Ķīmiskā reakcija ir sākotnējās vielas (reaģenta) pārvēršanās citā, kurā atomu kodoli paliek nemainīgi, bet notiek elektronu un kodolu pārdales process. Šādas reakcijas rezultātā nemainās ne tikai atomu kodolu skaits, bet arī ķīmisko elementu izotopu sastāvs.
Ķīmisko reakciju pazīmes
Reakcijas notiek, vai nu sajaucot vai fiziski saskaroties ar reaģentiem, vai paši no sevis, vai paaugstinot temperatūru, vai izmantojot katalizatorus, vai pakļaujoties gaismai utt.
Ķīmiskie procesi, kas notiek vielā, lielā mērā atšķiras no fizikālajiem procesiem un kodolpārvērtībām. Fizikālais process nozīmē kompozīcijas saglabāšanu, tomēr var mainīties agregācijas forma vai stāvoklis. Ķīmiskās reakcijas rezultāts ir jauna viela, kurai ir īpašas īpašības, kas būtiski atšķiras no reaģentiem. Bet ir vērts atzīmēt, ka ķīmisko procesu gaitā jaunu elementu atomi nekad neveidojas: tas ir saistīts ar faktu, ka visas pārvērtības notiek tikai elektronu apvalkā un nenotiek.ietekmēt kodolu. Kodolreakcijās mainās visu šajā procesā iesaistīto elementu kodola atomi, kas ir iemesls jaunu atomu veidošanās procesam.
Ķīmisko reakciju izmantošana
Ķīmiskās reakcijas palīdz iegūt gandrīz jebkuru vielu, ko dabā var atrast ierobežotā daudzumā vai nemaz. Ar ķīmisko procesu palīdzību iespējams sintezēt jaunas, nezināmas vielas, kas var būt noderīgas cilvēkam viņa dzīvē.
Tomēr nepiemērota un bezatbildīga ietekme uz vidi un visiem dabas procesiem ar ķimikālijām var būtiski izjaukt esošos dabas ciklus, kas vides jautājumu izvirza priekšplānā un liek domāt par dabas resursu racionālu izmantošanu un saglabāšanu. no vides.
Ķīmisko reakciju klasifikācija
Ir daudz dažādu ķīmisko reakciju grupu: pēc fāzu robežu klātbūtnes, oksidācijas pakāpes izmaiņām, termiskā efekta, reaģentu transformācijas veida, plūsmas virziena, katalizatora līdzdalības un spontanitātes kritērija.
Šajā rakstā mēs apskatīsim tikai grupu plūsmas virzienā.
Ķīmiskās reakcijas plūsmas virzienā
Ir divu veidu ķīmiskās reakcijas – neatgriezeniskas un atgriezeniskas. Neatgriezeniskas ķīmiskās reakcijas ir tās, kas notiek tikai vienā virzienā un izraisakas ir reaģentu pārvēršana reakcijas produktos. Tie ietver sadegšanu un reakcijas, ko pavada gāzu vai nosēdumu veidošanās, citiem vārdiem sakot, tās, kas norit "līdz galam".
Atgriezeniskas – tās ir ķīmiskas reakcijas, kas norit vienlaicīgi divos virzienos, viena otrai pretī. Vienādojumos, kas parāda atgriezenisko reakciju gaitu, vienādības zīme tiek aizstāta ar bultiņām, kas norāda dažādos virzienos. Šis veids ir sadalīts tiešā un apgrieztā reakcijā. Tā kā atgriezeniskās reakcijas izejmateriāli tiek patērēti un veidojas vienlaikus, tie pilnībā nepārvēršas reakcijas produktā, tāpēc ir pieņemts teikt, ka atgriezeniskas reakcijas nenotiek līdz galam. Atgriezeniskas reakcijas rezultāts ir reaģentu un reakcijas produktu maisījums.
Reaģentu atgriezeniskās (gan tiešās, gan reversās) mijiedarbības gaitu var ietekmēt spiediens, reaģentu koncentrācija, temperatūra.
Reakcijas ātrums uz priekšu un atpakaļ
Pirmkārt, ir vērts saprast jēdzienus. Ķīmiskās reakcijas ātrums ir vielas daudzums, kas nonāk reakcijā vai veidojas tās laikā laika vienībā uz tilpuma vienību.
Vai apgrieztās reakcijas ātrums ir atkarīgs no kādiem faktoriem un vai to var kaut kā mainīt?
Varat. Ir pieci galvenie faktori, kas var mainīt tiešās un pretējās reakcijas plūsmas ātrumu:
- vielu koncentrācija,
- reaģentu virsmas laukums,
- spiediens,
- katalizatora klātbūtne vai trūkums,
- temperatūra.
Saskaņā ar definīciju var iegūt formulu: ν=ΔС/Δt, kurā ν ir reakcijas ātrums, ΔС ir koncentrācijas izmaiņas, Δt ir reakcijas laiks. Ja reakcijas laiku ņemam par nemainīgu vērtību, tad izrādās, ka tās plūsmas ātruma izmaiņas ir tieši proporcionālas reaģentu koncentrācijas izmaiņām. Tādējādi mēs atklājam, ka reakcijas ātruma izmaiņas ir arī tieši proporcionālas reaģentu virsmas laukumam, jo palielinās reaģējošo daļiņu skaits un to mijiedarbība. To pašu ietekmē arī temperatūras izmaiņas. Atkarībā no tā pieauguma vai samazināšanās vielas daļiņu sadursme vai nu palielinās, vai samazinās, kā rezultātā mainās tiešo un reverso reakciju plūsmas ātrums.
Kādu ietekmi uz reaģentiem atstāj spiediena izmaiņas? Spiediena izmaiņas ietekmēs reakcijas ātrumu tikai gāzveida vidē. Rezultātā ātrums palielināsies proporcionāli spiediena izmaiņām.
Katalizatora ietekme uz reakciju gaitu, ieskaitot tiešās un reversās reakcijas, slēpjas katalizatora definīcijā, kura galvenā funkcija ir tieši tāds pats reaģentu mijiedarbības ātruma palielinājums.
