• Vad är en kemisk reaktion?
• Fysiska och kemiska förändringar i materia
• Egenskaper för en kemisk reaktion
• Hur representeras en kemisk reaktion?
• Typer och exempel på kemiska reaktioner
• Betydelsen av kemiska reaktioner
• Hastigheten för en kemisk reaktion

Vi förklarar vad en kemisk reaktion är, vilka typer som finns, deras hastighet och andra egenskaper. Även fysiska och kemiska förändringar.

Kemiska reaktioner förändrar ämnens molekylära sammansättning.

Vad är en kemisk reaktion?

Kemiska reaktioner (även kallade kemiska förändringar eller kemiska fenomen) är termodynamiska processer för omvandling av materia. Två eller flera är inblandade i dessa reaktioner ämnen (reagens eller reaktanter), som förändras avsevärt i processen, och som kan förbrukas eller frigöras Energi att generera två eller flera ämnen som kallas Produkter.

Varje kemisk reaktion utsätter ämnet för en kemisk omvandling, vilket förändrar dess struktur och molekylära sammansättning (till skillnad från Fysiska förändringar som bara påverkar dess form eller Aggregeringstillstånd). Kemiska förändringar ger i allmänhet nya ämnen, annorlunda än vad vi hade i början.

Kemiska reaktioner kan uppstå spontant i naturen (utan mänsklig inblandning), eller de kan också genereras av människor i ett laboratorium under kontrollerade förhållanden.

Många av de material som vi använder dagligen erhålls industriellt från enklare ämnen kombinerade genom en eller flera kemiska reaktioner.

Fysiska och kemiska förändringar i materia

Fysiska förändringar i materien är sådana som ändrar dess form utan att ändra dess sammansättning, det vill säga utan att ändra typen av ämne i fråga.

Dessa förändringar har att göra med förändringar i materiens aggregationstillstånd (fast, flytande, gasformig) och andra fysiska egenskaper (Färg, densitet, magnetism, etc).

Fysiska förändringar är vanligtvis reversibla eftersom de förändrar materiens form eller tillstånd, men inte dess sammansättning. Till exempel vid kokning Vatten Vi kan förvandla en vätska till en gas, men den resulterande ångan består fortfarande av vattenmolekyler. Om vi ​​fryser vattnet går det till fast tillstånd men det är fortfarande kemiskt samma ämne.

Kemiska förändringar förändrar fördelningen och bindningen av atomer av materia, att uppnå att de kombineras på ett annat sätt, och på så sätt erhåller ämnen som skiljer sig från de ursprungliga, fastän alltid i samma andelEftersom materia inte kan skapas eller förstöras, bara transformeras.

Om vi ​​till exempel reagerar vatten (H2O) och kalium (K) får vi två nya ämnen: kaliumhydroxid (KOH) och väte (H2). Detta är en reaktion som normalt frigör mycket energi och är därför mycket farlig.

Egenskaper för en kemisk reaktion

Kemiska reaktioner är i allmänhet irreversibla processer, det vill säga de involverar bildning eller förstörelse av kemiska länkar mellan molekyler av reagenserna, vilket genererar en förlust eller vinst av energi.

I en kemisk reaktion omvandlas materia djupt, även om denna omkomposition ibland inte kan ses med blotta ögat. Ändå kan proportionerna av reaktanterna mätas, vilket hanteras med stökiometri.

Å andra sidan genererar kemiska reaktioner vissa produkter beroende på reaktanternas natur, men också på de förhållanden under vilka reaktionen sker.

En annan viktig fråga i kemiska reaktioner är den hastighet med vilken de inträffar, eftersom kontrollen av deras hastighet är avgörande för deras användning i industri, medicin etc. I denna mening finns det metoder för att öka eller minska hastigheten på en kemisk reaktion.

Ett exempel är användningen av katalysatorer, ämnen som ökar hastigheten på kemiska reaktioner. Dessa ämnen deltar inte i reaktionerna, de styr bara i vilken takt de uppstår. Det finns även ämnen som kallas inhibitorer, som används på samma sätt men som ger motsatt effekt, det vill säga bromsar reaktioner.

