Kimyasal reaksiyonlar, mevcut moleküler kimyasal bağları kırar ve sonuç olarak yeni bağlar oluşur. Tipik kimyasal reaksiyonlar arasında yanma, indirgeme ve çökeltme bulunur. Bu kimyasal reaksiyonlar sırasında, orijinal moleküller parçalanır ve farklı malzemeler üretmek için yeni bağlar oluşturur. Bazen bir kimyasal reaksiyonun başlaması için iki maddenin bir araya getirilmesi yeterlidir, ancak çoğu zaman maddelerin ısıtılması gibi bir dış uyaran gerekir. Her kimyasal reaksiyon, moleküler çekim, enerji seviyeleri ve dış etkilerin karmaşık bir etkileşimidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Kimyasal reaksiyonlar, moleküller arasındaki kimyasal bağları kurar ve koparır, bu da kimyasal reaksiyonun ürünleri olarak yeni malzemelerle sonuçlanır. Kimyasal reaksiyonlar kendiliğinden meydana gelebilir veya enerji girişi gibi bir dış tetikleyici gerektirebilir. Kimyasal bağları kırmak enerjiyi emerken, yeni bağlar yapmak enerjiyi serbest bırakır, genel kimyasal reaksiyon endotermik veya ekzotermiktir.
Kimyasal Bağlar ve Enerji Düzeyleri
Tüm kimyasal reaksiyonların temeli, bağların kırılması veya ayrışması ve bağların veya sentezin yaratılmasıdır. Ayrışma enerji gerektirir çünkü kimyasal bağlar başlangıçta kararlıdır ve onları parçalamak için enerji gerekir. Bağdaki moleküller, serbest moleküllerden daha düşük bir enerji düzeyine sahiptir; enerji eklemek, onların özgür kalmalarını sağlar.
Sentez, enerjiyi serbest bırakır çünkü moleküller kararlı bir konfigürasyon oluşturmak için bağlanır ve bu nedenle enerjiden vazgeçer. Bağlı moleküller, serbest moleküllerden daha düşük bir enerji seviyesine sahiptir ve yeni bağda tutulur.
Bağları kıran ve yenilerini oluşturan genel bir kimyasal reaksiyon endotermik (ısıyı emen) veya ekzotermik olabilir. (ısı açığa çıkarma), ayrışma ve sentez tarafından ne kadar enerjinin emildiğine ve üretildiğine bağlı olarak reaksiyonlar. Bazı reaksiyonlar genel olarak ısı üretirken, diğerleri ya çevrelerinden ısıyı emer ya da reaksiyonu tamamlamak için dış ısının eklenmesini gerektirir. Normal koşullar altında, kararlı bir çevrede, kimyasal bir reaksiyonun başlaması için bir dış uyarana ihtiyaç vardır.
Endotermik Reaksiyonlar
Kimyasal bağları kırmak ve kimyasal reaksiyonları başlatmak için enerji gerektiğinden, birkaç endotermik reaksiyon kendiliğinden gerçekleşir. İşlem genellikle reaksiyonu başlatmak ve sürdürmek için bir enerji girdisi alır. Genel olarak ekzotermik olan reaksiyonlar bile, bazı bağları kırmak için başlangıçta bir enerji girişine ihtiyaç duyabilir.
Ayrışma reaksiyonları basit endotermik reaksiyonlardır ve bir enerji girişi gerektirir. Örneğin, cıva oksitin ısıtılması cıva ve oksijen üretir. Çevrelerinden gelen ısıyı kullanabilirlerse daha karmaşık endotermik reaksiyonlar gerçekleşebilir. Örneğin, katı baryum hidroksit ve amonyum klorür, çok daha soğuk bir sıcaklıkta baryum klorür ve amonyak üretmek için oda sıcaklığında endotermik bir reaksiyonda reaksiyona girer. Reaksiyon, malzemelerin kendisinden, kaplarından ve ortam havasından ısı alır.
Ekzotermik Reaksiyonlar
Genel olarak aşırı ısı üreten reaksiyonlar, kendi kendine devam etme eğiliminde oldukları için daha yaygındır. Sentez reaksiyonları ısı üretir, bu nedenle ilerlemek için harici bir ısı kaynağına ihtiyaç duymazlar. Örneğin, suya az miktarda sodyum eklenmesi, patlayıcı bir ekzotermik reaksiyonda sodyum hidroksit ve hidrojen üretir. Reaksiyon kendiliğinden başlar ve reaktanlardan biri bitene kadar devam eder. Genellikle o kadar çok ısı üretir ki, hidrojen su oluşturmak için havanın oksijeni ile birlikte yanar.
Hem kırılmaya hem de kimyasal bağ oluşturmaya dayanan karmaşık reaksiyonlar, başlamak için genellikle harici bir enerji girdisine ihtiyaç duyar, ancak daha sonra kendi kendine devam eder. Örneğin, hidrokarbonların yanması, ilk birkaç bağı kırmak için bir ısı kaynağı gerektirir. Tipik olarak, odun veya akaryakıt gibi hidrokarbon içeren malzemeler, bazı bağları ayrıştırmak için bir kibrit veya kıvılcım gerektirir. Isı üretimi ile yeni bağların oluşumu başladığında, reaksiyon devam ederek karbondioksit ve su buharı üretir.
Pek çok yaygın endüstriyel ve ticari süreç, kimyasal reaksiyonlara, özellikle ekzotermik kendi kendine devam edenlere dayanır. Ne kadar yararlı oldukları ve ne kadar iş yaptıkları, reaksiyona giren malzeme türlerine ve kırılan ve yeniden şekillenen kimyasal bağlara bağlıdır.