Reacțiile chimice rup legăturile chimice moleculare existente și, prin urmare, se formează noi legături. Reacțiile chimice tipice includ arderea, reducerea și precipitațiile. În timpul acestor reacții chimice, moleculele originale se separă și formează noi legături pentru a produce diferite materiale. Uneori, este suficient să aduceți două substanțe împreună pentru a începe o reacție chimică, dar de multe ori este necesar un stimul extern, cum ar fi încălzirea substanțelor. Fiecare reacție chimică este o interacțiune complexă de atracție moleculară, niveluri de energie și influențe externe.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Reacțiile chimice fac și rup rupturile chimice dintre molecule, rezultând noi materiale ca produse ale reacției chimice. Reacțiile chimice pot apărea spontan sau necesită un declanșator exterior, cum ar fi o intrare de energie. Ruperea legăturilor chimice absoarbe energia, făcând în același timp noi legături, eliberând energie, reacția chimică generală fiind endotermă sau exotermă.
Legături chimice și niveluri de energie
Baza tuturor reacțiilor chimice este ruperea legăturilor sau descompunerea și crearea legăturilor sau sinteza. Descompunerea necesită energie, deoarece legăturile chimice sunt inițial stabile, iar energia este necesară pentru a le separa. Moleculele din legătură au un nivel de energie mai scăzut decât moleculele libere; adăugarea de energie le permite să se elibereze.
Sinteza eliberează energie deoarece moleculele se leagă pentru a forma o configurație stabilă și, prin urmare, renunță la energie. Moleculele legate au un nivel de energie mai mic decât moleculele libere și sunt ținute în noua legătură.
O reacție chimică generală care rupe legăturile și formează altele noi poate fi endotermă (absorbind căldura) sau exotermă (eliberând căldură), în funcție de câtă energie este absorbită și produsă prin descompunere și sinteză reacții. Unele reacții produc căldură în general, în timp ce altele fie absorb căldura din mediul înconjurător, fie necesită adăugarea căldurii exterioare pentru a finaliza reacția. În condiții normale, într-un mediu stabil, o reacție chimică are nevoie de un stimul extern pentru a începe.
Reacții endoterme
Deoarece este nevoie de energie pentru a rupe legăturile chimice și a începe reacții chimice, puține reacții endoterme se întâmplă de la sine. De obicei, procesul necesită o intrare de energie pentru a începe reacția și a o menține. Chiar și reacțiile care sunt exoterme în ansamblu pot avea nevoie de un aport de energie la început pentru a rupe unele dintre legături.
Reacțiile de descompunere sunt reacții endotermice simple și necesită un aport de energie. De exemplu, încălzirea oxidului de mercur produce mercur și oxigen. Reacțiile endotermice care sunt mai complicate pot avea loc dacă pot folosi căldura din mediul înconjurător. De exemplu, hidroxidul de bariu solid și clorura de amoniu reacționează într-o reacție endotermică la temperatura camerei pentru a produce clorură de bariu și amoniac la o temperatură mult mai rece. Reacția ia căldură din materialele în sine, din recipientul lor și din aerul ambiant.
Reacții exoterme
Reacțiile care produc un exces de căldură în general sunt mai frecvente, deoarece tind să se autosusțină. Reacțiile de sinteză produc căldură, deci nu au nevoie de o sursă externă de căldură pentru a continua. De exemplu, adăugarea unei cantități mici de sodiu în apă produce hidroxid de sodiu și hidrogen într-o reacție exotermă explozivă. Reacția începe spontan și continuă până când unul dintre reactanți este epuizat. De obicei produce atât de multă căldură încât hidrogenul arde odată cu oxigenul aerului pentru a forma apă.
Reacțiile complexe care se bazează atât pe ruperea cât și pe formarea legăturilor chimice au nevoie adesea de un aport de energie externă pentru a începe, dar sunt apoi autosusținute. De exemplu, arderea hidrocarburilor necesită o sursă de căldură pentru a rupe primele legături. De obicei, materialele care conțin hidrocarburi, cum ar fi lemnul sau păcura, au nevoie de un chibrit sau o scânteie pentru a descompune unele dintre legături. Odată ce începe formarea de noi legături cu producția de căldură, reacția continuă, producând dioxid de carbon și vapori de apă.
Multe procese industriale și comerciale obișnuite se bazează pe reacții chimice, în special pe cele exoterme autosusținute. Cât de utile sunt și cât de multă muncă depind de tipurile de materiale care reacționează și de legăturile chimice care se rup și se reformează.