Back to the topics list

химические реакции, химические уравнения

Химическая реакция — это процесс, в котором ряд веществ претерпевает химическое изменение с образованием другого вещества.

Примеры:

• железо и кислород соединяются, образуя ржавчину
• уксус и пищевая сода смешались, чтобы получить ацетат натрия, диоксид углерода и воду
• вещи горят или взрываются
• множество реакций, которые происходят внутри живых существ
• электрохимические реакции при разрядке или зарядке аккумуляторов

Ядерные реакции не являются химическими реакциями. В химических реакциях участвуют только электроны атомов; в ядерных реакциях участвуют протоны и нейтроны в атомных ядрах.

Закон сохранения массы

Закон сохранения массы гласит, что в химической реакции масса продуктов равна массе реагентов. Этот принцип гарантирует, что химические уравнения должны быть сбалансированы, то есть число атомов каждого типа на стороне реагентов должно быть равно числу на стороне продуктов.

Где происходят химические реакции?

Вы можете думать, что химические реакции происходят только в научных лабораториях, но на самом деле они происходят постоянно в повседневном мире. Каждый раз, когда вы едите, ваш организм использует химические реакции, чтобы расщепить вашу пищу на энергию. Другие примеры включают ржавление металла, сжигание древесины, батареи, вырабатывающие электричество, и фотосинтез в растениях.

Что такое реагенты, реактанты и продукты?

Реагенты и реагенты — это вещества, которые используются для осуществления химической реакции. Реагент — это любое вещество, которое потребляется или расходуется в ходе реакции. Реагенты, которые не расходуются после завершения реакции, называются реагентами. Вещество, которое получается в результате химической реакции, называется продуктом.

Химическое уравнение состоит из реагентов и продуктов. Реагенты — это вещества, которые реагируют друг с другом, они находятся в левой части уравнения. Продукты — это новые образовавшиеся вещества, они находятся в правой части. Стрелка (→) разделяет эти две стороны, указывая направление реакции.

Например, горение метана можно представить как:

\(CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\)

Это уравнение показывает, что одна молекула метана реагирует с двумя молекулами кислорода, образуя одну молекулу углекислого газа и две молекулы воды.

Скорость реакции

Не все химические реакции происходят с одинаковой скоростью. Некоторые происходят очень быстро, как взрывы, в то время как другие могут длиться долго, как ржавление металла. Скорость, с которой реагенты превращаются в продукты, называется скоростью реакции.

Скорость реакции можно изменить, добавив энергию, например, тепло, солнечный свет или электричество. Добавление энергии в реакцию может значительно увеличить скорость реакции. Кроме того, увеличение концентрации или давления реагентов может ускорить скорость реакции.

В некоторых реакциях энергия выделяется. Это экзотермические реакции. В других реакциях энергия поглощается. Это эндотермические реакции.

Типы реакций

Существует множество типов химических реакций. Вот несколько примеров:

1. Реакция синтеза - Реакция синтеза - это реакция, в которой два вещества объединяются для создания нового вещества. Это можно показать в уравнении, таким образом, что
   A + B → AB. Пример: \(2Na + Cl_2 → 2NaCl\) .
2. Реакция разложения - Реакция разложения - это когда сложное вещество распадается на два отдельных вещества. Это можно показать в уравнении, например, AB → A + B. Пример: \(2H_2O → 2H_2 + O_2\) .
3. Горение – Реакция горения происходит, когда кислород соединяется с другим соединением, образуя воду и углекислый газ. Реакции горения производят энергию в виде тепла. Пример: \(CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O\) .
4. Одинарное замещение – Реакция одинарного замещения также называется реакцией замещения. Вы можете представить ее как реакцию, в которой одно соединение берет вещество из другого соединения. Ее уравнение: A + BC → AC + B. Пример: \(Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2\) .
5. Двойное замещение – Двойная реакция замещения также называется реакцией метатезиса. Вы можете думать о ней как о двух соединениях, обменивающихся веществами. Ее уравнение AB + CD → AD + CB. Пример: \(AgNO_3 + NaCl → AgCl + NaNO_3\) .
6. Фотохимическая реакция – Фотохимическая реакция – это реакция, в которой участвуют фотоны света. Фотосинтез является примером такого рода химической реакции.

Катализаторы и ингибиторы

Иногда в химической реакции используется третье вещество для ускорения или замедления реакции. Катализатор помогает ускорить скорость реакции. В отличие от других реагентов в реакции, катализатор не расходуется реакцией. Ингибитор используется для замедления реакции.