14 סוגים עיקריים של תגובות כימיות

ה סוגי תגובות כימיות ניתן לסווג ביחס לאנרגיה, מהירות, סוג של שינוי, לחלקיקים שהשתנו ואת הכיוון.

תגובה כימית כזו מייצגת טרנספורמציה אטומית או מולקולרית שיכולה לקרות במדיום נוזלי, מוצק או גז. בתורו, חילופי זה עשוי להיות כרוך מחדש של תכונות פיסיקליות, כגון יצירת צבע מוצק, שינוי, שחרור או קליטת חום, גזים מייצרים, בין תהליכים אחרים.

העולם המקיף אותנו מורכב ממגוון רב של אלמנטים, חומרים וחלקיקים הנמצאים כל הזמן בינם לבין עצמם. שינויים אלה בחומר או במצבם הפיזי של הדברים הם יסודיים לתהליכים השולטים באנושות. לדעתם הוא חלק חשוב להבין את הדינמיקה שלהם ואת השפעתם.

החומרים הפועלים בתמורות כימיות או כימיות אלה נקראים ריאגנטים או מגיבים ויוצרים סוג אחר של תרכובות שונות מהמקורות המקוריים, הנקראים מוצרים. הם מיוצגים במשוואות שעוברים משמאל לימין דרך חץ המציין את הכיוון שבו מתרחשת התגובה.

כדי להבין טוב יותר כיצד מתנהגים תגובות כימיות שונות, יש צורך לסווג אותם על פי קריטריונים ספציפיים. דרך מסורתית להקיף אותם היא הבאה: ביחס לאנרגיה, מהירות, סוג של שינוי, לחלקיקים שהשתנו ואת הכיוון.

סיווג של סוגי תגובות כימיות

חילופי אנרגיה

סעיף זה ממחיש את התגובות הכימיות שנקטלו תוך התחשבות בשחרור או בקליטת החום. סוג זה של שינוי אנרגיה מחולק לשני סוגים:

• אקסותרמית. סוג זה של תגובות יכול לכלול אחרים, שכן הם כרוכים בשחרור של אנרגיה או אנתלפיה. זה נצפתה שריפת דלקים, מאז חלוקה מחדש של הקישורים יכול לייצר אור, צליל, חשמל או חום. למרות שהם צריכים חום לשבירה, השילוב של גורמים גורם יותר אנרגיה.

• אנדותרמית. סוג זה של תגובה כימית נבדלת על ידי ספיגת האנרגיה. תרומה זו של חום יש צורך לשבור את האג"ח ולקבל את המוצר הרצוי. במקרים מסוימים, טמפרטורת הסביבה אינה מספיקה, ולכן יש צורך לחמם את התערובת.

תגובות קינטיות

למרות שהמושג של קינטיקה קשור לתנועה, בהקשר זה הוא מציין את המהירות שבה מתרחשת הטרנספורמציה. במובן זה, סוגי התגובות הם כדלקמן:

• Lentas. סוג זה של תגובות יכול להימשך שעות ואפילו שנים בשל סוג של אינטראקציה בין המרכיבים השונים.
• מהר. הם בדרך כלל קורים מהר מאוד, מכמה אלפים של שנייה עד כמה דקות.

קינטיקה כימית היא האזור החוקר את המהירות של תגובות כימיות במערכות או בתקשורת. סוג זה של שינויים יכול להשתנות על ידי מגוון רחב של גורמים, ביניהם נוכל להדגיש את הדברים הבאים:

• ריכוז מגיב. כל עוד יש ריכוז גדול יותר של אלה, התגובה תהיה מהירה יותר. מאז השינויים הכימיים ביותר להתרחש פתרון, מולריות משמש את זה. כדי לגרום למולקולות להתנגש זו בזו, חשוב לקבוע את ריכוז החפרפרות ואת גודל המכולה.
• הטמפרטורה הכרוכה בכך. כאשר הטמפרטורה של התהליך עולה, התגובה רוכשת מהירות רבה יותר. האצה זו גורמת להפעלה, אשר בתורו מאפשרת לשבור את הקישורים. זהו ללא ספק הגורם החשוב ביותר במובן זה, ולכן חוקי המהירות כפופים לנוכחותם או להיעדרם.
• נוכחות של זרז. בעת שימוש בחומרים זרז, רוב התמורות המולקולריות להתרחש בקצב מהיר יותר. בנוסף, זרזים עבודה הן כמו מוצרים ריאגנטים, כך מנה קטנה מספיק כדי להניע את התהליך. הפירוט הוא שכל תגובה דורשת זרז מסוים.
• שטח השטח של זרזים או ריאגנטים. חומרים אשר חווים גידול משטח השטח בשלב מוצק נוטים להתבצע מהר יותר. זה מרמז כי מספר חתיכות לפעול לאט יותר מאשר אותה כמות של אבקה דקה. מסיבה זו זרזים עם הרכב אמר מוחלים.

