Co to jest reakcja chemiczna?

Napotykasz reakcje chemiczne cały czas. Ogień, oddychanie i gotowanie wiążą się z reakcjami chemicznymi. Czy jednak wiesz, czym jest dokładnie reakcja chemiczna? Oto odpowiedź na pytanie.

Po prostu: Reakcja chemiczna oznacza dowolne przekształcenie jednego zestawu chemikaliów w inny zestaw.

Jeśli substancje początkowe i końcowe są takie same, mogła wystąpić zmiana, ale nie reakcja chemiczna. Reakcja obejmuje przestawienie cząsteczek lub jonów w inną strukturę. Porównaj to z zmiana fizyczna, gdzie wygląd jest zmieniony, ale struktura molekularna pozostaje niezmieniona lub reakcja jądrowa, w której zmienia się skład jądra atomowego. W reakcji chemicznej jądro atomowe pozostaje nietknięte, ale elektrony mogą być przenoszone lub dzielone w celu zerwania i utworzenia wiązań chemicznych. Zarówno w przypadku zmian fizycznych, jak i zmiany chemiczne (reakcje) liczba atomów każdego pierwiastka jest taka sama zarówno przed, jak i po wystąpieniu procesu. Jednak przy zmianie fizycznej atomy zachowują ten sam układ w cząsteczki i związki. W reakcji chemicznej atomy tworzą nowe produkty, cząsteczki i związki.

Ponieważ gołym okiem nie można patrzeć na chemikalia na poziomie molekularnym, dobrze jest znać znaki wskazujące na wystąpienie reakcji. Reakcji chemicznej często towarzyszy zmiana temperatury, bąbelki, zmiana koloru i / lub tworzenie się osadów.

Atomy i cząsteczki, które oddziałują, są nazywane reagenty. Atomy i cząsteczki wytwarzane w reakcji nazywane są produkty. Chemicy używają skróconej notacji zwanej za równanie chemiczne wskazać reagenty i produkty. W tym zapisie reagenty są wymienione po lewej stronie, produkty są wymienione po prawej stronie, a reagenty i produkty są oddzielone strzałką wskazujący kierunek reakcji. Podczas gdy wiele równań chemicznych pokazuje reagenty tworzące produkty, w rzeczywistości reakcja chemiczna często przebiega również w innym kierunku. W reakcji chemicznej i równaniu chemicznym żadne nowe atomy nie są tworzone ani tracone (ochrona masy), ale wiązania chemiczne mogą zostać zerwane i utworzone między różnymi atomami.

Równania chemiczne mogą być niezrównoważone lub zrównoważone. Niezrównoważone równanie chemiczne nie uwzględnia zachowania masy, ale często jest dobrym punktem wyjścia, ponieważ zawiera listę produktów i reagentów oraz kierunek reakcji chemicznej.

Jako przykład rozważ tworzenie rdzy. Gdy tworzy się rdza, żelazo reaguje z tlenem w powietrzu, tworząc nowy związek, tlenek żelaza (rdza). Tę reakcję chemiczną można wyrazić za pomocą następującego niezrównoważonego równania chemicznego, które można zapisać za pomocą słów lub symboli chemicznych dla pierwiastków:

żelazo plus tlen daje tlenek żelaza

Fe + O → FeO

Bardziej dokładny opis reakcji chemicznej podano przez pisząc zrównoważone równanie chemiczne. Zapisywane jest zrównoważone równanie chemiczne, aby liczba atomów każdego rodzaju pierwiastka była taka sama dla produktów i reagentów. Współczynniki przed gatunkami chemicznymi wskazują ilości reagentów, podczas gdy indeksy dolne w związku wskazują liczbę atomów każdego pierwiastka. Zrównoważone równania chemiczne zazwyczaj przedstawiają stan materii każdego reagenta (s dla ciała stałego, l dla cieczy, g dla gazu). Tak więc zrównoważone równanie reakcji chemicznej powstawania rdzy wygląda następująco:

2 Fe (s) + O₂(g) → 2 FeO (s)

Tam są miliony reakcji chemicznych! Oto kilka przykładów:

• Ogień (spalanie)
• Pieczenie ciasta
• Gotowanie jajka
• Mieszanie sody oczyszczonej i octu w celu wytworzenia soli i dwutlenku węgla

Reakcje chemiczne można również podzielić na kategorie według ogólne rodzaje reakcji. Istnieje więcej niż jedna nazwa dla każdego rodzaju reakcji, więc może to być mylące, ale postać równania powinna być łatwa do rozpoznania:

• Reakcja syntezy lub bezpośrednia kombinacja: A + B → AB
• Reakcja lub rozkład analizy: AB → A + B
• Pojedyncze przemieszczenie lub podstawienie: A + BC → AC + B
• Metateza lub podwójne przemieszczenie: AB + CD → AD + CB

Inne rodzaje reakcji to reakcje redoks, reakcje kwasowo-zasadowe, spalanie, izomeryzacja i hydroliza. Reakcje chemiczne są wszędzie.

Jaka jest różnica między reakcją chemiczną a równaniem chemicznym?
Reakcje egzotermiczne i endotermiczne