Päätyyppisten kemiallisten reaktioiden 14 tyyppiä



kemiallisten reaktioiden tyypit voidaan luokitella suhteessa energiaan, nopeuteen, muutostyyppiin, modifioituihin hiukkasiin ja suuntaan.

Kemiallinen reaktio sinänsä edustaa atomi- tai molekyylimuunnosta, joka voi tapahtua nestemäisessä, kiinteässä tai kaasumaisessa väliaineessa. Tämä vaihto voi puolestaan ​​sisältää fysikaalisten ominaisuuksien suhteen uudelleenkonfiguroinnin, kuten kiinteän, muuttuvan värin luomisen, lämmön vapauttamisen tai absorboinnin, kaasujen muodostamisen muiden prosessien joukossa.

Meitä ympäröivä maailma koostuu monista eri elementeistä, aineista ja hiukkasista, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Nämä aineen tai asioiden fyysisen tilan muutokset ovat olennaisia ​​ihmiskuntaa sääteleville prosesseille. Niiden tunteminen on tärkeä osa niiden dynamiikan ja vaikutusvallan ymmärtämiseksi.

Tätä kemiallista muutosta tai kemiallista ilmiötä aiheuttavia aineita kutsutaan reagoiviksi aineiksi tai reagensseiksi ja muodostetaan toinen yhdisteiden luokka, joka eroaa alkuperäisistä, nimeltään tuotteista. Ne on esitetty yhtälöissä, jotka kulkevat vasemmalta oikealle nuolen kautta, joka ilmaisee suunnan, jolla reaktio tapahtuu.

Jotta voitaisiin paremmin ymmärtää, miten erilaiset kemialliset reaktiot käyttäytyvät, on tarpeen luokitella ne tiettyjen kriteerien mukaisesti. Perinteinen tapa kattaa ne ovat seuraavat: suhteessa energiaan, nopeuteen, muutostyyppiin, muunneltuihin hiukkasiin ja suuntaan.

Kemiallisten reaktioiden tyyppien luokittelu

Energian vaihto

Tässä osassa kuvataan kemiallisia reaktioita, jotka on luetteloitu ottaen huomioon lämmön vapautuminen tai absorptio. Tällainen energian muuntaminen on jaettu kahteen luokkaan:

  • eksoterminen. Tämäntyyppiset reaktiot voivat sisältää muita, koska niihin liittyy energian tai entalpian vapautuminen. On havaittu polttoaineiden polttamisessa, koska linkkien uudelleenjako voi tuottaa valoa, ääntä, sähköä tai lämpöä. Vaikka ne tarvitsevat lämpöä rikkoutumiseen, elementtien yhdistelmä aiheuttaa enemmän energiaa.
  • endoterminen. Tällainen kemiallinen reaktio erottuu energian imeytymisestä. Tämä lämmön osuus on välttämätöntä sidosten rikkomiseksi ja halutun tuotteen saamiseksi. Joissakin tapauksissa ympäristön lämpötila ei riitä, joten seos on tarpeen lämmittää.

Kineettiset reaktiot

Vaikka kinetiikan käsite liittyy liikkeeseen, tässä yhteydessä se osoittaa nopeuden, jolla muunnos tapahtuu. Tässä mielessä reaktiotyypit ovat seuraavat:

  • hidas. Tämäntyyppiset reaktiot voivat kestää tunteja ja jopa vuosia eri komponenttien välisen vuorovaikutuksen takia.
  • nopean. Ne tapahtuvat yleensä hyvin nopeasti, muutamasta tuhannesta sekunnista muutamaan minuuttiin.