Hur representeras en kemisk reaktion?

Kemiska reaktioner representeras av kemiska ekvationer, dvs. formler där de deltagande reagensen och de erhållna produkterna beskrivs, vilket ofta indikerar vissa förhållanden som är inneboende i reaktionen, såsom närvaron av värme, katalysatorer, ljus, etc.

Den första kemiska ekvationen i historien upprättades 1615 av Jean Begin, i en av de första avhandlingarna om kemi, den Tyrocinium Chymicum. Idag är de av gemensam undervisning och tack vare dem kan vi lättare visualisera vad som händer i en viss reaktion.

Det allmänna sättet att representera en kemisk ekvation är:

Var:

• A och B är reaktanterna.
• C och D är produkterna.
• till, b, c Y d är de stökiometriska koefficienterna (de är siffror som anger mängden reaktanter och produkter) som måste justeras så att det finns samma mängd av varje grundämne i reaktanterna och i produkterna. På detta sätt är lagen om bevarande av mässan uppfylld (som slår fast att massa det är varken skapat eller förstört, det förvandlas bara).

I en kemisk reaktion omarrangeras atomerna för att bilda nya ämnen.

Typer och exempel på kemiska reaktioner

Kemiska reaktioner kan klassificeras efter vilken typ av reaktanter som reagerar. Utifrån detta kan oorganiska kemiska reaktioner och organiska kemiska reaktioner särskiljas. Men först är det viktigt att känna till några av symbolerna som används för att representera dessa reaktioner genom kemiska ekvationer:

Oorganiska reaktioner. Engagera oorganiska föreningar, och kan klassificeras enligt följande:

• Beroende på typ av transformation.
  • Syntes- eller additionsreaktioner. Två ämnen kombineras för att resultera i ett annat ämne. Till exempel:
    
  • Nedbrytningsreaktioner. Ett ämne bryts ner till sina enkla komponenter, eller ett ämne reagerar med ett annat och bryts ner till andra ämnen som innehåller dess komponenter. Till exempel:
    
  • Förskjutnings- eller substitutionsreaktioner. En förening eller ett element ersätter en annan i en förening, ersätter den och lämnar den fri. Till exempel:
    
  • Dubbla substitutionsreaktioner. Två reaktanter utbyter föreningar eller kemiska grundämnen samtidigt. Till exempel:
    
• Beroende på typ och form av den energi som utbyts.
  • Endotermiska reaktioner. Värme absorberas så att reaktionen kan ske. Till exempel:
    
  • Exotermiska reaktioner. Värme avges när reaktionen inträffar. Till exempel:
    
  • Endoluminösa reaktioner. Behövs ljus för att reaktionen ska inträffa. Till exempel: fotosyntes.
    
  • Exoluminösa reaktioner. Ljus avges när reaktionen inträffar. Till exempel:
    
  • Endoelelektriska reaktioner. Behövs elkraft för att reaktionen ska inträffa. Till exempel:
    
  • Exoelektriska reaktioner. Elektrisk energi frigörs eller genereras när reaktionen inträffar. Till exempel:
    

    

• Enligt reaktionshastigheten.
  • Långsamma reaktioner Mängden reagens som konsumeras och mängden produkter som bildas under en given tid är mycket liten. Till exempel: oxidation av järn. Det är en långsam reaktion, som vi ser dagligen i järnföremål som är rostiga. Om denna reaktion inte var långsam skulle vi inte ha särskilt gamla järnstrukturer i dagens värld.
    
  • Snabba reaktioner. Mängden reagens som förbrukas och mängden produkter som bildas under en given tid är stor. Till exempel: reaktionen mellan natrium och vatten är en reaktion som, förutom att den sker snabbt, är mycket farlig.
    
