Vrste kemijskih reakcij. Razvrstitev kemijskih reakcij

Koncept, kakšne vrste kemijskih reakcij so, je neločljivo povezan z osnovnim znanjem predmeta, ki se ga nujno poučuje v šoli. Za razliko od fizične metamorfoze, v kemiji obstaja transformacija snovi iz ene ali več v drugo ali več drugih. Skoraj vse vrste kemičnih reakcij temeljijo na tem.

Faktorji kemijskih reakcij

Doslej je bilo ugotovljenih dovolj veliko število reakcij, ki na tak ali drugačen način spadajo na področje kemije in fizike. Vendar pa je klasifikacija kemijskih reakcij takšna, da jih je mogoče oceniti po nekaterih osnovnih značilnostih. Najpogosteje so to znaki vizualne narave.

Na primer, najlažji način, da ugotovite, ali je prišlo do kemične reakcije ali ne, je sprememba barve snovi ali raztopine, padavine, razvijanje plina itd. Vse to ni težko opaziti, kot pravijo, celo z očesom. V nekaterih primerih ta metoda ne deluje. To velja zlasti za tekoče reagente, kot so kisline in baze, kadar se raztopijo v vodi. Čeprav je ta proces zgolj povezan s fizikalnimi procesi, pa se hidracija ali hidroliza obravnava prav z vidika znanosti, kot je kemija. Kemične reakcije določena z dodatnimi sredstvi. Na primer, če določite pH raztopine, tukaj ne boste videli ničesar vizualno. Rešitve se uporabljajo za označevanje lakmusov papir ki je pobarvana v določeni barvi, odvisno od kislosti medija.

Vendar opredelitev ni omejena le na vizualne učinke. To lahko potrdijo drugi ne manj opazni dejavniki, ki se pojavijo med potekom ali koncem postopka. In veliko jih je.

Enako zanimiva značilnost je zvišanje temperature ali požar v spoju. Dovolj je opozoriti na šolske izkušnje, ko se v vodo vrže kos kalija, po katerem se sprosti vodik. Če vzamete dovolj velik kos te kovine in ustrezno količino vode, lahko celo dosežete dejstvo, da se bo zgodila eksplozija neverjetne sile. Upoštevajte, da taki primeri v zgodovini žal niso edinstveni.

Glavne vrste kemijskih reakcij

Glede na to, kakšne vrste kemijskih reakcij je mogoče razlikovati na sedanji stopnji razvoja znanosti o kemiji, je tukaj mogoče na začetku omeniti, da je mogoče procese na začetku in pogojno razdeliti na homogene in heterogene. Homogeni procesi se odvijajo v isti fazi (npr. V tekočini), heterogene reakcije pa kot glavne reaktante uporabljajo več stanj snovi (tekočine, trdne snovi, plina itd.).

Toda takšna delitev na tipe kemijskih procesov še zdaleč ni edinstvena, saj je tu treba natančno upoštevati pretvorbo snovi, ki sodelujejo v reakciji, iz ene v drugo.

Isti alkimisti so poskušali dobiti zlato iz svinca. Pravzaprav je ta proces mogoče pripisati kemiji precej posredno.

Pravzaprav preoblikovanje enega elementa v drugega pripada namreč področju jedrske fizike. Danes je mogoče izdelati tak postopek, vendar tako pridobljeno zlato postane zelo visoko radioaktivno, izjemno drago in je preprosto neprimerno za uporabo.

Vendar pa je v osnovnem razumevanju delitve na razrede kemijskih reakcij ločiti najpogostejše vrste. Osnova so bili štirje glavni razredi: reakcija spojine, razgradnja, substitucija in ionska izmenjava. Obstaja tudi peti tip, ki se v svojem bistvu ne uvršča v nobenega od zgoraj navedenih razredov. Gre za redoks reakcije, pri katerih je kalijev permanganat (KMnO ₄ ) praviloma glavni reagent, ki se, skupaj s kislinami, šteje za enega najmočnejših oksidacijskih sredstev, ki jih človeštvo pozna.

Reakcije spojin

Če govorimo o pogojih za tovrstne kemijske reakcije, lahko pogojno sam proces predstavimo kot nekakšen matematični izraz. Recimo, da imamo dve snovi. Običajno jih označujemo kot »A« in »B«. V tem primeru bo reakcija imela naslednjo formulo:

A + B = AB

Kot je že jasno, obstaja preprosto fuzija obeh komponent (ali so to preproste ali kompleksne snovi, ki so spojine).

