Ορισμός Χημικών Αντιδράσεων, Τύποι, Στάδια, Παράγοντες και Παραδείγματα (ΠΛΗΡΕΣ)

Μια χημική αντίδραση είναι μια φυσική διαδικασία που παράγει πάντα αλλαγές χημικές ενώσεις. Οι αρχικές ενώσεις ή ενώσεις που εμπλέκονται στην αντίδραση ονομάζονται αντιδραστήρια.

Οι χημικές αντιδράσεις χαρακτηρίζονται συνήθως από μια χημική αλλαγή και θα οδηγήσουν σε ένα ή περισσότερα προϊόντα που συνήθως έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά από τα αντιδραστήρια. Εδώ είναι ένα παράδειγμα χημικής αντίδρασης:

Η παραπάνω χημική αντίδραση είναι ένα μόριο (CO2) που αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα (C) και δύο άτομα οξυγόνου (Ο) συν ένα άνθρακα (C), για την παραγωγή 2 ατόμων μονοξειδίου του άνθρακα (CO).

Ο συνδυασμός αυτών των συμβόλων ονομάζεται Χημικές εξισώσεις. Οι ουσίες στα αριστερά του βέλους ονομάζονται ανά-αντιδράσεις (CO2) και C, και αφού το βέλος ονομάζονται προϊόντα αντίδρασης, δηλαδή CO.

Χαρακτηριστικά μιας χημικής αντίδρασης

Οι χημικές αντιδράσεις στον πραγματικό κόσμο είναι πολύ εύκολο να βρεθούν, για παράδειγμα κατά την καύση χαρτιού. Το αρχικό χαρτί εξακολουθεί να είναι ένα λευκό φύλλο, αφού το κάψετε με φωτιά, το έγχρωμο χαρτί καίγεται.

Άλλωστε, όταν βράζουμε νερό. Το επόμενο υγρό νερό γίνεται αέριο και υδρατμοί αφού βράσει σε μια κατσαρόλα που τοποθετείται στη σόμπα.

Αυτά τα γεγονότα είναι τα χαρακτηριστικά μιας πραγματικής χημικής αντίδρασης. Ωστόσο, για το σχηματισμό του προϊόντος το αποτέλεσμα είναι πολύ δύσκολο να δούμε. Εδώ είναι τα χαρακτηριστικά μιας χημικής αντίδρασης:

1. Αποχρωματισμός

Τα χημικά μόρια / ενώσεις έχουν την ικανότητα να απορροφούν χρώμα και να εκπέμπουν χρώμα ανάλογα με την ουσία. Αυτή η ικανότητα μπορεί επίσης να επηρεαστεί από ένα συμβάν.

Για παράδειγμα: Τα αντιδραστήρια σιδήρου που παραμένουν σε ανοιχτό χώρο για μεγάλο χρονικό διάστημα και σε υγρή κατάσταση θα σκουριάσουν (καφετί κίτρινο).

2. Αλλαγές θερμοκρασίας

Τα χημικά μόρια / ενώσεις έχουν εσωτερική ενέργεια με τη μορφή χημικών δεσμών. Αυτοί οι δεσμοί απαιτούν ενέργεια ή μπορούν να απελευθερώσουν ενέργεια.

Όταν σχηματίζονται πολλοί δεσμοί, η ενέργεια απελευθερώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Για παράδειγμα: Καύση φυσικού αερίου LPG στη σόμπα

3. Η εμφάνιση φυσαλίδων αερίου

Αέρια σε χημικές αντιδράσεις μπορεί να προκύψουν λόγω θέρμανσης.

Για παράδειγμα: Τα μόρια / ενώσεις μαγειρικής σόδας στη ζύμη όταν θερμαίνονται θα απελευθερώνουν αέριο έτσι ώστε το κέικ να διαστέλλεται.

4.Αλλαγή έντασης

Όταν σχηματίζονται τα προϊόντα που προκύπτουν από μια χημική αντίδραση, αυτό σημαίνει ότι μειώνεται η ποσότητα του αντιδρώντος όγκου. Για παράδειγμα: Ο όγκος του νερού της λίμνης μειώνεται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού.

5. Σχηματίζεται ίζημα

Ένα ίζημα είναι μια υπολειμματική χημική αντίδραση μεταξύ δύο διαλυμάτων που γίνεται στερεό. Αυτή η ουσία μπορεί να εμφανιστεί επειδή το διάλυμα είναι πολύ κορεσμένο.

