14 galvenie ķīmisko reakciju veidi



The ķīmisko reakciju veidi var klasificēt attiecībā pret enerģiju, ātrumu, izmaiņu veidu, modificētajām daļiņām un virzienu.

Ķīmiska reakcija pati par sevi ir atoma vai molekulāra transformācija, kas var notikt šķidrā, cietā vai gāzveida vidē. Savukārt šī apmaiņa var ietvert fizikālo īpašību pārkonfigurāciju, piemēram, cietas, mainīgas krāsas radīšanu, siltuma atbrīvošanu vai absorbēšanu, gāzu ģenerēšanu, starp citiem procesiem..

Pasaule, kas mūs ieskauj, sastāv no dažādiem elementiem, vielām un daļiņām, kas pastāvīgi mijiedarbojas. Šīs izmaiņas materiālā vai lietu fiziskajā stāvoklī ir būtiskas procesiem, kas pārvalda cilvēci. To izpratne ir svarīga, lai izprastu to dinamiku un ietekmi.

Vielas, kas darbojas šajā ķīmiskajā pārmaiņā vai ķīmiskajā parādībā, sauc par reaģentiem vai reaģentiem un rada citu savienojumu klasi, kas atšķiras no sākotnējām vielām, ko sauc par produktiem. Tie ir attēloti vienādojumos, kas iet no kreisās uz labo pusi, izmantojot bultiņu, kas norāda virzienu, kādā reakcija notiek.

Lai labāk izprastu, kā darbojas dažādas ķīmiskās reakcijas, tās ir jāklasificē saskaņā ar konkrētiem kritērijiem. Tradicionāls veids, kā tos aptvert, ir šāds: attiecībā uz enerģiju, ātrumu, izmaiņu veidu, modificētajām daļiņām un virzienu.

Ķīmisko reakciju veidu klasifikācija

Enerģijas apmaiņa

Šī sadaļa ilustrē ķīmiskās reakcijas, kas ir kataloģizētas, ņemot vērā siltuma izdalīšanos vai absorbciju. Šāda veida enerģijas pārveidošana ir sadalīta divās klasēs:

  • Eksotermisks. Šāda veida reakcijas var ietvert citus, jo tie ietver enerģijas vai entalpijas izdalīšanos. To novēro degvielu sadedzināšanā, jo saikņu pārdale var radīt gaismu, skaņu, elektrību vai siltumu. Lai gan tiem ir nepieciešama siltuma pārrāvums, elementu kombinācija rada vairāk enerģijas.
  • Endotermisks. Šāda veida ķīmiskā reakcija izceļas ar enerģijas absorbciju. Šis siltuma ieguldījums ir nepieciešams, lai izjauktu saites un iegūtu vēlamo produktu. Dažos gadījumos apkārtējās vides temperatūra nav pietiekama, tāpēc ir nepieciešams sildīt maisījumu.

Kinētiskās reakcijas

Lai gan kinētikas jēdziens ir saistīts ar kustību, šajā kontekstā tas norāda ātrumu, kādā notiek transformācija. Šajā ziņā reakciju veidi ir šādi:

  • Lentas. Šāda veida reakcijas var ilgt stundas un pat gadus, ņemot vērā dažādu komponentu mijiedarbības veidu.
  • Ātri. Tās parasti notiek ļoti ātri, no dažām tūkstošdaļām sekundes līdz dažām minūtēm.

Ķīmiskā kinētika ir joma, kurā tiek pētīta ķīmisko reakciju ātrums dažādās sistēmās vai vidēs. Šāda veida pārveidojumus var mainīt dažādi faktori, starp kuriem mēs varam izcelt:

  • Reaģenta koncentrācija. Kamēr ir lielāka koncentrācija, reakcija būs ātrāka. Tā kā lielākā daļa ķīmisko izmaiņu notiek šķīdumā, tam izmanto molaritāti. Lai molekulas saduras viens ar otru, ir svarīgi noteikt molu koncentrāciju un tvertnes lielumu.
  • Attiecīgā temperatūra. Palielinoties procesa temperatūrai, reakcija iegūst lielāku ātrumu. Šis paātrinājums izraisa aktivizāciju, kas savukārt ļauj sašķelt saites. Tas neapšaubāmi ir vissvarīgākais faktors šajā ziņā, tāpēc ātruma likumi ir pakļauti viņu klātbūtnei vai neesībai.
  • Katalizatora klātbūtne. Izmantojot katalizatora vielas, lielākā daļa molekulāro transformāciju notiek ātrāk. Turklāt katalizatori darbojas gan kā produkti, gan reaģenti, tāpēc neliela deva ir pietiekama procesa vadīšanai. Sīkāka informācija ir tāda, ka katrai reakcijai ir nepieciešams īpašs katalizators.
  • Katalizatoru vai reaģentu virsmas laukums. Vielas, kurās cietā fāzē palielinās virsmas laukums, mēdz veikt ātrāk. Tas nozīmē, ka vairāki gabali darbojas lēnāk nekā tāds pats smalka pulvera daudzums. Šī iemesla dēļ tiek izmantoti katalizatori ar minēto sastāvu.

