Kemijske reakcije odvijaju se kada atomi dviju ili više tvari razmjenjuju ili dijele elektrone. Reakcija stvara atome i molekule s elektronima koji su drugačije raspoređeni. Promijenjena konfiguracija atoma uključuje promjenu energije, što znači da kemijska reakcija ili odaje ili apsorbira svjetlost, toplinu ili električnu energiju. Zauzvrat, da bi se atomi odvojili u izvorno stanje, energija se mora ukloniti ili osigurati.
Kemijske reakcije upravljaju mnogim procesima svakodnevnog života i mogu biti izuzetno složene, s atomima i molekule koje ulaze u reakciju i proizvode potpuno različite kombinacije atoma i molekula kao produkte reakcija. Različite vrste reakcija i način na koji se elektroni razmjenjuju ili dijele mogu proizvesti takve različite proizvode kao što su plastika, lijekovi i deterdženti.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Tijekom kemijske reakcije atomi izvornih tvari dobivaju, gube ili dijele svoje elektrone s onim tvarima s kojima reagiraju. Reakcija stvara nove tvari sačinjene od nove kombinacije atoma i različite konfiguracije elektrona.
Atomi u kemijskoj reakciji
Atomi se sastoje od jezgre i okolnih elektrona. Elektroni se raspoređuju u ljuske oko jezgre, a svaka ljuska ima mjesta za fiksni broj elektrona. Na primjer, najunutarnja ljuska atoma ima mjesta za dva elektrona. Sljedeća granata ima mjesta za osam. Treća ljuska ima tri podljuske u kojima ima mjesta za dva, šest i 10 elektrona. U kemijskim reakcijama sudjeluju samo elektroni u najudaljenijoj ljusci ili valentnoj ljusci.
Atom uvijek započinje s fiksnim brojem elektrona, zadanim atomskim brojem. Elektroni atomskog broja ispunjavaju elektronske ljuske iznutra prema van, a preostali elektroni ostaju u vanjskoj ljusci. Elektroni u vanjskoj valentnoj ljusci određuju kako će se atom ponašati, uzimajući, dajući ili dijeleći elektrone kako bi sudjelovali u kemijskim reakcijama i stvorili dvije vrste kemijskih veza: ionsku i kovalentni.
Jonske veze
Atomi su najstabilniji kad su im valentne elektronske ljuske pune. Ovisno o atomskom broju atoma, to može značiti imati dva, osam ili više elektrona u vanjskoj ljusci. Jedan od načina za dovršetak ljuski jest da ih atomi koji imaju jedan ili dva elektrona u valentnoj ljusci doniraju atomima kojima nedostaje jedan ili dva u najudaljenijoj ljusci. Takve kemijske reakcije uključuju izmjenu elektrona između dva ili više atoma s nastalom tvari koja se sastoji od dva ili više iona.
Na primjer, natrij ima atomski broj 11, što znači da najunutarnja ljuska ima dva elektrona; sljedeća ljuska ima osam, a najudaljenija valentna ljuska ima jednu. Natrij bi mogao imati potpunu vanjsku ljusku ako bi donirao svoj dodatni elektron. Klor, s druge strane, ima atomski broj 17. To znači da ima dva elektrona u svojoj unutarnjoj ljusci, osam u sljedećoj ljusci, dva u sljedećoj podljusci i pet u najudaljenijoj podljusci gdje ima mjesta za šest. Klor može dovršiti svoju najudaljeniju ljusku prihvaćajući dodatni elektron.
Zapravo, natrij i klor reagiraju s jarko žutim plamenom stvarajući novi spoj, natrijev klorid ili kuhinjsku sol. U toj kemijskoj reakciji svaki atom natrija daje svoj jedini vanjski elektron atomu klora. Atom natrija postaje pozitivno nabijeni ion, a atom klora negativno nabijen. Dva različito nabijena iona privlače se ionskom vezom i formiraju stabilnu molekulu natrijevog klorida.
Kovalentne veze
Mnogi atomi imaju više od jednog ili dva elektrona u valentnoj ljusci, ali odustajanje od tri ili četiri elektrona moglo bi preostali atom učiniti nestabilnim. Umjesto toga, takvi atomi ulaze u aranžman dijeljenja s drugim atomima kako bi stvorili kovalentnu vezu.
Na primjer, ugljik ima atomski broj šest, što znači da ima dva elektrona u svojoj unutarnjoj ljusci i četiri u drugoj ljusci s prostorom za osam. U teoriji, atom ugljika mogao bi se odreći svoja četiri najudaljenija elektrona ili primiti četiri elektrona kako bi dovršio svoju najudaljeniju ljusku i stvorio ionsku vezu. U praksi atom ugljika tvori kovalentnu vezu s drugim atomima koji mogu dijeliti elektrone, poput atoma vodika.
U metanu, jedan atom ugljika dijeli svoja četiri elektrona s četiri atoma vodika, svaki s jednim zajedničkim elektronom. Dijeljenje znači da se osam elektrona rasporedi po atomima ugljika i vodika tako da su različite ljuske pune u različito vrijeme. Metan je primjer stabilne kovalentne veze.
Ovisno o uključenim atomima, kemijske reakcije mogu rezultirati mnogim kombinacijama veza dok se elektroni prenose i dijele u različitim stabilnim aranžmanima. Dvije najvažnije značajke kemijske reakcije su promijenjene elektronske konfiguracije i stabilnost produkata reakcije.