• Beroende på vilken typ av partikel det handlar om.
  • Reaktioner syra bas. Överförs protoner (H+). Till exempel:
    
  • Oxidations-reduktionsreaktioner. Överförs elektroner. I denna typ av reaktion måste vi titta på oxidationstalet för de inblandade elementen. Om oxidationstalet för ett grundämne ökar oxideras det, om det minskar minskas det. Till exempel: i denna reaktion oxideras järn och kobolt reduceras.
    
• Enligt reaktionens riktning.
  • Reversibla reaktioner. De går åt båda hållen, det vill säga produkterna kan bli reaktanter igen. Till exempel:
    
  • Irreversibla reaktioner. De förekommer endast i en mening, det vill säga reaktanterna omvandlas till produkter och den motsatta processen kan inte inträffa. Till exempel:
    

Organiska reaktioner. De involverar organiska föreningar, som är de som är relaterade till livsgrunden. De beror på typen av organisk förening för deras klassificering, eftersom varje funktionell grupp har en rad specifika reaktioner. Till exempel alkaner, alkener, alkyner, alkoholerketoner, aldehyder, etrar, estrar, nitriler, etc.

Några exempel på reaktioner av organiska föreningar är:

• Halogenering av alkaner. Ett väte av alkanen ersätts med motsvarande halogen.
  
• Förbränning av alkaner. Alkaner reagerar med syre för att ge koldioxid och vatten. Denna typ av reaktion frigör en stor mängd energi.
  
• Halogenering av alkener. Två av de väten som finns på kolen som bildar dubbelbindningen ersätts.
  
• Hydrering av alkener. Två väten tillsätts till dubbelbindningen, vilket ger motsvarande alkan. Denna reaktion sker i närvaro av katalysatorer såsom platina, palladium eller nickel.
  

Betydelsen av kemiska reaktioner

Både fotosyntes och andning är exempel på kemiska reaktioner.

Kemiska reaktioner är grundläggande för existensen och förståelsen av världen som vi känner den. De förändringar som materia genomgår under naturliga eller konstgjorda förhållanden (och som ofta genererar värdefulla material) är bara ett exempel. Det största beviset på vikten av kemiska reaktioner är livet självt, i alla dess uttryck.

Existensen av levande varelser av alla slag är endast möjligt tack vare materiens reaktionskapacitet, som gjorde det möjligt för de första cellulära livsformerna att utbyta energi med sin omgivning genom metaboliska vägar, det vill säga genom sekvenser av kemiska reaktioner som gav mer användbar energi än förbrukad.

Till exempel i vårt dagliga liv andas Den är sammansatt av flera kemiska reaktioner, som också finns i fotosyntes av växter.

Hastigheten för en kemisk reaktion

Kemiska reaktioner kräver en fastställd tid för att inträffa, vilken varierar beroende på reaktanternas natur och den miljö i vilken reaktionen sker.

Faktorer som påverkar hastigheten för kemiska reaktioner är i allmänhet:

• Temperatur ökning Höga temperaturer tenderar att öka hastigheten på kemiska reaktioner.
• Ökat tryck. Att öka trycket ökar vanligtvis hastigheten på kemiska reaktioner. Detta inträffar vanligtvis när ämnen som är känsliga för tryckförändringar, såsom gaser, reagerar. När det gäller vätskor och fasta ämnen orsakar tryckförändringar inte signifikanta förändringar i deras reaktionshastighet.
• Aggregationstillstånd i vilket reagenserna befinner sig. Fasta ämnen tenderar att reagera långsammare än vätskor eller gaser, även om hastigheten också beror på reaktiviteten hos varje ämne.
• Användning av katalysatorer (ämnen som används för att öka hastigheten på kemiska reaktioner). Dessa ämnen deltar inte i reaktionerna, de styr bara i vilken takt de uppstår. Det finns även ämnen som kallas inhibitorer, som används på samma sätt men som ger motsatt effekt, det vill säga bromsar reaktioner.
• Ljusenergi (Ljus). Vissa kemiska reaktioner påskyndas när ljus lyser på dem.
• Reagenskoncentration. De flesta kemiska reaktioner sker snabbare om de har en hög koncentration av sina reagenser.