phản ứng hóa học

Hoá HọC

2022

Chúng tôi giải thích phản ứng hóa học là gì, các dạng tồn tại, tốc độ của chúng và các đặc điểm khác. Ngoài ra, các thay đổi vật lý và hóa học.

Phản ứng hóa học làm thay đổi thành phần phân tử của các chất.

Phản ứng hóa học là gì?

Phản ứng hóa học (còn gọi là thay đổi hóa học hoặc là hiện tượng hóa học) là các quá trình biến đổi nhiệt động lực học của vấn đề. Hai hoặc nhiều hơn tham gia vào các phản ứng này vật liệu xây dựng (thuốc thử hoặc chất phản ứng), thay đổi đáng kể trong quá trình và có thể tiêu thụ hoặc giải phóng Năng lượng để tạo ra hai hoặc nhiều chất được gọi là Mỹ phẩm.

Mọi phản ứng hóa học đều quan trọng đối với một sự biến đổi hóa học, làm thay đổi cấu trúc và thành phần phân tử của nó (không giống như Thay đổi vật lí điều đó chỉ ảnh hưởng đến hình dạng của nó hoặc Trạng thái tổng hợp). Những thay đổi về mặt hóa học nói chung tạo ra những chất mới, khác với những gì chúng ta có lúc ban đầu.

Các phản ứng hóa học có thể xảy ra một cách tự phát trong tự nhiên (không có sự can thiệp của con người), hoặc chúng cũng có thể được tạo ra bởi con người trong phòng thí nghiệm với các điều kiện được kiểm soát.

Nhiều vật liệu mà chúng ta sử dụng hàng ngày được thu nhận trong công nghiệp từ các chất đơn giản hơn được kết hợp thông qua một hoặc nhiều phản ứng hóa học.

Những thay đổi vật lý và hóa học trong vật chất

Những thay đổi vật lý trong vật chất là những thay đổi hình dạng của nó mà không làm thay đổi thành phần của nó, nghĩa là mà không làm thay đổi loại chất được đề cập.

Những thay đổi này liên quan đến những thay đổi trong trạng thái tập hợp của vật chất (cứng, chất lỏng, khí) và các đặc tính vật lý khác (màu sắc, Tỉ trọng, từ tính, Vân vân).

Những thay đổi vật lý thường có thể đảo ngược vì chúng làm thay đổi hình dạng hoặc trạng thái của vật chất, nhưng không làm thay đổi thành phần của nó. Ví dụ, khi đun sôi Nước uống Chúng ta có thể biến chất lỏng thành chất khí, nhưng hơi tạo thành vẫn được tạo thành từ các phân tử nước. Nếu chúng ta làm đông lạnh nước, nước sẽ chuyển sang trạng thái rắn nhưng về mặt hóa học nó vẫn là một chất giống nhau.

Những thay đổi hóa học làm thay đổi sự phân bố và liên kết của nguyên tử vật chất, đạt được rằng chúng được kết hợp theo một cách khác, do đó thu được các chất khác với chất ban đầu, mặc dù luôn luôn giống nhau tỷ lệVì vật chất không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy, chỉ được biến đổi.

Ví dụ, nếu cho nước (H2O) và kali (K) phản ứng, chúng ta sẽ thu được hai chất mới: kali hiđroxit (KOH) và hiđro (H2). Đây là một phản ứng thông thường giải phóng rất nhiều năng lượng và do đó rất nguy hiểm.

Đặc điểm của phản ứng hóa học

Các phản ứng hóa học nói chung là các quá trình không thể đảo ngược, nghĩa là, chúng liên quan đến việc hình thành hoặc phá hủy liên kết hóa học giưa phân tử của thuốc thử, tạo ra sự mất mát hoặc tăng năng lượng.

Trong một phản ứng hóa học, vật chất bị biến đổi sâu sắc, mặc dù đôi khi không thể nhìn thấy sự tái tạo này bằng mắt thường. Tuy nhiên, tỷ lệ của các chất phản ứng có thể được đo, được xử lý bằng phép đo phân tích.

Mặt khác, phản ứng hóa học tạo ra một số sản phẩm nhất định phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng mà còn phụ thuộc vào điều kiện xảy ra phản ứng.

Một vấn đề quan trọng khác trong các phản ứng hóa học là tốc độ chúng xảy ra, vì việc kiểm soát tốc độ của chúng là điều cần thiết để sử dụng chúng trong ngành công nghiệp, thuốc v.v. Theo nghĩa này, có những phương pháp để tăng hoặc giảm tốc độ của một phản ứng hóa học.

Một ví dụ là việc sử dụng chất xúc tác, chất làm tăng tốc độ của phản ứng hóa học. Những chất này không tham gia vào các phản ứng, chúng chỉ kiểm soát tốc độ chúng xảy ra. Cũng có những chất gọi là chất ức chế, công dụng tương tự nhưng lại gây tác dụng ngược, tức là làm chậm phản ứng.

