Кожен хімік, незалежно від того, з якими речовинами працює, має знати, як відбуваються хімічні реакції. Його повинні цікавити не лише зовнішні ефекти, якими супроводжуються реакції, – вибух, спалах, зміна кольору, поява або розчинення осаду, виділення газу, поява запаху, але й механізми їх перебігу. А для практичних цілей хімік має знати, з якими швидкостями відбуваються хімічні реакції, яка кількість енергії виділяється чи поглинається при цьому, як можна прискорити, або, навпаки, уповільнити перебіг реакції. Ці питання посідають центральне місце в сучасній хімії. Чим глибше і детальніше хімік знає властивості речовин, їх будову і перетворення, тим впевненіше він може діяти в своїх синтезах.
Основні положення теорії окисно-відновних реакцій
Всі реакції можна поділити на два типи:
1. Реакції, які відбуваються без зміни ступеня окиснення атомів, що входять до складу реагуючих речовин, наприклад:
Окисно-відновні процеси – одні з найважливіших процесів природи. Ці реакії належать до числа найбільш розповсюджених хімічних реакцій й мають величезне значення в теорії і практиці. До них належать:
- основні процеси життєдіяльності – дихання та обмін речовин у живих організмах, гниття й бродіння, фотосинтез у зелених частинах рослин. Наприклад, у процесі фотосинтезу із вуглекислого газу і води під дією світла утворюються органічні речовини й виділяється кисень: 6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + О2.
Реакції екзотермічні та ендотермічні
Відомо, що одні хімічні реакції для свого перебігу потребують нагрівання, а інші відбуваються навіть при глибокому охолодженні. Інколи хімічні перетворення спричиняються опроміненням реагентів світлом, а інколи супроводжуються виділенням великої кількості світла й тепла. Вам відомі реакції горіння, які супроводжуються виділенням теплоти і світла, наприклад, горіння вугілля. Існує чимало інших реакцій, під час яких виділяється теплота. Так, під час взаємодії кальцій оксиду з водою (гашення вапна) виділяється значна кількість теплоти:
CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q;
C + O2 = CO2 + Q.
Поняття про швидкість хімічних реакцій
Хімічна реакція – це хімічний процес, який характеризується швидкістю взаємодії однієї речовини або елемента з іншою.
Деякі хімічні реакції відбуваються миттєво (вибух киснево-водневої суміші, реакції обміну з утворенням осаду), другі – швидко (горіння речовин, взаємодія магнію з кислотою), треті – повільно (іржавіння заліза, гниття органічних решток). Відомі настільки повільні реакції, що людина їх просто не помічає, зокрема перетворення граніту на пісок та глину (відбувається протягом тисяч років).
За напрямком реакції можна поділити на оборотні та необоротні. Для необоротних реакцій характерні такі ознаки: виділення газу, утворення осаду або води.
Реакції, які відбуваються лише в одному напрямі й завершуються повним перетворенням вихідних речовин у кінцеві речовини, називаються необоротними.
Останні коментарі