化学反応は、2つ以上の物質の原子が電子を交換または共有するときに発生します。 この反応により、電子の配置が異なる原子や分子が生成されます。 原子の構成の変更には、エネルギーの変更が含まれます。つまり、化学反応は、光、熱、または電気を放出または吸収します。 次に、原子を元の状態に分離するには、エネルギーを除去または提供する必要があります。
化学反応は日常生活の多くのプロセスを支配し、原子と 分子が反応に入り、原子と分子の完全に異なる組み合わせを生成する 反応。 さまざまな種類の反応と電子の交換または共有の方法により、プラスチック、医薬品、洗剤などのさまざまな製品が生成される可能性があります。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
化学反応中、元の物質の原子は、反応している物質の電子を獲得、喪失、または共有します。 この反応により、原子の新しい組み合わせと電子の異なる構成で構成される新しい物質が作成されます。
化学反応における原子
原子は原子核と周囲の電子で構成されています。 電子は原子核の周りの殻に配置され、各殻には一定数の電子のための余地があります。 たとえば、原子の最も内側の殻には2つの電子のための余地があります。 次のシェルには8つのスペースがあります。 3番目のシェルには、2、6、および10個の電子を収容できる3つのサブシェルがあります。 化学反応に関与するのは、最外殻または価電子殻の電子だけです。
原子は常に、原子番号で与えられる固定数の電子で始まります。 原子番号の電子は、電子殻を内側から外側に向かって満たし、残りの電子を外側の殻に残します。 外側の価電子殻内の電子は、原子がどのように振る舞うかを決定します。 電子を共有して化学反応に参加し、イオン結合と2種類の化学結合を形成します。 共有結合。
イオン結合
原子は、価電子殻がいっぱいのときに最も安定します。 原子の原子番号によっては、外殻に2つ、8つ、またはそれ以上の電子があることを意味します。 シェルを完成させる1つの方法は、価電子シェルに1つまたは2つの電子がある原子が、最も外側のシェルに1つまたは2つの電子がない原子にそれらを寄付することです。 このような化学反応には、2つ以上の原子間で電子が交換され、2つ以上のイオンで構成される物質が生成されます。
たとえば、ナトリウムの原子番号は11です。これは、最も内側の殻に2つの電子があることを意味します。 次のシェルには8つあり、最も外側の価電子シェルには1つあります。 ナトリウムは、余分な電子を提供すれば、完全な最外殻を持つことができます。 一方、塩素の原子番号は17です。 これは、内側のシェルに2つの電子があり、次のシェルに8つ、次のサブシェルに2つ、そして6つのスペースがある最も外側のサブシェルに5つの電子があることを意味します。 塩素は、余分な電子を受け入れることによって、その最外殻を完成させることができます。
実際、ナトリウムと塩素は明るい黄色の炎と反応して、新しい化合物、塩化ナトリウムまたは食卓塩を形成します。 その化学反応では、各ナトリウム原子がその単一の外部電子を塩素原子に与えます。 ナトリウム原子は正に帯電したイオンになり、塩素原子は負に帯電します。 2つの異なる電荷を持つイオンが引き付けられ、イオン結合を持つ安定した塩化ナトリウム分子を形成します。
共有結合
多くの原子は、価電子殻に1つまたは2つ以上の電子を持っていますが、3つまたは4つの電子を放棄すると、残りの原子が不安定になる可能性があります。 代わりに、そのような原子は他の原子と共有結合を形成するために共有配置に入ります。
たとえば、炭素の原子番号は6です。これは、内部シェルに2つの電子があり、2番目のシェルに4つの電子があり、8つの余地があることを意味します。 理論的には、炭素原子はその4つの最も外側の電子を放棄するか、4つの電子を受け取って、その最も外側の殻を完成させ、イオン結合を形成する可能性があります。 実際には、炭素原子は、水素原子など、電子を共有できる他の原子と共有結合を形成します。
メタンでは、1つの炭素原子が4つの電子を4つの水素原子と共有し、それぞれが1つの共有電子を持っています。 共有とは、8つの電子が炭素原子と水素原子に分布し、異なるシェルが異なる時間に満たされることを意味します。 メタンは安定した共有結合の一例です。
関与する原子によっては、電子がさまざまな安定した配置で移動および共有されるため、化学反応によって結合の多くの組み合わせが生じる可能性があります。 化学反応の最も重要な特徴の2つは、電子配置の変化と反応生成物の安定性です。