Phản ứng hóa học được biểu diễn như thế nào?

Phản ứng hóa học được biểu diễn bằng các phương trình hóa học, nghĩa là công thức trong đó các thuốc thử tham gia và các sản phẩm thu được được mô tả, thường chỉ ra các điều kiện nhất định vốn có đối với phản ứng, chẳng hạn như sự có mặt của nhiệt, chất xúc tác, ánh sáng, v.v.

Phương trình hóa học đầu tiên trong lịch sử được Jean Begin đưa ra vào năm 1615, trong một trong những luận thuyết đầu tiên về hóa học, các Tyrocinium Chymicum. Ngày nay, chúng là cách dạy thông thường và nhờ chúng mà chúng ta có thể dễ dàng hình dung hơn những gì đang xảy ra trong một phản ứng nhất định.

Cách tổng quát để biểu diễn một phương trình hóa học là:

Ở đâu:

  • A và B là chất phản ứng.
  • C và D là các sản phẩm.
  • đến, b, C Y d là các hệ số phân vị (chúng là các số cho biết lượng chất phản ứng và sản phẩm) phải được điều chỉnh sao cho có cùng lượng của từng nguyên tố trong chất phản ứng và trong sản phẩm. Bằng cách này, Luật Bảo tồn Thánh lễ được hoàn thành (xác định rằng khối lượng nó không được tạo ra cũng không bị tiêu diệt, nó chỉ biến đổi).

Trong một phản ứng hóa học, các nguyên tử sắp xếp lại để tạo thành các chất mới.

Các dạng và ví dụ về phản ứng hóa học

Phản ứng hóa học có thể được phân loại theo loại chất phản ứng. Dựa vào đó có thể phân biệt được phản ứng hoá học vô cơ và phản ứng hoá học hữu cơ. Nhưng trước hết, điều quan trọng là phải biết một số ký hiệu được sử dụng để biểu diễn các phản ứng này thông qua các phương trình hóa học:

Các phản ứng vô cơ. Liên quan đến hợp chất vô cơ, và có thể được phân loại như sau:

  • Theo kiểu biến đổi.
    • Phản ứng tổng hợp hoặc cộng. Hai chất kết hợp với nhau để tạo ra một chất khác nhau. Ví dụ:
    • Các phản ứng phân hủy. Một chất bị phân hủy thành các thành phần đơn giản của nó, hoặc một chất phản ứng với chất khác và phân hủy thành các chất khác có chứa các thành phần của nó. Ví dụ:
    • Các phản ứng chuyển vị hoặc thay thế. Một hợp chất hoặc nguyên tố thay thế cho một hợp chất khác trong một hợp chất, thay thế nó và để nó tự do. Ví dụ:
    • Phản ứng thay thế kép. Hai chất phản ứng trao đổi các hợp chất hoặc nguyên tố hóa học đồng thời. Ví dụ:
  • Theo dạng và dạng của năng lượng trao đổi.
    • Phản ứng tỏa nhiệt. Nhiệt lượng được hấp thụ để phản ứng có thể xảy ra. Ví dụ:
    • Phản ứng tỏa nhiệt. Khi phản ứng xảy ra thì toả nhiệt. Ví dụ:
    • Phản ứng endoluminous. Cần thiết nhẹ để phản ứng xảy ra. Ví dụ: quang hợp.
    • Phản ứng rực rỡ. Khi phản ứng xảy ra thì có ánh sáng tỏa ra. Ví dụ:
    • Các phản ứng nội điện. Cần thiết điện để phản ứng xảy ra. Ví dụ:
    • Phản ứng xuất điện. Năng lượng điện được giải phóng hoặc sinh ra khi phản ứng xảy ra. Ví dụ:

