Cheminių reakcijų ir sąlygų, turinčių įtakos jų progresavimui, tyrimas yra pagrindinis visos chemijos disciplinos rūpestis. Cheminė reakcija yra vienos ar daugiau naujų medžiagų sukūrimas iš vienos ar kelių esamų medžiagų; pirmieji vadinami produktais, o antrieji reagentais.
Dažnai chemikų tikslas yra gerai pagaminti daiktus. Formaliai šis procesas yra žinomas kaip sintezė, ir jis vyksta be žmogaus patekimo į organizmą biosintezės pavidalu. Vadinamos reakcijos, susijusios su naujo junginio sukūrimu iš kelių esamų medžiagų sintezės reakcijosir jų pavyzdžių gausu kasdieniame gyvenime, pradedant pramoninėmis aplinkomis ir baigiant akademinėmis chemijos laboratorijomis.
Cheminių reakcijų tipai
Toliau trumpai aprašomi penki pagrindiniai cheminių reakcijų tipai. Kai netrukus pamatysite, kai kurios reakcijos gali būti kelių tipų.
- Skilimo reakcija: Šios rūšies reakcija turi bendrą formą AB → A + B. Pavyzdys yra vandenilio peroksido skaidymas į vandenį ir deguonį: 2H2O2 → 2H2O + O2.
- Degimo reakcija: Šiose reakcijose vienas reagentas, vadinamas kuru, reaguoja su deguonies dujomis O2 (vienas deguonies atomas sujungtas su kitu). Dažnai rezultatas matomas kaip ugnis.
- Vienkartinė (arba viena pakaitinė) reakcija: Šios reakcijos apima vieną reagentą „brakonieriavimą“ iš kito. Bendra forma yra A + Pr. Kr → AB + C.
- Dvigubo poslinkio (arba dvigubo pakeitimo) reakcija: tai formos „prekyba“ AB + Kompaktinis diskas → REKLAMA + Pr. Kr.
- Sintezės reakcija (dar vadinama a derinys arba kompozicija reakcija): bendros formos reakcija A + B → AB. Pavyzdys yra kalcio karbonato sintezė iš kalcio oksido ir anglies dioksido: CaO + CO2 → CaCO3.
Sintezės reakcija: bendroji lygtis
Kaip matėte, sintezės reakcija „žodžio lygtis“ (naudojant raides nenurodytiems atomams ar molekulėms) yra A + B → AB. A ir B gali susidaryti iš atskirų elementų, arba atskirai kaip jonai (pavyzdžiui, Na+) arba kaip diatominės molekulės (pavyzdžiui, Cl2). Vieną arba abi taip pat gali sudaryti molekulinės grupės, pvz., NO3–).
- Natūraliai septyni elementai randami kaip diatominės molekulės: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, ir aš2.
Kartais kompozicijos reakcijos apima daugiau nei du elementus ir įgauna formą A + B + C → ABC.
Sintezės reakcijos pavyzdžiai kasdieniame gyvenime
Jei kas nors paprašė cheminių reakcijų kasdieniame gyvenime sąrašo ar, tarkim, tiesiog sąrašo vieno pakeitimo reakcijos pavyzdžiai kasdieniame gyvenime, patyręs chemikas galėtų tęsti labai ilgas laikas! Tačiau diskusijos apsiribojimas vien sintezės reakcijos pavyzdžiais vargu ar sugadina linksmybes. Toliau aprašomos kelios dažnos tokios reakcijos.
- Dvi iš jūsų jau matytų medžiagų sujungia įprastą valgomąją druską, natrio chloridą: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
- Aukščiau pateikta kalcio oksido ir anglies dioksido reakcija yra sintezės reakcijų, kuriose dalyvauja metalų oksidai, derinant su CO, pavyzdys.2 gaminti atitinkamą metalinį karbonatą.
- Metalo magnis ir deguonies dujos sujungia magnio oksidą: 2Mg + O2 → 2MgO. Tai taip pat yra degimo reakcija ir taikoma įvairiems kitiems metalams.
- Cinko oksido sintezė (patogu išvengti nosies nudegimo) yra sintezės reakcija, kuri taip pat apima oksidaciją arba elektronų praradimą, dažnai dėl sąveikos su deguonimi. Subalansuota šios sintezės reakcija yra 2Zn + O2 → 2ZnO.
- Kalio chloridas reaguoja su įprastomis deguonies dujomis, kad gautų kalio chloratą. Tai taip pat yra bendro proceso pavyzdys - deguonies ir a derinys dvejetainis chloridas gaminti metalo chloratą: KCl + O2 → KClO3.