כיוון התגובה

התגובות מתרחשות במובן מסוים, בהתאם למשוואה המצביעה על כך שהשינוי של הגורמים המעורבים יתרחש. שינויים כימיים מסוימים נוטים להתרחש בכיוון אחד או שניהם בעת ובעונה אחת. בעקבות רעיון זה, ישנם שני סוגים של תופעות כימיות כי יכול לקרות:

• תגובות בלתי הפיכות. בסוג זה של טרנספורמציה המוצר כבר לא יכול לחזור למצב הראשוני שלו. כלומר, החומרים הבאים במגע וזורקים את האדים או מזרזים, נשארים משתנים. במקרה זה, התגובה קורה ממגיבים למוצרים.
• תגובות בלתי הפיכות. שלא כמו הרעיון הקודם, חומרים הבאים במגע כדי ליצור תרכובת, יכולים לחזור למצב הראשוני. כדי שזה יקרה, זרז או נוכחות של חום נדרש לעתים קרובות. במקרה זה, התגובה קורה ממוצרים ריאגנטים.

שינוי חלקיקים

בקטגוריה זו, העיקרון השולט הוא חילופי ברמה המולקולרית כדי ליצור תרכובות המציגות טבע אחר. לכן, התגובות המעורבות נקראות כך:

• של סינתזה או שילוב. תרחיש זה כולל שני חומרים או יותר, אשר בשילוב, יוצרים מוצר אחר עם מורכבות רבה יותר. זה מיוצג בדרך כלל בדרך הבאה: A + B → AB. יש הבדל במונחים של המלים, שכן שילוב יכול להיות כל שני אלמנטים, ואילו הסינתזה דורשת רכיבים טהור.
• פירוק. כפי שהשם שלה מציין, במהלך שינוי כימי זה המוצר שנוצר מחולק 2 או יותר חומרים כי הם פשוטים יותר. באמצעות ייצוג שלה, זה ניתן לראות כדלקמן: AB → A + B. לסיכום, מגיב משמש כדי להשיג מספר מוצרים.
• העברה או החלפה. בסוג זה של תגובה יש החלפת אלמנט אחד או אטום עם עוד תגובתי יותר במתחם. זה מוחל על מנת ליצור מוצר חדש יותר פשוט על ידי העברת אטום. הייצוג כמשוואה ניתן לראות כדלקמן: A + BC → AC + B
• החלפה כפולה או עקירה. הדמיית התופעה הכימית הקודמת, במקרה זה ישנם שני תרכובות המחליפות אטומים לייצור שני חומרים חדשים. אלה מיוצרים בדרך כלל במדיום מימי עם תרכובות יוניות, אשר מייצר משקעים, גז או מים. המשוואה נראית כך: AB + CD → AD + CB.

העברת חלקיקים

תגובות כימיות מייצגות מספר תופעות חליפין, במיוחד ברמה המולקולרית. כאשר יון או אלקטרון הוא נכנע או נספג בין שני חומרים שונים, זה מעורר מעמד אחר של טרנספורמציות כי מקוטלגים כראוי.

רטיבות

במהלך סוג זה של תגובה, היונים מוחלפים בין המרכיבים. זה בדרך כלל מתרחשת במדיום מימי עם נוכחות של חומרים יוניים. ברגע שהתהליך מתחיל, אניון וקטיון באים יחד, מה שיוצר תרכובת לא מסיסה. משקעים מוביל ליצירת מוצרים במצב מוצק.

תגובה חומצית בסיס (פרוטונים)

בהתבסס על התיאוריה של ארניוס, בשל אופיו הדידקטי, חומצה היא חומר המאפשר שחרור פרוטון. מצד שני, בסיס הוא גם מסוגל להניב hydroxide כמו יונים. זה מרמז כי חומצה לשלב חומרים עם hydroxyl כדי ליצור מים יונים הנותרים יהוו מלח. זה ידוע גם בשם תגובה נטרול.

הפחתת חמצון או תגובה לחזרה (אלקטרונים)

סוג זה של שינוי כימי מאופיין באימות בהעברת אלקטרונים בין המגיבים. תצפית זו ניתן לראות על ידי מספר החמצון. במקרה שיש רווח של אלקטרונים, המספר יקטן ולכן הוא הבין כי הוא צומצם. מצד שני, אם מספר גדל, זה נחשב כחמצון.

שרפות

בקשר עם האמור לעיל, תהליכים חילופי אלה נבדלים על ידי חומרים כי הם חמצון (דלקים) ואלה מופחתים (oxidizers). אינטראקציה כזו משחררת כמות גדולה של אנרגיה, אשר בתורו צורות גזים. דוגמה קלאסית היא שרפה של פחמימנים, בהם פחמן מומרת פחמן דו חמצני ומימן למים.

תגובות חשובות אחרות

נשימה

תגובה כימית זו, חיונית לכל החיים, מתרחשת ברמה התאית. זה כרוך חמצון אקסותרמית של תרכובות אורגניות מסוימות כדי לייצר אנרגיה, אשר חייב לשמש כדי לבצע את התהליכים המטבוליים.

