Una reazione chimica è una trasformazione della sostanza iniziale (reagente) in un' altra, in cui i nuclei degli atomi rimangono invariati, ma avviene il processo di ridistribuzione di elettroni e nuclei. Come risultato di tale reazione, non solo il numero dei nuclei atomici non cambia, ma anche la composizione isotopica degli elementi chimici.
Caratteristiche delle reazioni chimiche
Le reazioni si verificano per miscelazione o contatto fisico dei reagenti, o da sole, o aumentando la temperatura, o usando catalizzatori, o per esposizione alla luce, e così via.
I processi chimici che si verificano nella materia sono ampiamente diversi dai processi fisici e dalle trasformazioni nucleari. Il processo fisico implica la conservazione della composizione, tuttavia la forma o lo stato di aggregazione possono cambiare. Il risultato di una reazione chimica è una nuova sostanza che ha proprietà speciali che sono significativamente diverse dai reagenti. Ma vale la pena notare che nel corso dei processi chimici non si formano mai atomi di nuovi elementi: ciò è dovuto al fatto che tutte le trasformazioni avvengono solo nel guscio dell'elettrone e noninfluenzare il nucleo. Le reazioni nucleari cambiano gli atomi del nucleo di tutti gli elementi che partecipano a questo processo, motivo per cui si formano nuovi atomi.
Usare reazioni chimiche
Le reazioni chimiche aiutano a ottenere quasi tutte le sostanze che possono essere trovate in natura in quantità limitate o per niente. Con l'aiuto di processi chimici, è possibile sintetizzare sostanze nuove e sconosciute che possono essere utili a una persona nella sua vita.
Tuttavia, l'impatto inetto e irresponsabile sull'ambiente e su tutti i processi naturali con i prodotti chimici può interrompere in modo significativo i cicli naturali esistenti, il che mette in primo piano la questione ambientale e ci fa pensare all'uso razionale delle risorse naturali e alla conservazione dell'ambiente.
Classificazione delle reazioni chimiche
Ci sono molti diversi gruppi di reazioni chimiche: dalla presenza di limiti di fase, cambiamenti nel grado di ossidazione, effetto termico, tipo di trasformazione dei reagenti, direzione del flusso, partecipazione di un catalizzatore e criterio di spontaneità.
In questo articolo considereremo solo il gruppo nella direzione del flusso.
Reazioni chimiche nella direzione del flusso
Ci sono due tipi di reazioni chimiche: irreversibili e reversibili. Le reazioni chimiche irreversibili sono quelle che procedono in una sola direzione e danno luogoche è la conversione dei reagenti in prodotti di reazione. Questi includono la combustione e le reazioni accompagnate dalla formazione di gas o sedimenti - in altre parole, quelle che procedono "fino alla fine".
Reversibile - queste sono reazioni chimiche che procedono in due direzioni contemporaneamente, una di fronte all' altra. Nelle equazioni che mostrano il corso delle reazioni reversibili, il segno di uguale è sostituito da frecce che puntano in direzioni diverse. Questo tipo è diviso in reazioni dirette e inverse. Poiché i materiali di partenza di una reazione reversibile vengono consumati e formati allo stesso tempo, non vengono completamente convertiti in un prodotto di reazione, motivo per cui è consuetudine dire che le reazioni reversibili non vanno a completamento. Il risultato di una reazione reversibile è una miscela di reagenti e prodotti di reazione.
Il corso delle interazioni reversibili (sia dirette che inverse) dei reagenti può essere influenzato dalla pressione, dalla concentrazione dei reagenti, dalla temperatura.
Tassi di reazione in avanti e indietro
Prima di tutto, vale la pena capire i concetti. La velocità di una reazione chimica è la quantità di una sostanza che entra in una reazione o si forma durante essa per unità di tempo per unità di volume.
La velocità della reazione inversa dipende da qualche fattore e può essere modificata in qualche modo?
Puoi. Ci sono cinque fattori principali che possono cambiare la velocità del flusso delle reazioni in avanti e all'indietro:
- concentrazione di sostanza,
- superficie dei reagenti,
- pressione,
- presenza o assenza di catalizzatore,
- temperatura.
Secondo la definizione, puoi ottenere la formula: ν=ΔС/Δt, dove ν è la velocità della reazione, ΔС è la variazione di concentrazione, Δt è il tempo della reazione. Se prendiamo il tempo di reazione come un valore costante, risulta che la variazione della velocità del suo flusso è direttamente proporzionale alla variazione della concentrazione dei reagenti. Pertanto, troviamo che la variazione della velocità di reazione è anche direttamente proporzionale alla superficie dei reagenti a causa di un aumento del numero di particelle di reagente e della loro interazione. Anche le variazioni di temperatura influiscono sullo stesso. A seconda del suo aumento o diminuzione, la collisione di particelle di una sostanza aumenta o diminuisce, per cui cambia la velocità del flusso delle reazioni dirette e inverse.
Che effetto ha un cambiamento di pressione sui reagenti? Le variazioni di pressione influenzeranno la velocità di reazione solo in un ambiente gassoso. Di conseguenza, la velocità aumenterà in proporzione alle variazioni di pressione.
L'effetto di un catalizzatore sul corso delle reazioni, comprese le reazioni dirette e inverse, è nascosto nella definizione di catalizzatore, la cui funzione principale è proprio l'aumento della velocità di interazione dei reagenti.
