Хімічні реакції: типи, властивості, рівняння
- Характеристика хімічних реакцій
- Хімічні реакції в природі і побуті
- Типи хімічних реакцій
- Хімічна реакція сполуки
- Хімічна реакція розкладання
- Хімічна реакція заміщення
- Хімічна реакція обміну
- Ознаки хімічних реакцій
- Як визначити ознаку хімічної реакції
- Швидкість хімічної реакції
- Рівновага хімічної реакції
- Умови виникнення хімічних реакцій
- Тепловий ефект хімічної реакції
- Хімічні реакції, відео
зміст:
Характеристика хімічних реакцій
Хімічні реакції, їх властивості, типи, умови протікання і прочая, є одним з наріжних стовпів цікавою науки під назвою хімія. Спробуємо розібрати що таке хімічна реакція, і яка її роль. Отже, хімічною реакцією в хімії прийнято вважати перетворення одного або декількох речовин, в інші речовини. При цьому ядра
атомів у них не змінюються (на відміну від реакцій ядерних), зате відбувається перерозподіл електронів і ядер, і, зрозуміло, з'являються нові хімічні елементи.
Хімічні реакції в природі і побуті
Ми з вами оточені хімічними реакціями, більш того ми самі їх регулярно здійснюємо різними побутовими діями, коли наприклад, запалюємо сірник. Особливо багато хімічних реакцій самі того не підозрюючи (а може і підозрюючи) роблять кухаря, коли готують їжу.
Зрозуміло, і в природних умовах проходить безліч хімічних реакцій: виверження вулкана, фотосинтез листя і дерев, так що там говорити, практично будь-який біологічний процес можна віднести до прикладів хімічних реакцій.
Типи хімічних реакцій
Всі хімічні реакції можна умовно розділити на прості і складні. Прості хімічні реакції, в свою чергу, поділяються на:
- реакції з'єднання,
- реакції розкладання,
- реакції заміщення,
- реакції обміну.
Далі ми докладно зупинимося на кожному з цих видів хімічних реакцій, відомих хімії.
Хімічна реакція сполуки
За вельми влучним визначенням великого хіміка Д. І. Менделєєва реакція сполуки має місце бути коли «їх двох речовин відбувається одне». Прикладом хімічної реакції з'єднання може бути нагрівання порошків заліза і сірки, при якій з них утворюється сульфід заліза - Fe + S = FeS. Іншим яскравим прикладів цієї реакції є горіння простих речовин, таких як сірка або фосфор на повітрі (мабуть, подібну реакцію можна також назвати теплової хімічною реакцією).
Хімічна реакція розкладання
Тут все просто, реакція розкладання є протилежністю реакції з'єднання. При ній з одного речовини виходить два або більше речовин. Простим прикладом хімічної реакції розкладання може бути реакція розкладання крейди, в ході якої з власне крейди утворюється негашене вапно і вуглекислий газ.
Хімічна реакція заміщення
Реакція заміщення здійснюється при взаємодії простого речовини зі складним. Наведемо приклад хімічної реакції заміщення: якщо опустити сталевий цвях в розчин з мідним купоросом, то в ході цього простого хімічного досліду ми отримаємо залізний купорос (залізо витіснить мідь з солі). Рівняння такої хімічної реакції буде виглядати так:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Хімічна реакція обміну
Реакції обміну проходять виключно між складними хімічними речовинами, в ході яких вони міняються своїми частинами. Дуже багато таких реакцій мають місце бути в різних розчинах. Нейтралізація кислоти жовчю - ось хороший приклад хімічної реакції обміну.
NaOH + HCl → NaCl + Н2О
Так виглядає хімічне рівняння цієї реакції, при ній іон водню із з'єднання HCl обмінюється іоном натрію із з'єднання NaOH. Наслідком цієї хімічної реакції є утворення розчину кухонної солі.
Ознаки хімічних реакцій
За зовнішніми ознаками протікання хімічних реакцій можна судити чи пройшла хімічна реакція між реагентами чи ні. Наведемо приклади ознак хімічних реакцій:
- Зміна кольору (світле залізо, наприклад, у вологому повітрі покривається бурим нальотом, як результат хімічної реакції взаємодії заліза і кисню ).
- Випадання осаду (якщо раптом через вапняний розчин пропустити вуглекислий газ, то отримаємо випадання білого нерозчинного осаду карбонату кальцію).
- Виділення газу (якщо Ви капнете на харчову соду лимонною кислотою, то отримаєте виділення вуглекислого газу).
- Освіта слабодіссоціірованних речовин (всі реакції, в результаті яких утворюється вода).
- Світіння розчину (прикладом тут можуть служити реакції, що відбуваються з розчином люминола, що випромінює при хімічних реакціях світло).
В цілому, важко виділити якісь ознаки хімічних реакцій є основними, для різних речовин і різних реакцій характерні свої ознаки.
Як визначити ознаку хімічної реакції
Визначити ознака хімічної реакції можна візуально (при зміні кольору, світіння), або за результатами цієї самої реакції.
Швидкість хімічної реакції
Під швидкістю хімічної реакції зазвичай розуміють зміна кількості одного з реагуючих речовин за одиницю часу. Притому, швидкість хімічної реакції завжди позитивна величина. У 1865 році хіміком Н. Н. Бекетовим був сформульований закон дії мас свідчить, що «швидкість хімічної реакції в кожен момент часу пропорційна концентраціям реагентів, зведеним в ступеня, рівні їх стехиометрическим коефіцієнтами».
До факторів швидкості хімічної реакції можна віднести:
- природу реагуючих речовин,
- наявність каталізатора,
- температуру,
- тиск,
- площа поверхні реагуючих речовин.
Всі вони мають саме прямий вплив на швидкість протікання хімічної реакції.
Рівновага хімічної реакції
Хімічним рівновагою називають такий стан хімічної системи, при якому протікає кілька хімічних реакцій і швидкості в кожній парі прямий і зворотної реакції рівні між собою. Таким чином, виділяється константа рівноваги хімічної реакції - це та величина, яка визначає для даної хімічної реакції співвідношення між термодинамічними активностями вихідних речовин і продуктів в стані хімічної рівноваги. Знаючи константу рівноваги можна визначити напрямок протікання хімічної реакції.
Умови виникнення хімічних реакцій
Щоб покласти початок хімічних реакцій, необхідно для цього створити відповідні умови:
- приведення речовин в тісне зіткнення.
- нагрівання речовин до певної температури (температура хімічної реакції повинна бути відповідною).
Тепловий ефект хімічної реакції
Так називають зміну внутрішньої енергії системи як результат протікання хімічної реакції і перетворення вихідних речовин (реактантов) в продукти реакції в кількостях, відповідних рівняння хімічної реакції при наступних умовах:
- єдино можливою роботою при цьому є тільки робота проти зовнішнього тиску.
- вихідні речовини і продукти, отримані в результаті хімічної реакції, мають однакову температуру.
Хімічні реакції, відео
І на завершення цікаво відео про найдивовижніші хімічні реакції.
Ця стаття доступна англійською мовою - Chemical Reactions .