14 типів основних хімічних реакцій



The типи хімічних реакцій можна класифікувати по відношенню до енергії, швидкості, типу зміни, до частинок, які були змінені і напрямок.

Хімічна реакція як така являє собою атомне або молекулярне перетворення, яке може відбуватися в рідкому, твердому або газоподібному середовищі. У свою чергу, цей обмін може включати реконфігурацію з точки зору фізичних властивостей, таких як створення твердого тіла, зміни кольору, вивільнення або поглинання тепла, генерації газів, серед інших процесів.

Світ, що оточує нас, складається з великої кількості елементів, речовин і частинок, які постійно взаємодіють один з одним. Ці зміни у матерії або у фізичному стані є фундаментальними для процесів, які керують людством. Знання їх є важливою частиною для розуміння їх динаміки та їх впливу.

Речовини, які впливають на цю хімічну зміну або хімічне явище, називаються реагентами або реагентами і генерують інший клас сполук, які відрізняються від вихідних, які називаються продуктами. Вони представлені в рівняннях, які йдуть зліва направо через стрілку, що вказує напрямок, в якому відбувається реакція.

Щоб краще зрозуміти, як поводяться різні хімічні реакції, необхідно класифікувати їх відповідно до конкретних критеріїв. Традиційним способом їх охоплення є наступне: по відношенню до енергії, швидкості, типу зміни, до частинок, які були змінені, і напряму.

Класифікація типів хімічних реакцій

Обмін енергією

Цей розділ ілюструє каталогізовані хімічні реакції з урахуванням вивільнення або поглинання тепла. Цей вид перетворення енергії поділяється на два класи:

  • Екзотермічний. Цей тип реакцій може включати інші, оскільки вони передбачають виділення енергії або ентальпії. Це спостерігається при спалюванні палива, оскільки перерозподіл ланок може генерувати світло, звук, електрику або тепло. Незважаючи на те, що їм потрібна тепло для руйнування, комбінація елементів викликає більше енергії.
  • Ендотермічний. Цей вид хімічної реакції відрізняється поглинанням енергії. Такий внесок тепла необхідний для розриву зв'язків і отримання бажаного продукту. У деяких випадках температура навколишнього середовища недостатня, тому необхідно нагріти суміш.

Кінетичні реакції

Хоча концепція кінетики пов'язана з рухом, у цьому контексті вона вказує швидкість, з якою відбувається трансформація. У цьому сенсі типи реакцій такі:

  • Лентас. Цей тип реакцій може тривати годинами і навіть роками через тип взаємодії між різними компонентами.
  • Швидко. Зазвичай вони відбуваються дуже швидко, від кількох тисячних до секунди.

Хімічна кінетика - це область, яка вивчає швидкість хімічних реакцій в різних системах або середовищах. Такі перетворення можуть бути змінені великою кількістю різноманітних факторів, серед яких можна виділити наступні:

  • Концентрація реагентів. До тих пір, поки їх концентрація більша, реакція буде швидшою. Оскільки більшість хімічних змін відбуваються в розчині, для цього використовується молярність. Щоб змусити молекули стикатися один з одним, важливо визначити концентрацію молей і розмір контейнера.
  • Температура включена. При підвищенні температури процесу реакція набуває більшої швидкості. Це прискорення викликає активацію, що в свою чергу дозволяє розірвати зв'язки. Це, безперечно, найважливіший фактор у цьому сенсі, тому закони швидкості підпорядковуються їхній присутності або відсутності.
  • Наявність каталізатора. При використанні каталітичних речовин більшість молекулярних перетворень відбувається швидше. Крім того, каталізатори працюють як як продукти, так і реагенти, тому невелика доза є достатньою для управління процесом. Подробиця полягає в тому, що кожна реакція вимагає конкретного каталізатора.
  • Площа поверхні каталізаторів або реагентів. Речовини, які відчувають збільшення площі поверхні в твердій фазі, як правило, виконуються швидше. Звідси випливає, що ряд частин діє повільніше, ніж та ж кількість тонкого порошку. З цієї причини застосовують каталізатори з зазначеною композицією.

