Uvjeti za odvijanje kemijskih reakcija i teorija elementarnih interakcija. Znakovi i uvjeti za odvijanje kemijskih reakcija Obvezni uvjeti za odvijanje kemijskih reakcija

I. Znakovi i uvjeti nastanka kemijske reakcije

Već poznajete mnoge tvari, promatrali ste njihove pretvorbe i pretvorbe koje prate te pretvorbe. znakovi.

Najviše glavna značajka Kemijska reakcija je stvaranje novih tvari. Ali o tome se može suditi i po nekim vanjskim znakovima tijeka reakcija.

Vanjski znakovi kemijskih reakcija:

  • taloženje
  • promjena boje
  • razvijanje plina
  • pojava mirisa
  • apsorpcija i oslobađanje energije (toplina, elektricitet, svjetlost)

Očito je da Za nastanak i tijek kemijskih reakcija potrebni su određeni uvjeti:

  • kontakt polaznih tvari (reagensa)
  • zagrijavanje na određenu temperaturu
  • korištenje tvari koje ubrzavaju kemijske reakcije (katalizatori)

II. Toplinski učinak kemijske reakcije

DI. Mendeljejev je istaknuo: najvažnija značajka svih kemijskih reakcija je promjena energije tijekom njihovog odvijanja.

Svaka tvar skladišti određenu količinu energije. S ovim svojstvom tvari susrećemo se već za doručak, ručak ili večeru, jer hrana omogućuje našem tijelu da koristi energiju širokog spektra kemijski spojevi sadržane u hrani. U tijelu se ta energija pretvara u kretanje, rad i koristi se za održavanje stalne (i dosta visoke!) tjelesne temperature.

Oslobađanje ili apsorpcija topline tijekom kemijskih reakcija nastaje zbog činjenice da se energija troši na proces razaranja nekih tvari (razaranja veza između atoma i molekula), a oslobađa se tijekom nastajanja drugih tvari (stvaranje veza između atoma i molekule).

Energetske promjene očituju se ili oslobađanjem ili apsorpcijom topline.

Reakcije koje se odvijaju uz oslobađanje topline nazivaju se egzotermna (od grčkog "exo" - van).

Reakcije koje se odvijaju uz apsorpciju energije nazivaju seendotermički (od latinskog "endo" - iznutra).

Najčešće se energija oslobađa ili apsorbira u obliku topline (rjeđe u obliku svjetlosti ili mehaničke energije). Ova se toplina može mjeriti. Rezultat mjerenja izražava se u kilodžulima (kJ) za jedan MOL reaktanta ili (rjeđe) za jedan mol produkta reakcije. Količina topline koja se oslobađa ili apsorbira tijekom kemijske reakcije naziva se toplinski učinak reakcije(Q).

Egzotermna reakcija:

Polazne tvari → produkti reakcije + Q kJ

Endotermna reakcija:

Polazne tvari → produkti reakcije - Q kJ

Toplinski učinci kemijskih reakcija potrebni su za mnoge tehničke proračune. Zamislite sebe na trenutak kao dizajnera snažne rakete koja može lansirati svemirske brodove i druge terete u orbitu.

Recimo da znate rad (u kJ) koji će se morati utrošiti da se raketa s teretom dopremi s površine Zemlje u orbitu; znate i rad za svladavanje otpora zraka i druge troškove energije tijekom leta. Kako izračunati potrebnu zalihu vodika i kisika koji se (u ukapljenom stanju) u ovoj raketi koriste kao gorivo i oksidans?

Bez pomoći toplinskog učinka reakcije nastajanja vode iz vodika i kisika to je teško izvedivo. Na kraju krajeva, toplinski učinak je sama energija koja bi trebala lansirati raketu u orbitu. U komorama za izgaranje rakete ta se toplina pretvara u kinetičku energiju molekula vrućeg plina (pare) koji izlazi iz mlaznica i stvara mlazni potisak.

U kemijskoj industriji toplinski učinci su potrebni za izračunavanje količine topline za zagrijavanje reaktora u kojima se odvijaju endotermne reakcije. U energetskom sektoru proizvodnja toplinske energije izračunava se pomoću topline izgaranja goriva.

