Hvad er en kemisk reaktion?

Du støder på kemiske reaktioner hele tiden. Brand, åndedræt og madlavning involverer alle kemiske reaktioner. Alligevel, ved du, hvad der præcist er en kemisk reaktion? Her er svaret på spørgsmålet.

Kort sagt, a kemisk reaktion er enhver omdannelse fra et sæt kemikalier til et andet sæt.

Hvis udgangs- og slutstofferne er de samme, kan der have været en ændring, men ikke en kemisk reaktion. En reaktion involverer en omarrangering af molekyler eller ioner i en anden struktur. Kontrast dette med a fysisk forandring, hvor udseendet ændres, men den molekylære struktur er uændret eller en nuklear reaktion, hvor sammensætningen af ​​atomkernen ændrer sig. I en kemisk reaktion er atomkernen urørt, men elektroner kan overføres eller deles for at bryde og danne kemiske bindinger. I både fysiske ændringer og kemiske ændringer (reaktioner), antallet af atomer i hvert element er det samme både før og efter, at der opstår en proces. Ved en fysisk ændring opretholder atomerne imidlertid deres samme arrangement i molekyler og forbindelser. I en kemisk reaktion danner atomerne nye produkter, molekyler og forbindelser.

Da du ikke kan se på kemikalier på molekylært niveau med det blotte øje, er det nyttigt at kende tegn, der tyder på, at der er opstået en reaktion. En kemisk reaktion er ofte ledsaget af en temperaturændring, bobler, farveændring og / eller bundfaldsdannelse.

Atomer og molekyler, der interagerer, kaldes reaktanter. Atomer og molekyler produceret ved reaktionen kaldes Produkter. Kemikere bruger en kortvarig notation kaldet -en kemisk ligning for at indikere reaktanterne og produkterne. I denne notation er reaktanterne anført på venstre side, produkterne er anført på højre side, og reaktanterne og produkterne er adskilt med en pil viser hvilken retning reaktionen går. Mens mange kemiske ligninger viser, at reaktanter, der danner produkter, fortsætter den kemiske reaktion ofte også i den anden retning. Ved en kemisk reaktion og en kemisk ligning oprettes eller mistes ingen nye atomer (bevarelse af masse), men kemiske bindinger kan brydes og dannes mellem forskellige atomer.

Kemiske ligninger kan enten være ubalanceret eller afbalanceret. En ubalanceret kemisk ligning tager ikke højde for bevarelse af masse, men det er ofte et godt udgangspunkt, fordi den viser produkterne og reaktanterne og retningen på den kemiske reaktion.

Overvej rustdannelse som et eksempel. Når der dannes rust, reagerer metaljernet med ilt i luften og danner en ny forbindelse, jernoxid (rust). Denne kemiske reaktion kan udtrykkes ved følgende ubalancerede kemiske ligning, der kan skrives enten ved hjælp af ord eller ved hjælp af de kemiske symboler for elementerne:

jern plus ilt giver jernoxid

Fe + O → FeO

En mere nøjagtig beskrivelse af en kemisk reaktion er givet af at skrive en afbalanceret kemisk ligning. Der skrives en afbalanceret kemisk ligning, så antallet af atomer i hver type element er det samme for både produkterne og reaktanterne. Koefficienter foran kemiske arter angiver mængder af reaktanter, mens underskrifter inden for en forbindelse angiver antallet af atomer i hvert element. Afbalancerede kemiske ligninger angiver typisk stoftilstanden for hver reaktant (er for fast stof, l for væske, g for gas). Så den afbalancerede ligning for den kemiske reaktion ved rustdannelse bliver:

2 Fe (r) + O₂(g) → 2 FeO (r)

Der er millioner af kemiske reaktioner! Her er nogle eksempler:

• Brand (forbrænding)
• Bager en kage
• Madlavning et æg
• Blanding af bagepulver og eddike for at producere salt og kuldioxidgas

Kemiske reaktioner kan også kategoriseres i henhold til generelle typer reaktioner. Der er mere end et navn for hver reaktionstype, så det kan være forvirrende, men ligningens form skal være let at genkende:

• Syntesereaktion eller direkte kombination: A + B → AB
• Analysereaktion eller nedbrydning: AB → A + B
• Enkelt forskydning eller substitution: A + BC → AC + B
• Metatese eller dobbelt forskydning: AB + CD → AD + CB

Andre typer reaktioner er redoxreaktioner, syre-base-reaktioner, forbrænding, isomerisering og hydrolyse. Kemiske reaktioner er overalt.

Hvad er forskellen mellem en kemisk reaktion og en kemisk ligning?
Eksotermiske og endotermiske reaktioner