واکنش شیمیایی تبدیل ماده اولیه (معرف) به ماده دیگر است که در آن هسته اتم ها بدون تغییر باقی می مانند، اما فرآیند توزیع مجدد الکترون ها و هسته ها اتفاق می افتد. در نتیجه چنین واکنشی نه تنها تعداد هسته های اتم تغییر نمی کند، بلکه ترکیب ایزوتوپی عناصر شیمیایی نیز تغییر می کند.
ویژگی های واکنش های شیمیایی
واکنش‌ها یا با اختلاط یا تماس فیزیکی معرفها یا خود به خود یا با افزایش دما یا با استفاده از کاتالیزورها یا قرار گرفتن در معرض نور و غیره رخ می‌دهند.
فرایندهای شیمیایی که در ماده اتفاق می افتد تا حد زیادی با فرآیندهای فیزیکی و تبدیلات هسته ای متفاوت است. فرآیند فیزیکی مستلزم حفظ ترکیب است، با این حال، شکل یا حالت تجمع ممکن است تغییر کند. نتیجه یک واکنش شیمیایی یک ماده جدید است که دارای خواص ویژه ای است که تفاوت قابل توجهی با معرف ها دارد. اما شایان ذکر است که در جریان فرآیندهای شیمیایی، اتم‌های عناصر جدید هرگز تشکیل نمی‌شوند: این به این دلیل است که همه تبدیل‌ها فقط در پوسته الکترونی اتفاق می‌افتند و این اتفاق نمی‌افتد.هسته را تحت تاثیر قرار دهد. واکنش‌های هسته‌ای اتم‌های هسته همه عناصری را که در این فرآیند شرکت می‌کنند، تغییر می‌دهند که دلیل تشکیل اتم‌های جدید است.
استفاده از واکنش های شیمیایی
واکنش های شیمیایی به تقریباً هر ماده ای که در طبیعت به مقدار محدود یا اصلاً یافت می شود کمک می کند. با کمک فرآیندهای شیمیایی، می توان مواد جدید و ناشناخته ای را سنتز کرد که می تواند برای فرد در زندگی مفید باشد.
با این حال، تأثیرات نادرست و غیرمسئولانه بر محیط زیست و کلیه فرآیندهای طبیعی با مواد شیمیایی می تواند چرخه های طبیعی موجود را به طور قابل توجهی مختل کند که موضوع زیست محیطی را در اولویت قرار می دهد و ما را به فکر استفاده منطقی از منابع طبیعی و حفظ می کند. محیط زیست.
طبقه بندی واکنش های شیمیایی
گروه‌های مختلفی از واکنش‌های شیمیایی وجود دارد: با وجود مرزهای فاز، تغییر درجه اکسیداسیون، اثر حرارتی، نوع تبدیل معرفها، جهت جریان، مشارکت کاتالیزور و معیار خودبخودی..
در این مقاله فقط گروه را در جهت جریان در نظر می گیریم.
واکنش های شیمیایی در جهت جریان
دو نوع واکنش شیمیایی وجود دارد - برگشت ناپذیر و برگشت پذیر. واکنش‌های شیمیایی برگشت‌ناپذیر آنهایی هستند که فقط در یک جهت پیش می‌روند و منتج می‌شوندکه تبدیل واکنش دهنده ها به محصولات واکنش است. اینها شامل احتراق و واکنش هایی است که با تشکیل گاز یا رسوب همراه است - به عبارت دیگر، آنهایی که "تا پایان" پیش می روند.
برگشت پذیر - اینها واکنش های شیمیایی هستند که در دو جهت در یک زمان و مخالف یکدیگر انجام می شوند. در معادلاتی که سیر واکنش‌های برگشت‌پذیر را نشان می‌دهند، علامت مساوی با فلش‌هایی که در جهت‌های مختلف نشان داده می‌شوند، جایگزین می‌شود. این نوع به واکنش های مستقیم و معکوس تقسیم می شود. از آنجایی که مواد اولیه یک واکنش برگشت پذیر مصرف می شوند و به طور همزمان تشکیل می شوند، به طور کامل به محصول واکنش تبدیل نمی شوند، به همین دلیل مرسوم است که می گویند واکنش های برگشت پذیر به پایان نمی رسد. نتیجه یک واکنش برگشت پذیر مخلوطی از واکنش دهنده ها و محصولات واکنش است.
سیر برهمکنش‌های برگشت‌پذیر (هم مستقیم و هم معکوس) معرفها می‌تواند تحت تأثیر فشار، غلظت معرفها، دما باشد.
نرخ واکنش رو به جلو و عقب
اول از همه، ارزش درک مفاهیم را دارد. سرعت یک واکنش شیمیایی مقدار ماده ای است که وارد واکنش می شود یا در طی آن در واحد زمان در واحد حجم تشکیل می شود.
آیا سرعت واکنش معکوس به عواملی بستگی دارد و آیا می توان آن را به نحوی تغییر داد؟
می توانید. پنج عامل اصلی وجود دارد که می تواند سرعت جریان واکنش های رو به جلو و معکوس را تغییر دهد:
- غلظت مواد،
- مساحت سطح معرفها،
- فشار،
- وجود یا عدم وجود کاتالیزور،
- دما.
طبق تعریف، می توانید فرمول: ν=ΔΣ/Δt را بدست آورید که در آن ν سرعت واکنش، ΔС تغییر غلظت، Δt زمان واکنش است. اگر زمان واکنش را به عنوان یک مقدار ثابت در نظر بگیریم، معلوم می شود که تغییر در سرعت جریان آن به طور مستقیم با تغییر غلظت معرف ها متناسب است. بنابراین، متوجه می‌شویم که تغییر در سرعت واکنش نیز به دلیل افزایش تعداد ذرات واکنش‌دهنده و برهمکنش آنها، با سطح واکنش‌دهنده‌ها نسبت مستقیم دارد. تغییرات دما نیز بر همین امر تأثیر می گذارد. برخورد ذرات یک ماده بسته به افزایش یا کاهش آن افزایش یا کاهش می یابد که در نتیجه سرعت جریان واکنش های مستقیم و معکوس تغییر می کند.
تغییر فشار چه تأثیری بر واکنش دهنده ها دارد؟ تغییرات فشار فقط در یک محیط گازی بر سرعت واکنش تأثیر می گذارد. در نتیجه سرعت متناسب با تغییرات فشار افزایش خواهد یافت.
تأثیر کاتالیزور بر روند واکنش ها اعم از واکنش های مستقیم و معکوس در تعریف کاتالیزور نهفته است که کارکرد اصلی آن دقیقاً همان افزایش سرعت برهمکنش معرف ها است.
