14 pagrindinių cheminių reakcijų tipų



The cheminių reakcijų tipai gali būti klasifikuojami pagal energiją, greitį, pakeitimo tipą, modifikuotas daleles ir kryptį.

Tokia cheminė reakcija yra atominė arba molekulinė transformacija, kuri gali įvykti skystoje, kietoje arba dujinėje terpėje. Savo ruožtu, šis keitimasis gali apimti fizinių savybių pertvarkymą, pvz., Kieto, besikeičiančios spalvos sukūrimą, šilumos atleidimą arba sugerimą, dujų susidarymą, be kitų procesų..

Mus supantis pasaulis susideda iš daugybės elementų, medžiagų ir dalelių, kurios nuolat sąveikauja tarpusavyje. Šie dalykų ar fizinių dalykų pokyčiai yra esminiai procesai, valdantys žmoniją. Jų žinojimas yra svarbi dalis norint suprasti jų dinamiką ir įtaką.

Medžiagos, veikiančios tokiu cheminiu pokyčiu arba cheminiu reiškiniu, vadinamos reagentais arba reagentais ir sukuria kitą junginių klasę, kuri skiriasi nuo pradinių, vadinamų produktais. Jie yra pateikiami lygtyse, kurie eina iš kairės į dešinę per rodyklę, nurodančią kryptį, kurioje vyksta reakcija.

Siekiant geriau suprasti, kaip veikia įvairios cheminės reakcijos, jas būtina klasifikuoti pagal konkrečius kriterijus. Tradicinis jų įtraukimo būdas yra toks: energijos, greičio, pakeitimo tipo, dalelių, kurios buvo pakeistos, ir krypties.

Cheminių reakcijų tipų klasifikavimas

Energijos mainai

Šiame skyriuje iliustruojamos cheminės reakcijos, kurios buvo kataloguotos atsižvelgiant į šilumos išsiskyrimą ar absorbciją. Toks energijos transformavimas yra suskirstytas į dvi klases:

  • Egzoterminis. Tokios reakcijos gali apimti ir kitas, nes jos susijusios su energijos ar entalpijos išsiskyrimu. Tai pastebima deginant degalus, nes jungčių perskirstymas gali sukelti šviesą, garsą, elektros energiją ar šilumą. Nors jiems reikia pertraukos šilumos, elementų derinys sukelia daugiau energijos.
  • Endoterminis. Tokia cheminė reakcija pasižymi energijos absorbcija. Šitas šilumos įnašas būtinas norint nutraukti ryšius ir gauti norimą produktą. Kai kuriais atvejais nepakanka aplinkos temperatūros, todėl būtina pašildyti mišinį.

Kinetinės reakcijos

Nors kinetikos sąvoka yra susijusi su judėjimu, šiame kontekste ji rodo greitį, kuriuo vyksta transformacija. Šiuo požiūriu reakcijų rūšys yra tokios:

  • Lentas. Šio tipo reakcijos gali trukti net ir kelerius metus dėl įvairių komponentų sąveikos.
  • Greitas. Jie paprastai įvyksta labai greitai, nuo kelių tūkstančių sekundžių iki kelių minučių.

Cheminė kinetika yra sritis, kurioje tiriama cheminių reakcijų greitis įvairiose sistemose ar terpėse. Tokius pokyčius gali pakeisti įvairūs veiksniai, tarp kurių galime pabrėžti:

  • Reagento koncentracija. Tol, kol yra didesnė jų koncentracija, reakcija bus greitesnė. Kadangi dauguma cheminių pokyčių atsiranda tirpalo, tam naudojamas moliarumas. Kad molekulės susidurtų tarpusavyje, svarbu nustatyti molių koncentraciją ir talpyklos dydį.
  • Temperatūra. Didėjant proceso temperatūrai, reakcija įgauna didesnį greitį. Šis pagreitis sukelia aktyvavimą, kuris savo ruožtu leidžia nutraukti nuorodas. Tai, be abejo, yra pats svarbiausias veiksnys, todėl greičio įstatymai priklauso nuo jų buvimo ar nebuvimo.
  • Katalizatoriaus buvimas. Naudojant katalizatorių, daugelis molekulinių transformacijų vyksta greičiau. Be to, katalizatoriai veikia ir kaip produktai, ir reagentai, todėl mažai dozei pakanka proceso. Išsami informacija yra ta, kad kiekvienai reakcijai reikia specifinio katalizatoriaus.
  • Katalizatorių arba reagentų paviršiaus plotas. Medžiagos, kurių paviršiaus plotas didėja kietoje fazėje, dažniausiai vyksta greičiau. Tai reiškia, kad daugybė vienetų veikia lėčiau nei tas pats smulkių miltelių kiekis. Dėl šios priežasties yra naudojami katalizatoriai su minėta kompozicija.