Dijetetičari koriste toplinske učinke oksidacije prehrambeni proizvodi u tijelu za stvaranje pravilne prehrane ne samo za pacijente, već i za zdrave ljude - sportaše, radnike raznih zanimanja. Tradicionalno, izračuni ovdje ne koriste džule, već druge energetske jedinice - kalorije (1 cal = 4,1868 J). Energetski sadržaj hrane odnosi se na bilo koju masu prehrambenih proizvoda: 1 g, 100 g, pa čak i standardno pakiranje proizvoda. Na primjer, na naljepnici staklenke kondenziranog mlijeka možete pročitati sljedeći natpis: "sadržaj kalorija 320 kcal / 100 g."

Područje kemije koje se bavi proučavanjem toplinskih učinaka i kemijskih reakcija naziva se termokemija.

Jednadžbe kemijskih reakcija u kojima je naznačen toplinski učinak nazivaju se termokemijski.

Sposobnost međudjelovanja različitih kemijskih reagensa određena je ne samo njihovom atomsko-molekularnom strukturom, već i uvjetima u kojima se odvijaju kemijske reakcije. U praksi kemijskog eksperimentiranja ti su uvjeti bili intuitivno prepoznati i empirijski uzeti u obzir, ali nisu istinski teorijski proučavani. U međuvremenu, prinos rezultirajućeg produkta reakcije uvelike ovisi o njima.

Ovi uvjeti uključuju, prije svega, termodinamičke uvjete koji karakteriziraju ovisnost reakcija o temperaturi, tlaku i nekim drugim čimbenicima. U još većoj mjeri priroda, a posebno brzina reakcija ovisi o kinetičkim uvjetima, koji su određeni prisutnošću katalizatora i drugih dodataka reagensima, kao i utjecajem otapala, stijenki reaktora i drugih uvjeta.

Termodinamički čimbenici koji imaju značajan utjecaj na brzinu kemijskih reakcija su temperatura i tlak u reaktoru. Iako je za dovršetak bilo koje reakcije potrebno određeno vrijeme, neke se reakcije mogu dogoditi vrlo brzo, a druge iznimno sporo. Dakle, reakcija stvaranja taloga srebrnog klorida pri miješanju otopina koje sadrže ione srebra i klora traje nekoliko sekundi. U isto vrijeme, mješavina vodika i kisika može se godinama skladištiti na sobnoj temperaturi i normalnom tlaku i neće doći do nikakve reakcije. Ali čim električna iskra prođe kroz smjesu, dolazi do eksplozije. Ovaj primjer pokazuje da na brzinu kemijske reakcije utječu mnogi različiti uvjeti: izloženost elektricitetu, ultraljubičastim i rendgenskim zrakama, koncentracija reagensa, njihovo miješanje, pa čak i prisutnost drugih tvari koje nisu uključene u reakciju.

U tom slučaju reakcije koje se odvijaju u homogenom sustavu koji se sastoji od jedne faze odvijaju se u pravilu brže nego u heterogenom sustavu koji se sastoji od nekoliko faza. Tipičan primjer homogene reakcije je reakcija prirodnog raspada radioaktivne tvari, čija je brzina proporcionalna koncentraciji tvari. R. Ova brzina se može izraziti diferencijalnom jednadžbom:

Gdje Za - konstanta brzine reakcije;

R- koncentracija tvari.

Takva reakcija naziva se reakcija prvog reda, a vrijeme potrebno da se početna količina tvari prepolovi naziva se Pola zivota.