Напрямок реакції

Реакції відбуваються в певному сенсі в залежності від рівняння, яке вказує на те, як відбудеться трансформація елементів. Певні хімічні зміни, як правило, відбуваються в одному напрямку або в обох одночасно. Дотримуючись цієї ідеї, існують два типи хімічних явищ, які можуть виникнути:

  • Незворотні реакції. При цьому типі перетворення продукт більше не може повернутися до свого початкового стану. Тобто речовини, що входять в контакт і виділяють пари або осаджуються, залишаються зміненими. У цьому випадку реакція відбувається від реагентів до продуктів.
  • Незворотні реакції. На відміну від попередньої концепції, речовини, які вступають у контакт для утворення сполуки, можуть повернутися до початкового стану. Для цього часто необхідний каталізатор або наявність тепла. У цьому випадку реакція відбувається від продуктів до реагентів.

Модифікація частинок

У цій категорії переважає принцип обміну на молекулярному рівні для утворення сполук, що мають іншу природу. Отже, відповідні реакції називаються наступним чином:

  • Синтезу або комбінації. Цей сценарій передбачає дві або більше речовини, які при поєднанні генерують інший продукт з більшою складністю. Зазвичай вона представлена ​​наступним чином: A + B → AB. Існує диференціація в термінах деномінації, оскільки в комбінації можуть бути будь-які два елементи, тоді як синтез вимагає чистих елементів.
  • Розкладання. Як вказує його назва, під час цієї хімічної зміни генерований продукт ділиться на 2 або більше речовин, які є більш простими. Використовуючи його представлення, можна спостерігати наступне: AB → A + B. В цілому, для отримання декількох продуктів використовується реагент.
  • Переміщення або заміна. У цьому типі реакції відбувається заміна одного елемента або атома іншим, більш реакційноздатним у з'єднанні. Це застосовується для створення більш простого нового продукту шляхом переміщення атома. Представлення як рівняння можна розглядати наступним чином: A + BC → AC + B
  • Подвійне заміщення або зміщення. Емулюючи попереднє хімічне явище, в даному випадку існують два сполуки, які обмінюються атомами для отримання двох нових речовин. Вони зазвичай виробляються у водному середовищі з іонними сполуками, які генерують опади, газ або воду. Рівняння виглядає так: AB + CD → AD + CB.

Перенесення частинок

Хімічні реакції представляють кілька явищ обміну, особливо на молекулярному рівні. Коли іон або електрон віддаються або поглинаються між двома різними речовинами, це призводить до іншого класу перетворень, які правильно каталогізовані.

Опади

Під час цього типу реакції іони обмінюються між сполуками. Воно зазвичай відбувається у водному середовищі з присутністю іонних речовин. Як тільки процес починається, аніон і катіон збираються разом, що генерує нерозчинне з'єднання. Опади призводять до створення продуктів у твердому стані.

Кислотно-основна реакція (протони)

Виходячи з теорії Арреніуса, завдяки своїй дидактичній природі, кислота є речовиною, що дозволяє вивільнення протона. З іншого боку, основа також здатна давати гідроксидоподібні іони. Це означає, що кислотні речовини поєднуються з гідроксилом для утворення води, а інші іони утворюють сіль. Він також відомий як реакція нейтралізації.

Окисно-відновні або окислювально-відновні реакції (електрони)

Цей вид хімічної зміни характеризується перевіркою передачі електронів між реагентами. Зазначене спостереження спостерігається за кількістю окислення. Якщо виникає приріст електронів, то кількість зменшиться, і, отже, зрозуміло, що воно скорочено. З іншого боку, якщо кількість збільшується, то вона розглядається як окислення.

Горіння

З урахуванням вищевикладеного, ці обмінні процеси відрізняються речовинами, які окислюються (паливо), та речовинами, які є відновленими (окислювачами). Така взаємодія випускає велику кількість енергії, яка в свою чергу утворює гази. Класичним прикладом є спалювання вуглеводнів, в яких вуглець перетворюється на вуглекислий газ і водень у воду.

Інші важливі реакції

Дихання

Ця хімічна реакція, необхідна для життя, відбувається на клітинному рівні. Вона передбачає екзотермічне окислення деяких органічних сполук для вироблення енергії, яка повинна використовуватися для проведення метаболічних процесів.