Reakcijos kryptis

Reakcijos vyksta tam tikra prasme, priklausomai nuo lygties, kuri parodo, kaip vyksta susijusių elementų transformacija. Tam tikri cheminiai pokyčiai paprastai vyksta vienoje arba abiejose pusėse vienu metu. Pagal šią idėją gali įvykti dviejų tipų cheminiai reiškiniai:

  • Negrįžtamos reakcijos. Šio tipo transformacijos metu produktas nebegali grįžti į pradinę būseną. Tai reiškia, kad medžiagos, kurios liečiasi ir išskiria garus arba yra nusodintos, išlieka pakeistos. Tokiu atveju reakcija vyksta nuo reagentų iki produktų.
  • Negrįžtamos reakcijos. Skirtingai nei ankstesnė koncepcija, medžiagos, kurios liečiasi su junginiu, gali grįžti į pradinę būseną. Kad tai įvyktų, dažnai reikia katalizatoriaus arba šilumos. Šiuo atveju reakcija vyksta nuo produktų iki reagentų.

Dalelių keitimas

Šioje kategorijoje vyraujantis principas yra keitimasis molekuliniu lygiu, siekiant sudaryti junginius, kurie turi kitą pobūdį. Todėl susijusios reakcijos pavadintos taip:

  • Sintezės arba derinio. Šis scenarijus apima dvi ar daugiau medžiagų, kurios, derinant, sukuria kitokį gaminį, kuris yra sudėtingesnis. Paprastai ji pateikiama tokiu būdu: A + B → AB. Egzistuoja skirtumai pagal pavadinimą, nes derinyje gali būti bet kurie du elementai, o sintezė reikalauja grynų elementų.
  • Skilimas. Kaip rodo jo pavadinimas, per šį cheminį pakeitimą sukurtas produktas yra padalintas į 2 ar daugiau medžiagų, kurios yra paprastesnės. Naudojant savo reprezentaciją, galima pastebėti: AB → A + B. Apibendrinant, reagentas naudojamas keliems produktams gauti.
  • Judėjimas arba keitimas. Šio tipo reakcijoje vienas elementas arba atomas pakeičiamas kitu reaktyvesniu junginyje. Tai taikoma siekiant sukurti paprastesnį naują produktą judinant atomą. Atstovavimas kaip lygtis gali būti vertinamas taip: A + BC → AC + B
  • Dvigubas keitimas arba poslinkis. Emuliuojant ankstesnį cheminį reiškinį, šiuo atveju yra du junginiai, kurie keičia atomus, kad gamintų dvi naujas medžiagas. Jie paprastai gaminami vandeninėje terpėje su joniniais junginiais, kurie sukelia nuosėdas, dujas ar vandenį. Lygtis atrodo taip: AB + CD → AD + CB.

Dalelių perkėlimas

Cheminės reakcijos yra keletas mainų reiškinių, ypač molekuliniu lygiu. Kai jonas arba elektronas yra pernešami arba absorbuojami tarp dviejų skirtingų medžiagų, tai sukelia kitą kategorijų transformacijas, kurios yra tinkamai kataloguotos.

Krituliai

Šio tipo reakcijos metu jonai keičiami tarp junginių. Jis paprastai būna vandeninėje terpėje, turinčioje jonų. Pradėjus procesą, susidaro anijonas ir katijonas, kuris generuoja netirpų junginį. Dėl kritulių susidaro kietojo kūno produktai.

Rūgšties ir bazės reakcija (protonai)

Remiantis Arrheniaus teorija, dėl didaktinės savybės rūgštis yra medžiaga, leidžianti išleisti protoną. Kita vertus, bazė taip pat gali sukelti hidroksido tipo jonus. Tai reiškia, kad rūgštinės medžiagos sujungiamos su hidroksilu, kad susidarytų vanduo, o likusieji jonai sudarytų druską. Jis taip pat žinomas kaip neutralizavimo reakcija.

Oksidacijos mažinimo arba redokso reakcija (elektronai)

Toks cheminis pokytis pasižymi elektronų perdavimo tarp reagentų patikra. Minėtas stebėjimas pastebimas oksidacijos numeriu. Jei yra elektronų prieaugis, skaičius sumažės, todėl suprantama, kad jis sumažėjo. Kita vertus, jei skaičius didėja, jis laikomas oksidacija.

Degikliai

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, šie mainų procesai pasižymi oksiduojamomis medžiagomis (degalais) ir redukuotomis medžiagomis (oksidatoriais). Tokia sąveika išskiria daug energijos, kuri savo ruožtu sudaro dujas. Klasikinis pavyzdys yra angliavandenilių deginimas, kuriame anglis paverčiama anglies dioksidu ir vandeniu.

Kitos svarbios reakcijos

Kvėpavimas

Ši cheminė reakcija, būtina gyvybei, vyksta ląstelių lygiu. Tai apima tam tikrų organinių junginių eksoterminį oksidavimą energijos gamybai, kuri turi būti naudojama medžiagų apykaitos procesams atlikti.

