Химийн шинжлэх ухаанд химийн урвал гэдэг нь нэг багц химийн бодисыг нөгөөд шилжүүлэхэд хүргэдэг процесс юм. Химийн урвалыг үйл явц, үр дүнгээс нь хамааран өөр өөр төрөлд ангилж болно. Эдгээр төрлийг ойлгох нь урвалын бүтээгдэхүүнийг урьдчилан таамаглах, тэдгээрийн цаадах механизмыг ойлгоход тусалдаг.
Холимог урвалын үед хоёр буюу түүнээс дээш бодис нийлж нэг бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Эдгээр төрлийн урвалууд нь урвалж болох элементүүд эсвэл нэгдлүүдийг агуулж болно. Холимог урвалын ерөнхий хэлбэрийг \(A + B \rightarrow AB\) хэлбэрээр илэрхийлж болно.
Жишээ нь: Устөрөгчийн хий нь хүчилтөрөгчийн хийтэй урвалд ороход тэдгээр нь нэгдэж ус үүсгэдэг. Үүнийг \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\) тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.
Задрах урвал нь хосолсон урвалын эсрэг юм. Энэ төрлийн урвалын үед нэг нэгдэл нь хоёр ба түүнээс дээш энгийн бодисуудад задардаг. Задрах урвалын ерөнхий хэлбэр нь \(AB \rightarrow A + B\) юм.
Жишээ нь: Кальцийн карбонатыг (шохойн чулуу) халаахад кальцийн исэл (шохой) болон нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хий болж задардаг. Энэ урвалыг \(CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2\) хэлбэрээр илэрхийлнэ.
Нэг нүүлгэн шилжүүлэх урвал гэж нэрлэгддэг нэг солих урвалд нэг элемент нь нэгдэл дэх өөр элементийг орлоно. Энэ төрлийн урвалын ерөнхий хэлбэр нь нөгөөг нь орлуулж буй элемент нь металл эсвэл металл бус эсэхээс хамаарч \(A + BC \rightarrow B + AC\) эсвэл \(B + AC \rightarrow A + BC\) юм.
Жишээ: Хэрэв цайрын металыг зэс (II) сульфатын уусмалд хийвэл цайр нь нэгдэл дэх зэсийг орлуулж, цайрын сульфат үүсгэж, зэсийн металлыг хуримтлуулна. Үүнийг \(Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu\) хэлбэрээр илэрхийлж болно.
Давхар нүүлгэн шилжүүлэх урвал гэж нэрлэгддэг давхар орлуулах урвалд хоёр нэгдэл дэх ионууд байраа сольж, хоёр шинэ нэгдэл үүсгэдэг. Энэ төрлийн урвалыг \(AB + CD \rightarrow AD + CB\) хэлбэрээр илэрхийлж болно. Давхар орлуулах урвал нь ихэвчлэн уусмалд тохиолддог бөгөөд ихэвчлэн тунадас, хий эсвэл ус үүсгэдэг.
Жишээ: Мөнгөний нитратын уусмалыг натрийн хлоридын уусмалтай холиход мөнгөн хлоридын цагаан тунадас үүсэх ба уусмалд натрийн нитрат үлдэнэ. Урвалыг \(AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl + NaNO_3\) хэлбэрээр илэрхийлнэ.
Шаталтын урвал нь хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог бодис (ихэвчлэн органик нэгдэл) бөгөөд гэрэл эсвэл дулаан хэлбэрээр энерги үүсгэдэг. Шаталтын урвалын үр дүнд органик нэгдлүүдийг бүрэн шатаах үед ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсдэг. Шаталтын урвалын ерөнхий хэлбэрийг нүүрсустөрөгчийн хувьд \(C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\) хэлбэрээр илэрхийлж болно.
Жишээ: Метан (байгалийн хий) шаталтыг \(CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\) тэгшитгэлээр илэрхийлж, дулаан, гэрэл хэлбэрээр энерги ялгаруулна.
Исэлдэх-багарах урвал буюу исэлдэлтийн урвал нь хоёр бодисын хооронд электрон дамжуулалтыг агуулдаг. Исэлдэлт нь электронуудын алдагдал, харин бууралт нь электронуудын олз юм. Аливаа исэлдэлтийн урвалд нэг бодис исэлдэж, нөгөө нь багасдаг. Эдгээр урвалууд нь эрчим хүчний үйлдвэрлэл, зэврэлт, биохимийн урвал зэрэг олон химийн процессуудад чухал ач холбогдолтой.
Жишээ: Магнийн металл ба давсны хүчлийн хоорондох урвал нь магни исэлдэж, устөрөгчийн ионыг багасгаж, \(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\) хэлбэрээр илэрхийлэгдэнэ. Магни нь электроноо алддаг бол устөрөгч нь электрон авдаг.
Хүчил шүлтийн урвал нь протоныг (H+) хүчилээс суурь руу шилжүүлэх явдал юм. Хүчил-суурь урвалыг тайлбарлах хамгийн түгээмэл хүрээнүүдийн нэг бол хүчилийг протоны донор, суурийг протоны хүлээн авагч гэж тодорхойлдог Бронстед-Лоури онол юм. Хүчил шүлтийн урвал нь ихэвчлэн ус, давс үүсгэдэг.
Жишээ нь: Давсны хүчил натрийн гидроксидтэй урвалд ороход ус, натрийн хлорид үүсдэг. Үүнийг \(HCl + NaOH \rightarrow H_2O + NaCl\) тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
Энгийн химийн урвалыг төсөөлөхийн тулд цуу (цууны хүчил) ба хүнсний сод (натрийн бикарбонат) хоорондын урвалыг авч үзье. Эдгээр хоёр бодис холилдох үед нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хий, ус, натрийн ацетат үүсдэг давхар орлуулах урвалд ордог. Энэ урвалыг \(NaHCO_3 + CH_3COOH \rightarrow CO_2 + H_2O + NaCH_3COO\) хэлбэрээр илэрхийлж болно. Та хийн бөмбөлөг үүсэхийг ажиглаж болно, энэ нь урвалын явцад үүссэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн нотолгоо юм.
Химийн урвалын төрлийг ойлгох нь янз бүрийн химийн үйл явцын үр дүнг ангилж, урьдчилан таамаглахад тусалдаг. Эдгээр урвалыг судалснаар бид шинэ материал, эм бэлдмэл, эрчим хүчний шийдлийг бий болгох үндэс суурь болох бодисууд хоорондоо харилцан үйлчлэх арга замыг олж авдаг.
