Tipi di reazioni chimiche. Classificazione di reazione chimica

Il concetto di quali tipi di reazioni chimiche sono, è inestricabilmente legato alla conoscenza di base del soggetto, che è necessariamente insegnata a scuola. A differenza della metamorfosi fisica, in chimica c'è una trasformazione di una sostanza da una o più all'altra o molte altre. Quasi tutti i tipi di reazioni chimiche si basano su questo.

Fattori di reazione chimica

Ad oggi, è stato identificato un numero sufficientemente ampio di reazioni che, in un modo o nell'altro, appartengono al campo della chimica e della fisica. Tuttavia, la classificazione delle reazioni chimiche è tale che possono essere giudicate da alcune caratteristiche di base. Molto spesso questi sono segni di natura visiva.

Ad esempio, il modo più semplice per determinare se una reazione chimica ha avuto luogo o meno è il cambiamento di colore di una sostanza o soluzione, precipitazione, evoluzione del gas, ecc. Tutto ciò non è difficile da notare, come si dice, anche a occhio. In alcuni casi, questo metodo non funziona. In particolare, questo si applica ai reagenti liquidi come acidi e alcali quando disciolti in acqua. Sebbene questo processo sia puramente legato ai processi fisici, tuttavia, l'idratazione o l'idrolisi viene considerata precisamente dal punto di vista di una scienza come la chimica. Reazioni chimiche determinato con mezzi aggiuntivi. Ad esempio, se si esegue la determinazione del pH della soluzione, qui non si vedrà nulla visivamente. Le soluzioni sono utilizzate per indicare cartina tornasole che è dipinto in un certo colore a seconda dell'acidità del mezzo.

Tuttavia, la definizione non è limitata agli effetti visivi. Ciò può essere confermato da altri fattori non meno evidenti che appaiono durante il corso o alla fine del processo. E ce ne sono molti.

Una caratteristica altrettanto interessante è un aumento di temperatura o un incendio nel giunto. È sufficiente ricordare le esperienze scolastiche quando un pezzo di potassio viene gettato nell'acqua, dopo di che l'idrogeno viene rilasciato. Se prendi un pezzo abbastanza grande di questo metallo e la giusta quantità d'acqua, puoi anche realizzare il fatto che una esplosione di forza incredibile accadrà. Si noti che tali casi nella storia, purtroppo, non sono unici.

Principali tipi di reazioni chimiche

Per quanto riguarda i tipi di reazioni chimiche che possono essere distinte allo stadio attuale di sviluppo della scienza della chimica, qui è possibile menzionare per prima cosa che i processi possono essere inizialmente e condizionalmente divisi in omogenei ed eterogenei. Processi omogenei si verificano nella stessa fase (ad esempio, liquido) e le reazioni eterogenee utilizzano diversi stati di una sostanza (liquido, solido, gas, ecc.) Come principali reagenti.

Ma una tale suddivisione in tipi di processi chimici è tutt'altro che unica, poiché qui è necessario prendere in considerazione con precisione la conversione delle sostanze che partecipano alla reazione da una all'altra.

Gli stessi alchimisti cercarono una volta di ottenere l'oro dal piombo. In realtà, questo processo può essere attribuito alla chimica piuttosto indirettamente.

In effetti, la trasformazione di un elemento in un altro appartiene piuttosto al campo della fisica nucleare. Oggi è possibile produrre un tale processo, tuttavia l'oro ottenuto in questo modo diventa altamente radioattivo, incredibilmente costoso ed è semplicemente inadatto all'uso.

Tuttavia, nella comprensione di base della divisione in classi di reazioni chimiche è di distinguere i tipi più comuni. La base ha preso quattro classi principali: la reazione del composto, la decomposizione, la sostituzione e lo scambio ionico. C'è anche un quinto tipo, che nella sua essenza non rientra in nessuna delle classi sopra elencate. Queste sono reazioni redox, in cui, di regola, il permanganato di potassio (KMnO ₄ ) agisce come il principale reagente, che, insieme agli acidi, è considerato uno dei più potenti agenti ossidanti noti all'umanità.

Reazioni composte

Se parliamo di quali sono le condizioni delle reazioni chimiche di questo tipo, condizionalmente il processo stesso può essere rappresentato come una sorta di espressione matematica. Supponiamo di avere due sostanze. Convenzionalmente, li denotiamo come "A" e "B". In questo caso, la reazione avrà la forma della seguente formula:

A + B = AB

Come è già chiaro, c'è semplicemente una fusione dei due componenti (che si tratti di sostanze semplici o complesse, che sono composti).