Ako do reakcije dođe kao rezultat međudjelovanja dviju molekula Ajme B, tada će njegova brzina biti proporcionalna broju njihovih sudara. Utvrđeno je da je taj broj proporcionalan koncentraciji molekula A i B. Tada možemo odrediti brzinu reakcije drugog reda u diferencijalnom obliku:

Brzina značajno ovisi o temperaturi. Empirijska istraživanja su pokazala da se za gotovo sve kemijske reakcije brzina približno udvostručuje s povećanjem temperature za 10 °C. Međutim, uočavaju se i odstupanja od ovog empirijskog pravila, kada se brzina može povećati samo 1,5 puta, i obrnuto, brzina reakcije je U nekim slučajevima, na primjer, tijekom denaturacije albumina jaja (prilikom kuhanja jaja), povećava se 50 puta. Ne treba, međutim, zaboraviti da ti uvjeti mogu utjecati na prirodu i rezultat kemijskih reakcija s određenom strukturom molekula kemijskih spojeva.

Najaktivniji u tom smislu su spojevi promjenjivog sastava s oslabljenim vezama između svojih komponenti. Upravo je na njih primarno usmjereno djelovanje različitih katalizatora koji značajno ubrzavaju tijek kemijskih reakcija. Termodinamički čimbenici kao što su temperatura i tlak manje utječu na reakcije. Za usporedbu možemo navesti reakciju sinteze amonijaka iz dušika i vodika. Isprva se to nije moglo postići ni visokim tlakom ni visokom temperaturom, a tek je korištenje posebno tretiranog željeza kao katalizatora dovelo do uspjeha. Međutim, ova reakcija je povezana s velikim tehnološkim poteškoćama, koje su prevladane upotrebom metal-organskog katalizatora. U njegovoj prisutnosti, sinteza amonijaka odvija se pri normalnoj temperaturi od 18 ° C i normalnom atmosferskom tlaku, što otvara velike izglede ne samo za proizvodnju gnojiva, već u budućnosti takve promjene u genetskoj strukturi žitarica (raž i pšenica ) kada ne trebaju dušična gnojiva. Još veće mogućnosti i perspektive otvaraju se uporabom katalizatora u drugim granama kemijske industrije, posebice u “finoj” i “teškoj” organskoj sintezi.

Ne navodeći više primjera iznimno visoke učinkovitosti katalizatora u ubrzavanju kemijskih reakcija, treba napomenuti Posebna pažnja da bi nastanak i razvoj života na Zemlji bili nemogući bez postojanja enzimi, služeći u biti kao živi katalizatori.

Iako enzimi imaju opća svojstva, svojstveni svim katalizatorima, međutim, oni nisu identični potonjima, budući da funkcioniraju unutar živih sustava. Stoga se svi pokušaji korištenja iskustva žive prirode ubrzavaju kemijski procesi u anorganskom svijetu nailaze na ozbiljna ograničenja. Možemo govoriti samo o modeliranju nekih funkcija enzima i korištenju tih modela za teorijsku analizu aktivnosti živih sustava, a djelomično i za praktična aplikacija izolirani enzimi za ubrzavanje određenih kemijskih reakcija.

Odjeljci: Kemija

Vrsta lekcije: stjecanje novih znanja.

Vrsta lekcije: razgovor uz demonstraciju pokusa.

Ciljevi:

Edukativni- ponoviti razlike između kemijskih i fizikalnih pojava. Razviti znanja o znakovima i uvjetima odvijanja kemijskih reakcija.

Razvojni- razvijati vještine, temeljene na znanju iz kemije, postavljati jednostavne probleme, formulirati hipoteze, generalizirati.

Edukativni – nastaviti formirati znanstveni svjetonazor učenika, njegovati kulturu komunikacije kroz rad u paru „učenik-učenik“, „učenik-nastavnik“, te zapažanje, pažnju, radoznalost i inicijativu.

Metode i metodičke tehnike: Razgovor, demonstracija pokusa; ispunjavanje tablice, kemijski diktat, samostalan rad s karticama.

Oprema i reagensi. Laboratorijski stalak s epruvetama, željezna žlica za spaljivanje tvari, epruveta s izlaznom cijevi za plin, alkoholna lampa, šibice, otopine željeznog klorida FeCL 3, kalijevog tiocijanata KNCS, bakrenog sulfata (bakrenog sulfata) CuSO 4, natrijevog hidroksida. NaOH, natrijev karbonat Na 2 CO 3, klorovodična kiselina HCL, prah S.

