הכר את סוגי התגובות הכימיות הקיימות

לאס תגובה כימית מסביבנו, מחילוף החומרים של המזון בגופנו ועד איך האור שאנו מקבלים מהשמש הוא תוצאה של תגובות כימיות. דע דרך מאמר זה את סוגי תגובות כימיות.

מהי תגובה כימית?

תגובות סינתזה או הוספה

תגובת סינתזה היא כאשר מספר חומרים מעורבבים בו זמנית ליצירת אחד מסובך יותר, בתגובת סינתזה, שני מינים או יותר כימיים מותאמים ליצירת תוצר מורכב יותר: A + B → AB.

תגובות פירוק

תגובת פירוק פועלת הפוך מתגובת סינתזה, זוהי תגובה שבה חומר מורכב יותר מתפרק לפשוטים יותר, הפירוק יכול להיות גם תרמי, כגון הפיכת חומצה פחמנית למים ופחמן דו חמצני בתנאי חימום . 

תגובות עקירה, החלפה או החלפה

עוד אחד סוגי תגובות כימיות היא התזוזה הכפולה, שבה הקטיונים של שני המגיבים מחליפים מקומות ויוצרים שני מוצרים שונים לחלוטין.

דוגמה לתגובת עקירה כפולה היא כאשר בריום כלוריד מגיב עם מגנזיום סולפט ליצירת בריום סולפט ומגנזיום כלוריד, בתגובה זו הקטיונים הבריום והמגנזיום במגיבים מחליפים מקום לתרכובות בריום ומגנזיום חדשות.

תגובות יוניות

מאחר ואלקטרוליטים, כלומר חלק גדול מחומרים מינרליים נותנים יונים בהמסה במים, הריאקציות בתמיסה יהיו אינטראקציות בין יונים (=תגובות יוניות), לכן ניתן יהיה לחזות ממה ניתן לקבל מתערובות של חומרים מומסים על בסיס על הקריטריונים של עמידות ומסיסות.

תגובות החלפה כפולות

סוג זה של תגובה מוגדר גם כתגובת החלפה כפולה, הוא סוג של תגובה כימית שבה מגיבים שניים המשולבים ובאותו אופן היונים החיוביים והיונים השליליים של שני החומרים ממוקמים במיקום אחר, ויוצרים שתי תערובות חדשות.

תגובות חמצון-הפחתה או חיזור

תגובות חיזור ממלאות תפקיד חשוב בטבע ובטכנולוגיה, פוטוסינתזה, נשימה, תסיסה, אגירת אנרגיה בתאים מלוות בהעברת אלקטרונים.

על ידי הפרדת תהליכי החמצון וההפחתה, ניתן להמיר את האנרגיה של ה תגובה כימית באנרגיה חשמלית, עיקרון זה עומד בבסיס פעולתם של תאים וסוללות גלווניים.

תגובות בעירה

זה ידוע כתגובה כימית שבה חומר דליק מגיב עם חמצן כדי לגרום למוצרים גזים, למרות שהיא תמיד יזומה על ידי ייצוג של אנרגיה, כמו שימוש בגפרור מואר כדי להדליק אש, החום הזורם מספק אנרגיה כדי לחסוך באנרגיה תגובה.

תגובת בעירה מושלמת מתרחשת כאשר שפע החמצן קיים ומקורו בתחמוצות תכופות במיוחד כגון פחמן דו חמצני וגופרית דו חמצני, כדי להבטיח בעירה מלאה, החמצן בפועל צריך להיות פי שניים או שלושה מהכמות התיאורטית שחושבה בסטוכיומטריה.

תגובה מסוג זה מתרחשת כאשר אין מספיק חמצן להגיב מלא עם הדלק לייצור פחמן דו חמצני ומים, דוגמה כזו היא כאשר מתאן נשרף באספקה ​​נמוכה של חמצן כדי לייצר שילוב של פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני ופחמן. דו חמצני פחמן, אפר פחמן ומים. 

