14 typów głównych reakcji chemicznych

The rodzaje reakcji chemicznych można sklasyfikować w odniesieniu do energii, prędkości, rodzaju zmian, cząstek, które zostały zmodyfikowane i kierunku.

Reakcja chemiczna jako taka stanowi transformację atomową lub molekularną, która może zachodzić w ośrodku ciekłym, stałym lub gazowym. Z kolei wymiana ta może wymagać rekonfiguracji pod względem właściwości fizycznych, takich jak tworzenie ciała stałego, zmiana koloru, uwalnianie lub pochłanianie ciepła, wytwarzanie gazów, między innymi procesami.

Otaczający nas świat składa się z wielu różnych elementów, substancji i cząstek, które nieustannie oddziałują na siebie. Te zmiany materii lub fizycznego stanu rzeczy mają fundamentalne znaczenie dla procesów rządzących ludzkością. Poznanie ich jest ważną częścią zrozumienia ich dynamiki i wpływu.

Substancje, które działają w tej zmianie chemicznej lub zjawisku chemicznym, nazywane są reagentami lub reagentami i generują inną klasę związków, które różnią się od oryginalnych, zwanych produktami. Są one reprezentowane przez równania, które przechodzą od lewej do prawej przez strzałkę wskazującą kierunek, w którym zachodzi reakcja.

Aby lepiej zrozumieć, jak zachowują się różne reakcje chemiczne, konieczne było ich sklasyfikowanie według określonych kryteriów. Tradycyjny sposób ich obejmowania jest następujący: w odniesieniu do energii, prędkości, rodzaju zmiany, cząstek, które zostały zmodyfikowane i kierunku.

Klasyfikacja rodzajów reakcji chemicznych

Wymiana energii

Ta sekcja ilustruje reakcje chemiczne, które zostały skatalogowane z uwzględnieniem uwalniania lub absorpcji ciepła. Ten rodzaj transformacji energii dzieli się na dwie klasy:

• Egzotermiczny. Tego typu reakcje mogą obejmować inne, ponieważ wiążą się z uwalnianiem energii lub entalpii. Obserwuje się to przy spalaniu paliw, ponieważ redystrybucja ogniw może generować światło, dźwięk, elektryczność lub ciepło. Mimo, że potrzebują ciepła do zerwania, połączenie elementów powoduje więcej energii.

• Endotermiczny. Ten rodzaj reakcji chemicznej wyróżnia się absorpcją energii. Ten udział ciepła jest niezbędny do zerwania wiązań i uzyskania pożądanego produktu. W niektórych przypadkach temperatura otoczenia nie jest wystarczająca, dlatego konieczne jest podgrzanie mieszaniny.

Reakcje kinetyczne

Chociaż pojęcie kinetyki jest związane z ruchem, w tym kontekście wskazuje szybkość, z jaką zachodzi transformacja. W tym sensie rodzaje reakcji są następujące:

• Lentas. Ten typ reakcji może trwać godzinami, a nawet latami ze względu na rodzaj interakcji między różnymi komponentami.
• Szybko. Zwykle zdarzają się bardzo szybko, od kilku tysięcznych sekundy do kilku minut.

Kinetyka chemiczna to obszar, w którym bada się szybkość reakcji chemicznych w różnych systemach lub mediach. Tego rodzaju przekształcenia mogą być zmienione przez wiele różnych czynników, wśród których możemy wyróżnić:

• Stężenie odczynnika. Tak długo, jak będzie ich większa koncentracja, reakcja będzie szybsza. Ponieważ większość zmian chemicznych zachodzi w roztworze, stosuje się do tego molarność. Aby spowodować, że cząsteczki zderzą się ze sobą, ważne jest określenie stężenia moli i rozmiaru pojemnika.
• Zaangażowana temperatura. W miarę wzrostu temperatury reakcja nabiera większej prędkości. To przyspieszenie powoduje aktywację, która z kolei umożliwia zerwanie łączy. Jest to niewątpliwie najbardziej dominujący czynnik w tym sensie, dlatego prawa prędkości podlegają ich obecności lub nieobecności.
• Obecność katalizatora. Przy stosowaniu substancji katalitycznych większość przemian molekularnych zachodzi szybciej. Ponadto katalizatory działają zarówno jako produkty, jak i odczynniki, więc mała dawka jest wystarczająca do sterowania procesem. Szczegół jest taki, że każda reakcja wymaga określonego katalizatora.
• Pole powierzchni katalizatorów lub odczynników. Substancje, które doświadczają wzrostu powierzchni w fazie stałej, są zwykle przeprowadzane szybciej. Oznacza to, że pewna liczba elementów działa wolniej niż ta sama ilość drobnego proszku. Z tego powodu stosuje się katalizatory ze wspomnianą kompozycją.

Kierunek reakcji

Reakcje zachodzą w pewnym sensie w zależności od równania, które wskazuje, w jaki sposób nastąpi transformacja zaangażowanych elementów. Pewne zmiany chemiczne występują zwykle w jednym kierunku lub w obu w tym samym czasie. Zgodnie z tym pomysłem istnieją dwa typy zjawisk chemicznych, które mogą się zdarzyć:

• Nieodwracalne reakcje. W tego typu transformacji produkt nie może już powrócić do stanu początkowego. Oznacza to, że substancje, które wchodzą w kontakt i wydzielają opary lub są wytrącane, pozostają zmienione. W tym przypadku reakcja zachodzi od reagentów do produktów.
• Nieodwracalne reakcje. W przeciwieństwie do poprzedniej koncepcji, substancje, które wchodzą w kontakt tworząc związek, mogą powrócić do stanu początkowego. Aby tak się stało, często wymagany jest katalizator lub obecność ciepła. W tym przypadku reakcja zachodzi od produktów do odczynników.

Modyfikacja cząstek

W tej kategorii dominującą zasadą jest wymiana na poziomie molekularnym w celu utworzenia związków, które wykazują inną naturę. Dlatego reakcje są nazywane w następujący sposób:

• Syntezy lub kombinacji. Ten scenariusz obejmuje dwie lub więcej substancji, które po połączeniu generują inny produkt o większej złożoności. Zwykle jest przedstawiany w następujący sposób: A + B → AB. Istnieje różnica w zakresie denominacji, ponieważ w kombinacji mogą być dowolne dwa elementy, podczas gdy synteza wymaga czystych elementów.
• Rozkład. Jak wskazuje jego nazwa, podczas tej zmiany chemicznej wytworzony produkt dzieli się na 2 lub więcej substancji, które są prostsze. Używając jego reprezentacji, można zaobserwować następująco: AB → A + B. Podsumowując, reagent jest używany do uzyskania kilku produktów.
• Przenoszenie lub wymiana. W tego typu reakcji następuje wymiana jednego elementu lub atomu na inny bardziej reaktywny w związku. Ma to na celu stworzenie prostszego nowego produktu poprzez przeniesienie atomu. Przedstawienie jako równanie można zobaczyć w następujący sposób: A + BC → AC + B
• Podwójne zastąpienie lub przemieszczenie. Naśladując poprzednie zjawisko chemiczne, w tym przypadku istnieją dwa związki, które wymieniają atomy, aby wytworzyć dwie nowe substancje. Są one zwykle wytwarzane w środowisku wodnym ze związkami jonowymi, które generują wytrącanie, gaz lub wodę. Równanie wygląda tak: AB + CD → AD + CB.

Przenoszenie cząstek

Reakcje chemiczne reprezentują kilka zjawisk wymiany, zwłaszcza na poziomie molekularnym. Kiedy jon lub elektron jest cedowany lub absorbowany między dwiema różnymi substancjami, powoduje to kolejną klasę transformacji, które są prawidłowo skatalogowane.

Opady

Podczas tego typu reakcji jony są wymieniane między związkami. Zwykle występuje w środowisku wodnym z obecnością substancji jonowych. Po rozpoczęciu procesu anion i kation spotykają się, tworząc nierozpuszczalny związek. Opady prowadzą do tworzenia produktów w stanie stałym.

Reakcja kwasowo-zasadowa (protony)

Opierając się na teorii Arrheniusa, ze względu na swoją dydaktyczną naturę, kwas jest substancją, która pozwala na uwolnienie protonu. Z drugiej strony, zasada jest również zdolna do wytwarzania jonów wodorotlenkowych. Oznacza to, że substancje kwasowe łączą się z grupą hydroksylową tworząc wodę, a pozostałe jony tworzą sól. Znany jest również jako reakcja neutralizacji.

Redukcja utleniania lub reakcja redoks (elektrony)

Ten rodzaj przemiany chemicznej charakteryzuje się weryfikacją transferu elektronów między reagentami. Ta obserwacja jest obserwowalna przez liczbę utleniania. W przypadku wzmocnienia elektronów liczba ta zmniejszy się i dlatego zrozumiałe jest, że została zmniejszona. Z drugiej strony, jeśli liczba wzrasta, jest uważana za utlenianie.

Combustiones

W związku z powyższym te procesy wymiany wyróżniają się substancjami utlenionymi (paliwa) i tymi, które są zredukowane (utleniacze). Takie oddziaływanie uwalnia dużą ilość energii, która z kolei tworzy gazy. Klasycznym przykładem jest spalanie węglowodorów, w których węgiel jest przekształcany w dwutlenek węgla i wodór w wodę.

Inne ważne reakcje

Oddychanie

Ta reakcja chemiczna, niezbędna do życia, zachodzi na poziomie komórkowym. Polega na egzotermicznym utlenianiu pewnych związków organicznych w celu wytworzenia energii, która musi być wykorzystana do przeprowadzenia procesów metabolicznych.

Fotosynteza

W tym przypadku odnosi się do dobrze znanego procesu, który rośliny uruchamiają w celu wydobycia materii organicznej ze światła słonecznego, wody i soli. Zasada polega na przekształceniu energii słonecznej w energię chemiczną, która gromadzi się w komórkach ATP, które są odpowiedzialne za syntezę związków organicznych.

Kwaśny deszcz

Produkty uboczne wytwarzane przez różne rodzaje przemysłu w połączeniu z wytwarzaniem energii elektrycznej wytwarzają siarkę i tlenki azotu, które trafiają do atmosfery. Albo przez efekt utleniania w powietrzu, albo przez emisję bezpośrednią, powstają gatunki SO₃ i NIE₂, w kontakcie z wilgocią tworzą kwas azotowy i kwas siarkowy.

Efekt cieplarniany

Mała część CO₂ w ziemskiej atmosferze odpowiada za utrzymanie stałej temperatury planety. Ponieważ gaz ten gromadzi się w atmosferze, wytwarza efekt cieplarniany, który ogrzewa ziemię. Chociaż jest to konieczny proces, jego zmiana niesie niespodziewane zmiany klimatyczne.

Reakcje tlenowe i beztlenowe

Gdy pojęcie aerobiku jest powiązane, oznacza to, że w trakcie transformacji obecność tlenu będzie konieczna do zajścia reakcji. W przeciwnym razie, gdy w trakcie procesu nie ma tlenu, jest to uważane za zdarzenie beztlenowe.

Mówiąc prościej, podczas sesji ćwiczeń aerobowych, które wymagają długiego czasu, dostajesz energię poprzez tlen, którym oddychasz. Ten pierwiastek jest włączany do mięśni przez krew, która wytwarza chemiczną wymianę z substancjami odżywczymi, które będą wytwarzać energię.

I odwrotnie, gdy ćwiczenie ma charakter beztlenowy, wymagana energia jest na krótki okres czasu. Aby to uzyskać, węglowodany i tłuszcze ulegają rozkładowi chemicznemu, który wytwarza wymaganą energię. W tym przypadku reakcja nie wymaga obecności tlenu, aby proces działał prawidłowo.

Czynniki wpływające na reakcje chemiczne

Jak każdy proces, który jest ujęty w kontekście manipulacji, środowisko odgrywa zasadniczą rolę, podobnie jak inne czynniki związane ze zjawiskami chemicznymi. Oprócz przyspieszania, zwalniania lub wywoływania pożądanej reakcji, odtwarzanie idealnych warunków wymaga kontrolowania wszystkich zmiennych, które mogłyby zmienić pożądany wynik.

Jednym z tych czynników jest światło, które jest niezbędne dla pewnych typów reakcji chemicznych, takich jak reakcje dysocjacji. Nie tylko działa on jak spust, ale może również mieć niekorzystny wpływ na niektóre substancje, takie jak kwasy, których ekspozycja powoduje ich degradację. Ze względu na tę światłoczułość są chronione przez ciemne pojemniki.

Podobnie, energia elektryczna wyrażona jako prąd o określonym ładunku może umożliwić dysocjację różnych substancji, zwłaszcza tych rozpuszczonych w wodzie. Generuje to zjawisko chemiczne znane jako elektroliza, która występuje również w połączeniu niektórych gazów.

W odniesieniu do środowiska wodnego wilgoć zawiera właściwości, które pozwalają jej działać zarówno jako kwas, jak i zasada, co pozwala na zmianę jej składu. Ułatwia to zmiany chemiczne, działając jako rozpuszczalnik lub ułatwiając wprowadzanie elektryczności podczas reakcji.

W chemii organicznej fermenty odgrywają przeważającą rolę w generowaniu ważnych efektów związanych z reakcjami chemicznymi. Te substancje organiczne umożliwiają połączenie, dysocjację i interakcję między różnymi związkami. Fermentacja jest zasadniczo procesem zachodzącym między elementami natury organicznej.

Referencje

1. Restrepo, Javier F. (2015). Czwarty okres. Reakcje chemiczne i stechiometria. Web: es.slideshare.net.
2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Rodzaje reakcji chemicznych. Wydział Nauk ścisłych i przyrodniczych. Uniwersytet w Antioquia. Web: aprendeenlinea.udea.edu.co.
3. Gómez Quintero, Claudia S. Uwagi na temat procesów chemicznych w inżynierii systemów. Czapka. 7, Kinetyka reakcji i reaktory chemiczne. Uniwersytet w Andach. Web: webdelprofesor.ula.ve.
4. Nauczyciel online (2015). Zmiany chemiczne w materii. Web: www.profesorenlinea.com.
5. Martínez José (2013). Reakcje endotermiczne i egzotermiczne. Web: es.slideshare.net.
6. Wyciąg (bez autora lub daty). Reakcje chemiczne 1-szy Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.