Een chemische reactie is een transformatie van de oorspronkelijke stof (reagens) in een andere, waarbij de kernen van atomen onveranderd blijven, maar het proces van herverdeling van elektronen en kernen plaatsvindt. Als gevolg van zo'n reactie verandert niet alleen het aantal atoomkernen niet, maar ook de isotopensamenstelling van chemische elementen.
Kenmerken van chemische reacties
Reacties vinden plaats door vermenging of fysiek contact van reagentia, of op zichzelf, of door de temperatuur te verhogen, of door katalysatoren te gebruiken, of door blootstelling aan licht, enzovoort.
Chemische processen die in materie plaatsvinden, verschillen grotendeels van fysieke processen en nucleaire transformaties. Het fysieke proces impliceert het behoud van de samenstelling, maar de vorm of staat van aggregatie kan veranderen. Het resultaat van een chemische reactie is een nieuwe stof die bijzondere eigenschappen heeft die significant verschillen van de reagentia. Maar het is vermeldenswaard dat in de loop van chemische processen nooit atomen van nieuwe elementen worden gevormd: dit komt door het feit dat alle transformaties alleen in de elektronenschil plaatsvinden en nietde kern beïnvloeden. Kernreacties veranderen de atomen van de kern van alle elementen die deelnemen aan dit proces, wat de reden is voor de vorming van nieuwe atomen.
Chemische reacties gebruiken
Chemische reacties helpen om bijna elke stof die in de natuur voorkomt in beperkte hoeveelheden of helemaal niet te krijgen. Met behulp van chemische processen is het mogelijk nieuwe, onbekende stoffen te synthetiseren die nuttig kunnen zijn voor een persoon in zijn leven.
Een onbekwame en onverantwoorde impact op het milieu en alle natuurlijke processen met chemicaliën kan de bestaande natuurlijke kringlopen echter aanzienlijk verstoren, waardoor het milieuprobleem op de voorgrond komt en ons doet nadenken over het rationele gebruik van natuurlijke hulpbronnen en het behoud van het milieu.
Classificatie van chemische reacties
Er zijn veel verschillende groepen chemische reacties: door de aanwezigheid van fasegrenzen, veranderingen in de mate van oxidatie, thermisch effect, type transformatie van reagentia, stroomrichting, deelname van een katalysator en het criterium van spontaniteit.
In dit artikel beschouwen we alleen de groep in de richting van de stroom.
Chemische reacties in de stromingsrichting
Er zijn twee soorten chemische reacties - onomkeerbaar en omkeerbaar. Onomkeerbare chemische reacties zijn reacties die maar in één richting verlopen en resulteren in:dat is de omzetting van reactanten in reactieproducten. Deze omvatten verbranding en reacties die gepaard gaan met de vorming van gas of sediment - met andere woorden, die "tot het einde" doorgaan.
Omkeerbaar - dit zijn chemische reacties die in twee richtingen tegelijk verlopen, tegengesteld aan elkaar. In vergelijkingen die het verloop van omkeerbare reacties laten zien, wordt het gelijkteken vervangen door pijlen die in verschillende richtingen wijzen. Dit type is verdeeld in directe en omgekeerde reacties. Omdat de uitgangsstoffen van een omkeerbare reactie tegelijkertijd worden verbruikt en gevormd, worden ze niet volledig omgezet in een reactieproduct, daarom is het gebruikelijk om te zeggen dat omkeerbare reacties niet volledig worden. Het resultaat van een omkeerbare reactie is een mengsel van reactanten en reactieproducten.
Het verloop van omkeerbare (zowel directe als omgekeerde) interacties van reagentia kan worden beïnvloed door druk, concentratie van reagentia, temperatuur.
Voorwaartse en achterwaartse reactiesnelheden
Allereerst is het de moeite waard om de concepten te begrijpen. De snelheid van een chemische reactie is de hoeveelheid van een stof die een reactie aangaat of daarin wordt gevormd per tijdseenheid per volume-eenheid.
Is de snelheid van de omgekeerde reactie afhankelijk van factoren en kan deze op de een of andere manier worden veranderd?
Dat kan. Er zijn vijf hoofdfactoren die de stroomsnelheid van voorwaartse en achterwaartse reacties kunnen veranderen:
- stofconcentratie,
- oppervlakte van reagentia,
- druk,
- aanwezigheid of afwezigheid van een katalysator,
- temperatuur.
Volgens de definitie kun je de formule krijgen: ν=ΔС/Δt, waarin ν de reactiesnelheid is, ΔС de verandering in concentratie, Δt de tijd van de reactie. Als we de reactietijd als een constante waarde nemen, blijkt dat de verandering in de stroomsnelheid recht evenredig is met de verandering in de concentratie van de reagentia. We vinden dus dat de verandering in de reactiesnelheid ook recht evenredig is met het oppervlak van de reactanten als gevolg van een toename van het aantal reactantdeeltjes en hun interactie. Veranderingen in temperatuur hebben hetzelfde effect. Afhankelijk van de toename of afname, neemt de botsing van deeltjes van een stof toe of af, waardoor de stroomsnelheid van directe en omgekeerde reacties verandert.
Welk effect heeft een verandering in druk op reactanten? Veranderingen in druk hebben alleen invloed op de reactiesnelheid in een gasvormige omgeving. Als gevolg hiervan zal de snelheid toenemen in verhouding tot de drukveranderingen.
Het effect van een katalysator op het verloop van reacties, inclusief directe en omgekeerde reacties, is verborgen in de definitie van een katalysator, waarvan de belangrijkste functie net dezelfde toename van de interactiesnelheid van reagentia is.