Kemiallinen kinetiikka on alue, jossa tutkitaan kemiallisten reaktioiden nopeutta eri järjestelmissä tai väliaineissa. Tällaisia ​​muutoksia voi muuttaa monenlaisia ​​tekijöitä, joista voimme korostaa seuraavia:

  • Reagenssin pitoisuus. Niin kauan kuin niiden pitoisuus on suurempi, reaktio on nopeampi. Koska useimmat kemialliset muutokset tapahtuvat liuoksessa, tähän käytetään molariteettia. Jotta molekyylit törmäävät toisiinsa, on tärkeää määrittää moolien pitoisuus ja säiliön koko.
  • Lämpötila. Kun prosessin lämpötila kasvaa, reaktio saa suuremman nopeuden. Tämä kiihtyvyys aiheuttaa aktivoinnin, joka puolestaan ​​sallii linkkien rikkomisen. Se on epäilemättä kaikkein vallitseva tekijä tässä mielessä, joten nopeuslainsäädäntö riippuu heidän läsnäolostaan ​​tai poissaolostaan.
  • Katalyytin läsnäolo. Katalyyttiaineita käytettäessä useimmat molekyylimuunnokset tapahtuvat nopeammin. Lisäksi katalyytit toimivat sekä tuotteina että reagensseina, joten pieni annos riittää prosessin ajamiseksi. Yksityiskohta on, että kukin reaktio vaatii erityistä katalyyttiä.
  • Katalyyttien tai reagenssien pinta-ala. Aineet, joilla esiintyy kiinteän faasin pinta-alan lisääntymistä, ovat yleensä nopeampia. Tämä merkitsee sitä, että useat kappaleet toimivat hitaammin kuin sama määrä hienojakoista jauhetta. Tästä syystä käytetään katalyyttejä, joissa on mainittu koostumus.

Reaktion suunta

Reaktiot tapahtuvat tietyssä mielessä riippuen yhtälöstä, joka osoittaa, miten kyseisten elementtien muunnos tapahtuu. Tietyt kemialliset muutokset esiintyvät yleensä yhdessä suunnassa tai molemmissa samanaikaisesti. Tämän ajatuksen jälkeen voi esiintyä kahdenlaisia ​​kemiallisia ilmiöitä:

  • Käänteiset reaktiot. Tämän tyyppisessä muunnoksessa tuote ei voi enää palata alkuperäiseen tilaansa. Toisin sanoen aineet, jotka joutuvat kosketuksiin ja päästävät höyryjä tai saostuvat, pysyvät muuttumattomina. Tässä tapauksessa reaktio tapahtuu reagensseista tuotteisiin.
  • Käänteiset reaktiot. Toisin kuin edellisessä käsitteessä, aineet, jotka joutuvat kosketuksiin yhdisteen muodostamiseksi, voivat palata alkuperäiseen tilaan. Jotta tämä tapahtuisi, tarvitaan usein katalyytti tai lämmön läsnäolo. Tässä tapauksessa reaktio tapahtuu tuotteista reagensseihin.

Hiukkasten muokkaaminen

Tässä ryhmässä vallitseva periaate on vaihtaminen molekyylitasolla muodostamaan yhdisteitä, joilla on toinen luonne. Siksi kyseiset reaktiot on nimetty seuraavasti:

  • Synteesi tai yhdistelmä. Tämä skenaario sisältää kaksi tai useampia aineita, jotka yhdistettynä muodostavat toisen tuotteen, joka on monimutkaisempi. Se on yleensä edustettuna seuraavalla tavalla: A + B → AB. Nimellisarvo on erilainen, koska yhdistelmässä voi olla mitä tahansa kahta elementtiä, kun taas synteesi vaatii puhtaita elementtejä.
  • hajoaminen. Kuten sen nimi osoittaa, tämän kemiallisen muutoksen aikana tuotettu tuote on jaettu kahteen tai useampaan yksinkertaisempaan aineeseen. Esityksen avulla voidaan todeta seuraavaa: AB → A + B. Yhteenvetona voidaan todeta, että reagoivaa ainetta käytetään useiden tuotteiden hankkimiseen.
  • Liikkuminen tai vaihtaminen. Tämän tyyppisessä reaktiossa yhden elementin tai atomin korvaaminen toisella, joka on reaktiivisempi yhdisteessä. Tätä käytetään luomaan yksinkertaisempi uusi tuote siirtämällä atomia. Esitys yhtälönä voidaan nähdä seuraavasti: A + BC → AC + B
  • Kaksinkertainen korvaaminen tai siirtyminen. Edellisen kemiallisen ilmiön emulointi on tässä tapauksessa kaksi yhdistettä, jotka vaihtavat atomeja kahden uuden aineen tuottamiseksi. Ne valmistetaan tavallisesti vesipitoisessa väliaineessa, jossa on ionisia yhdisteitä, jotka tuottavat saostumista, kaasua tai vettä. Yhtälö näyttää tältä: AB + CD → AD + CB.

