Hemijska reakcija je transformacija početne supstance (reagensa) u drugu, pri čemu jezgra atoma ostaju nepromenjena, ali se javlja proces preraspodele elektrona i jezgara. Kao rezultat takve reakcije, ne mijenja se ne samo broj atomskih jezgara, već i izotopski sastav hemijskih elemenata.
Karakteristike hemijskih reakcija
Reakcije nastaju ili miješanjem ili fizičkim kontaktom reagensa, ili same po sebi, ili povećanjem temperature, ili korištenjem katalizatora, ili izlaganjem svjetlosti, itd.
Hemijski procesi koji se dešavaju u materiji se u velikoj meri razlikuju od fizičkih procesa i nuklearnih transformacija. Fizički proces podrazumijeva očuvanje sastava, međutim, oblik ili stanje agregacije se može promijeniti. Rezultat kemijske reakcije je nova tvar koja ima posebna svojstva koja se značajno razlikuju od reagensa. Ali vrijedi napomenuti da se u toku kemijskih procesa atomi novih elemenata nikada ne formiraju: to je zbog činjenice da se sve transformacije dešavaju samo u elektronskoj ljusci i neutiču na jezgro. Nuklearne reakcije mijenjaju atome jezgra svih elemenata koji učestvuju u ovom procesu, što je razlog za stvaranje novih atoma.
Upotreba hemijskih reakcija
Kemijske reakcije pomažu da se dobije gotovo svaka supstanca koja se može naći u prirodi u ograničenim količinama ili nikako. Uz pomoć hemijskih procesa moguće je sintetizirati nove, nepoznate supstance koje mogu biti korisne osobi u životu.
Međutim, nesposoban i neodgovoran uticaj na životnu sredinu i sve prirodne procese hemikalijama može značajno da poremeti postojeće prirodne cikluse, što pitanje životne sredine stavlja u prvi plan i tera nas na razmišljanje o racionalnom korišćenju prirodnih resursa i očuvanju okoline.
Klasifikacija hemijskih reakcija
Postoji mnogo različitih grupa hemijskih reakcija: po prisustvu granica faza, promenama stepena oksidacije, termičkom efektu, vrsti transformacije reagensa, smeru toka, učešću katalizatora i kriterijumu spontanosti.
U ovom članku ćemo razmotriti samo grupu u smjeru toka.
Hemijske reakcije u smjeru toka
Postoje dvije vrste hemijskih reakcija - nepovratne i reverzibilne. Nepovratne kemijske reakcije su one koje se odvijaju samo u jednom smjeru i rezultirajua to je pretvaranje reaktanata u produkte reakcije. To uključuje sagorijevanje i reakcije praćene stvaranjem plina ili sedimenta - drugim riječima, one koje se odvijaju "do kraja".
Reverzibilne - ovo su hemijske reakcije koje se odvijaju u dva smjera odjednom, suprotne jedna drugoj. U jednadžbama koje pokazuju tijek reverzibilnih reakcija, znak jednakosti zamjenjuje se strelicama koje pokazuju u različitim smjerovima. Ova vrsta se dijeli na direktne i reverzne reakcije. Budući da se polazni materijali reverzibilne reakcije troše i formiraju u isto vrijeme, oni se u potpunosti ne pretvaraju u produkt reakcije, zbog čega je uobičajeno reći da reverzibilne reakcije ne idu do kraja. Rezultat reverzibilne reakcije je mješavina reaktanata i produkta reakcije.
Na tok reverzibilnih (direktnih i reverznih) interakcija reagensa može uticati pritisak, koncentracija reagensa, temperatura.
Stope reakcije naprijed i nazad
Pre svega, vredi razumeti koncepte. Brzina hemijske reakcije je količina supstance koja ulazi u reakciju ili se formira tokom nje u jedinici vremena po jedinici zapremine.
Da li brzina obrnute reakcije zavisi od nekog faktora i da li se može nekako promijeniti?
Možete. Postoji pet glavnih faktora koji mogu promijeniti brzinu toka naprijed i nazad reakcije:
- koncentracija supstance,
- površina reagensa,
- pritisak,
- prisustvo ili odsustvo katalizatora,
- temperatura.
Prema definiciji, možete dobiti formulu: ν=ΔS/Δt, u kojoj je ν brzina reakcije, ΔS je promjena koncentracije, Δt je vrijeme reakcije. Ako uzmemo vrijeme reakcije kao konstantnu vrijednost, onda se ispostavlja da je promjena brzine njenog protoka direktno proporcionalna promjeni koncentracije reagensa. Dakle, nalazimo da je promjena brzine reakcije također direktno proporcionalna površini reaktanata zbog povećanja broja čestica reaktanata i njihove interakcije. Promjene u temperaturi također utiču na isto. U zavisnosti od njegovog povećanja ili smanjenja, sudar čestica supstance ili se povećava ili smanjuje, usled čega se menja brzina protoka direktnih i reverznih reakcija.
Kakav efekat ima promena pritiska na reaktante? Promjene tlaka će utjecati na brzinu reakcije samo u plinovitom okruženju. Kao rezultat, brzina će se povećati proporcionalno promjenama pritiska.
Učinak katalizatora na tok reakcija, uključujući direktne i reverzne reakcije, skriven je u definiciji katalizatora, čija je glavna funkcija upravo isto povećanje brzine interakcije reagensa.
