Reakcja chemiczna to naturalny proces, który zawsze powoduje zmiany w związkach chemicznych. Początkowy związek lub związki biorące udział w reakcji nazywane są reagentami.
Reakcje chemiczne charakteryzują się zwykle przemianą chemiczną i prowadzą do powstania jednego lub większej liczby produktów, które zwykle mają inne właściwości niż reagenty. Oto przykład reakcji chemicznej:
Powyższa reakcja chemiczna to cząsteczka (CO2) składająca się z jednego atomu węgla (C) i dwóch atomów tlenu (O) oraz jednego węgla (C), wytwarzająca 2 atomy tlenku węgla (CO).
Połączenie tych symboli nazywa się równaniem chemicznym . Substancje po lewej stronie strzałki nazywane są per-reakcje (CO2) i C, a po strzałkach nazywane są produktami reakcji, czyli CO.
Charakterystyka reakcji chemicznej
Reakcje chemiczne w świecie rzeczywistym są bardzo łatwe do wykrycia, na przykład podczas spalania papieru. Początkowy papier jest nadal białym arkuszem, po spaleniu go w ogniu papier kolorowy jest spalany.
Poza tym, kiedy gotujemy wodę. Następna woda w stanie ciekłym staje się gazem i parą wodną po ugotowaniu w garnku ustawionym na kuchence.
Te zdarzenia są oznakami prawdziwej reakcji chemicznej. Jednak w przypadku tworzenia się produktu wynik jest bardzo trudny do zobaczenia. Oto charakterystyka reakcji chemicznej:
1 . Odbarwienie
Cząsteczki / związki chemiczne mają zdolność pochłaniania koloru i emitowania koloru w zależności od substancji. Zdarzenie może mieć również wpływ na tę zdolność.
Na przykład: Żelazne reagenty pozostawione zbyt długo na otwartej przestrzeni w stanie mokrym będą rdzewieć (brązowawo-żółty).
2. Zmiana temperatury
Cząsteczki / związki chemiczne mają energię wewnętrzną w postaci wiązań chemicznych. Te wiązania wymagają energii lub mogą wyzwalać energię.
Kiedy tworzy się wiele wiązań, energia jest uwalniana wraz ze wzrostem temperatury. Na przykład: spalanie gazu LPG na piecu
3. Pojawienie się pęcherzyków gazu
W wyniku ogrzewania mogą wystąpić gazy w reakcjach chemicznych.
Na przykład: Cząsteczki / związki sody oczyszczonej w cieście po podgrzaniu uwolnią gaz, dzięki czemu ciasto rozszerzy się.
4. Zmiana głośności
Gdy powstają produkty powstałe w wyniku reakcji chemicznej, oznacza to, że objętość reagentów jest zmniejszona. Na przykład: Objętość wody w jeziorze zmniejsza się latem.
5. Powstał osad
Osad to szczątkowa reakcja chemiczna między dwoma roztworami, która staje się stała. Ta substancja może wystąpić, ponieważ roztwór jest zbyt nasycony.
Na przykład: Roztwór azotanu srebra (AgNO3) dodaje się do roztworu zawierającego chlorek potasu (KCl), tworzy się biały osad chlorku srebra (AgCl).
6. Emitowanie światła
Reakcje chemiczne czasami uwalniają energię w postaci światła
Na przykład: Reakcja na słońce
7. Zmiany przewodnictwa
Reakcje chemiczne wpływają na zmiany przewodnictwa (zdolność przewodzenia ciepła).
8. Zmiana smaku
Reakcja chemiczna podczas żucia ryżu tworzy słodki smak, gdy dotyka on języka.
Czynniki wpływające
Szybkość reakcji lub szybkość reakcji chemicznej określa liczbę reakcji chemicznych zachodzących w jednostce czasu.
Na szybkość tę wpływa kilka czynników, które mogą przyspieszyć lub spowolnić proces reakcji. Oto czynniki.
1. Pomiar reagentów
Gruba sól lub sól, która wciąż jest w kawałkach. Ta gruboziarnista sól dość wolno rozpuszcza się w wodzie ze względu na jej duży rozmiar. Tak więc reakcja chemiczna jest bardzo zależna od wielkości substancji.