פוטוסינתזה

במקרה זה, הוא מתייחס לתהליך ידוע כי מפעלים לפעול כדי לחלץ חומר אורגני מאור שמש, מים ומלחים. העיקרון טמון בהפיכת אנרגיית השמש לאנרגיה כימית, המצטברת בתאי ה- ATP, האחראים לסינתזה של תרכובות אורגניות.

גשם חומצי

תוצרי הלוואי שנוצרו על ידי תעשיות שונות, בשילוב עם ייצור החשמל, מייצרים גופרית ותחמוצות חנקן שבסופו של האטמוספרה. או על ידי אפקט חמצון באוויר או על ידי פליטה ישירה, מינים SO נוצרים₃ ו NO₂, כי במגע עם לחות, טופס חומצה חנקתית וחומצה גופרתית.

אפקט החממה

שיעור קטן של CO₂ באווירה הקרקעית היא אחראית לשמירה על טמפרטורה קבועה של הפלנטה. כאשר הגז מצטבר באטמוספירה, הוא יוצר אפקט החממה המחמם את כדור הארץ. למרות שזה תהליך הכרחי, השינוי שלה מביא שינויים אקלימיים בלתי צפויים.

תגובות אירוביות ואנאירוביות

כאשר המושג של אירובי הוא קשור, זה מרמז כי בתוך השינוי נוכחות של חמצן יהיה צורך להתרחש התגובה. אחרת, כאשר אין חמצן במהלך התהליך, זה נחשב אירוע אנאירובית.

במונחים פשוטים, במהלך הפגישה של תרגילים אירוביים הדורשים זמן רב, אתה מקבל את האנרגיה דרך החמצן שאתה נושם. אלמנט זה משולב לתוך השרירים דרך הדם, אשר מייצרת חילופי כימי עם חומרים מזינים, אשר יפיק אנרגיה.

לעומת זאת, כאשר התרגיל הוא אנאירובי בטבע, האנרגיה הדרושה היא לתקופה קצרה של זמן. כדי להשיג זאת, פחמימות ושומנים סובלים פירוק כימי, אשר מייצר את האנרגיה הנדרשת. במקרה זה, התגובה אינה דורשת נוכחות של חמצן עבור תהליך לעבוד כראוי.

גורמים המשפיעים על תגובות כימיות

כמו כל תהליך שמוסגר בהקשר של מניפולציה, הסביבה משחקת תפקיד בסיסי, כמו גם גורמים אחרים הקשורים לתופעות כימיות. בנוסף להאצת, האטה או גרימת התגובה הרצויה, שחזור התנאים האידיאליים דורש שליטה על כל המשתנים שיכולים לשנות את התוצאה הרצויה.

אחד הגורמים הללו הוא האור, שהוא חיוני עבור סוגים מסוימים של תגובות כימיות, כגון אלה של דיסוציאציה. לא רק שהיא פועלת כגורם מפעיל, היא יכולה גם להשפיע לרעה על חומרים מסוימים, כגון חומצות, שחשיפתם משפילה אותם. בשל רגישות זו, הם מוגנים על ידי מכולות כהות.

כמו כן, חשמל המתבטא כזרם עם מטען ספציפי יכול לאפשר ניתוק של חומרים שונים, במיוחד אלה אשר מומסים במים. זה יוצר תופעה כימית המכונה אלקטרוליזה, אשר קיים גם שילוב של כמה גזים.

הקשורים המדיום מימית, לחות מכיל תכונות המאפשרות לה לפעול כמו גם חומצה בסיס, המאפשר לשנות את הרכב. זה מאפשר שינויים כימיים על ידי תפקוד כמו ממס או להקל על שילוב של חשמל במהלך התגובה.

בתוך הכימיה האורגנית, לתסיסה יש תפקיד חשוב ליצור השפעות חשובות הקשורות לתגובות כימיות. חומרים אורגניים אלה מאפשרים שילוב, דיסוציאציה ואינטראקציה בין תרכובות שונות. התסיסה היא למעשה תהליך המתרחש בין אלמנטים בעלי אופי אורגני.

הפניות

1. Restrepo, חבייר F. (2015). התקופה הרביעית. תגובות כימיות ו stoichiometry. אינטרנט: es.slideshare.net.
2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). סוגי תגובות כימיות. הפקולטה למדעי הטבע והמדעים. אוניברסיטת אנטיוכיה. אינטרנט: aprendeenlinea.udea.edu.co.
3. גומז קווינטרו, קלאודיה ס. הערות על תהליכים כימיים להנדסת מערכות. כובע 7, קינטיקה תגובה וכיורים כימיים. אוניברסיטת האנדים. אינטרנט: webdelprofesor.ula.ve.
4. מורה מקוון (2015). שינויים כימיים בחומר. אינטרנט: www.profesorenlinea.com.
5. Martínez José (2013). תגובות אנדותרמיות ו אקסותרמיות. אינטרנט: es.slideshare.net.
6. חלץ (ללא מחבר או תאריך). התגובות הכימיות 1 של Bachillerato. אינטרנט: recursostic.educación.es.