Химические реакции
Под химической реакцией понимается процесс взаимодействия нескольких веществ друг с другом, в результате которого образуются новые вещества, отличные от исходных по составу и строению. При протекании химических реакций количество атомов в элементах не меняется, преобразование изотопов не происходит, как при ядерных реакциях.
Реагенты могут вступать в реакцию либо спонтанно, либо под действием определенных факторов, таких, как температура, разного рода излучения, давление и т.п. Молекулы воздействуют друг на друга непрерывно по следующей схеме: ионы, молекулы и координационно-ненасыщенные соединения объединяются в более сложные молекулы, внутри них происходит электронный переход от одной связи к другой, заканчивается весь процесс тем, что молекулярный комплекс распадается на отдельные молекулярные элементы. Скорость течения химическая реакция, зависит от концентрации активных частиц, участвующих в процессе, и от различия между разрываемой и образуемой энергиями связи.
Классификация химических реакций достаточно разнообразна, так как количество признаков, положенных в ее основу, велико. Рассмотрим лишь несколько из них.
Одним из показателей, применяемых для классификации химических процессов, является фазовый состав реагирующей системы. По этому признаку выделяют четыре типа реакций.
1. Гомогенные гомофазные реакции. Отличительной особенностью данного типа реакции является однородность реакционной смеси при нахождении в одной фазе исходных веществ и продуктов реакции. Ярким примером в этом случае может служить реакция нейтрализации кислоты щелочью:
NaOH(раств.) + HCl(раств.) → NaCl(раств.) + H2O(жидкость)
2. Гетерогенные гетерофазные реакции. Для них характерны различные фазовые состояния входящих реагентов и полученных в результате реакции веществ. Химический процесс проходит на рубеже раздела фаз. Например, взаимодействие соляной кислоты с солями угольной кислоты:
CO3(твердое) + 2HCl(раств.) → Cl2(раств.) + CO2(газ) + H2O(жидкость)
3. Гетерогенные гомофазные реакции. В этом случае реакционная смесь неоднородна, сама реакция проходит в рамках одной фазы. Примером такой реакции может служить процесс образования хлорида аммония, находящегося в твердом состоянии, из аммиака и хлороводорода, являющихся газами:
NH3(газ) + HCl(газ) → NH4Cl(твердое)
4. Гомогенные гетерофазные реакции. Реакции такого типа протекают на границе раздела фаз, при этом входящие и полученные вещества находятся в пределах одной фазы. В качестве примера подобной реакции можно рассмотреть синтез аммиака из азота и водорода с использованием катализатора:
N2(газ) + 3H2(газ) → 2 NH3(газ) (катализатор Pt)