Τι σύμφωνα με τη σύγχρονη χημεία τι προκαλεί χημικές αντιδράσεις;
1. Χημική σύνδεση :Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν το σχηματισμό και το σπάσιμο των χημικών δεσμών μεταξύ των ατόμων. Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται όταν τα άτομα μοιράζονται ή μεταφέρονται ηλεκτρόνια για να επιτευχθούν μια πιο σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση. Όταν τα άτομα έρχονται κοντά, τα εξώτατα ηλεκτρόνια τους μπορούν να αλληλεπιδρούν και να σχηματίζουν νέους δεσμούς, οδηγώντας στο σχηματισμό νέων μορίων ή ενώσεων.
2. Ενεργειακές αλλαγές :Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν αλλαγές στις ενεργειακές καταστάσεις των συμμετεχόντων ατόμων ή μορίων. Για να συμβεί μια αντίδραση, τα αντιδραστήρια πρέπει να ξεπεράσουν ένα εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης. Αυτό το ενεργειακό φράγμα μπορεί να ξεπεραστεί με την προσθήκη θερμότητας, φωτός ή καταλύτη. Τα προϊόντα της αντίδρασης έχουν συνήθως χαμηλότερη ενέργεια από τα αντιδραστήρια, απελευθερώνοντας ενέργεια με τη μορφή θερμότητας ή φωτός.
3. Ηλεκτροαρνητικότητα και πολικότητα :Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια. Όταν τα άτομα με διαφορετικό δεσμό ηλεκτροναριναρίων δεσμεύονται, δημιουργούν έναν πολικό δεσμό, όπου τα ηλεκτρόνια κατανέμονται άνισα. Αυτή η πολικότητα μπορεί να επηρεάσει την αντιδραστικότητα του μορίου και τις αλληλεπιδράσεις του με άλλα μόρια. Τα πολικά μόρια τείνουν να είναι πιο αντιδραστικά από τα μη πολικά μόρια.
4. Θεωρία σύγκρουσης :Η θεωρία σύγκρουσης δηλώνει ότι για να συμβεί μια χημική αντίδραση, τα σωματίδια αντιδραστηρίου πρέπει να συγκρουστούν μεταξύ τους αποτελεσματικά. Αυτές οι συγκρούσεις πρέπει να έχουν επαρκή ενέργεια και τον σωστό προσανατολισμό για την αντίδραση. Παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η συγκέντρωση και η επιφάνεια μπορούν να επηρεάσουν τη συχνότητα και την αποτελεσματικότητα των συγκρούσεων.
5. Επιφάνεια αντίδρασης και κατάσταση μετάβασης :Η επιφάνεια αντίδρασης αντιπροσωπεύει τις αλλαγές ενέργειας που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Το υψηλότερο σημείο στην επιφάνεια της αντίδρασης ονομάζεται μεταβατική κατάσταση. Τα αντιδραστήρια πρέπει να ξεπεράσουν αυτό το ενεργειακό εμπόδιο για να φτάσουν στα προϊόντα. Η κατάσταση μετάβασης είναι ένα κρίσιμο βήμα στον μηχανισμό αντίδρασης και η ενέργεια του καθορίζει τον ρυθμό αντίδρασης.
6. Καταλύτες :Οι καταλύτες είναι ουσίες που αυξάνουν τον ρυθμό χημικής αντίδρασης χωρίς να καταναλώνονται στη διαδικασία. Μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης παρέχοντας μια εναλλακτική οδό για τα αντιδραστήρια να μετατρέψουν σε προϊόντα. Οι καταλύτες μπορεί να είναι ομοιογενείς (που υπάρχουν στην ίδια φάση με τα αντιδραστήρια) ή ετερογενή (που υπάρχει σε διαφορετική φάση, όπως ένας στερεός καταλύτης σε μίγμα υγρού αντίδρασης).
Αυτοί είναι οι βασικοί παράγοντες που συμβάλλουν στις χημικές αντιδράσεις σύμφωνα με τη σύγχρονη χημεία. Με την κατανόηση αυτών των θεμελιωδών αρχών, οι επιστήμονες μπορούν να προβλέψουν, να αναλύσουν και να ελέγξουν τις χημικές αντιδράσεις για διάφορες εφαρμογές στη βιομηχανία, την ιατρική, την ενέργεια και την επιστήμη των υλικών.
