De 14 soorten belangrijkste chemische reacties



de soorten chemische reacties kan worden ingedeeld in relatie tot energie, snelheid, soort wijziging, de deeltjes die zijn gemodificeerd en de richting.

Een chemische reactie als zodanig vertegenwoordigt een atomaire of moleculaire transformatie die kan plaatsvinden in een vloeibaar, vast of gasvormig medium. Deze uitwisseling kan op zijn beurt een herconfiguratie in termen van fysieke eigenschappen inhouden, zoals het creëren van een vaste, veranderende kleur, het vrijgeven of absorberen van warmte, het genereren van gassen, naast andere processen.

De wereld die ons omringt, bestaat uit een grote verscheidenheid aan elementen, substanties en deeltjes die voortdurend met elkaar in wisselwerking staan. Deze veranderingen in materie of in de fysieke staat van dingen zijn fundamenteel voor de processen die de mensheid beheersen. Het kennen van hen is een belangrijk onderdeel om hun dynamiek en hun invloed te begrijpen.

De stoffen die in deze chemische verandering of chemisch fenomeen werken, worden reactanten of reactanten genoemd en genereren een andere klasse van verbindingen die verschillen van de oorspronkelijke, producten genoemd. Ze worden weergegeven in vergelijkingen die van links naar rechts gaan door een pijl die de richting aangeeft waarin de reactie plaatsvindt.

Om beter te begrijpen hoe verschillende chemische reacties zich gedragen, was het noodzakelijk ze te classificeren op basis van specifieke criteria. Een traditionele manier om ze te omringen is het volgende: in relatie tot energie, snelheid, soort wijziging, de deeltjes die zijn gemodificeerd en de richting.

Classificatie van de soorten chemische reacties

Energie-uitwisseling

Dit gedeelte illustreert de chemische reacties die zijn gecatalogiseerd rekening houdend met de afgifte of absorptie van warmte. Dit soort energietransformatie is verdeeld in twee klassen:

  • exotherm. Dit soort reacties kan anderen omvatten, omdat ze betrekking hebben op het vrijkomen van energie of enthalpie. Het wordt waargenomen bij het verbranden van brandstoffen, omdat de herverdeling van de schakels licht, geluid, elektriciteit of warmte kan genereren. Hoewel ze warmte nodig hebben om te breken, veroorzaakt de combinatie van elementen meer energie.
  • endotherme. Dit soort chemische reactie onderscheidt zich door de absorptie van energie. Deze bijdrage van warmte is noodzakelijk om de bindingen te verbreken en het gewenste product te verkrijgen. In sommige gevallen is de omgevingstemperatuur niet genoeg, daarom is het noodzakelijk om het mengsel te verwarmen.

Kinetische reacties

Hoewel het concept van kinetica gerelateerd is aan beweging, geeft het in deze context de snelheid aan waarmee de transformatie plaatsvindt. In deze zin zijn de soorten reacties de volgende:

  • traag. Dit soort reacties kan uren en zelfs jaren duren vanwege het type interactie tussen de verschillende componenten.
  • u snel. Ze gebeuren meestal erg snel, van een paar duizendsten van een seconde tot een paar minuten.

Chemische kinetiek is het gebied dat de snelheid van chemische reacties binnen verschillende systemen of media bestudeert. Dit soort transformaties kan worden veranderd door een groot aantal factoren, waaronder we het volgende kunnen benadrukken:

  • Reagensconcentratie. Zolang er een grotere concentratie van deze is, zal de reactie sneller zijn. Omdat de meeste chemische veranderingen in oplossing optreden, wordt hiervoor molariteit gebruikt. Om ervoor te zorgen dat de moleculen met elkaar botsen, is het belangrijk om de concentratie van de mollen en de grootte van de container te bepalen.
  • De betrokken temperatuur. Naarmate de temperatuur van het proces stijgt, krijgt de reactie een grotere snelheid. Deze versnelling veroorzaakt een activering, waardoor de koppelingen verbroken kunnen worden. Het is ongetwijfeld de meest overheersende factor in deze zin, daarom zijn de wetten van snelheid onderworpen aan hun aanwezigheid of afwezigheid.
  • Aanwezigheid van een katalysator. Bij gebruik van katalysatorsubstanties treden de meeste moleculaire transformaties sneller op. Bovendien werken katalysatoren als producten en reagentia, dus een kleine dosis is voldoende om het proces te stimuleren. Het detail is dat elke reactie een specifieke katalysator vereist.
  • Oppervlakte van katalysatoren of reagentia. Stoffen die een toename van het oppervlak in de vaste fase ervaren, hebben de neiging sneller te worden uitgevoerd. Dit betekent dat een aantal stukjes langzamer werken dan dezelfde hoeveelheid fijn poeder. Om deze reden worden de katalysatoren met de samenstelling aangebracht.

