Քիմիական ռեակցիան սկզբնական նյութի (ռեագենտի) փոխակերպումն է մյուսի, որի դեպքում ատոմների միջուկները մնում են անփոփոխ, սակայն տեղի է ունենում էլեկտրոնների և միջուկների վերաբաշխման գործընթացը։ Նման ռեակցիայի արդյունքում չի փոխվում ոչ միայն ատոմային միջուկների թիվը, այլև քիմիական տարրերի իզոտոպային բաղադրությունը։
Քիմիական ռեակցիաների առանձնահատկությունները
Ռեակցիաները տեղի են ունենում ռեակտիվների խառնման կամ ֆիզիկական շփման միջոցով, կամ իրենց կողմից, կամ ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, կամ կատալիզատորների կիրառմամբ, կամ լույսի ազդեցության տակ և այլն:
Քիմիական գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում նյութում, մեծապես տարբերվում են ֆիզիկական գործընթացներից և միջուկային փոխակերպումներից: Ֆիզիկական գործընթացը ենթադրում է բաղադրության պահպանում, սակայն ագրեգացման ձևը կամ վիճակը կարող է փոխվել։ Քիմիական ռեակցիայի արդյունքը նոր նյութ է, որն ունի հատուկ հատկություններ, որոնք զգալիորեն տարբերվում են ռեակտիվներից: Բայց հարկ է նշել, որ քիմիական գործընթացների ընթացքում նոր տարրերի ատոմներ երբեք չեն ձևավորվում. դա պայմանավորված է նրանով, որ բոլոր փոխակերպումները տեղի են ունենում միայն էլեկտրոնային թաղանթում և չեն առաջանումազդել միջուկի վրա. Միջուկային ռեակցիաները փոխում են այս գործընթացին մասնակցող բոլոր տարրերի միջուկի ատոմները, ինչն էլ նոր ատոմների առաջացման պատճառ է հանդիսանում։
Օգտագործելով քիմիական ռեակցիաներ
Քիմիական ռեակցիաները օգնում են ստանալ գրեթե ցանկացած նյութ, որը կարելի է գտնել բնության մեջ սահմանափակ քանակությամբ կամ ընդհանրապես բացակայում է: Քիմիական պրոցեսների օգնությամբ հնարավոր է սինթեզել նոր անհայտ նյութեր, որոնք կարող են օգտակար լինել մարդուն իր կյանքում։
Սակայն շրջակա միջավայրի և քիմիական բոլոր բնական գործընթացների վրա ոչ պատշաճ և անպատասխանատու ազդեցությունը կարող է էապես խաթարել գոյություն ունեցող բնական ցիկլերը, ինչը բնապահպանական խնդիրը դնում է առաջին պլանում և ստիպում մտածել բնական ռեսուրսների ռացիոնալ օգտագործման և պահպանման մասին: շրջակա միջավայրի մասին։
Քիմիական ռեակցիաների դասակարգում
Գոյություն ունեն քիմիական ռեակցիաների բազմաթիվ տարբեր խմբեր՝ փուլային սահմանների առկայությամբ, օքսիդացման աստիճանի փոփոխությամբ, ջերմային էֆեկտով, ռեակտիվների փոխակերպման տեսակով, հոսքի ուղղությամբ, կատալիզատորի մասնակցությամբ և ինքնաբերականության չափանիշով։.