Hiukkasten siirto

Kemialliset reaktiot edustavat useita vaihto-ilmiöitä, erityisesti molekyylitasolla. Kun ioni tai elektroni siirretään tai imeytyy kahden eri aineen välille, se saa aikaan toisen luokan muunnoksia, jotka on oikein luetteloitu.

sademäärä

Tämän tyyppisen reaktion aikana ionit vaihdetaan yhdisteiden välillä. Se tapahtuu yleensä vesipitoisessa väliaineessa, jossa on ionisia aineita. Kun prosessi alkaa, muodostuu anioni ja kationi, joka tuottaa liukenemattoman yhdisteen. Saostuminen johtaa kiinteiden tuotteiden luomiseen.

Happo-emäsreaktio (protonit)

Arrhenius-teorian perusteella happo on didaktisen luonteensa vuoksi aine, joka sallii protonin vapautumisen. Toisaalta emäs kykenee myös tuottamaan hydroksidimaisia ​​ioneja. Tämä tarkoittaa sitä, että happamat aineet yhdistyvät hydroksyylin kanssa muodostamaan vettä ja loput ionit muodostavat suolan. Sitä kutsutaan myös neutralointireaktioksi.

Hapetus- tai redoksireaktio (elektronit)

Tällaiselle kemialliselle muutokselle on tunnusomaista se, että varmistetaan elektronien siirto reagoivien aineiden välillä. Mainittu havainto on havaittavissa hapetusnumerolla. Jos elektronien määrä kasvaa, määrä vähenee, ja siksi ymmärretään, että se on vähentynyt. Toisaalta, jos numero kasvaa, sitä pidetään hapettumisena.

palamisessa

Edellä mainittuun liittyen nämä vaihtoprosessit erottuvat hapettuneilla (polttoaineilla) ja pelkistetyillä aineilla (hapettimet). Tällainen vuorovaikutus vapauttaa suuren määrän energiaa, joka puolestaan ​​muodostaa kaasuja. Klassinen esimerkki on hiilivetyjen polttaminen, jossa hiili muuttuu hiilidioksidiksi ja vedyksi vedeksi.

Muita tärkeitä reaktioita

hengittäminen

Tämä elämälle välttämätön kemiallinen reaktio tapahtuu solutasolla. Se sisältää tiettyjen orgaanisten yhdisteiden eksotermisen hapetuksen energian tuottamiseksi, jota on käytettävä metabolisten prosessien suorittamiseen.

fotosynteesi

Tässä tapauksessa se viittaa hyvin tunnettuun prosessiin, jota kasvit käyttävät orgaanisen aineen uuttamiseksi auringonvalosta, vedestä ja suoloista. Periaate on aurinkoenergian muuntaminen kemialliseksi energiaksi, joka kerääntyy ATP-soluihin, jotka ovat vastuussa orgaanisten yhdisteiden syntetisoinnista.

Happosate

Eri teollisuudenalojen tuottamat sivutuotteet yhdessä sähköntuotannon kanssa tuottavat rikkiä ja typen oksideja, jotka joutuvat ilmakehään. Sekä hapettumisvaikutus ilmassa että suora emissio, SO-lajit luodaan3 ja NO2, kosteuden kanssa kosketuksiin joutuvaa typpihappoa ja rikkihappoa.

Kasvihuoneilmiö

CO: n pieni osuus2 maanpäällisessä ilmapiirissä se on vastuussa planeetan jatkuvan lämpötilan ylläpitämisestä. Kun tämä kaasu kerääntyy ilmakehään, se synnyttää kasvihuoneilmiön, joka lämmittää maata. Vaikka se on välttämätön prosessi, sen muutos tuo odottamattomia ilmastonmuutoksia.

