amelynek során erős bázist, például NaOH-t vagy KOH-t használnak glicerin és zsírsav-sók vagy szappan előállítására. A NaOH-t kemény szappan előállítására használják, míg a KOH-t puha szappan vagy folyékony szappan előállítására.
A kemény és lágy szappan közötti különbség vízben való oldhatóságuk szempontjából az, hogy a kemény szappan kevésbé oldódik vízben, mint a lágy szappan. A szappanosítási reakciót szappanosítási reakciónak is nevezzük.
2. Sav-bázis reakció a sóra
Olvassa el még: A földrajz 4 alapelve és alkalmazásuk életünkbenA kémia területén a só olyan ionos vegyület, amely pozitív ionokból (kationok) és negatív ionokból (anionok) áll, és semleges vegyületet képez (töltés nélkül). A só savak és bázisok reakciójából képződik. A só két különböző sóból is képezhető, például:
Pb (NO3)2(aq) + Na2ÍGY4(aq) → PbSO4(s) + 2 NaNO3(ÉN)
3. Korróziós reakció
A korrózió a fém károsodása, amely egy fém és a környezetében található különféle anyagok nem kívánt vegyületeket létrehozó redoxireakciói miatt következik be.
A korróziós folyamatban a vas (Fe) redukálószerként, a vízben oldott oxigén (O2) pedig oxidálószerként működik. A rozsda képződésének reakcióegyenlete a következő:
Fe (s) → Fe2 + (én) + 2e–
O2(g+ 4H + (ÉN) + 4e– → 2H2O (l)
4. Fotoszintetikus reakciók
A KBBI szerint a fotoszintézis folyamata egy zöld növény, amely a napfény segítségével átalakítja a vizet és a szén-dioxidot szénhidrátokká. A növény körüli szén-dioxid közvetlenül felszívódik a levelekben lévő sztómaszöveten keresztül. A növény körül lévő víz közvetlenül felszívódik a gyökereken keresztül, és a növény szárán keresztül jut el a levelekhez.
Délben a lehulló fényintenzitást közvetlenül a klorofill rögzíti a fotoszintézis érdekében. A napfény által korábban megfogott energia a vizet közvetlenül oxigénné és hidrogénné alakítja.
Végül az előállított hidrogént közvetlenül kombinálják a szén-dioxiddal, hogy élelmiszereket állítsanak elő e növények szükségleteihez. A maradék oxigén közvetlenül a levegőbe kerül a sztómákon keresztül. Itt van a kémiai egyenlet:
6CO2 + 6H2O + fény = C6H12O6 + 6O2
5.Az ecet és a szódabikarbóna kémiai reakciói
Tanítottak már valaha a kémiai reakcióról, ha az ecet és a szódabikarbóna játék vulkánkitörést okozhat az iskolában?
A lúgos vegyületekkel kevert savas vegyületek semleges vegyületeket állítanak elő. A kísérlet során egy gyenge savval rendelkező vegyületet összekevertünk ecetsav (CH3COOH) és egy erős bázisvegyület szódabikarbóna (NaHCO3) oldatában.
Kémiai reakció során egy vagy több anyag átalakítható új anyaggá, a kísérlet szerint a savecetet (CH3COOH) szódabikarbónával (NaHCO3) reagáltatják, így CO2-gáz keletkezik.
Ha a savas ecetet (CH3COOH) és a szódabikarbónát (NaHCO3) reagálják, buborékok keletkeznek, amelyek szén-dioxid gáz (CO2) képződést okoznak. Ezek a gázok és folyadékok olyan folyadékokat, mint például a láva, fognak kijönni.
6. Enzimatikus kémiai reakciók
Enzim egy biomolekula fehérje formájában, amely szerves kémiai reakcióban katalizátorként funkcionál (olyan vegyület, amely reakció nélkül felgyorsítja a reakció folyamatát).
Bár a katalizátor vegyület a kezdeti reakcióban megváltozhat, a végső reakcióban a katalizátor molekulák visszaállnak eredeti alakjukba. Az enzimek úgy működnek, hogy szubsztrátmolekulákkal reagálva köztes vegyületeket állítanak elő alacsonyabb aktivációs energiát igénylő szerves reakció útján, így a kémiai reakciók felgyorsulnak, mivel a magasabb aktivációs energiájú kémiai reakciók hosszabb ideig tartanak.
Például: A kataláz enzim olyan enzim, amely olyan reakciót katalizál, amelyben a hidrogén-peroxid vízre és oxigénre bomlik.
