Ποιες είναι οι ενδείξεις ότι οι δεσμοί έχουν σχηματιστεί κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης;
1. Ενεργειακές αλλαγές
* Εξοθερμικές αντιδράσεις: Αυτά απελευθερώνουν ενέργεια, συχνά ως θερμότητα ή φως. Ο σχηματισμός δεσμών γενικά απελευθερώνει ενέργεια (αυτό ονομάζεται ενθαλπία του σχηματισμού). Σκεφτείτε το Burning Wood - Η απελευθέρωση θερμότητας δείχνει ότι δημιουργούνται νέοι δεσμοί στα προϊόντα καύσης (διοξείδιο του άνθρακα, νερό).
* ενδοθερμικές αντιδράσεις: Αυτά απορροφούν ενέργεια. Το σπάσιμο των υφιστάμενων ομολόγων απαιτεί εισροή ενέργειας. Εάν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ ένα κρύο πακέτο, είναι πιθανό μια ενδοθερμική αντίδραση, απορροφώντας θερμότητα από το περιβάλλον του για να σπάσει τους δεσμούς.
2. Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες
* Αλλαγές χρώματος: Πολλές αντιδράσεις περιλαμβάνουν μια ξεχωριστή αλλαγή χρώματος. Ο σχηματισμός νέων ουσιών με διαφορετικές ηλεκτρονικές δομές συχνά μεταβάλλει τον τρόπο που απορροφούν και αντανακλούν το φως.
* σχηματισμός ίζημα: Ένα στερεό σχηματισμό από ένα διάλυμα είναι ένας ισχυρός δείκτης μιας νέας ένωσης που σχηματίζεται μέσω του σχηματισμού δεσμού.
* Εξέλιξη αερίου: Η φουσκάλες ή η εκτόξευση υποδηλώνει την απελευθέρωση ενός αερίου ως προϊόν της αντίδρασης, υποδεικνύοντας και πάλι νέους δεσμούς.
* Αλλαγές θερμοκρασίας: Μια αλλαγή θερμοκρασίας (είτε η θέρμανση είτε η ψύξη) συνοδεύει συχνά μια αντίδραση όπου σχηματίζουν ή σπάσιμο νέοι δεσμοί.
3. Φασματοσκοπικές τεχνικές
* φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR): Αυτή η τεχνική ανιχνεύει συγκεκριμένους δεσμούς αναλύοντας τις δονήσεις των μορίων. Ορισμένοι τύποι δεσμών (όπως C-H, C =O ή O-H) έχουν χαρακτηριστικές συχνότητες απορρόφησης IR.
* Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR): Το NMR επικεντρώνεται στους πυρήνες των ατόμων και παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη δομή των μορίων, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας και των τύπων δεσμών.
* φασματομετρία μάζας: Αυτή η τεχνική μετρά τον λόγο μάζας προς φόρτωση των ιόντων, η οποία μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό των προϊόντων που σχηματίζονται σε μια αντίδραση και στην παρουσία συγκεκριμένων δεσμών.
4. Χημική ανάλυση
* τιτλοδότηση: Αυτή η μέθοδος καθορίζει τη συγκέντρωση μιας ουσίας αντιδρώντας την με μια λύση γνωστής συγκέντρωσης. Οι μεταβολές του ρΗ ή της αγωγιμότητας κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης μπορούν να υποδεικνύουν τον σχηματισμό δεσμών.
* στοιχειακή ανάλυση: Αυτή η διαδικασία καθορίζει τη στοιχειακή σύνθεση μιας ένωσης, επιβεβαιώνοντας την παρουσία συγκεκριμένων ατόμων στο τελικό προϊόν.
Συνοπτικά, τα στοιχεία για τον σχηματισμό ομολόγων κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης προέρχονται από:
* Αλλαγές στην ενέργεια (απελευθέρωση θερμότητας ή απορρόφηση)
* Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες (χρώμα, ίζημα, αέριο, θερμοκρασία)
* φασματοσκοπική ανάλυση (IR, NMR, φασματομετρία μάζας)
* Χημική ανάλυση (τιτλοδότηση, στοιχειακή ανάλυση)
Παρατηρώντας και ανάλυση αυτών των αλλαγών, οι επιστήμονες μπορούν να καθορίσουν με βεβαιότητα εάν έχουν σχηματιστεί νέα ομόλογα κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης.