תגובות ניטרול

תגובות ניטרול הן תגובות מיוחדות בין חומצות לבסיסים, שבהן כמויות שוות של יסודות אלו מגיבים זה עם זה, בתגובה אקסותרמית זו, ההשפעות מבטלות זו את זו ובדרך כלל מושגת פתרון חסר פניות עם pH של 7, עובדה זו היא בדרך כלל מופעל בכוונה בטכנולוגיה, ברפואה ובחקלאות, אך גם לרוב משחק תפקיד בטבע.

תגובות גרעיניות

בפיזיקה גרעינית, תגובה זו מתייחסת לתהליך שבו שני גרעינים או חלקיקים גרעיניים מתנגשים, כדי ליצור תוצרים שאינם החלקיקים הראשונים. בהתחלה, תגובה מצליחה להיות כרוכה בהתנגשות של יותר משני חלקיקים, אך אירוע כזה הוא מאוד נָדִיר.

אם החלקיקים מתנגשים ונפרדים מבלי להשתנות, התהליך נקרא התנגשות אלסטית במקום תגובה, תגובה גרעינית יכולה להיות מיוצגת על ידי משוואה הדומה למשוואה כימית ומאוזנת באופן אנלוגי, התפרקות גרעינית יכולה להיות מיוצגת באותו אופן.

תגובות אקסותרמיות

תגובות אקסותרמיות הן אלו שמפזרות אנרגיה לסביבה בייצוג של חום, הן נחשבות חמות או בוערות, יותר אנרגיה משתחררת ביצירת קשרים כימיים מאלה המשמשות להרס, בתגובה אקסותרמית, לשינוי האנתלפיה יש ערך שלילי.

ניתן לכתוב תגובות אקסותרמיות כתגובות כימיות, תהליכים אקסותרמיים יכולים להיכתב בפורמט תגובה, אך הן כלליות יותר ולעיתים קרובות כוללות שילוב של תגובות כימיות או כרוכות בתגובות גרעיניות. 

תגובות אנדותרמיות

תגובות אנדותרמיות הן תגובה כימית שבהם המגיבים סופגים אנרגיה תרמית מהסביבה ליצירת מוצרים, תגובות אלו מורידות את הטמפרטורה של האזור שמסביבם, ובכך מייצרות תוצאת קירור. 

תהליכים פיזיקליים יכולים להיות גם אנדותרמיים, קוביות קרח סופגות אנרגיית חום מסביבתן ונמסות ליצירת מים נוזליים (לא נשברים או נוצרים קשרים כימיים).

כאשר קשר כימי נשבר, הוא מלווה בדרך כלל בשחרור של אנרגיה, באופן דומה, יצירת קשרים כימיים מצריכה קלט של אנרגיה, האנרגיה המסופקת ומשתחררת יכולה להיות בצורות שונות (כגון חום, אור וחשמל) .

האם תגובות כימיות מסבירות את העולם?

אנו יכולים לדעת אם התרחשה תגובה כימית כאשר אחד או יותר מהדברים הבאים קורים:

• חל שינוי צבע בתוך בקבוק התגובה.
• נוצר גז, אנחנו יודעים בדרך כלל שנוצר גז כשאנחנו יכולים לראות בועות, אין לבלבל את זה עם רתיחה, שמתרחשת רק כשנוזל מחומם לסף רתיחה.
• נוצר מוצק, בדרך כלל אנו יודעים שחומר מוצק כלשהו נוצר כאשר אנו יכולים לראות משקע בוצי או מעונן, או היווצרות גבישים.

כל הסימנים הרשומים לעיל הם חזותיים או מתועדים בראייה, כלומר אנחנו יכולים לראות אותם החושים האחרים שלנו יכולים גם לעזור לנו לדעת אם הייתה תגובה כימית או לא:

• לפעמים ניתן להבחין בשינויים כימיים, למשל כאשר נוצר חומר חדש בעל ריח חזק.
• ניתן להרגיש אחרים שינויים כימיים של חומר, למשל, כאשר התגובה מייצרת חום.
• ניתן לשמוע כמה שינויים כימיים, למשל כאשר מתרחש פיצוץ.