Tijekom nastave

Učitelj, nastavnik, profesor. Proučavamo poglavlje “Promjene koje se događaju u tvarima” i znamo da promjene mogu biti fizikalne i kemijske. Koja je razlika između kemijskog i fizičkog fenomena?

Student. Uslijed kemijske pojave mijenja se sastav tvari, a uslijed fizikalne pojave sastav tvari ostaje nepromijenjen, a mijenja se samo njezino agregatno stanje ili oblik i veličina tijela.

Učitelj, nastavnik, profesor. U istom pokusu mogu se istovremeno promatrati kemijski i fizičke pojave. Ako bakrenu žicu spljoštite čekićem, dobit ćete bakrenu ploču. Oblik žice se mijenja, ali njen sastav ostaje isti. Ovo je fizički fenomen. Ako se bakrena ploča zagrijava na visokoj temperaturi, metalni sjaj će nestati. Površina bakrene ploče bit će prekrivena crnim premazom koji se može ostrugati nožem. To znači da bakar u interakciji sa zrakom prelazi u novu tvar. Ovo je kemijski fenomen. Dolazi do kemijske reakcije između metala i kisika u zraku.

Kemijski diktat

opcija 1

Vježbajte. Navedite koje su pojave (fizičke ili kemijske) govorimo o. Objasni svoj odgovor.

1. Izgaranje benzina u motoru automobila.

2. Priprema praha od komadića krede.

3. Truljenje biljnih ostataka.

4. Kiseljenje mlijeka.

5. Padaline

opcija 2

1. Izgaranje ugljena.

2. Topljenje snijega.

3. Stvaranje hrđe.

4. Stvaranje mraza na drveću.

5. Sjaj volframove niti u žarulji.

Kriteriji evaluacije

Možete osvojiti najviše 10 bodova (1 bod za točno naznačenu pojavu i 1 bod za obrazloženje odgovora).

Učitelj, nastavnik, profesor. Dakle, znate da se sve pojave dijele na fizičke i kemijske. Za razliku od fizikalnih pojava, tijekom kemijskih pojava, odnosno kemijskih reakcija, dolazi do pretvorbe jednih tvari u druge. Ove transformacije popraćene su vanjskim znakovima. Kako bih vas upoznao s kemijskim reakcijama, provest ću niz demonstracijskih pokusa. Morate prepoznati znakove koji ukazuju da je došlo do kemijske reakcije. Obratite pozornost na to koji su uvjeti potrebni za odvijanje ovih kemijskih reakcija.

Demo iskustvo br. 1

Učitelj, nastavnik, profesor. U prvom pokusu treba otkriti što se događa s željeznim kloridom (111) kada mu se doda otopina kalijevog tiocijanata KNCS.

FeCL 3 + KNCS = Fe(NCS) 3 +3 KCL

Student. Reakcija je popraćena promjenom boje

Demonstracijski pokus br.2

Učitelj, nastavnik, profesor. U epruvetu ulijte 2 ml bakrenog sulfata i dodajte malo otopine natrijevog hidroksida.

CuSO 4 + 2 NaOH = Cu (OH) 2↓ + Na 2 SO 4

Student. Pojavljuje se plavi talog, Cu(OH) 2↓

Demonstracijski pokus br.3

Učitelj, nastavnik, profesor. Dobivenoj otopini Cu (OH) 2↓ dodajte otopinu kiseline HCL

Cu (OH) 2↓ + 2 HCL = CuCL 2 +2 HOH

Student. Talog se otapa.

Demonstracijski pokus br.4

Učitelj, nastavnik, profesor. Otopinu klorovodične kiseline HCL ulijte u epruvetu s otopinom natrijeva karbonata.

Na 2 CO 3 +2 HCL = 2 NaCL + H 2 O + CO 2

Student. Otpušta se plin.

Demonstracijski pokus br.5

Učitelj, nastavnik, profesor. Zapalimo malo sumpora u željeznoj žlici. Nastaje sumporni dioksid - sumporni oksid (4) - SO 2.

S + O 2 = SO 2

Student. Sumpor svijetli plavičastim plamenom, stvara obilan oštar dim i oslobađa toplinu i svjetlost.

