Αντιδράσεις

Στη χημεία, οι χημικές αντιδράσεις είναι εκείνες οι αντιδράσεις στις οποίες οι διαφορετικές πτυχές των χημικών ουσιών που εμπλέκονται στην αντίδραση υφίστανται σημαντικές αλλαγές. Στις χημικές αντιδράσεις, τα αντιδρώντα είναι τα είδη που αλλάζουν για να σχηματίσουν ένα νέο είδος στον προσανατολισμό, τον δεσμό και τη σύνθεσή τους υπό διάφορες συνθήκες όπως θερμοκρασία, πίεση, καταλύτες, ατμόσφαιρα και πολλές άλλες συνθήκες.

Τύποι χημικών αντιδράσεων:

Με βάση τη διαδικασία σχηματισμού προϊόντων από τα αντιδρώντα, οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να ταξινομηθούν σε:

• Αντιδράσεις συνδυασμού:Όπως υποδηλώνει το όνομα,  οι αντιδράσεις συνδυασμού μπορούν να εξηγηθούν ως αντιδράσεις όταν δύο ή περισσότερα από δύο είδη αντιδρούν μεταξύ τους ως αντιδρώντα για να σχηματίσουν ένα μεμονωμένο είδος που ονομάζεται προϊόν. Ένα παράδειγμα αντίδρασης συνδυασμού είναι ο συνδυασμός μετάλλου νατρίου (Na) με αέριο χλώριο (Cl₂ ) για το σχηματισμό άλατος χλωριούχου νατρίου (NaCl).

2Na  +  Cl₂ 2NaCl

• Αντίδραση αποσύνθεσης:Σε αυτόν τον τύπο αντίδρασης, ένα ολόκληρο μόριο διασπάται σε δύο ή περισσότερα από δύο μόρια ως προϊόν. Ένα παράδειγμα αντίδρασης αποσύνθεσης είναι η αποσύνθεση ανθρακικού ασβεστίου (CaCO₃ ) στερεά μόρια σε οξείδιο του ασβεστίου (CaO) και διοξείδιο του άνθρακα (CO₂ ) αέριο.

CaCO₃ CaO   +  CO₂

• Αντίδραση μετατόπισης:Στην αντίδραση μετατόπισης, όσο πιο δραστικά είδη εκτοπίζουν τα λιγότερο αντιδραστικά είδη από το μείγμα αντίδρασης τους. Η αντίδραση μετατόπισης είναι δύο τύπων:

• • Αντίδραση απλής μετατόπισης:Στην αντίδραση απλής μετατόπισης, μόνο ένα υπόστρωμα του δεδομένου αντιδραστηρίου εκτοπίζεται από οποιοδήποτε άλλο είδος και σχηματίζεται ένα νέο προϊόν. Ένα παράδειγμα αντίδρασης μονής μετατόπισης είναι:

2HCl  + Zn    ZnCl₂ +  H₂

• • Αντίδραση διπλής μετατόπισης:Στην αντίδραση διπλής μετατόπισης δύο αντιδρώντα συμμετέχουν στη μετατόπιση των συστατικών τους ιόντων που οδηγούν στο σχηματισμό δύο νέων ενώσεων ως προϊόντων. Ένα παράδειγμα αντίδρασης διπλής μετατόπισης είναι όπου βρωμιούχο κάλιο και νιτρικός άργυρος υπάρχουν ως αντιδρώντα και και τα δύο ιόντα των δεδομένων αντιδρώντων παρουσιάζουν μετατόπιση ως αποτέλεσμα της οποίας λαμβάνουμε το μείγμα νιτρικού καλίου και βρωμιούχου αργύρου:

KBr  + AgNO₃ KNO₃ + AgBr

• Αντίδραση εξουδετέρωσης:Στην αντίδραση εξουδετέρωσης πραγματοποιείται εξουδετέρωση ενός οξέος και μιας βάσης και ως αποτέλεσμα αυτού παίρνουμε ένα μείγμα νερού και αλατιού. Ένα παράδειγμα αυτής της αντίδρασης είναι η αντίδραση μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και βάσης υδροξειδίου του νατρίου για την παραγωγή άλατος χλωριούχου νατρίου και νερού. Χημικά αντιπροσωπεύεται ως:

HCl  +  NaOH    NaCl  +  H₂ O

• Αντίδραση καύσης:Σε μια αντίδραση καύσης, ένα από τα αντιδρώντα είναι οξειδωτικό καθώς βοηθά στην οξείδωση ενός άλλου αντιδραστηρίου, το οποίο είναι καύσιμο, και σε μια αντίδραση καύσης τα καύσιμα είναι γενικά υδρογονάνθρακες (στις οποίες μόνο άτομα υδρογόνου και άνθρακας υπάρχουν άτομα) για το σχηματισμό νερού (H2O), θερμότητας και διοξειδίου του άνθρακα ως προϊόν. Χημικά αντιπροσωπεύεται ως:

CxHy  +  O₂ CO₂ +  H₂ O  + θερμότητα

• Αντίδραση καθίζησης:Σε αυτήν την αντίδραση, όταν λαμβάνεται υπόψη ένα μείγμα δύο διαλυμάτων στο οποίο υπάρχουν διαλυτά άλατα, θα σχηματιστεί ένα άλας ιζήματος ως προϊόν, το οποίο θα κατακαθίσει στον πυθμένα του προκύπτοντος διαλύματος. Ένα παράδειγμα αντίδρασης καθίζησης περιγράφεται ως:

AgNO₃ +  NaCl    NaNO₃ +  AgCl

• Αντίδραση οξειδοαναγωγής:Οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής είναι εκείνες οι αντιδράσεις στις οποίες η διαδικασία οξείδωσης (δηλαδή η προσθήκη οξυγόνου ή η αφαίρεση υδρογόνου ή ηλεκτρονίου) και η διαδικασία αναγωγής (δηλ. η προσθήκη υδρογόνου ή ηλεκτρονίου ή η αφαίρεση οξυγόνου) λαμβάνουν χώρα ταυτόχρονα. Ένα παράδειγμα αντίδρασης οξειδοαναγωγής είναι όπου το οξείδιο του σιδήρου (III) παρουσιάζει μείωση λόγω απώλειας ατόμου οξυγόνου και το μονοξείδιο του άνθρακα παρουσιάζει μείωση λόγω της προσθήκης ατόμου οξυγόνου. Χημικά αντιπροσωπεύεται ως:

Fe₂ O₃ +  3CO    2Fe  +  3CO₂

Με βάση την ενέργεια που εμπλέκεται σε οποιαδήποτε χημική αντίδραση, οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να ταξινομηθούν σε:

• Ενδόθερμη αντίδραση:Η αντίδραση κατά την οποία απορροφάται ενέργεια από τα μόρια των αντιδρώντων για την ολοκλήρωση της αντίδρασης και το σχηματισμό μορίων προϊόντος, είναι γνωστή ως ενδόθερμη αντίδραση. Σε αυτή την αντίδραση η τιμή της ενθαλπίας είναι πάντα θετική, δηλαδή H=+ve.
• Εξώθερμη αντίδραση:Η αντίδραση κατά την οποία απελευθερώνεται ενέργεια για το σχηματισμό ενός προϊόντος είναι γνωστή ως εξώθερμη αντίδραση. Σε αυτή την αντίδραση η τιμή της μεταβολής της ενθαλπίας είναι πάντα αρνητική, δηλαδή H=-ve

Συμπέρασμα

Από την παραπάνω περιγραφή μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι χημικές αντιδράσεις είναι εκείνες οι αντιδράσεις στις οποίες παίρνουμε ένα διαφορετικό είδος ως τελικό προϊόν λόγω ορισμένων αλλαγών στο αρχικό είδος. Με βάση τον μηχανισμό των αλλαγών των χημικών αντιδράσεων ταξινομείται  κυρίως σε επτά τύπους όπως αναφέρθηκε παραπάνω.