Aerobiset ja anaerobiset reaktiot

Kun aerobinen käsite liittyy, se tarkoittaa, että muunnoksen aikana hapen läsnäolo on välttämätöntä reaktion tapahtuessa. Muussa tapauksessa, kun prosessin aikana ei ole happea, sitä pidetään anaerobisena tapahtumana.

Yksinkertaisemmassa mielessä aerobisten harjoitusten istunnon aikana, joka vaatii pitkää aikaa, saat energian hengittämänne hapen kautta. Tämä elementti on sisällytetty lihaksiin veren läpi, joka tuottaa kemiallisen vaihdon ravinteiden kanssa, mikä tuottaa energiaa.

Toisaalta kun liikunta on luonteeltaan anaerobista, tarvittava energia on lyhyt. Sen saamiseksi hiilihydraatit ja rasvat kärsivät kemiallisesta hajoamisesta, joka tuottaa tarvittavan energian. Tässä tapauksessa reaktio ei vaadi hapen läsnäoloa, jotta prosessi toimisi oikein.

Vaikuttavat tekijät kemiallisissa reaktioissa

Kuten mikä tahansa manipuloinnin yhteydessä kehitetty prosessi, ympäristöllä on keskeinen rooli sekä muut tekijät, jotka liittyvät kemiallisiin ilmiöihin. Halutun reaktion kiihdyttämisen, hidastamisen tai aiheuttamisen lisäksi ihanteellisten olosuhteiden uudelleenmuodostaminen edellyttää kaikkien muuttujien ohjaamista, jotka voisivat muuttaa haluttua tulosta.

Yksi näistä tekijöistä on valo, joka on välttämätöntä tietyntyyppisille kemiallisille reaktioille, kuten dissosiaatioon. Se ei ainoastaan ​​toimi liipaisuna, vaan se voi myös vaikuttaa haitallisesti joihinkin aineisiin, kuten happoihin, joiden altistuminen heikkenee. Tämän valoherkkyyden vuoksi ne on suojattu tummilla astioilla.

Vastaavasti sähköä, joka on ilmaistu tietyllä varauksella, voi mahdollistaa erilaisten aineiden, erityisesti veteen liuotettujen, hajoamisen. Tämä synnyttää kemiallisen ilmiön, joka tunnetaan elektrolyysinä, joka esiintyy myös joidenkin kaasujen yhdistelmässä.

Vesipitoiseen väliaineeseen liittyen kosteus sisältää ominaisuuksia, jotka sallivat sen toimia sekä happona että emäksenä, mikä mahdollistaa sen koostumuksen muuttamisen. Tämä helpottaa kemiallisia muutoksia toimimalla liuottimena tai helpottaen sähkön sisällyttämistä reaktion aikana.

Orgaanisessa kemiassa fermenteillä on hallitseva rooli kemiallisiin reaktioihin liittyvien merkittävien vaikutusten aikaansaamiseksi. Nämä orgaaniset aineet mahdollistavat eri yhdisteiden yhdistämisen, dissosiaation ja vuorovaikutuksen. Fermentaatio on olennaisesti prosessi, joka tapahtuu orgaanisen luonnon elementtien välillä.

viittaukset

  1. Restrepo, Javier F. (2015). Neljäs jakso. Kemialliset reaktiot ja stökiometria. Web: es.slideshare.net.
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Kemiallisten reaktioiden tyypit. Tarkka ja luonnontieteellinen tiedekunta. Antioquian yliopisto. Web: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Huomautuksia kemiallisista prosesseista järjestelmien suunnittelussa. Korkki. 7, Reaktiokinetiikka ja kemialliset reaktorit. Andien yliopisto. Web: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Online-opettaja (2015). Kemialliset muutokset aineessa. Web: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Endotermiset ja eksotermiset reaktiot. Web: es.slideshare.net.
  6. Ote (ilman tekijää tai päivämäärää). Kemialliset reaktiot 1. Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.