Demonstracijski pokus br. 6

Učitelj, nastavnik, profesor. Reakcija razgradnje kalijevog permangata je reakcija za proizvodnju i prepoznavanje kisika.

Student. Otpušta se plin.

Učitelj, nastavnik, profesor. Ova reakcija se odvija stalnim zagrijavanjem, čim se ono zaustavi, prestaje i reakcija (vrh izlazne cijevi za plin uređaja u kojem je dobiven kisik spusti se u epruvetu s vodom - pri zagrijavanju se oslobađa kisik, a može se vidjeti po mjehurićima koji izlaze iz vrha cijevi, ali ako prestanete grijati - prestaje i otpuštanje mjehurića kisika).

Demonstracijski pokus br.7

Učitelj, nastavnik, profesor. Dodajte malo NaOH lužine u epruvetu s NH 4 CL amonijevim kloridom uz zagrijavanje. Zamolite jednog od učenika da priđe i pomiriše oslobođeni amonijak. Upozorite učenika na jak miris!

NH 4 CL + NaOH = NH 3 + HOH + NaCL

Student. Oslobađa se plin oštrog mirisa.

Učenici u bilježnice zapisuju znakove kemijskih reakcija.

Znakovi kemijskih reakcija

Oslobađanje (apsorpcija) topline ili svjetlosti

Promjena boje

Otpuštanje plina

Izolacija (otapanje) sedimenta

Promjena mirisa

Koristeći znanja učenika o kemijskim reakcijama, na temelju izvedenih demonstracijskih pokusa sastavljamo tablicu uvjeta za odvijanje i odvijanje kemijskih reakcija

Učitelj, nastavnik, profesor. Proučavali ste znakove kemijskih reakcija i uvjete za njihovo odvijanje. Individualni rad po kartama.

Koji su znakovi karakteristični za kemijske reakcije?

A) Stvaranje sedimenta

B) Promjena agregatnog stanja

B) Otpuštanje plina

D) Mljevenje tvari

Završni dio

Nastavnik sažima lekciju, analizirajući dobivene rezultate. Daje ocjene.

Domaća zadaća

Navedite primjere kemijskih pojava koje se događaju u radu vaših roditelja, u kućanstvu i prirodi.

Prema udžbeniku O.S. Gabrielyana “Kemija - 8. razred” § 26, pr. 3.6 str.96

Tijekom života neprestano se susrećemo s fizikalnim i kemijskim pojavama. Prirodni fizikalni fenomeni toliko su nam poznati da im već dugo nismo pridavali veliku važnost. U našem tijelu stalno se događaju kemijske reakcije. Energija koja se oslobađa tijekom kemijskih reakcija stalno se koristi u svakodnevnom životu, u proizvodnji i tijekom pokretanja svemirski brodovi. Mnogi materijali od kojih su napravljene stvari oko nas nisu uzeti iz prirode u gotovom obliku, već su napravljeni kemijskim reakcijama. U svakodnevnom životu nema puno smisla da shvaćamo što se dogodilo. Ali kada proučavate fiziku i kemiju na dovoljnoj razini, ne možete bez ovog znanja. Kako razlikovati fizikalne pojave od kemijskih? Postoje li znakovi koji mogu pomoći u tome?

Tijekom kemijskih reakcija iz nekih tvari nastaju nove tvari, različite od prvobitnih. Po nestanku znakova prvog i pojavi znakova drugog, kao i po oslobađanju ili apsorpciji energije, zaključujemo da je došlo do kemijske reakcije.

Ako zagrijete bakrenu ploču, na njezinoj se površini pojavi crna prevlaka; pri puhanju ugljični dioksid kroz vapnenu vodu taloži se bijeli talog; pri sagorijevanju drveta pojavljuju se kapljice vode na hladnim stijenkama posude; pri sagorijevanju magnezija dobiva se bijeli prah.

Pokazalo se da su znakovi kemijske reakcije promjene boje, mirisa, stvaranje taloga i pojava plina.

