Uma reação química é uma transformação da substância inicial (reagente) em outra, na qual os núcleos dos átomos permanecem in alterados, mas ocorre o processo de redistribuição de elétrons e núcleos. Como resultado de tal reação, não apenas o número de núcleos atômicos não muda, mas também a composição isotópica dos elementos químicos.
Características das reações químicas
As reações ocorrem pela mistura ou contato físico dos reagentes, ou por eles mesmos, ou pelo aumento da temperatura, ou pelo uso de catalisadores, ou pela exposição à luz, e assim por diante.
Os processos químicos que ocorrem na matéria são muito diferentes dos processos físicos e das transformações nucleares. O processo físico implica na preservação da composição, porém, a forma ou estado de agregação pode mudar. O resultado de uma reação química é uma nova substância que possui propriedades especiais que são significativamente diferentes das dos reagentes. Mas vale a pena notar que, no decorrer dos processos químicos, os átomos de novos elementos nunca são formados: isso se deve ao fato de que todas as transformações ocorrem apenas na camada eletrônica e nãoafetar o núcleo. As reações nucleares alteram os átomos do núcleo de todos os elementos que participam desse processo, motivo da formação de novos átomos.
Usando reações químicas
As reações químicas ajudam a obter quase todas as substâncias que podem ser encontradas na natureza em quantidades limitadas ou nenhuma. Com a ajuda de processos químicos, é possível sintetizar novas substâncias desconhecidas que podem ser úteis para uma pessoa em sua vida.
No entanto, o impacto inepto e irresponsável sobre o meio ambiente e todos os processos naturais com produtos químicos podem atrapalhar significativamente os ciclos naturais existentes, o que coloca a questão ambiental em primeiro plano e nos faz pensar no uso racional dos recursos naturais e na preservação do meio ambiente.
Classificação das reações químicas
Existem muitos grupos diferentes de reações químicas: pela presença de limites de fase, mudanças no grau de oxidação, efeito térmico, tipo de transformação dos reagentes, direção do fluxo, participação de um catalisador e critério de espontaneidade.
Neste artigo, consideraremos apenas o grupo na direção do fluxo.
Reações químicas na direção do fluxo
Existem dois tipos de reações químicas - irreversíveis e reversíveis. Reações químicas irreversíveis são aquelas que ocorrem em apenas uma direção e resultam emque é a conversão de reagentes em produtos de reação. Estes incluem combustão e reações acompanhadas pela formação de gás ou sedimento - em outras palavras, aquelas que prosseguem "até o fim".
Reversível - são reações químicas que ocorrem em duas direções ao mesmo tempo, opostas uma à outra. Nas equações que mostram o curso de reações reversíveis, o sinal de igual é substituído por setas apontando em direções diferentes. Este tipo é dividido em reações diretas e inversas. Como os materiais de partida de uma reação reversível são consumidos e formados ao mesmo tempo, eles não são completamente convertidos em um produto de reação, razão pela qual é costume dizer que as reações reversíveis não se completam. O resultado de uma reação reversível é uma mistura de reagentes e produtos de reação.
O curso das interações reversíveis (diretas e inversas) dos reagentes pode ser influenciado pela pressão, concentração dos reagentes, temperatura.
Taxas de reação direta e inversa
Primeiro de tudo, vale a pena entender os conceitos. A velocidade de uma reação química é a quantidade de uma substância que entra em uma reação ou é formada durante ela por unidade de tempo por unidade de volume.
A velocidade da reação inversa depende de algum fator e pode ser alterada de alguma forma?
Você pode. Existem cinco fatores principais que podem alterar a taxa de fluxo das reações direta e inversa:
- concentração de substância,
- área de superfície dos reagentes,
- pressão,
- presença ou ausência de um catalisador,
- temperatura.
De acordo com a definição, você pode obter a fórmula: ν=ΔС/Δt, em que ν é a velocidade da reação, ΔС é a mudança na concentração, Δt é o tempo da reação. Se tomarmos o tempo de reação como um valor constante, verifica-se que a mudança na taxa de seu fluxo é diretamente proporcional à mudança na concentração dos reagentes. Assim, descobrimos que a mudança na taxa de reação também é diretamente proporcional à área de superfície dos reagentes devido a um aumento no número de partículas reagentes e sua interação. Mudanças de temperatura também afetam o mesmo. Dependendo do seu aumento ou diminuição, a colisão de partículas de uma substância aumenta ou diminui, como resultado, a taxa de fluxo das reações diretas e inversas muda.
Que efeito uma mudança na pressão tem sobre os reagentes? Mudanças na pressão afetarão a taxa de reação apenas em um ambiente gasoso. Como resultado, a velocidade aumentará proporcionalmente às mudanças na pressão.
O efeito de um catalisador no curso das reações, incluindo reações diretas e inversas, está oculto na definição de um catalisador, cuja principal função é exatamente o mesmo aumento na taxa de interação dos reagentes.