Για παράδειγμα: Προστίθεται διάλυμα νιτρικού αργύρου (AgNO3) σε διάλυμα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl), σχηματίζεται ένα λευκό ίζημα χλωριούχου αργύρου (AgCl).

6. Εκπομπή φωτός

Οι χημικές αντιδράσεις μερικές φορές απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή φωτός

Για παράδειγμα: Αντίδραση στον ήλιο

7. Αλλαγές στην αγωγιμότητα

Οι χημικές αντιδράσεις επηρεάζουν τις αλλαγές στην αγωγιμότητα (ικανότητα αγωγής θερμότητας).

8. Αλλαγή στη γεύση

Η χημική αντίδραση κατά το μάσημα του ρυζιού δημιουργεί μια γλυκιά γεύση όταν αγγίζει τη γλώσσα.

Παράγοντας που επηρεάζει

Ο ρυθμός αντίδρασης ή ταχύτητας σε μια χημική αντίδραση δηλώνει τον αριθμό των χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα ανά μονάδα χρόνου.

Αυτός ο ρυθμός επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες που μπορούν να επιταχύνουν ή να επιβραδύνουν τη διαδικασία αντίδρασης. Εδώ είναι οι παράγοντες.

1. Μέτρηση αντιδραστηρίων

Χονδροειδές αλάτι ή αλάτι που εξακολουθεί να έχει τη μορφή κομματιών. Αυτό το χοντρό αλάτι διαλύεται αργά στο νερό λόγω του μεγάλου μεγέθους του. Έτσι, η χημική αντίδραση εξαρτάται πολύ από το μέγεθος της ουσίας.

2. Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία μπορεί να επηρεάσει τις χημικές αντιδράσεις, δηλαδή με θέρμανση. Για παράδειγμα, το καλοκαίρι, τα δάση ξυλείας καίγονται γρηγορότερα από ό, τι κατά την περίοδο των βροχών.

3. Καταλύτης

Ο καταλύτης είναι μια ουσία που επιταχύνει τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, χωρίς να υποστεί αλλαγές ή να εξαντληθεί από την ίδια την αντίδραση. Τα ένζυμα είναι ένας τύπος καταλύτη. Χωρίς ένζυμα, αυτή η αντίδραση θα ήταν πολύ αργή για να πραγματοποιηθεί ο μεταβολισμός.

Για παράδειγμα, το ένζυμο μαλτάσης μετατρέπει τη μαλτόζη (έναν τύπο πολυσακχαρίτη ή σύνθετου σακχάρου) σε γλυκόζη. Ακολουθεί ένα γενικό σχήμα καταλυτικών αντιδράσεων, όπου το C αντιπροσωπεύει τον καταλύτη:

A + C → AC (1)

B + AC → AB + C (2)

Στάδια χημικής αντίδρασης

Τα στάδια αντίδρασης μπορούν εύκολα να χωριστούν σε:

• Τερματισμός των δεσμών,
• Σχηματισμός μεταβατικών ενώσεων
• Σχηματισμός Ομολόγων

Για διμοριακές ενώσεις, τα στάδια είναι πιο περίπλοκα λόγω της στοιχειακής αντίδρασης.

• Στάδιο έναρξης αντίδρασης
• Τερματισμός των δεσμών
• Σχηματισμός μεταβατικών ενώσεων
• Σχηματισμός προϊόντος
• Ενεργειακή σταθεροποίηση (απορροφώντας ή απελευθερώνοντας ενέργεια / συνήθως θερμότητα)

Διάφορα

Οι χημικές αντιδράσεις είναι πολύ διαφορετικές, αλλά μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορους τύπους αντιδράσεων, συγκεκριμένα:

1. Συγχώνευση αντίδρασης

Η αντίδραση δύο ουσιών που συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια νέα ουσία. Ένα εύκολο παράδειγμα είναι ο σχηματισμός του άλατος NaCl: 2Na + Cl2 → 2NaCl

2.Αντίδραση αποσύνθεσης

Μια ένωση που εμφανίζεται σε μια χημική αντίδραση διασπάται σε περισσότερες από δύο ουσίες. Ένα παράδειγμα είναι η αποσύνθεση του νερού H2O: 2H2O → 2H2 + O2