Richting van de reactie

De reacties gebeuren in zekere zin, afhankelijk van de vergelijking die aangeeft hoe de transformatie van de betrokken elementen zal plaatsvinden. Bepaalde chemische veranderingen hebben de neiging om in een enkele richting of in allebei tegelijkertijd te voorkomen. Volgens dit idee kunnen er twee soorten chemische verschijnselen optreden:

  • Onomkeerbare reacties. Bij dit type transformatie kan het product niet meer terugkeren naar de oorspronkelijke staat. Dat wil zeggen, de stoffen die in contact komen en dampen afgeven of worden neergeslagen, blijven gewijzigd. In dit geval gebeurt de reactie van reactanten op producten.
  • Onomkeerbare reacties. In tegenstelling tot het vorige concept, kunnen stoffen die in contact komen om een ​​verbinding te vormen, terugkeren naar de oorspronkelijke staat. Om dit te laten gebeuren, is vaak een katalysator of de aanwezigheid van warmte vereist. In dit geval gebeurt de reactie van producten naar reagentia.

Modificatie van deeltjes

In deze categorie is het overheersende principe de uitwisseling op moleculair niveau om verbindingen te vormen die een andere aard vertonen. Daarom worden de betrokken reacties als volgt benoemd:

  • Van synthese of combinatie. Dit scenario omvat twee of meer stoffen die, wanneer ze worden gecombineerd, een ander product met een grotere complexiteit genereren. Het wordt meestal op de volgende manier weergegeven: A + B → AB. Er is een differentiatie in termen van de denominatie, omdat in de combinatie twee elementen kunnen zijn, terwijl de synthese zuivere elementen vereist.
  • ontleding. Zoals de naam aangeeft, wordt tijdens deze chemische verandering het geproduceerde product verdeeld in 2 of meer stoffen die eenvoudiger zijn. Aan de hand van zijn representatie kan het als volgt worden waargenomen: AB → A + B. Samengevat wordt een reactant gebruikt om verschillende producten te verkrijgen.
  • Verplaatsen of vervangen. In dit type reactie is er de vervanging van één element of atoom door een ander reactiever in een verbinding. Dit wordt toegepast om een ​​eenvoudiger nieuw product te maken door een atoom te verplaatsen. De weergave als een vergelijking kan als volgt worden gezien: A + BC → AC + B
  • Dubbele vervanging of verplaatsing. Het emuleren van het vorige chemische fenomeen, in dit geval zijn er twee verbindingen die atomen uitwisselen om twee nieuwe stoffen te produceren. Deze worden meestal geproduceerd in een waterig medium met ionische verbindingen, die neerslag, gas of water genereren. De vergelijking ziet er als volgt uit: AB + CD → AD + CB.

Overdracht van deeltjes

Chemische reacties vertegenwoordigen verschillende uitwisselingsverschijnselen, vooral op moleculair niveau. Wanneer een ion of een elektron wordt afgestaan ​​of geabsorbeerd tussen twee verschillende stoffen, leidt dit tot een andere klasse van transformaties die correct gecatalogiseerd zijn.

neerslag

Tijdens dit type reactie worden de ionen uitgewisseld tussen de verbindingen. Het komt meestal voor in een waterig medium met de aanwezigheid van ionische stoffen. Zodra het proces begint, komen een anion en een kation bij elkaar, wat een onoplosbare verbinding genereert. Neerslag leidt tot het creëren van producten in vaste toestand.

Zuur-base reactie (protonen)

Gebaseerd op de Arrhenius-theorie is een zuur, vanwege zijn didactische aard, een stof die de afgifte van een proton mogelijk maakt. Aan de andere kant is een base ook in staat hydroxide-achtige ionen op te leveren. Dit houdt in dat de zure stoffen samengaan met een hydroxyl om water te vormen en de overblijvende ionen zullen een zout vormen. Het is ook bekend als neutralisatiereactie.

Oxidatie-reductie of redoxreactie (elektronen)

Dit soort chemische verandering wordt gekenmerkt door de verificatie van de overdracht van elektronen tussen de reactanten. Deze waarneming is waarneembaar door het oxidatiegetal. In het geval dat er een versterking van elektronen is, zal het aantal verminderen en daarom wordt begrepen dat het is verminderd. Aan de andere kant, als het aantal toeneemt, wordt het beschouwd als een oxidatie.

verbrandingen

In verband met het bovenstaande onderscheiden deze uitwisselingsprocessen zich door stoffen die geoxideerd zijn (brandstoffen) en stoffen die gereduceerd zijn (oxidatiemiddelen). Een dergelijke interactie maakt een grote hoeveelheid energie vrij, die op zijn beurt gassen vormt. Een klassiek voorbeeld is de verbranding van koolwaterstoffen, waarbij koolstof wordt omgezet in koolstofdioxide en waterstof in water.