Przeczytaj także: Popyt i podaż - definicja, prawa i przykłady2. Temperatura
Temperatura może wpływać na reakcje chemiczne, a mianowicie przez ogrzewanie. Na przykład latem lasy płoną szybciej niż w porze deszczowej.
3. Catalyst
Katalizator to substancja, która przyspiesza tempo reakcji chemicznych w określonej temperaturze, bez doświadczania zmian lub bez zużywania się przez samą reakcję. Enzymy to jeden rodzaj katalizatora. Bez enzymów ta reakcja byłaby zbyt wolna, aby mógł zajść metabolizm.
Na przykład enzym maltaza przekształca maltozę (rodzaj polisacharydu lub złożonego cukru) w glukozę. Poniżej przedstawiono ogólny schemat reakcji katalitycznej, w której C reprezentuje katalizator:
A + C → AC (1)
B + AC → AB + C (2)
Etapy reakcji chemicznej
Etapy reakcji można łatwo podzielić na:
- Zerwanie więzi,
- Tworzenie związków przejściowych
- Tworzenie więzi
W przypadku związków dwucząsteczkowych etapy są bardziej złożone ze względu na reakcję elementarną.
- Etap inicjacji reakcji
- Zakończenie remisów
- Tworzenie związków przejściowych
- Tworzenie produktu
- Stabilizacja energii (poprzez pochłanianie lub uwalnianie energii / zwykle ciepło)
Różne
Reakcje chemiczne są bardzo zróżnicowane, ale można je podzielić na kilka typów, a mianowicie:
1. Reakcja na fuzję
Reakcja dwóch substancji, które łączą się, tworząc nową substancję. Prostym przykładem jest tworzenie soli NaCl: 2Na + Cl2 → 2NaCl
2. Rozkład reakcji
Związek występujący w reakcji chemicznej rozkłada się na więcej niż dwie substancje. Przykładem jest rozkład wody H2O: 2H2O → 2H2 + O2
3. Pojedyncza reakcja wymiany
Reakcja wymiany to reakcja, w której pierwiastek reaguje ze związkiem w celu zastąpienia pierwiastków zawartych w tym związku. Na przykład, jeśli miedź jest zanurzana w roztworze azotanu srebra, powstają kryształy metalicznego srebra. Równanie reakcji to:
Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) → 2Ag (s) + Cu (NO 3 ) 2 (aq)
4. Wielokrotne reakcje wymiany
Zwykle nazywana reakcją metatezy, jest to reakcja częściowej wymiany reagentów. Jeśli odczynnik jest laurtanowym związkiem jonowym, wymieniane części to kationy i aniony związku. Na przykład reakcja kwasów z zasadami takimi jak:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)
5. Reakcja spalania
Ta reakcja może być określana jako reakcja zmiany układu atomów. Zaznaczono, że jednym z odczynników jest tlen.
Oznacza to, że reakcja spalania jest reakcją chemiczną substancji z tlenem, zwykle reagującą szybciej z wydzieleniem ciepła, aż do pojawienia się płomienia. Na przykład spalanie metanu
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Przykłady reakcji chemicznych
W prawdziwym życiu można znaleźć tak wiele reakcji. Niektóre są celowe w formie praktyki w laboratorium, aby zachodziło naturalnie.
Niektóre z tych reakcji chemicznych mogą obejmować reakcje włączania do nowych produktów, spalania, rozkładu i inne. Oto kilka typowych reakcji:
1. Formacja mydła
Reakcja drzewka jest reakcją hydrolizy tłuszczu / oleju przy użyciu silnej zasady, takiej jak NaOH lub KOH, do produkcji glicerolu i soli kwasów tłuszczowych lub mydła. NaOH jest używany do produkcji twardego mydła, podczas gdy KOH jest używany do produkcji mydła miękkiego lub mydła w płynie.
Różnica między mydłem twardym a miękkim, patrząc na ich rozpuszczalność w wodzie, polega na tym, że mydło twarde jest mniej rozpuszczalne w wodzie w porównaniu z mydłem miękkim. Reakcja zmydlania jest również nazywana reakcją zmydlania.
