Štúdium chemických reakcií a podmienok, ktoré ovplyvňujú ich vývoj, je hlavným predmetom záujmu celej disciplíny chémie. Chemická reakcia je tvorba jednej alebo viacerých nových látok z jednej alebo viacerých existujúcich látok; prvé sa nazývajú produkty a druhé reaktanty.
Cieľom chemikov je často robiť veci dobre. Formálne je tento proces známy ako syntéza a prebieha bez ľudského vstupu do tela vo forme biosyntézy. Reakcie spojené s vytvorením novej zlúčeniny z viacerých existujúcich látok sa nazývajú syntézne reakciea ich príkladov je v každodennom živote neúrekom, od priemyselných prostredí po laboratóriá akademickej chémie.
Druhy chemických reakcií
Ďalej je uvedených päť základných typov chemických reakcií. Ako čoskoro uvidíte, niektoré reakcie môžu byť viac ako jedného typu.
- Reakcia rozkladu: Tento druh reakcie má všeobecnú formu AB → A + B. Príkladom je rozklad peroxidu vodíka na vodu a kyslík: 2H2O2 → 2H2O + O2.
- Spaľovacia reakcia: Pri týchto reakciách jeden reaktant nazývaný palivo reaguje s plynným kyslíkom O2 (jeden atóm kyslíka viazaný na druhý). Výsledok je často viditeľný ako oheň.
- Reakcia s jedným vytesnením (alebo s jednou výmenou): Tieto reakcie zahŕňajú jedného reaktanta „pytliačiaceho“ s druhým. Všeobecná forma je A + Pred Kr → AB + C..
- Reakcia dvojnásobného premiestnenia (alebo dvojitého nahradenia): Toto sú „obchody“ formulára AB + CD → AD + Pred Kr.
- Syntetická reakcia (nazývaná tiež a kombinácia alebo zloženie reakcia): Reakcia všeobecnej formy A + B → AB. Príkladom je syntéza uhličitanu vápenatého z oxidu vápenatého a oxidu uhličitého: CaO + CO2 → CaCO3.
Syntetická reakcia: Všeobecná rovnica
Ako ste videli, syntézna reakcia „slovná rovnica“ (pomocou písmen na vyjadrenie nešpecifikovaných atómov alebo molekúl) je A + B → AB. A a B môžu pozostávať z jednotlivých prvkov, buď samotných ako ióny (napríklad Na+) alebo ako dvojatómové molekuly (napríklad Cl2). Jeden alebo obidva môžu tiež pozostávať z molekulárnych skupín, napríklad NO3–).
- Sedem prvkov sa prirodzene nachádza ako dvojatómové molekuly: H2, N2, O.2, F2Cl2, Br2a ja2.
Príležitostné reakcie kompozície budú obsahovať viac ako dva prvky a majú formu A + B + C. → ABC.
Príklady syntéznych reakcií v každodennom živote
Ak niekto požiadal o zoznam chemických reakcií v každodennom živote, alebo, povedzme, iba o zoznam príkladmi jednorazovej výmeny reakcií v každodennom živote by skúsený chemik mohol pokračovať veľmi dlho! Samotné obmedzenie diskusie na syntetické príklady reakcií však zábavu skazí. Niekoľko bežných takýchto reakcií je opísaných nižšie.
- Dve z látok, ktoré ste už videli, spoja a vytvoria obyčajnú kuchynskú soľ, chlorid sodný: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
- Vyššie uvedená reakcia oxidu vápenatého a oxidu uhličitého je príkladom triedy syntetických reakcií, pri ktorých sa používajú oxidy kovov kombinované s CO2 na výrobu zodpovedajúceho uhličitanu kovu.
- Kovový horčík a plynný kyslík sa spoja a vytvoria oxid horečnatý: 2Mg + O2 → 2MgO. Toto je tiež spaľovacia reakcia a platí pre rôzne ďalšie kovy.
- Syntéza oxidu zinočnatého (vhodná na zabránenie spáleniu nosom) je syntézna reakcia, ktorá tiež zahŕňa oxidáciu alebo stratu elektrónov, často v dôsledku interakcie s kyslíkom. Vyvážená reakcia pre túto syntézu je 2Zn + O2 → 2ZnO.
- Chlorid draselný reaguje s bežným kyslíkovým plynom za vzniku chlorečnanu draselného. Toto je tiež príklad všeobecného procesu - kombinácie kyslíka a binárny chlorid na výrobu chlorečnanu kovu: KCl + O2 → KClO3.