  • Theo tốc độ phản ứng.
    • Phản ứng chậm Lượng thuốc thử tiêu tốn và lượng sản phẩm tạo thành trong một thời gian nhất định là rất ít. Ví dụ: sự oxi hóa của sắt. Đó là một phản ứng chậm mà chúng ta thấy hàng ngày ở các đồ vật bằng sắt bị gỉ. Nếu phản ứng này không chậm, chúng ta đã không có những công trình kiến ​​trúc bằng sắt rất cổ trong thế giới ngày nay.
    • Phản ứng nhanh. Lượng thuốc thử tiêu tốn và lượng sản phẩm tạo thành trong một thời gian nhất định là rất lớn. Ví dụ: phản ứng của natri với nước là phản ứng ngoài việc xảy ra nhanh còn rất nguy hiểm.
  • Theo loại hạt tham gia.
    • Phản ứng axit-bazơ. Được chuyển proton (H +). Ví dụ:
    • Các phản ứng oxi hóa - khử. Được chuyển điện tử. Trong loại phản ứng này chúng ta phải xem số oxi hóa của các nguyên tố tham gia. Nếu tăng số oxi hoá của nguyên tố thì nó bị oxi hoá, nếu giảm thì nó bị khử. Ví dụ: trong phản ứng này sắt bị oxi hóa và coban bị khử.
  • Theo chiều của phản ứng.
    • Phản ứng thuận nghịch. Chúng đi theo cả hai cách, tức là các sản phẩm có thể trở lại trở thành chất phản ứng. Ví dụ:
    • Phản ứng thuận nghịch. Chúng chỉ xảy ra theo một nghĩa, đó là các chất phản ứng được chuyển hóa thành sản phẩm và quá trình ngược lại không thể xảy ra. Ví dụ:

Các phản ứng hữu cơ. Chúng liên quan đến các hợp chất hữu cơ, là những hợp chất có liên quan đến cơ sở của sự sống. Chúng phụ thuộc vào loại hợp chất hữu cơ để phân loại, vì mỗi nhóm chức có một loạt các phản ứng cụ thể. Ví dụ, ankan, anken, anken, rượu, xeton, andehit, ete, este, nitril, v.v.

Một số ví dụ về phản ứng của các hợp chất hữu cơ là:

  • Halogen hóa ankan. Một hydro của ankan được thay thế bằng halogen tương ứng.
  • Đốt cháy ankan. Các ankan phản ứng với oxi để cho cạc-bon đi-ô-xít và nước. Loại phản ứng này giải phóng một lượng lớn năng lượng.
  • Halogen hóa anken. Hai trong số các hydro có trên nguyên tử cacbon tạo liên kết đôi được thay thế.
  • Hiđro hoá các anken. Hai hydro được thêm vào liên kết đôi, do đó tạo ra ankan tương ứng. Phản ứng này xảy ra với sự có mặt của các chất xúc tác như bạch kim, palladi hoặc niken.

Tầm quan trọng của phản ứng hóa học

Cả quang hợp và hô hấp đều là những ví dụ về phản ứng hóa học.

Phản ứng hóa học là nền tảng cho sự tồn tại và hiểu biết của thế giới như chúng ta biết. Những thay đổi mà vật chất trải qua trong các điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo (và thường tạo ra các vật liệu có giá trị) chỉ là một ví dụ. Bằng chứng lớn nhất về tầm quan trọng của phản ứng hóa học là bản thân sự sống, trong tất cả các biểu hiện của nó.

Sự tồn tại của sinh vật sống mọi loại chỉ có thể thực hiện được nhờ vào khả năng phản ứng của vật chất, cho phép các dạng sống đầu tiên của tế bào trao đổi năng lượng với môi trường của chúng thông qua các con đường trao đổi chất, tức là thông qua các chuỗi phản ứng hóa học mang lại nhiều năng lượng hữu ích hơn mức tiêu thụ.

Ví dụ, trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, thở Nó bao gồm nhiều phản ứng hóa học, cũng có trong quang hợp sau đó cây.

Tốc độ của một phản ứng hóa học

Các phản ứng hóa học cần có thời gian quy định để xảy ra, thời gian này thay đổi tùy thuộc vào bản chất của chất phản ứng và môi trường mà phản ứng xảy ra.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học nói chung là:

  • Tăng nhiệt độ Nhiệt độ cao có xu hướng làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học.
  • Tăng áp suất. Tăng áp suất thường làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học. Điều này thường xảy ra khi các chất nhạy cảm với sự thay đổi áp suất, chẳng hạn như khí, phản ứng. Trong trường hợp chất lỏng và chất rắn, sự thay đổi áp suất không gây ra những thay đổi đáng kể trong tốc độ phản ứng của chúng.
  • Trạng thái tập hợp trong đó thuốc thử là. Chất rắn có xu hướng phản ứng chậm hơn chất lỏng hoặc chất khí, mặc dù tốc độ cũng sẽ phụ thuộc vào khả năng phản ứng của từng chất.
  • Sử dụng chất xúc tác (chất được sử dụng để tăng tốc độ của các phản ứng hóa học). Những chất này không tham gia vào các phản ứng, chúng chỉ kiểm soát tốc độ chúng xảy ra. Cũng có những chất gọi là chất ức chế, công dụng tương tự nhưng lại gây tác dụng ngược, tức là làm chậm phản ứng.
  • Năng lượng phát sáng (Light). Một số phản ứng hóa học được tăng tốc khi có ánh sáng chiếu vào chúng.
  • Nồng độ thuốc thử. Hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn nếu chúng có nồng độ thuốc thử cao.
!-- GDPR -->