Reakcijas virziens

Reakcijas notiek zināmā mērā atkarībā no vienādojuma, kas norāda, kā notiks iesaistīto elementu transformācija. Dažas ķīmiskas izmaiņas parasti notiek vienā virzienā vai abos virzienos. Ievērojot šo ideju, var notikt divu veidu ķīmiskās parādības:

  • Neatgriezeniskas reakcijas. Šāda veida transformācijā produkts vairs nevar atgriezties sākotnējā stāvoklī. Tas nozīmē, ka vielas, kas nonāk saskarē ar tvaikiem vai nogulsnējas, paliek mainītas. Šajā gadījumā reakcija notiek no reaģentiem līdz produktiem.
  • Neatgriezeniskas reakcijas. Atšķirībā no iepriekšējās koncepcijas vielas, kas nonāk saskarē, veidojot savienojumu, var atgriezties sākotnējā stāvoklī. Lai to panāktu, bieži ir nepieciešams katalizators vai siltuma klātbūtne. Šajā gadījumā reakcija notiek no produktiem līdz reaģentiem.

Daļiņu modifikācija

Šajā kategorijā dominējošais princips ir apmaiņa molekulārā līmenī, veidojot savienojumus, kam piemīt cita rakstura īpašības. Tādēļ iesaistītās reakcijas tiek nosauktas šādi:

  • Sintēze vai kombinācija. Šajā scenārijā ir iekļautas divas vai vairākas vielas, kas, apvienojot, rada citu produktu ar lielāku sarežģītību. To parasti pārstāv šādi: A + B → AB. Nosaukuma ziņā pastāv diferenciācija, jo kombinācijā var būt divi elementi, bet sintēzei ir nepieciešami tīri elementi.
  • Sadalīšanās. Kā norāda nosaukums, šīs ķīmiskās izmaiņas laikā radītais produkts ir sadalīts divās vai vairākās vienkāršākajās vielās. Izmantojot savu attēlojumu, var novērot šādi: AB → A + B. Kopumā, reaģentu izmanto, lai iegūtu vairākus produktus.
  • Pārvietošana vai aizstāšana. Šāda veida reakcijā viens elements vai atoms ir aizvietots ar citu reaktīvāku savienojumā. Tas tiek izmantots, lai izveidotu vienkāršāku jaunu produktu, pārvietojot atomu. Pārstāvību kā vienādojumu var redzēt šādi: A + BC → AC + B
  • Dubultā aizvietošana vai pārvietošana. Emulējot iepriekšējo ķīmisko parādību, šajā gadījumā ir divi savienojumi, kas apmainās ar atomiem, lai ražotu divas jaunas vielas. Tos parasti ražo ūdens vidē ar jonu savienojumiem, kas rada nokrišņus, gāzi vai ūdeni. Vienādojums izskatās šādi: AB + CD → AD + CB.

Daļiņu pārnešana

Ķīmiskās reakcijas ir vairākas apmaiņas parādības, īpaši molekulārā līmenī. Ja jonu vai elektronu nodod vai absorbē starp divām dažādām vielām, tas rada citu kategoriju transformācijas, kas ir pareizi kataloģizētas..

Nokrišņi

Šāda veida reakcijas laikā starp joniem notiek savienojumi. Tas parasti notiek ūdens vidē ar jonu vielu klātbūtni. Kad process sākas, anjonu un katjonu saplūst kopā, kas rada nešķīstošu savienojumu. Nokrišņi izraisa produktu veidošanos cietā stāvoklī.

Skābes bāzes reakcija (protoni)

Balstoties uz Arrhenius teoriju, skābe ir didaktiskā rakstura dēļ viela, kas ļauj atbrīvot protonu. No otras puses, bāze spēj iegūt arī hidroksīdu līdzīgus jonus. Tas nozīmē, ka skābes vielas apvienojas ar hidroksilu, lai veidotu ūdeni, un atlikušie joni veidos sāli. To sauc arī par neitralizācijas reakciju.

Oksidācijas samazināšanas vai redoksreakcija (elektroni)

Šāda veida ķīmiskās pārmaiņas raksturo elektronu pārnešana starp reaģentiem. Minētais novērojums ir novērojams ar oksidācijas numuru. Gadījumā, ja ir elektronu ieguvums, skaitlis samazināsies, un tāpēc tiek saprasts, ka tas ir samazināts. No otras puses, ja skaitlis palielinās, to uzskata par oksidāciju.

Degļi

Saistībā ar iepriekš minēto, šie apmaiņas procesi atšķiras ar vielām, kas ir oksidētas (degvielas) un tās, kuras tiek samazinātas (oksidētāji). Šāda mijiedarbība izdala lielu enerģijas daudzumu, kas savukārt veido gāzes. Klasisks piemērs ir ogļūdeņražu sadedzināšana, kurā ogleklis tiek pārveidots par oglekļa dioksīdu un ūdeņradi ūdenī.

Citas svarīgas reakcijas

Elpošana

Šī ķīmiskā reakcija, kas ir būtiska dzīvībai, notiek šūnu līmenī. Tas ietver dažu organisko savienojumu eksotermisku oksidāciju, lai radītu enerģiju, kas jāizmanto vielmaiņas procesu veikšanai.