Pri razmatranju kemijskih reakcija potrebno je obratiti pozornost ne samo na to kako se odvijaju, već i na uvjete koji moraju biti ispunjeni da bi reakcija započela i odvijala se.

Dakle, koji uvjeti moraju biti ispunjeni da bi započela kemijska reakcija?

Da biste to učinili, prije svega, potrebno je dovesti tvari koje reagiraju u kontakt (kombinirati ih, pomiješati). Što su tvari usitnjenije, što je veća površina njihovog dodira, to se reakcija među njima odvija brže i aktivnije. Na primjer, šećer u grudima teško je zapaliti, ali smrvljen i raspršen u zraku izgori u nekoliko sekundi, stvarajući svojevrsnu eksploziju.

Uz pomoć otapanja možemo zdrobiti tvar u sitne čestice. Ponekad prethodno otapanje polaznih tvari olakšava kemijsku reakciju između tvari.

U nekim slučajevima dovoljan je kontakt tvari, na primjer, željeza s vlažnim zrakom da dođe do reakcije. Ali najčešće za to nije dovoljan sam kontakt tvari: moraju se ispuniti još neki uvjeti.

Dakle, bakar ne reagira s kisikom iz zraka na niskim temperaturama od oko 20˚-25˚S. Da bi došlo do reakcije između bakra i kisika, potrebno je koristiti toplinu.

Zagrijavanje na različite načine utječe na odvijanje kemijskih reakcija. Neke reakcije zahtijevaju kontinuirano zagrijavanje. Kad prestane zagrijavanje, prestaje i kemijska reakcija. Na primjer, za razgradnju šećera potrebna je stalna toplina.

U drugim slučajevima zagrijavanje je potrebno samo za odvijanje reakcije, ono daje poticaj, a zatim reakcija teče bez zagrijavanja. Na primjer, takvo zagrijavanje promatramo tijekom izgaranja magnezija, drva i drugih zapaljivih tvari.

blog.site, pri kopiranju materijala u cijelosti ili djelomično, poveznica na izvorni izvor je obavezna.

§ 1 Znakovi kemijskih reakcija

U kemijskim reakcijama polazne tvari se pretvaraju u druge tvari različitih svojstava. O tome se može suditi po vanjskim znakovima kemijskih reakcija: nastajanju plinovite ili netopljive tvari, oslobađanju ili apsorpciji energije, promjeni boje tvari.

Zagrijte komad bakrene žice na plamenu alkoholne lampe. Vidjet ćemo da je dio žice koji je bio u plamenu pocrnio.

Dodajte 1-2 ml otopine octena kiselina na prašak sode bikarbone. Promatramo pojavu mjehurića plina i nestanak sode.

Dodajte 3-4 ml otopine bakrenog klorida u otopinu natrijevog hidroksida. U tom će se slučaju plava prozirna otopina pretvoriti u svijetloplavi talog.

Dodajte 1-2 kapi otopine joda u 2 ml otopine škroba. A prozirna bijela tekućina postat će neprozirna tamnoplava.

Najvažniji znak kemijske reakcije je nastajanje novih tvari.

Ali to se također može procijeniti prema nekim vanjskim znakovima reakcije:

Taloženje;

Promjena boje;

Otpuštanje plina;

Pojavljuje se miris;

Oslobađanje ili apsorpcija energije u obliku topline, elektriciteta ili svjetlosti.

Na primjer, prinesete li upaljenu krhotinu mješavini vodika i kisika ili propustite električno pražnjenje kroz tu smjesu, dogodit će se zaglušujuća eksplozija, a na stijenkama posude stvorit će se nova tvar - voda. Došlo je do reakcije stvaranja molekula vode iz atoma vodika i kisika uz oslobađanje topline.

Naprotiv, za razgradnju vode na kisik i vodik potrebna je električna energija.

§ 2. Uvjeti za odvijanje kemijske reakcije

Međutim, za odvijanje kemijske reakcije potrebni su određeni uvjeti.

Razmotrite reakciju izgaranja etilnog alkohola.