Фотосинтез

У цьому випадку, це відноситься до відомого процесу, який рослини працюють для вилучення органічної речовини з сонячного світла, води і солей. Принцип полягає в перетворенні сонячної енергії в хімічну енергію, яка накопичується в клітинах АТФ, які відповідають за синтез органічних сполук..

Кислотні дощі

Побічні продукти, що утворюються різними видами промисловості в поєднанні з виробництвом електроенергії, виробляють сірку і оксиди азоту, які потрапляють в атмосферу. Або шляхом окислювального ефекту в повітрі, або шляхом прямого випромінювання, створюються види SO3 і NO2, що при контакті з вологою утворюють азотну кислоту і сірчану кислоту.

Парниковий ефект

Невелика частка СО2 в земній атмосфері він відповідає за підтримку постійної температури планети. Оскільки цей газ накопичується в атмосфері, він створює парниковий ефект, який нагріває землю. Хоча це необхідний процес, його зміна приносить несподівані кліматичні зміни.

Аеробні та анаеробні реакції

Коли поняття аеробного пов'язане, це означає, що в процесі трансформації необхідна наявність кисню для протікання реакції. В іншому випадку, коли під час процесу немає кисню, це вважається анаеробним явищем.

Простіше кажучи, під час сеансу аеробних вправ, які вимагають тривалого часу, ви отримуєте енергію через кисень, який ви дихаєте. Цей елемент включений в м'язи через кров, яка виробляє хімічний обмін з поживними речовинами, які будуть генерувати енергію.

І навпаки, коли вправа є анаеробним за своєю природою, необхідна енергія є на короткий проміжок часу. Для отримання вуглеводів і жирів відбувається хімічне розкладання, яке виробляє необхідну енергію. У цьому випадку реакція не вимагає присутності кисню для того, щоб процес працював належним чином.

Впливають фактори в хімічних реакціях

Як і будь-який інший процес, що знаходиться в контексті маніпулювання, середовище відіграє фундаментальну роль, а також інші фактори, пов'язані з хімічними явищами. На додаток до прискорення, уповільнення або викликання бажаної реакції, відтворення ідеальних умов вимагає контролю всіх змінних, які можуть змінити бажаний результат.

Одним з таких факторів є світло, що є необхідним для певних типів хімічних реакцій, таких як дисоціація. Це не тільки спрацьовує як тригер, воно також може мати несприятливий вплив на деякі речовини, такі як кислоти, чия експозиція погіршує їх. Завдяки цій фоточутливості вони захищені темними контейнерами.

Аналогічно, електроенергія, виражена у вигляді струму з певним зарядом, може дозволити дисоціацію різних речовин, особливо тих, які розчиняються у воді. Це генерує хімічне явище, відоме як електроліз, який також присутній в комбінації деяких газів.

Що стосується водного середовища, вологість містить властивості, які дозволяють їй діяти як як кислота, так і основа, що дозволяє змінювати її склад. Це полегшує хімічні зміни, функціонуючи як розчинник або полегшуючи включення електрики під час реакції.

У межах органічної хімії ферменти мають переважну роль для створення важливих ефектів, пов'язаних з хімічними реакціями. Ці органічні речовини дозволяють поєднання, дисоціацію і взаємодію між різними сполуками. Ферментація - це, по суті, процес, що відбувається між елементами органічної природи.

Список літератури

  1. Рестрепо, Хав'єр Ф. (2015). Четвертий період. Хімічні реакції і стехіометрія. Веб: es.slideshare.net.
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Види хімічних реакцій. Факультет точних і природничих наук. Університет Антіокії. Веб: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Гомес Кінтеро, Клаудія С. Зауваження щодо хімічних процесів для системної інженерії. Cap. 7, Кінетика реакції та хімічні реактори. Університет Анд. Веб: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Онлайн вчитель (2015). Хімічні зміни в речовині. Веб: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Ендотермічні та екзотермічні реакції. Веб: es.slideshare.net.
  6. Виписка (без автора або дати). Хімічні реакції 1-й з Бачіллерато. Веб: recursostic.educación.es.