En kemisk reaktion er en omdannelse af det oprindelige stof (reagens) til et andet, hvor atomkernerne forbliver uændrede, men processen med omfordeling af elektroner og kerner finder sted. Som et resultat af en sådan reaktion ændres ikke kun antallet af atomkerner, men også den isotopiske sammensætning af kemiske grundstoffer.
Kemiske reaktioners træk
Reaktioner opstår enten ved blanding eller fysisk kontakt af reagenser, eller af sig selv, eller ved at hæve temperaturen, eller ved at bruge katalysatorer eller ved udsættelse for lys, og så videre.
Kemiske processer, der forekommer i stof, er stort set forskellige fra fysiske processer og nukleare transformationer. Den fysiske proces indebærer bevarelse af sammensætningen, dog kan formen eller tilstanden af aggregering ændre sig. Resultatet af en kemisk reaktion er et nyt stof, der har særlige egenskaber, der er væsentligt forskellige fra reagenserne. Men det er værd at bemærke, at der aldrig dannes atomer af nye elementer i løbet af kemiske processer: dette skyldes det faktum, at alle transformationer kun forekommer i elektronskallen og ikkepåvirke kernen. Kernereaktioner ændrer atomerne i kernen af alle grundstoffer, der deltager i denne proces, hvilket er årsagen til dannelsen af nye atomer.
Brug af kemiske reaktioner
Kemiske reaktioner hjælper med at få næsten ethvert stof, der kan findes i naturen i begrænsede mængder eller slet ikke. Ved hjælp af kemiske processer er det muligt at syntetisere nye, ukendte stoffer, som kan være nyttige for en person i hans liv.
Men uduelig og uansvarlig påvirkning af miljøet og alle naturlige processer med kemikalier kan i væsentlig grad forstyrre de eksisterende naturlige kredsløb, hvilket sætter miljøspørgsmålet i højsædet og får os til at tænke på rationel brug af naturressourcer og bevarelse af miljøet.
Klassificering af kemiske reaktioner
Der er mange forskellige grupper af kemiske reaktioner: ved tilstedeværelsen af fasegrænser, ændringer i graden af oxidation, termisk effekt, type transformation af reagenser, strømningsretning, deltagelse af en katalysator og kriteriet om spontanitet.
I denne artikel vil vi kun betragte gruppen i flowretningen.
Kemiske reaktioner i strømningsretning
Der er to typer kemiske reaktioner - irreversible og reversible. Irreversible kemiske reaktioner er dem, der kun forløber i én retning og resulterer isom er omdannelsen af reaktanter til reaktionsprodukter. Disse omfatter forbrænding og reaktioner ledsaget af dannelsen af gas eller sediment - med andre ord dem, der fortsætter "til enden".
Reversible - disse er kemiske reaktioner, der forløber i to retninger på én gang, modsat hinanden. I ligninger, der viser forløbet af reversible reaktioner, er lighedstegnet erstattet af pile, der peger i forskellige retninger. Denne type er opdelt i direkte og omvendte reaktioner. Da udgangsmaterialerne til en reversibel reaktion forbruges og dannes på samme tid, omdannes de ikke fuldstændigt til et reaktionsprodukt, hvorfor det er sædvanligt at sige, at reversible reaktioner ikke går til ende. Resultatet af en reversibel reaktion er en blanding af reaktanter og reaktionsprodukter.
Forløbet af reversible (både direkte og omvendte) interaktioner af reagenser kan påvirkes af tryk, koncentration af reagenser, temperatur.
Reaktionshastigheder frem og tilbage
Først og fremmest er det værd at forstå begreberne. Hastigheden af en kemisk reaktion er mængden af et stof, der indgår i en reaktion eller dannes under den, pr. tidsenhed pr. volumenenhed.
Afhænger hastigheden af den omvendte reaktion af nogen faktorer, og kan den på en eller anden måde ændres?
Det kan du. Der er fem hovedfaktorer, der kan ændre flowhastigheden af fremadgående og omvendte reaktioner:
- stofkoncentration,
- overfladeareal med reagenser,
- pres,
- tilstedeværelse eller fravær af en katalysator,
- temperatur.
Ifølge definitionen kan du få formlen: ν=ΔС/Δt, hvor ν er reaktionens hastighed, ΔС er ændringen i koncentrationen, Δt er tidspunktet for reaktionen. Hvis vi tager reaktionstiden som en konstant værdi, viser det sig, at ændringen i hastigheden af dens strømning er direkte proportional med ændringen i koncentrationen af reagenserne. Således finder vi, at ændringen i reaktionshastigheden også er direkte proportional med overfladearealet af reaktanterne på grund af en stigning i antallet af reaktantpartikler og deres interaktion. Ændringer i temperatur påvirker også det samme. Afhængigt af dets stigning eller fald, stiger eller falder kollisionen af partikler af et stof enten, som et resultat af hvilket flowhastigheden af direkte og omvendte reaktioner ændres.
Hvilken effekt har en ændring i tryk på reaktanter? Ændringer i tryk vil kun påvirke reaktionshastigheden i et gasformigt miljø. Som et resultat vil hastigheden stige i forhold til ændringer i tryk.
Effekten af en katalysator på reaktionsforløbet, herunder direkte og omvendte reaktioner, er skjult i definitionen af en katalysator, hvis hovedfunktion er netop den samme stigning i interaktionshastigheden af reagenser.