Do njega dolazi kada alkohol stupa u interakciju s kisikom u zraku; da bi reakcija započela, molekule alkohola i kisika moraju doći u kontakt. Ali ako otvorimo čep alkoholne lampe, onda kada polazne tvari - alkohol i kisik - dođu u dodir, ne dolazi do reakcije. Ponesimo upaljenu šibicu. Alkohol na fitilju alkoholne lampe se zagrijava i pali te počinje reakcija izgaranja. Uvjet nužan za odvijanje reakcije ovdje je početno zagrijavanje.

U epruvetu ulijte 3% otopinu vodikovog peroksida. Ostavimo li epruvetu otvorenu, vodikov peroksid će se polako početi raspadati na vodu i kisik. U tom će slučaju brzina reakcije biti tako niska da nećemo vidjeti nikakve znakove razvijanja plina. Dodajte malo praha crnog mangan (IV) oksida. Opažamo brzo oslobađanje plina. To je kisik koji je nastao tijekom reakcije razgradnje vodikovog peroksida.

Nužan uvjet za početak ove reakcije bio je dodatak tvari koja ne sudjeluje u reakciji, ali je ubrzava.

Ova tvar se naziva katalizator.

Očito je da su za nastanak i tijek kemijskih reakcija potrebni određeni uvjeti, i to:

Kontakt polaznih tvari (reagensa),

Zagrijati ih na određenu temperaturu,

Primjena katalizatora.

§ 3 Značajke kemijskih reakcija

Karakteristična značajka kemijskih reakcija je da ih često prati apsorpcija ili oslobađanje energije.

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev istaknuo je da je najvažnija značajka svih kemijskih reakcija promjena energije tijekom njihovog odvijanja.

Oslobađanje ili apsorpcija topline tijekom kemijskih reakcija nastaje zbog činjenice da se energija troši na proces razaranja nekih tvari (razaranja veza između atoma i molekula), a oslobađa se tijekom nastajanja drugih tvari (stvaranje veza između atoma i molekule).

Energetske promjene očituju se ili oslobađanjem ili apsorpcijom topline. Reakcije koje se odvijaju uz oslobađanje topline nazivaju se egzotermne.

Reakcije koje se odvijaju uz apsorpciju topline nazivaju se endotermne.

Količina oslobođene ili apsorbirane topline naziva se toplinski učinak reakcije.

Toplinski učinak obično se označava latiničnim slovom Q i pripadajućim znakom: +Q za egzotermne reakcije i -Q za endotermne reakcije.

Grana kemije koja proučava toplinske učinke kemijskih reakcija naziva se termokemija. Prva istraživanja termokemijskih pojava pripadala su znanstveniku Nikolaju Nikolajeviču Beketovu.

Vrijednost toplinskog učinka odnosi se na 1 mol tvari i izražava se u kilodžulima (kJ).

Većina kemijskih procesa koji se odvijaju u prirodi, laboratoriju i industriji su egzotermni. To uključuje sve reakcije izgaranja, oksidacije, kombinacije metala s drugim elementima i druge.

Međutim, postoje i endotermni procesi, na primjer, razgradnja vode pod utjecajem električne struje.

Toplinski učinci kemijskih reakcija uvelike variraju od 4 do 500 kJ/mol. Toplinski učinak je najznačajniji tijekom reakcija izgaranja.

Pokušajmo objasniti bit tekućih transformacija tvari i što se događa s atomima tvari koje reagiraju. Prema atomsko-molekularnoj teoriji sve se tvari sastoje od atoma međusobno povezanih u molekule ili druge čestice. Tijekom procesa reakcije polazne tvari (reagensi) se uništavaju i nastaju nove tvari (produkti reakcije). Dakle, sve se reakcije svode na stvaranje novih tvari iz atoma koji čine izvorne tvari.

Dakle, bit kemijske reakcije je preslagivanje atoma, uslijed čega se iz molekula (ili drugih čestica) dobivaju nove molekule (ili drugi oblici tvari).

Popis korištene literature:

  1. NE. Kuznjecova. Kemija. 8. razred. Udžbenik za obrazovne ustanove. – M. Ventana-Graf, 2012. (monografija).