L'esempio più semplice è la formazione di ossidi. Ad esempio:

S + O ₂ = SO ₂

Reazioni di decomposizione

In realtà, la classificazione delle reazioni chimiche è impossibile senza una comprensione dei processi di decomposizione. In base all'esempio precedente, il processo stesso può essere rappresentato come una formula:

X = AB - A - B ,

dove AB è la sostanza iniziale e A e B sono gli ingredienti in cui sarà decomposto. Di conseguenza, X è il risultato, che rappresenta due componenti A e B, che alla fine della reazione non reagiscono l'uno con l'altro.

Reazioni di sostituzione

Anche le condizioni delle reazioni chimiche con sostituzione hanno le loro caratteristiche. Basato su una semplice matematica, questo tipo di processo può essere descritto dal seguente esempio:

Supponiamo di avere un determinato composto sotto forma di due componenti "AB" e una certa sostanza "C". In questa prospettiva, la reazione di sostituzione sarà:

AB + C = AC + B o AB + C = BC + A.

In altre parole, si verifica la normale sostituzione di uno o più componenti per un altro.

Reazioni di scambio ionico

La velocità di una reazione chimica è meglio illustrata dall'esempio delle reazioni di scambio ionico, quando i reagenti vengono scambiati con ioni (particelle cariche). In questo caso, potrebbe essere massimo, poiché la conversione di una sostanza in un'altra avviene a livello molecolare. In espressione matematica, questa formula ha la forma:

AB + CD = AD + CB (o in altre varianti).

In sostanza, le reazioni di scambio ionico sono in qualche modo simili alle reazioni di sostituzione, sebbene appartengano a una classe separata.

Reazioni redox

Per quanto riguarda le reazioni di questo tipo, sono tra tutte le più complesse (per non parlare delle reazioni di sintesi). Il fatto è che persino una normale equazione chimica che coinvolge il permanganato di potassio senza una conoscenza speciale semplicemente non funzionerà. Qui è necessario prendere in considerazione non solo la valenza di ogni componente iniziale, ma anche la valenza, che i componenti acquisiscono dopo la fine del processo. Nella maggior parte dei casi, la valenza può variare entro limiti piuttosto ampi e il risultato della reazione dei due componenti iniziali può essere la formazione di tre o quattro composti.

Fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche

La velocità della reazione chimica stessa dipende dalla capacità dei reagenti di entrare nel processo, nonché da alcune condizioni aggiuntive, come la temperatura. L'esempio più semplice è l'uso di un catalizzatore, una sostanza in grado di accelerare una reazione chimica. Ad esempio, per rallentare in alcuni casi, è possibile utilizzare sostanze come inibitori, adsorbenti, assorbenti, ecc. Ciascuna di queste sostanze può avere un impatto significativo sull'intero processo chimico e sulla sua velocità di flusso.

Tra le sostanze di questo tipo, una persona comune ha familiarità con il carbone attivo, che è in grado di assorbire acidi o basi, a seconda dell'ambiente in cui si trova.

conclusione

Come puoi vedere, i tipi di reazioni chimiche per una persona comune da capire sono piuttosto semplici. La cosa più importante in questo numero è chiarire chiaramente che cos'è un processo. Notate, in questo caso, abbiamo considerato i processi chimici basati sulla matematica semplice, senza entrare nei dettagli della chimica. Sembra che questo approccio aiuterà a spiegare l'essenza dei principali processi chimici, per così dire, "sulle dita". Inoltre, è dal punto di vista della matematica che tutti saranno in grado di capire che cos'è un particolare processo.

In questo caso, le reazioni chimiche e i sistemi in cui più di due reagenti interagiscono non sono considerati. Per capirli è necessario avere una certa conoscenza. Solo con loro sarà possibile fare la stessa equazione descrivendo questo processo, per non parlare della chimica organica, dove per capire cosa sia una sostanza, si dovrà persino applicare formule strutturali, ad esempio, basate sull'anello benzenico o sui radicali attaccati.

In questo caso, devi allontanarti dalle solite nozioni di base chimica inorganica che descrive la maggior parte dei processi in modo più semplice e conciso. Questo è vero, perché agli albori dello sviluppo della scienza dell'organico stesso, nessuno ha avuto la minima idea, tuttavia, i risultati delle scoperte e molti studi semplicemente stupiscono.