Fotosintēze

Šajā gadījumā tas attiecas uz plaši pazīstamu procesu, ko ražo augi, lai iegūtu organiskās vielas no saules gaismas, ūdens un sāļiem. Princips ir saules enerģijas pārveidošana par ķīmisku enerģiju, kas uzkrājas ATP šūnās, kuras ir atbildīgas par organisko savienojumu sintēzi..

Skābais lietus

Dažādu nozaru radītie blakusprodukti kopā ar elektroenerģijas ražošanu rada sēru un slāpekļa oksīdus, kas nonāk atmosfērā. Gan oksidācijas efekts gaisā, gan tieša emisija rada SO sugas3 un NO2, kas nonāk saskarē ar mitrumu, veido slāpekļskābi un sērskābi.

Siltumnīcas efekts

Nelielais CO īpatsvars2 sauszemes atmosfērā tā ir atbildīga par planētas pastāvīgas temperatūras uzturēšanu. Tā kā šī gāze uzkrājas atmosfērā, tā rada siltumnīcas efektu, kas silda zemi. Lai gan tas ir nepieciešams process, tā izmaiņas rada neparedzētas klimata pārmaiņas.

Aerobās un anaerobās reakcijas

Kad aerobikas jēdziens ir saistīts, tas nozīmē, ka transformācijas laikā būs nepieciešama skābekļa klātbūtne. Pretējā gadījumā, ja procesa laikā nav skābekļa, to uzskata par anaerobu notikumu.

Vienkāršāk runājot, aerobikas vingrinājumu sesijas laikā, kas prasa ilgu laiku, jūs saņemat enerģiju caur skābekli, ko jūs elpojat. Šis elements ir iekļauts muskuļos caur asinīm, kas rada ķīmisku apmaiņu ar barības vielām, kas radīs enerģiju.

Un otrādi, ja vingrinājums pēc būtības ir anaerobs, vajadzīgā enerģija ir uz īsu laiku. Lai to iegūtu, ogļhidrāti un tauki cieš no ķīmiskās sadalīšanās, kas rada nepieciešamo enerģiju. Šajā gadījumā reakcijai nav nepieciešama skābekļa klātbūtne, lai process darbotos pareizi.

Ietekmējošie faktori ķīmiskās reakcijās

Tāpat kā jebkurš process, kas tiek veidots manipulācijas kontekstā, videi ir būtiska loma, kā arī citi faktori, kas saistīti ar ķīmiskām parādībām. Papildus vēlamās reakcijas paātrināšanai, palēnināšanai vai radīšanai, ideālu apstākļu atjaunošana prasa kontrolēt visus mainīgos, kas varētu mainīt vēlamo rezultātu.

Viens no šiem faktoriem ir gaisma, kas ir būtiska dažu veidu ķīmiskām reakcijām, piemēram, disociācijai. Tas ne tikai darbojas kā sprūda iedarbība, bet arī var negatīvi ietekmēt dažas vielas, piemēram, skābes, kuru iedarbība pasliktina. Šī fotosensitivitātes dēļ tos aizsargā tumši konteineri.

Līdzīgi, elektroenerģija, kas izteikta kā strāva ar īpašu maksu, var atšķirt dažādas vielas, īpaši tās, kas izšķīdinātas ūdenī. Tas rada ķīmisku parādību, kas pazīstama kā elektrolīze, kas ir arī dažu gāzu kombinācijā.

Saistībā ar ūdens vidi mitrums satur īpašības, kas ļauj darboties gan kā skābe, gan bāze, kas ļauj mainīt tā sastāvu. Tas atvieglo ķīmiskās izmaiņas, darbojoties kā šķīdinātājs vai veicinot elektrības iekļaušanu reakcijas laikā.

Organiskās ķīmijas ietvaros fermentiem ir galvenā loma, lai radītu svarīgas sekas, kas saistītas ar ķīmiskām reakcijām. Šīs organiskās vielas pieļauj dažādu savienojumu kombināciju, disociāciju un mijiedarbību. Fermentācija būtībā ir process, kas notiek starp organiska rakstura elementiem.

Atsauces

  1. Restrepo, Javier F. (2015). Ceturtais periods. Ķīmiskās reakcijas un stehiometrija. Tīmekļa vietne: es.slideshare.net.
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Ķīmisko reakciju veidi. Tiešo un dabaszinātņu fakultāte. Antioquia universitāte. Tīmekļa vietne: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Piezīmes par ķīmiskajiem procesiem sistēmu projektēšanā. Vāciņš. 7, Reakcijas kinētika un ķīmiskie reaktori. Andu Universitāte. Tīmekļa vietne: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Tiešsaistes skolotājs (2015). Ķīmiskās vielas izmaiņas. Tīmekļa vietne: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Endotermiskās un eksotermiskās reakcijas. Tīmekļa vietne: es.slideshare.net.
  6. Izraksts (bez autora vai datuma). Ķīmiskās reakcijas 1. no Bachillerato. Tīmekļa vietne: recursostic.educación.es.