O reacție chimică este o transformare a substanței inițiale (reactiv) într-o alta, în care nucleele atomilor rămân neschimbate, dar are loc procesul de redistribuire a electronilor și nucleelor. Ca urmare a unei astfel de reacții, nu numai numărul de nuclee atomice nu se modifică, ci și compoziția izotopică a elementelor chimice.
Caracteristici ale reacțiilor chimice
Reacțiile apar fie prin amestecarea sau contactul fizic al reactivilor, fie prin ei înșiși, fie prin creșterea temperaturii, fie prin utilizarea catalizatorilor, fie prin expunerea la lumină și așa mai departe.
Procesele chimice care au loc în materie sunt în mare măsură diferite de procesele fizice și de transformările nucleare. Procesul fizic presupune păstrarea compoziției, cu toate acestea, forma sau starea de agregare se poate modifica. Rezultatul unei reacții chimice este o substanță nouă care are proprietăți speciale care sunt semnificativ diferite de reactivi. Dar este de remarcat faptul că, în cursul proceselor chimice, atomii de noi elemente nu se formează niciodată: acest lucru se datorează faptului că toate transformările au loc numai în învelișul de electroni și nuafectează miezul. Reacțiile nucleare modifică atomii nucleului tuturor elementelor care participă la acest proces, motiv pentru care se formează noi atomi.
Folosirea reacțiilor chimice
Reacțiile chimice ajută la obținerea aproape a oricărei substanțe care pot fi găsite în natură în cantități limitate sau deloc. Cu ajutorul proceselor chimice, este posibil să sintetizezi substanțe noi, necunoscute, care pot fi utile unei persoane în viața sa.
Cu toate acestea, impactul inept și iresponsabil asupra mediului și asupra tuturor proceselor naturale cu substanțe chimice poate perturba semnificativ ciclurile naturale existente, ceea ce pune problema mediului în prim plan și ne face să ne gândim la utilizarea rațională a resurselor naturale și la conservare. a mediului.
Clasificarea reacțiilor chimice
Există multe grupuri diferite de reacții chimice: prin prezența limitelor de fază, modificări ale gradului de oxidare, efect termic, tip de transformare a reactivilor, direcția curgerii, participarea unui catalizator și criteriul spontaneității.
În acest articol, vom lua în considerare numai grupul în direcția fluxului.
Reacții chimice în direcția fluxului
Există două tipuri de reacții chimice - ireversibile și reversibile. Reacțiile chimice ireversibile sunt cele care au loc într-o singură direcție și au ca rezultatcare este conversia reactanților în produși de reacție. Acestea includ arderea și reacțiile însoțite de formarea de gaz sau sediment - cu alte cuvinte, cele care se desfășoară „până la capăt”.
Reversibile - acestea sunt reacții chimice care au loc în două direcții simultan, opuse una față de ceal altă. În ecuațiile care arată cursul reacțiilor reversibile, semnul egal este înlocuit cu săgeți îndreptate în direcții diferite. Acest tip este împărțit în reacții directe și inverse. Deoarece materiile prime ale unei reacții reversibile sunt consumate și formate în același timp, ele nu sunt complet transformate într-un produs de reacție, motiv pentru care se obișnuiește să spunem că reacțiile reversibile nu se finalizează. Rezultatul unei reacții reversibile este un amestec de reactanți și produși de reacție.
Cursul interacțiunilor reversibile (atât directe, cât și inverse) ale reactivilor poate fi influențat de presiune, concentrația de reactivi, temperatură.
Rate de reacție înainte și înapoi
În primul rând, merită să înțelegeți conceptele. Viteza unei reacții chimice este cantitatea de substanță care intră într-o reacție sau care se formează în timpul acesteia pe unitatea de timp pe unitatea de volum.
Rata reacției inverse depinde de vreun factor și poate fi modificată cumva?
Poți. Există cinci factori principali care pot modifica viteza de curgere a reacțiilor directe și inverse:
- concentrație de substanță,
- suprafața reactivilor,
- presiune,
- prezența sau absența unui catalizator,
- temperatură.
Conform definiției, puteți obține formula: ν=ΔС/Δt, în care ν este viteza reacției, ΔС este modificarea concentrației, Δt este timpul de reacție. Dacă luăm timpul de reacție ca valoare constantă, atunci se dovedește că modificarea vitezei fluxului său este direct proporțională cu modificarea concentrației reactivilor. Astfel, constatăm că modificarea vitezei de reacție este, de asemenea, direct proporțională cu aria suprafeței reactanților din cauza creșterii numărului de particule reactante și a interacțiunii lor. Schimbările de temperatură afectează la fel. În funcție de creșterea sau scăderea acesteia, ciocnirea particulelor unei substanțe fie crește, fie scade, drept urmare viteza de curgere a reacțiilor directe și inverse se modifică.
Ce efect are o modificare a presiunii asupra reactanților? Modificările de presiune vor afecta viteza de reacție numai într-un mediu gazos. Ca rezultat, viteza va crește proporțional cu modificările de presiune.
Efectul unui catalizator asupra cursului reacțiilor, inclusiv a reacțiilor directe și inverse, este ascuns în definiția unui catalizator, a cărui funcție principală este aceeași creștere a vitezei de interacțiune a reactivilor.
