Phản ứng hóa học là sự biến đổi chất ban đầu (thuốc thử) thành chất khác, trong đó hạt nhân của các nguyên tử không thay đổi, nhưng xảy ra quá trình phân bố lại electron và hạt nhân. Kết quả của một phản ứng như vậy, không những số hạt nhân nguyên tử không thay đổi mà còn thành phần đồng vị của các nguyên tố hóa học.
Đặc điểm của phản ứng hóa học
Các phản ứng xảy ra bằng cách trộn hoặc tiếp xúc vật lý với thuốc thử, hoặc tự chúng, hoặc bằng cách tăng nhiệt độ, hoặc bằng cách sử dụng chất xúc tác, hoặc bằng cách tiếp xúc với ánh sáng, v.v.
Các quá trình hóa học xảy ra trong vật chất phần lớn khác với các quá trình vật lý và sự biến đổi hạt nhân. Quá trình vật lý ngụ ý bảo toàn thành phần, tuy nhiên, hình thức hoặc trạng thái của tập hợp có thể thay đổi. Kết quả của một phản ứng hóa học là một chất mới có những tính chất đặc biệt khác hẳn với các chất phản ứng. Nhưng điều đáng chú ý là trong quá trình hoá học, nguyên tử của các nguyên tố mới không bao giờ được hình thành: điều này là do mọi sự biến đổi chỉ xảy ra ở lớp vỏ electron và khôngảnh hưởng đến cốt lõi. Phản ứng hạt nhân làm thay đổi các nguyên tử của hạt nhân của tất cả các nguyên tố tham gia vào quá trình này, đó là lý do hình thành các nguyên tử mới.
Sử dụng phản ứng hóa học
Phản ứng hóa học giúp thu được hầu hết mọi chất có thể tìm thấy trong tự nhiên với số lượng hạn chế hoặc hoàn toàn. Với sự trợ giúp của các quá trình hóa học, người ta có thể tổng hợp những chất mới, chưa biết có thể hữu ích cho một người trong cuộc sống của anh ta.
Tuy nhiên, tác động thiếu trách nhiệm và thiếu trách nhiệm đối với môi trường và tất cả các quá trình tự nhiên bằng hóa chất có thể phá vỡ đáng kể các chu trình tự nhiên hiện có, điều này đặt vấn đề môi trường lên hàng đầu và khiến chúng ta phải suy nghĩ về việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo tồn của môi trường.
Phân loại phản ứng hóa học
Có nhiều nhóm phản ứng hóa học khác nhau: bởi sự hiện diện của ranh giới pha, sự thay đổi mức độ oxy hóa, hiệu ứng nhiệt, kiểu chuyển đổi của thuốc thử, hướng của dòng chảy, sự tham gia của chất xúc tác và tiêu chí của tính tự phát.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ chỉ xem xét nhóm theo hướng dòng chảy.
Phản ứng hóa học theo hướng dòng chảy
Có hai loại phản ứng hóa học - bất thuận nghịch và thuận nghịch. Phản ứng hóa học không thuận nghịch là phản ứng chỉ tiến hành theo một hướng và dẫn đếnlà sự chuyển hóa chất phản ứng thành sản phẩm phản ứng. Chúng bao gồm quá trình đốt cháy và các phản ứng kèm theo sự hình thành khí hoặc trầm tích - nói cách khác, những phản ứng diễn ra "đến cùng".
Thuận nghịch - đây là những phản ứng hóa học xảy ra theo hai hướng cùng một lúc, ngược chiều nhau. Trong các phương trình thể hiện quá trình phản ứng thuận nghịch, dấu bằng được thay thế bằng các mũi tên chỉ theo các hướng khác nhau. Loại này được chia thành phản ứng trực tiếp và phản ứng nghịch. Vì các nguyên liệu ban đầu của phản ứng thuận nghịch được tiêu thụ và hình thành cùng một lúc, chúng không được chuyển hóa hoàn toàn thành sản phẩm phản ứng, đó là lý do tại sao người ta thường nói rằng phản ứng thuận nghịch không đi đến hoàn thành. Kết quả của phản ứng thuận nghịch là hỗn hợp các chất phản ứng và sản phẩm của phản ứng.
Quá trình tương tác thuận nghịch (cả trực tiếp và ngược lại) của thuốc thử có thể bị ảnh hưởng bởi áp suất, nồng độ của thuốc thử, nhiệt độ.
Tỷ lệ phản ứng tiến và lùi
Trước hết, cần hiểu rõ các khái niệm. Tốc độ của một phản ứng hóa học là lượng chất tham gia vào một phản ứng hoặc được tạo thành trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị thể tích.
Tốc độ của phản ứng ngược có phụ thuộc vào yếu tố nào không và nó có thể thay đổi bằng cách nào đó không?
Bạn có thể. Có năm yếu tố chính có thể thay đổi tốc độ của dòng phản ứng thuận và nghịch:
- nồng độ chất,
- diện tích bề mặt của thuốc thử,
- áp,
- có hay không có chất xúc tác,
- nhiệt độ.
Theo định nghĩa, bạn có thể nhận được công thức: ν=ΔС / Δt, trong đó ν là tốc độ của phản ứng, ΔС là sự thay đổi nồng độ, Δt là thời gian của phản ứng. Nếu chúng ta coi thời gian phản ứng là một giá trị không đổi, thì sự thay đổi tốc độ dòng chảy của nó tỷ lệ thuận với sự thay đổi nồng độ của thuốc thử. Như vậy, chúng ta thấy rằng sự thay đổi của tốc độ phản ứng cũng tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt của các chất phản ứng do sự gia tăng số lượng các hạt chất phản ứng và tương tác của chúng. Sự thay đổi của nhiệt độ cũng ảnh hưởng tương tự. Tùy thuộc vào sự tăng hoặc giảm của nó, sự va chạm của các hạt của một chất hoặc tăng hoặc giảm, do đó tốc độ của dòng phản ứng trực tiếp và phản ứng ngược thay đổi.
Sự thay đổi áp suất có ảnh hưởng gì đến chất phản ứng? Sự thay đổi áp suất sẽ chỉ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong môi trường khí. Do đó, tốc độ sẽ tăng tương ứng với sự thay đổi của áp suất.
Ảnh hưởng của chất xúc tác đến quá trình phản ứng, bao gồm cả phản ứng trực tiếp và phản ứng nghịch, ẩn trong định nghĩa về chất xúc tác, chức năng chính của nó chỉ là sự gia tăng tốc độ tương tác của các thuốc thử.