3. ΑντίδρασηΑνταλλαγήΜονόκλινο

Μια αντίδραση ανταλλαγής είναι μια αντίδραση στην οποία ένα στοιχείο αντιδρά με μια ένωση για να αντικαταστήσει τα στοιχεία που περιέχονται σε αυτήν την ένωση. Για παράδειγμα, εάν ο χαλκός βυθιστεί σε διάλυμα νιτρικού αργύρου, παράγονται μεταλλικοί κρύσταλλοι αργύρου. Η εξίσωση για την αντίδραση είναι:

Cu (ες) + 2AgNO₃(aq) → 2Ag (s) + Cu (ΟΧΙ₃)₂(ΕΓΩ)

4.Πολλαπλές αντιδράσεις ανταλλαγής

Συνήθως ονομάζεται αντίδραση μετάθεσης, είναι μια αντίδραση ανταλλαγής μερικών των αντιδρώντων. Εάν το αντιδραστήριο είναι ιοντική ένωση λαουρτάνης, τα μέρη που ανταλλάσσονται είναι τα κατιόντα και τα ανιόντα της ένωσης. Για παράδειγμα, η αντίδραση οξέων με βάσεις όπως:

HCl (υδατ.) + NaOH (υδ) → NaCl (υδατ.) + Η₂Ο (λ)

5.Αντίδραση καύσης

Αυτή η αντίδραση μπορεί να είναι γνωστή ως αντίδραση για την αναδιάταξη των ατόμων. Ένα από τα αντιδραστήρια είναι το οξυγόνο.

Δηλαδή, η αντίδραση καύσης είναι μια χημική αντίδραση μιας ουσίας με οξυγόνο, που συνήθως αντιδρά γρηγορότερα με την απελευθέρωση θερμότητας έως ότου εμφανιστεί μια φλόγα. Για παράδειγμα καύση μεθανίου

Χ.Χ.₄(ζ) + 2O₂(ζ) → CO₂(ζ) + 2Η₂Ο (ζ)

Παραδείγματα χημικών αντιδράσεων

Υπάρχουν τόσες πολλές αντιδράσεις στην πραγματική ζωή. Μερικά είναι σκόπιμα με τη μορφή πρακτικής στο εργαστήριο έτσι ώστε να συμβαίνει φυσικά.

Μερικές από αυτές τις χημικές αντιδράσεις μπορεί να περιλαμβάνουν αντιδράσεις ενσωμάτωσης σε νέα προϊόντα, καύση, αποσύνθεση και άλλες. Ακολουθούν μερικές κοινές αντιδράσεις:

1. Σχηματισμός σαπουνιού

Η αντίδραση δενδρυλλίων είναι μια αντίδραση υδρόλυσης λίπους / ελαίου χρησιμοποιώντας μια ισχυρή βάση όπως ΝαΟΗ ή ΚΟΗ για την παραγωγή γλυκερόλης και λιπαρών οξέων άλατα ή σαπούνι. Το NaOH χρησιμοποιείται για την παραγωγή σκληρού σαπουνιού, ενώ το KOH χρησιμοποιείται για την παραγωγή μαλακού σαπουνιού ή υγρού σαπουνιού.

Η διαφορά μεταξύ σκληρού και μαλακού σαπουνιού όταν φαίνεται από τη διαλυτότητά τους στο νερό είναι ότι το σκληρό σαπούνι είναι λιγότερο διαλυτό στο νερό σε σύγκριση με το μαλακό σαπούνι. Η αντίδραση σαπωνοποίησης ονομάζεται επίσης αντίδραση σαπωνοποίησης.

2. Αντίδραση οξέος-βάσης στο αλάτι

Στη χημεία, το άλας είναι μια ιοντική ένωση που αποτελείται από θετικά ιόντα (κατιόντα) και αρνητικά ιόντα (ανιόντα), σχηματίζοντας μια ουδέτερη ένωση (χωρίς φόρτιση). Το αλάτι σχηματίζεται από την αντίδραση οξέων και βάσεων. Το αλάτι μπορεί επίσης να σχηματιστεί από δύο διαφορετικά άλατα όπως:

Pb (ΟΧΙ₃)₂(υδ) + Να₂ΕΤΣΙ₄(aq) → PbSO₄(ες) + 2 NaNO₃(ΕΓΩ)

3. Αντιδιαβρωτική αντίδραση

Η διάβρωση είναι μεταλλική βλάβη λόγω οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων μεταξύ ενός μετάλλου και διαφόρων ουσιών στο περιβάλλον του που παράγουν ανεπιθύμητες ενώσεις.