Najenostavnejši primer je tvorba oksidov. Na primer:

S + O2 = SO2

Reakcije razgradnje

Dejansko klasifikacija kemijskih reakcij ni mogoča brez razumevanja procesov razgradnje. Na podlagi zgornjega primera lahko sam proces predstavimo kot formulo:

X = AB - A - B ,

kjer je AB začetna snov, in A in B sta sestavini, v katere se bo razgradila. Zato je X rezultat, ki predstavlja dve komponenti A in B, ki na koncu reakcije ne reagirata med seboj.

Nadomestne reakcije

Pogoji kemijskih reakcij s substitucijo imajo tudi svoje značilnosti. Na podlagi preproste matematike lahko tovrstni proces opišemo z naslednjim primerom:

Recimo, da imamo določeno spojino v obliki dveh komponent »AB« in določene snovi »C«. V tem pogledu bo reakcija substitucije:

AB + C = AC + B ali AB + C = BC + A.

Z drugimi besedami, pride do običajne zamenjave ene ali več komponent za drugo.

Reakcije ionske izmenjave

Hitrost kemijske reakcije je najbolje prikazana na primeru reakcij ionske izmenjave, ko se reaktanti izmenjujejo z ioni (nabiti delci). V tem primeru je lahko največja, saj se pretvorba ene snovi v drugo zgodi na molekularni ravni. Pri matematičnem izrazu ima ta formula obliko:

AB + CD = AD + CB (ali v drugih različicah).

V bistvu so reakcije izmenjave ionov podobne reakcijam substitucije, čeprav spadajo v ločen razred.

Redoks reakcije

Kar se tiče reakcij te vrste, so med vsemi znanimi najbolj zapletenimi (da ne omenjamo reakcij sinteze). Dejstvo je, da tudi preprosta kemična enačba, ki vključuje kalijev permanganat brez posebnega znanja, preprosto ne bo delovala. Pri tem je treba upoštevati ne samo valenco vsake začetne komponente, temveč tudi valenco, ki jo komponente pridobijo po koncu postopka. V večini primerov se valenca lahko spreminja v razmeroma širokih mejah, rezultat reakcije obeh začetnih komponent pa je lahko tvorba treh ali štirih spojin.

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost kemijskih reakcij

Hitrost kemijske reakcije sama je odvisna od sposobnosti reaktantov, da vstopijo v proces, kot tudi od nekaterih dodatnih pogojev, kot je temperatura. Najpreprostejši primer je uporaba katalizatorja - snovi, ki lahko pospeši kemično reakcijo. Na primer, za upočasnitev v nekaterih primerih se lahko uporabijo snovi, kot so inhibitorji, adsorbenti, absorbenti itd. Vsaka taka snov lahko pomembno vpliva na celoten kemijski proces in njegovo hitrost pretoka.

Med snovmi te vrste je običajna oseba seznanjena z aktivnim ogljem, ki je sposoben absorbirati kisline ali baze, odvisno od okolja, v katerem se nahaja.

Zaključek

Kot lahko vidite, so vrste kemičnih reakcij, ki jih običajna oseba razume, zelo preproste. Najpomembnejša stvar v tem vprašanju je jasno razjasniti, kaj je proces. Opazimo, v tem primeru smo obravnavali kemijske procese, ki temeljijo na preprosti matematiki, ne da bi se spuščali v podrobnosti kemije. Zdi se, da bo ta pristop pomagal razložiti bistvo glavnih kemijskih procesov, tako rekoč, "na prste". Poleg tega je z vidika matematike vsakdo sposoben razumeti, kaj je v resnici.

V tem primeru se ne upoštevajo kemijske reakcije in sistemi, v katerih medsebojno deluje več kot dva reaktanta. Da bi jih razumeli, morate imeti določeno znanje. Samo z njimi bo mogoče narediti enako enačbo, ki opisuje ta proces, da ne omenjamo organske kemije, kjer je za razumevanje, kaj je snov, celo treba uporabiti strukturne formule, na primer, na osnovi benzenskega obroča ali vezanih radikalov.

V tem primeru se morate odmakniti od običajnih osnov anorganska kemija ki najbolj enostavno in jedrnato opisuje večino procesov. To je res, kajti na začetku razvoja same organske znanosti nihče ni imel pojma, vendar pa rezultati odkritij in številne študije preprosto presenetijo.