2. Reakcja kwas-zasada na sól
Przeczytaj także: 4 zasady geografii i ich zastosowanie w naszym życiuW chemii sól jest związkiem jonowym składającym się z jonów dodatnich (kationów) i jonów ujemnych (anionów), tworząc związek obojętny (bez ładunku). Sól powstaje w wyniku reakcji kwasów i zasad. Sól można również wytworzyć z dwóch różnych soli, takich jak:
Pb (NO 3 ) 2 (aq) + Na 2 SO 4 (aq) → PbSO 4 (s) + 2 NaNO 3 (aq)
3. Reakcja korozyjna
Korozja to uszkodzenie metalu w wyniku reakcji redoks pomiędzy metalem a różnymi substancjami w jego środowisku, które wytwarzają niepożądane związki.
W procesie korozji żelazo (Fe) działa jako środek redukujący, a tlen (O2) rozpuszczony w wodzie działa jako utleniacz. Równanie reakcji tworzenia rdzy jest następujące:
Fe ( s ) → Fe2 + ( aq ) + 2e–
O 2 ( g ) + 4H + ( aq) + 4e– → 2H 2 O ( l )
4. Reakcje fotosyntetyczne
Według KBBI proces fotosyntezy to zielona roślina, która wykorzystuje światło słoneczne do przekształcania wody i dwutlenku węgla w węglowodany. Dwutlenek węgla znajdujący się wokół rośliny jest bezpośrednio wchłaniany przez tkankę aparatów szparkowych znajdujących się w liściach. Woda wokół rośliny jest bezpośrednio wchłaniana przez korzenie i przekazywana do liści przez łodygi rośliny.
W samo południe opadające natężenie światła jest bezpośrednio wychwytywane przez chlorofil do fotosyntezy. Energia światła słonecznego, która została przechwycona wcześniej, natychmiast przekształci wodę w tlen i wodór.
Wreszcie wyprodukowany wodór będzie bezpośrednio łączony z dwutlenkiem węgla w celu wyprodukowania żywności na potrzeby tych roślin. Reszta, tlen zostanie uwolniony bezpośrednio do powietrza przez aparaty szparkowe. Oto równanie chemiczne:
6CO2 + 6H2O + światło = C6H12O6 + 6O2
5. Reakcje chemiczne octu i sody oczyszczonej
Czy kiedykolwiek nauczono Cię reakcji chemicznej, jeśli ocet i soda oczyszczona mogą spowodować erupcję wulkanu zabawkowego w Twojej szkole?
Związki kwaśne zmieszane ze związkami alkalicznymi będą dawały związki obojętne. W eksperymencie słabo kwasowy związek zmieszano w roztworze kwasu octowego (CH3COOH) z silną zasadą w roztworze sody oczyszczonej (NaHCO3).
W reakcji chemicznej jedną lub więcej substancji można przekształcić w nową substancję, zgodnie z eksperymentem ocet kwaśny (CH3COOH) poddaje się reakcji z sodą oczyszczoną (NaHCO3) w celu wytworzenia gazu CO2.
Jeśli dojdzie do reakcji octu kwasowego (CH3COOH) i sody oczyszczonej (NaHCO3), wytworzą się pęcherzyki, które spowodują tworzenie się dwutlenku węgla (CO2). Te gazy i ciecze spowodują wydostawanie się cieczy, takich jak lawa.
6. Enzymatyczne reakcje chemiczne
Enzymy to biomolekuły w postaci białek, które działają jako katalizatory (związki, które przyspieszają proces reakcji bez całkowitej reakcji) w organicznej reakcji chemicznej.
Chociaż związek katalizatora może się zmienić w początkowej reakcji, w końcowej reakcji cząsteczki katalizatora powrócą do swojego pierwotnego kształtu. Enzymy działają na zasadzie reakcji z cząsteczkami substratu w celu wytworzenia związków pośrednich w wyniku reakcji organicznej, która wymaga niższej energii aktywacji, tak że reakcje chemiczne przyspieszają, ponieważ reakcje chemiczne o wyższych energiach aktywacji trwają dłużej.
Na przykład: Enzym katalaza jest enzymem katalizującym reakcję, w której nadtlenek wodoru rozkłada się na wodę i tlen.