Στη διαδικασία διάβρωσης, ο σίδηρος (Fe) δρα ως αναγωγικός παράγοντας και το οξυγόνο (O2) που διαλύεται στο νερό δρα ως οξειδωτικό. Η εξίσωση αντίδρασης για το σχηματισμό σκουριάς έχει ως εξής:

Φε (μικρό) → Fe2 + (Εγώ) + 2ε–

Ο₂(σολ) + 4Η + (ΕΓΩ) + 4e– → 2Η₂Ο (μεγάλο)

4. Φωτοσυνθετικές αντιδράσεις

Σύμφωνα με το KBBI, η διαδικασία της φωτοσύνθεσης είναι ένα πράσινο φυτό που χρησιμοποιεί το ηλιακό φως για να μετατρέψει το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε υδατάνθρακες. Το διοξείδιο του άνθρακα που βρίσκεται γύρω από το φυτό απορροφάται άμεσα μέσω του στοματικού ιστού στα φύλλα. Το νερό που βρίσκεται γύρω από το φυτό, απορροφάται άμεσα μέσω των ριζών και περνά στα φύλλα μέσω των μίσχων του φυτού.

Ακριβώς το μεσημέρι, η ένταση του φωτός που πέφτει συλλαμβάνεται απευθείας από τη χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση. Η ενέργεια από το φως του ήλιου που έχει συλληφθεί νωρίτερα θα μετατρέψει άμεσα το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο.

Τέλος, το υδρογόνο που έχει παραχθεί θα συνδυαστεί άμεσα με διοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή τροφής για τις ανάγκες αυτών των φυτών. Τα υπόλοιπα, το οξυγόνο θα απελευθερωθεί απευθείας στον αέρα μέσω των στομάτων. Εδώ είναι η χημική εξίσωση:

6CO2 + 6H2O + φως = C6H12O6 + 6O2

5.Χημικές αντιδράσεις ξιδιού και μαγειρικής σόδας

Έχετε διδαχθεί ποτέ για τη χημική αντίδραση εάν το ξίδι και η μαγειρική σόδα μπορούν να προκαλέσουν έκρηξη ηφαιστείου στο σχολείο σας;

Οι όξινες ενώσεις που αναμιγνύονται με αλκαλικές ενώσεις θα παράγουν ουδέτερες ενώσεις. Στο πείραμα, μια ένωση ασθενούς οξέος αναμίχθηκε σε ένα διάλυμα οξικού οξέος (CH3COOH) με μια ισχυρή ένωση βάσης σε ένα διάλυμα μαγειρικής σόδας (NaHC03).

Σε μια χημική αντίδραση, μία ή περισσότερες ουσίες μπορούν να μετατραπούν σε νέες ουσίες, σύμφωνα με το πείραμα, το ξίδι οξέος (CH3COOH) αντιδρά με μαγειρική σόδα (NaHCO3) για την παραγωγή αερίου CO2.

Εάν το όξινο ξίδι (CH3COOH) και η μαγειρική σόδα (NaHCO3) αντιδράσουν, θα παράγει φυσαλίδες που προκαλούν το σχηματισμό αερίου διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Αυτά τα αέρια και υγρά θα προκαλέσουν την έξοδο υγρών όπως η λάβα.

6. Ενζυματικές χημικές αντιδράσεις

Ενζυμο είναι ένα βιομόριο με τη μορφή μιας πρωτεΐνης που λειτουργεί ως καταλύτης (μια ένωση που επιταχύνει τη διαδικασία αντίδρασης χωρίς αντίδραση) σε μια οργανική χημική αντίδραση.

Αν και η καταλυτική ένωση μπορεί να αλλάξει στην αρχική αντίδραση, στην τελική αντίδραση τα καταλύματα θα επιστρέψουν στο αρχικό τους σχήμα. Τα ένζυμα λειτουργούν αντιδρώντας με μόρια υποστρώματος για την παραγωγή ενδιάμεσων ενώσεων μέσω μιας οργανικής αντίδρασης που απαιτεί χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης, έτσι ώστε οι χημικές αντιδράσεις να επιταχύνονται επειδή οι χημικές αντιδράσεις με υψηλότερες ενέργειες ενεργοποίησης διαρκούν περισσότερο.

Για παράδειγμα: Το ένζυμο καταλάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει μια αντίδραση στην οποία το υπεροξείδιο του υδρογόνου διασπάται σε νερό και οξυγόνο.