Fotosintezė

Šiuo atveju tai reiškia gerai žinomą procesą, kurį augalai vykdo organinių medžiagų ekstrahavimui iš saulės šviesos, vandens ir druskų. Šis principas yra saulės energijos transformavimas į cheminę energiją, kuri kaupiasi ATP ląstelėse, kurios yra atsakingos už organinių junginių sintezę..

Rūgštus lietus

Šalutiniai produktai, kuriuos gamina įvairios pramonės šakos kartu su elektros energijos gamyba, gamina sierą ir azoto oksidus, kurie patenka į atmosferą. O oksidacijos efektas ore arba tiesioginis išmetimas, sukuriamos SO rūšys3 ir NO2, sąlyčio su drėgme, sudaro azoto rūgštį ir sieros rūgštį.

Šiltnamio efektas

Maža CO dalis2 sausumos atmosferoje ji yra atsakinga už pastovios planetos temperatūros palaikymą. Kadangi ši dujos kaupiasi atmosferoje, ji sukuria šiltnamio efektą, kuris šildo žemę. Nors tai yra būtinas procesas, jo pakeitimas sukelia netikėtus klimato pokyčius.

Aerobinės ir anaerobinės reakcijos

Kai aerobinės koncepcijos yra susijusios, tai reiškia, kad transformacijos metu reakcijai atsirasti reikės deguonies. Priešingu atveju, kai proceso metu nėra deguonies, tai laikoma anaerobiniu įvykiu.

Paprasčiau tariant, per aerobinių pratimų, kuriems reikalingas ilgas laikas, metu jūs gaunate energiją per deguonį, kurį kvėpuojate. Šis elementas yra įtrauktas į raumenis per kraują, kuris sukuria cheminį mainą su maistinėmis medžiagomis, kurios sukurs energiją.

Ir atvirkščiai, kai pratimas yra anaerobinis, reikalinga energija trunka trumpą laiką. Kad gautumėte, angliavandeniai ir riebalai patiria cheminį skilimą, kuris sukuria reikiamą energiją. Šiuo atveju reakcijai nereikia deguonies, kad procesas tinkamai veiktų.

Įtakos veiksniai cheminėms reakcijoms

Kaip ir bet kuris procesas, kuris yra suformuotas manipuliacijos kontekste, aplinka vaidina pagrindinį vaidmenį, taip pat kiti veiksniai, susiję su cheminiais reiškiniais. Siekiant pagreitinti, lėtinti arba sukelti norimą reakciją, idealių sąlygų atkūrimas reikalauja valdyti visus kintamuosius, kurie galėtų pakeisti norimą rezultatą.

Vienas iš šių veiksnių yra šviesa, kuri yra būtina tam tikrų rūšių cheminėms reakcijoms, pvz., Disociacijai. Jis ne tik veikia kaip spragtukas, bet taip pat gali turėti neigiamą poveikį kai kurioms medžiagoms, pvz., Rūgštims, kurių poveikis jiems mažėja. Dėl šio šviesos jautrumo jie yra apsaugoti tamsiais konteineriais.

Panašiai elektros energija, išreikšta srovėmis, su tam tikru įkrovimu, gali leisti atskirti įvairias medžiagas, ypač tas, kurios yra ištirpintos vandenyje. Tai sukuria cheminį reiškinį, vadinamą elektrolize, kuri taip pat yra kai kurių dujų derinyje.

Su vandenine terpe drėgme yra savybių, kurios leidžia veikti kaip rūgštimi ir baze, o tai leidžia pakeisti jo sudėtį. Tai palengvina cheminių pokyčių veikimą kaip tirpiklį arba palengvina elektros energijos įtraukimą į reakciją.

Organinių cheminių medžiagų atveju fermentai atlieka svarbų vaidmenį, kad sukurtų svarbius cheminių reakcijų padarinius. Šios organinės medžiagos leidžia skirtingų junginių derinį, disociaciją ir sąveiką. Fermentacija iš esmės yra procesas, kuris vyksta tarp organinio pobūdžio elementų.

Nuorodos

  1. Restrepo, Javier F. (2015). Ketvirtas laikotarpis. Cheminės reakcijos ir stechiometrija. Žiniatinklis: es.slideshare.net.
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Cheminių reakcijų tipai. Tiksliųjų ir gamtos mokslų fakultetas. Antioquia universitetas. Žiniatinklis: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Pastabos dėl cheminių procesų sistemų inžinerijoje. Cap. 7, Reakcijos kinetika ir cheminiai reaktoriai. Andų universitetas. Žiniatinklis: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Internetinis mokytojas (2015). Cheminiai medžiagų pokyčiai. Interneto svetainė: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Endoterminės ir eksoterminės reakcijos. Žiniatinklis: es.slideshare.net.
  6. Ištrauka (be autoriaus ar datos). Cheminės reakcijos 1. Bachillerato. Žiniatinklis: recursostic.educación.es.