Andere belangrijke reacties

ademhaling

Deze chemische reactie, essentieel voor het leven, vindt plaats op cellulair niveau. Het gaat om de exotherme oxidatie van bepaalde organische verbindingen om energie te genereren, die moet worden gebruikt om de metabole processen uit te voeren.

fotosynthese

In dit geval verwijst het naar een bekend proces dat planten uitvoeren om organisch materiaal te extraheren uit zonlicht, water en zouten. Het principe ligt in de transformatie van zonne-energie in chemische energie, die zich ophoopt in de ATP-cellen, die verantwoordelijk zijn voor het synthetiseren van organische verbindingen.

Zure regen

De bijproducten die door de verschillende soorten industrieën worden gegenereerd in combinatie met de opwekking van elektriciteit, produceren zwavel en stikstofoxiden die in de atmosfeer terechtkomen. Ofwel door een oxidatie-effect in de lucht of door directe emissie worden SO-soorten gecreëerd3 en NO2, die in contact met vocht salpeterzuur en zwavelzuur vormen.

Broeikaseffect

Het kleine aandeel CO2 in de aardse atmosfeer is het verantwoordelijk voor het handhaven van een constante temperatuur van de planeet. Terwijl dit gas zich opstapelt in de atmosfeer, genereert het een broeikaseffect dat de aarde verwarmt. Hoewel het een noodzakelijk proces is, brengt de wijziging ervan onverwachte klimatologische veranderingen met zich mee.

Aërobe en anaerobe reacties

Wanneer het concept van de aerobe verwant is, impliceert dit dat binnen de transformatie de aanwezigheid van zuurstof nodig zal zijn om de reactie te laten plaatsvinden. Anders, als er tijdens het proces geen zuurstof is, wordt dit als een anaërobe gebeurtenis beschouwd.

In eenvoudiger bewoordingen, tijdens een sessie van aërobe oefeningen die een lange tijd duren, krijg je de energie door de zuurstof die je inademt. Dit element wordt opgenomen in de spieren door het bloed, dat een chemische uitwisseling met voedingsstoffen produceert, die energie zal genereren.

Omgekeerd, wanneer de oefening anaëroob van aard is, is de benodigde energie voor een korte periode. Om het te verkrijgen, lijden koolhydraten en vetten aan een chemische ontbinding, die de vereiste energie produceert. In dit geval vereist de reactie niet de aanwezigheid van zuurstof om het proces goed te laten werken.

Beïnvloedende factoren in chemische reacties

Zoals elk proces dat wordt ingekaderd in een context van manipulatie, speelt de omgeving een fundamentele rol, evenals andere factoren die verband houden met chemische verschijnselen. Naast het versnellen, vertragen of veroorzaken van de gewenste reactie, vereist het opnieuw creëren van de ideale omstandigheden het controleren van alle variabelen die het gewenste resultaat zouden kunnen veranderen..

Een van deze factoren is licht, wat essentieel is voor bepaalde soorten chemische reacties, zoals die van dissociatie. Niet alleen werkt het als een trigger, het kan ook een negatief effect hebben op sommige stoffen, zoals zuren, waarvan de blootstelling ze degradeert. Vanwege deze lichtgevoeligheid worden ze beschermd door donkere containers.

Evenzo kan elektriciteit die wordt uitgedrukt als stroom met een specifieke lading, de dissociatie mogelijk maken van verschillende stoffen, met name die welke in water zijn opgelost. Dit genereert een chemisch fenomeen dat bekend staat als elektrolyse en dat ook aanwezig is in de combinatie van sommige gassen.

Met betrekking tot het waterige medium bevat vocht eigenschappen die het mogelijk maken om zowel als zuur als base te werken, wat het mogelijk maakt om de samenstelling ervan te veranderen. Dit vergemakkelijkt chemische veranderingen door te functioneren als een oplosmiddel of het vergemakkelijken van de opname van elektriciteit tijdens de reactie.

Binnen de organische chemie hebben fermenten een overheersende rol om belangrijke effecten met betrekking tot chemische reacties te genereren. Deze organische stoffen maken de combinatie, dissociatie en interactie tussen verschillende verbindingen mogelijk. Fermentatie is in wezen een proces dat plaatsvindt tussen elementen van organische aard.

referenties

  1. Restrepo, Javier F. (2015). Vierde periode. Chemische reacties en stoichiometrie. Web: es.slideshare.net.
  2. Osorio Giraldo, Darío R. (2015). Typen chemische reacties. Faculteit Exacte en Natuurwetenschappen. Universiteit van Antioquia. Web: aprendeenlinea.udea.edu.co.
  3. Gómez Quintero, Claudia S. Opmerkingen over chemische processen voor systeemtechniek. Cap. 7, reactiekinetiek en chemische reactoren. Universiteit van de Andes. Web: webdelprofesor.ula.ve.
  4. Online leraar (2015). Chemische veranderingen in materie. Web: www.profesorenlinea.com.
  5. Martínez José (2013). Endotherme en exotherme reacties. Web: es.slideshare.net.
  6. Uittreksel (zonder auteur of datum). De chemische reacties 1e van Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.