ปฏิกิริยาเคมีคือการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้น (ตัวทำปฏิกิริยา) ไปเป็นอีกสารหนึ่ง ซึ่งนิวเคลียสของอะตอมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่กระบวนการของการกระจายอิเล็กตรอนและนิวเคลียสจะเกิดขึ้น จากผลของปฏิกิริยาดังกล่าว ไม่เพียงแต่จำนวนนิวเคลียสของอะตอมจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีด้วย
คุณสมบัติของปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ทั้งจากการผสมหรือการสัมผัสตัวทำปฏิกิริยา หรือโดยตัวมันเอง หรือโดยการเพิ่มอุณหภูมิ หรือโดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา หรือจากการสัมผัสกับแสง เป็นต้น
กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในเรื่องนั้นแตกต่างอย่างมากจากกระบวนการทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ กระบวนการทางกายภาพแสดงนัยถึงการรักษาองค์ประกอบไว้ อย่างไรก็ตาม รูปแบบหรือสถานะของการรวมกลุ่มอาจเปลี่ยนแปลงได้ ผลของปฏิกิริยาเคมีคือสารใหม่ที่มีคุณสมบัติพิเศษที่แตกต่างจากตัวทำปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ แต่เป็นที่น่าสังเกตว่าในกระบวนการทางเคมีอะตอมขององค์ประกอบใหม่จะไม่เกิดขึ้น: นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเกิดขึ้นเฉพาะในเปลือกอิเล็กตรอนและไม่ส่งผลกระทบต่อแกน ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะเปลี่ยนอะตอมของนิวเคลียสของธาตุทั้งหมดที่มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ ซึ่งเป็นสาเหตุของการก่อตัวของอะตอมใหม่
การใช้ปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมีช่วยให้ได้สารเกือบทุกชนิดที่สามารถพบได้ในธรรมชาติในปริมาณที่จำกัดหรือไม่ได้เลย ด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการทางเคมี จึงสามารถสังเคราะห์สารใหม่ที่ไม่รู้จักซึ่งมีประโยชน์ต่อบุคคลในชีวิตของเขาได้
อย่างไรก็ตาม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ไร้ความรับผิดชอบและไร้ความรับผิดชอบและกระบวนการทางธรรมชาติทั้งหมดที่มีสารเคมีสามารถทำลายวัฏจักรธรรมชาติที่มีอยู่ได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้ปัญหาสิ่งแวดล้อมอยู่ในระดับแนวหน้าและทำให้เรานึกถึงการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีเหตุผลและการอนุรักษ์ ของสิ่งแวดล้อม
การจำแนกปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมีมีหลายกลุ่ม: จากการมีอยู่ของขอบเขตเฟส การเปลี่ยนแปลงในระดับของการเกิดออกซิเดชัน ผลกระทบทางความร้อน ประเภทของการเปลี่ยนแปลงของรีเอเจนต์ ทิศทางของการไหล การมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยา และเกณฑ์ของความเป็นธรรมชาติ.
ในบทความนี้เราจะพิจารณาเฉพาะกลุ่มในทิศทางการไหล
ปฏิกิริยาเคมีกับทิศทางการไหล
ปฏิกิริยาเคมีมีสองประเภท - ย้อนกลับไม่ได้และย้อนกลับได้ ปฏิกิริยาเคมีที่ย้อนกลับไม่ได้คือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในทิศทางเดียวเท่านั้นและส่งผลให้ซึ่งก็คือการเปลี่ยนสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา สิ่งเหล่านี้รวมถึงการเผาไหม้และปฏิกิริยาที่มาพร้อมกับการก่อตัวของก๊าซหรือตะกอน - กล่าวอีกนัยหนึ่งคือก๊าซที่ดำเนินไป "จนจบ"
ย้อนกลับได้ - นี่คือปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสองทิศทางพร้อมกัน ตรงข้ามกัน ในสมการที่แสดงเส้นทางของปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้ เครื่องหมายเท่ากับจะถูกแทนที่ด้วยลูกศรที่ชี้ไปในทิศทางต่างๆ ประเภทนี้แบ่งออกเป็นปฏิกิริยาโดยตรงและปฏิกิริยาย้อนกลับ เนื่องจากวัสดุตั้งต้นของปฏิกิริยาแบบผันกลับได้ถูกใช้และเกิดขึ้นพร้อมกัน จึงไม่ถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นสาเหตุที่เป็นเรื่องปกติที่จะบอกว่าปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้จะไม่เสร็จสมบูรณ์ ผลของปฏิกิริยาผันกลับได้คือส่วนผสมของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา
วิถีของปฏิกิริยาย้อนกลับ (ทั้งทางตรงและทางย้อนกลับ) ของตัวทำปฏิกิริยาสามารถได้รับอิทธิพลจากแรงดัน ความเข้มข้นของตัวทำปฏิกิริยา อุณหภูมิ
อัตราการตอบโต้ไปข้างหน้าและข้างหลัง
ก่อนอื่น ควรทำความเข้าใจแนวคิดก่อน อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีคือปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาหรือเกิดขึ้นในระหว่างนั้นต่อหน่วยเวลาต่อปริมาตรหน่วย
อัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับขึ้นอยู่กับปัจจัยใดๆ และสามารถเปลี่ยนแปลงได้หรือไม่
ได้นะ มีปัจจัยหลักห้าประการที่สามารถเปลี่ยนอัตราการไหลของปฏิกิริยาไปข้างหน้าและย้อนกลับ:
- ความเข้มข้นของสาร,
- พื้นที่ผิวของรีเอเจนต์,
- กดดัน
- มีหรือไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา
- อุณหภูมิ.
ตามคำจำกัดความ คุณจะได้สูตร: ν=ΔС/Δt โดยที่ ν คืออัตราการเกิดปฏิกิริยา ΔС คือการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น Δt คือเวลาของปฏิกิริยา หากเราใช้เวลาในการทำปฏิกิริยาเป็นค่าคงที่ ปรากฎว่าการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลของมันจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของรีเอเจนต์ ดังนั้นเราจึงพบว่าการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเกิดปฏิกิริยายังเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ผิวของสารตั้งต้นเนื่องจากการเพิ่มจำนวนของอนุภาคสารตั้งต้นและปฏิกิริยาของพวกมัน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิก็ส่งผลกระทบเช่นเดียวกัน ขึ้นอยู่กับการเพิ่มขึ้นหรือลดลง การชนกันของอนุภาคของสารจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงอันเป็นผลมาจากอัตราการไหลของปฏิกิริยาโดยตรงและปฏิกิริยาย้อนกลับเปลี่ยนแปลง
การเปลี่ยนแปลงของความดันมีผลกระทบต่อสารตั้งต้นอย่างไร? การเปลี่ยนแปลงของความดันจะส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซเท่านั้น เป็นผลให้ความเร็วจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนการเปลี่ยนแปลงของความดัน
ผลกระทบของตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีต่อเส้นทางของปฏิกิริยา รวมทั้งปฏิกิริยาโดยตรงและปฏิกิริยาย้อนกลับ ถูกซ่อนอยู่ในคำจำกัดความของตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งหน้าที่หลักก็คืออัตราการโต้ตอบของตัวทำปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน