Studium chemických reakcí a podmínek, které ovlivňují jejich průběh, je hlavním zájmem celé disciplíny chemie. Chemická reakce je tvorba jedné nebo více nových látek z jedné nebo více existujících; první se nazývají produkty a druhé reaktanty.
Cílem chemiků je často dělat věci. Formálně je tento proces známý jako syntéza a probíhá bez lidského vstupu do těla ve formě biosyntézy. Reakce spojené s vytvořením nové sloučeniny z více existujících látek se nazývají reakce syntézya jejich příkladů je v každodenním životě neúrekem, od průmyslového prostředí po laboratoře akademické chemie.
Druhy chemických reakcí
Níže je uvedeno pět základních typů chemických reakcí. Jak brzy uvidíte, některé reakce mohou být více než jednoho typu.
- Reakce rozkladu: Tento druh reakce má obecnou formu AB → A + B. Příkladem je rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík: 2H2Ó2 → 2H2O + O2.
- Spalovací reakce: Při těchto reakcích reaguje jeden reaktant, nazývaný palivo, s kyslíkovým plynem, O2 (jeden atom kyslíku vázán na druhý). Výsledek je často viditelný jako oheň.
- Reakce s jedním vytěsněním (nebo jednoduchou náhradou): Tyto reakce zahrnují jednu reaktantu „pytláctví“ od druhé. Obecná forma je A + před naším letopočtem → AB + C.
- Reakce dvojitého vysunutí (nebo dvojité náhrady): Jedná se o „obchody“ formuláře AB + CD → INZERÁT + před naším letopočtem.
- Syntetická reakce (nazývaná také a kombinace nebo složení reakce): Reakce obecné formy A + B → AB. Příkladem je syntéza uhličitanu vápenatého z oxidu vápenatého a oxidu uhličitého: CaO + CO2 → CaCO3.
Syntetická reakce: Obecná rovnice
Jak jste viděli, syntézní reakce „slovní rovnice“ (používající písmena k vyjádření nespecifikovaných atomů nebo molekul) je A + B → AB. A a B se mohou skládat z jednotlivých prvků, buď samostatně jako ionty (například Na+) nebo jako diatomické molekuly (jako je Cl2). Jeden nebo oba mohou také sestávat z molekulárních skupin, např. NO3–).
- Sedm prvků se přirozeně vyskytuje jako rozsivkové molekuly: H2, N2, O2, F2, Cl2Br2a já2.
Příležitostně budou kompoziční reakce zahrnovat více než dva prvky a přijmou formu A + B + C → ABC.
Příklady syntézních reakcí v každodenním životě
Pokud někdo požádal o seznam chemických reakcí v každodenním životě, nebo třeba jen o seznam příklady jednorázové reakce v každodenním životě, zkušený chemik by mohl pokračovat velmi dlouho! Samotné omezení diskuse na syntézu reakcí jen těžko kazí zábavu. Několik běžných takových reakcí je popsáno níže.
- Dvě z látek, které jste již viděli, spojují a tvoří obyčejnou kuchyňskou sůl, chlorid sodný: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
- Reakce oxidu vápenatého a oxidu uhličitého výše je příkladem třídy syntézních reakcí, které zahrnují oxidy kovů kombinované s CO2 za vzniku odpovídajícího uhličitanu kovu.
- Kov hořčíku a plynný kyslík se spojí a vytvoří oxid hořečnatý: 2Mg + O2 → 2MgO. Toto je také spalovací reakce a platí pro různé jiné kovy.
- Syntéza oxidu zinečnatého (užitečná pro prevenci spálení nosem) je syntézní reakce, která také zahrnuje oxidaci nebo ztrátu elektronů, často v důsledku interakce s kyslíkem. Vyvážená reakce pro tuto syntézu je 2Zn + O2 → 2ZnO.
- Chlorid draselný reaguje s běžným kyslíkovým plynem za vzniku chlorečnanu draselného. Toto je také příklad obecného procesu - kombinace kyslíku a binární chlorid za vzniku chlorečnanu kovu: KCl + O2 → KClO3.