Այս հոդվածում մենք կդիտարկենք միայն հոսքի ուղղությամբ խումբը:
Քիմիական ռեակցիաներ հոսքի ուղղությամբ
Գոյություն ունեն երկու տեսակի քիմիական ռեակցիաներ՝ անշրջելի և շրջելի: Անդառնալի քիմիական ռեակցիաներն այն ռեակցիաներն են, որոնք ընթանում են միայն մեկ ուղղությամբ և հանգեցնում ենորը ռեակտիվ նյութերի փոխակերպումն է ռեակցիայի արտադրանքի: Դրանք ներառում են այրումը և ռեակցիաները, որոնք ուղեկցվում են գազի կամ նստվածքի ձևավորմամբ, այլ կերպ ասած՝ դրանք, որոնք ընթանում են «մինչև վերջ»:
Վերադարձելի - դրանք քիմիական ռեակցիաներ են, որոնք ընթանում են միանգամից երկու ուղղությամբ՝ միմյանց հակառակ: Հետադարձելի ռեակցիաների ընթացքը ցույց տվող հավասարումների մեջ հավասարության նշանը փոխարինվում է տարբեր ուղղություններով ուղղվող սլաքներով։ Այս տեսակը բաժանվում է ուղղակի և հակադարձ ռեակցիաների։ Քանի որ շրջելի ռեակցիայի մեկնարկային նյութերը սպառվում և ձևավորվում են միաժամանակ, դրանք ամբողջությամբ չեն վերածվում ռեակցիայի արտադրանքի, այդ իսկ պատճառով ընդունված է ասել, որ շրջելի ռեակցիաները չեն ավարտվում: Հետադարձելի ռեակցիայի արդյունքը ռեակտիվների և ռեակցիայի արտադրանքների խառնուրդն է։
Ռեագենտների հետադարձելի (ինչպես ուղղակի, այնպես էլ հակադարձ) փոխազդեցությունների ընթացքի վրա կարող են ազդել ճնշումը, ռեագենտների կոնցենտրացիան, ջերմաստիճանը։
Առաջ և հետադարձ արձագանքման արագություն
Առաջին հերթին արժե հասկանալ հասկացությունները։ Քիմիական ռեակցիայի արագությունն այն նյութի քանակն է, որը մտնում է ռեակցիայի մեջ կամ առաջանում է դրա ընթացքում ժամանակի միավորի մեկ միավորի ծավալի համար:
Հակադարձ ռեակցիայի արագությունը կախված է որևէ գործոնից և կարո՞ղ է այն ինչ-որ կերպ փոխվել:
Դուք կարող եք. Կան հինգ հիմնական գործոններ, որոնք կարող են փոխել առաջ և հակառակ ռեակցիաների հոսքի արագությունը.
- նյութի կոնցենտրացիան,
- ռեագենտների մակերևույթի մակերես,
- ճնշում,
- կատալիզատորի առկայություն կամ բացակայություն,
- ջերմաստիճան.
Ըստ սահմանման՝ կարող եք ստանալ բանաձևը՝ ν=ΔС/Δt, որում ν-ը ռեակցիայի արագությունն է, ΔС՝ կոնցենտրացիայի փոփոխությունը, Δt՝ ռեակցիայի ժամանակը։ Եթե ռեակցիայի ժամանակը վերցնենք որպես հաստատուն արժեք, ապա կստացվի, որ դրա հոսքի արագության փոփոխությունն ուղիղ համեմատական է ռեագենտների կոնցենտրացիայի փոփոխությանը։ Այսպիսով, մենք գտնում ենք, որ ռեակցիայի արագության փոփոխությունը նաև ուղիղ համեմատական է ռեակտիվների մակերևույթի մակերեսին ռեակտիվ մասնիկների քանակի և դրանց փոխազդեցության ավելացման պատճառով: Ջերմաստիճանի փոփոխությունները նույնպես ազդում են նույնը: Կախված դրա ավելացումից կամ նվազումից՝ նյութի մասնիկների բախումը կա՛մ մեծանում է, կա՛մ նվազում, ինչի արդյունքում փոխվում է ուղղակի և հակադարձ ռեակցիաների հոսքի արագությունը։
Ի՞նչ ազդեցություն է ունենում ճնշման փոփոխությունը ռեակտիվների վրա: Ճնշման փոփոխությունները կազդեն ռեակցիայի արագության վրա միայն գազային միջավայրում: Արդյունքում արագությունը կմեծանա ճնշման փոփոխությունների համեմատ։
Կատալիզատորի ազդեցությունը ռեակցիաների ընթացքի վրա, ներառյալ ուղղակի և հակադարձ ռեակցիաները, թաքնված է կատալիզատորի սահմանման մեջ, որի հիմնական գործառույթը ռեագենտների փոխազդեցության արագության նույն աճն է։
