Réaction chimique

Une réaction chimique est un processus qui se traduit toujours par l'interconversion de substances chimiques. La ou les substances initialement impliqués dans une réaction chimique sont appelés réactifs. Les réactions chimiques sont généralement caractérisés par une modification chimique, et ils donnent une ou plus des produits qui sont, en général, à partir de différents réactifs. Classiquement, les réactions chimiques englobent changements qui impliquent strictement le mouvement des électrons dans la formation et la rupture des liaisons chimiques , bien que le concept général d'une réaction chimique, en particulier la notion de équation chimique, est applicable à transformations de particules élémentaires, ainsi que réactions nucléaires.

Réactions chimiques différentes sont utilisées dans des combinaisons dans la synthèse chimique pour obtenir un produit souhaité. En biochimie , série de réactions chimiques catalysées par enzymes forme voies métaboliques, qui synthèses et décompositions habituellement dans des conditions impossibles dans une cellule sont effectuées.

types de réaction

La grande diversité des réactions chimiques et des approches à leurs résultats de l'étude de l'existence de plusieurs concordantes, souvent se chevauchent, les façons de les classer. Voici des exemples de termes couramment utilisés pour décrire les types communs de réactions.

• L'isomérisation, dans lequel un composé chimique est soumis à un réarrangement structurel sans modification de sa composition atomique net; voir stéréoisomérie
• Combinaison directe ou synthèse, dans lequel deux ou plusieurs éléments ou composés chimiques se unissent pour former un produit plus complexe:

N ₂ + 3 H ₂ → 2 NH ₃

• Décomposition chimique ou d'analyse, dans lequel un composé est décomposé en petits composés ou éléments:

2 H ₂ O → 2 H ₂ + O ₂

• Déplacement simple ou substitution, caractérisé par un élément se déplaçant à partir d'un composé par une plus élément réactif:

2 Na (s) + 2 HCl (Aq) → 2 NaCl (aq) + H ₂ (g)

• Métathèse ou de réaction double de déplacement, dans lequel change deux composés ions ou des obligations pour former différents composés:

NaCl (aq) + AgNO ₃ (aq) → NaNO ₃ (aq) + AgCl (s)

• Acide-base , des réactions largement caractérisés comme des réactions entre un acide et un base peut avoir des définitions différentes selon le concept acide-base utilisée. Parmi les plus courantes sont:

• Arrhenius définition: Acides dissocient dans l'eau libérant des ions H ₃ O ^+; bases se dissocient dans l'eau libérant des ions OH ^-.
• Brønsted-Lowry définition: Les acides sont des protons (H ⁺⁾ les bailleurs de fonds; les bases sont des accepteurs de protons. Comprend la définition d'Arrhenius.
• Lewis définition: Acides sont accepteurs d'électrons paire; bases sont des donneurs d'électrons paire. Comprend la définition de Brønsted-Lowry.

• Les réactions d'oxydoréduction, dont les changements de nombre d'atomes d'oxydation dans les espèces concernées se produisent. Ces réactions peuvent souvent être interprétés comme des transferts d'électrons entre les sites ou espèces moléculaires différentes. Un exemple typique d'oxydo-réduction est rection:

2 S ₂ O ₃ ^{2- (aq)} + I ₂ (aq) → S ₄ O ₆ ^{2- (aq)} + 2 I ^- (aq)

Dans laquelle I est réduite à ₂ I ^- et S ₂ O ₃ ^2- ( anion thiosulfate) est oxydé en S ₄ O ₆ ^2-.

• Combustion, une sorte de réaction d'oxydoréduction dans laquelle une substance combustible se combine avec un élément oxydant, généralement de l'oxygène, pour produire de la chaleur et de former des produits oxydés. La combustion de terme est généralement utilisé que pour l'oxydation à grande échelle de molécules entières, ce est à dire une oxydation ménagée d'un seul groupe fonctionnel est pas la combustion.

C ₁₀ H 12 O ₈ + ₂ → CO ₂ + 10 H ₂ O 4

CH ₂ S + 6 F ₂ → CF ₄ + 2 HF + SF ₆

Réactions organiques englobent un large assortiment de réactions impliquant des composés qui ont carbone comme élément principal dans leur structure moléculaire. Les réactions dans lesquelles un composé organique peuvent participer sont largement définis par son des groupes fonctionnels. Définie par opposition à des réactions inorganiques . Les réactions peuvent également être classés en fonction de leur mécanisme, des exemples typiques étant:

• Réactions d'ions, par exemple de dismutation hypochlorite
• Réactions avec les intermédiaires ioniques réactifs, par exemple des réactions énolates
• Réactions radicalaires, par exemple la combustion à haute température
• Les réactions de carbènes

Cinétique chimique

Le taux d'une réaction chimique est une mesure de la façon dont le concentration ou pression des substances impliquées change avec le temps. L'analyse des taux de réaction est important pour plusieurs applications, telles que dans le génie chimique ou à l'équilibre chimique étude. Tarifs de la réaction dépend essentiellement de:

• concentrations de réactifs, qui font généralement la réaction se produire à un rythme plus rapide se ils sont soulevés par des collisions augmentation par unité de temps,
• Surface disponible pour le contact entre les réactifs, en particulier les solides dans les systèmes hétérogènes. Plus grande surface conduit à des taux de réaction plus élevées.
• La pression, en augmentant la pression, on diminue le volume entre les molécules. Cela augmentera la fréquence des collisions entre des molécules.
• L'énergie d'activation , qui est définie comme la quantité d'énergie nécessaire pour faire le début de réaction et poursuivre spontanément. L'énergie d'activation supérieur implique que les réactifs ont besoin de plus d'énergie pour démarrer une réaction de avec une énergie d'activation plus faible.
• Température , qui accélère les réactions si augmenté, puisque la température est élevée, plus l'énergie des molécules, créant plus de collisions par unité de temps,
• La présence ou l'absence d'un catalyseur . Les catalyseurs sont des substances qui modifient le trajet (mécanisme) d'une réaction qui à son tour augmente la vitesse d'une réaction en abaissant le énergie d'activation nécessaire à la réaction d'avoir lieu. Un catalyseur ne est pas détruite ou modifiée lors d'une réaction, de sorte qu'il peut être réutilisé.
• Pour certaines réactions, la présence d' un rayonnement électromagnétique , notamment ultra-violets , est nécessaire pour favoriser la rupture des liaisons pour démarrer la réaction. Ceci est particulièrement vrai pour les réactions impliquant radicaux.

Les vitesses de réaction sont liés au les concentrations des substances impliquées dans les réactions, telle que quantifiée par le loi de vitesse de chaque réaction. On notera que certaines réactions ont des taux qui sont indépendants des concentrations des réactifs. Ils sont appelés réactions d'ordre zéro.