Typy chemických změn: Zajímavá analýza

Chemická změna je přeměna molekuly na úplně jinou molekulu.

V zásadě existují tři základní typy chemických změn: anorganické, organické a biochemické změny. Chemické reakce lze dále větvit na – syntézu, rozklad, jednoduché vytěsnění a dvojité vytěsnění.

V tomto segmentu budeme mít v úmyslu dozvědět se o různých typech chemických změn.

Anorganické změny

Anorganické změny typu popisují všechny reakce, které nezahrnují uhlík.

Tento typ reakce typicky zahrnuje proces neutralizace to je acidobazická reakce, redoxní reakce které zahrnují oxidaci a redukci, Rozklad reakce a výtlak reakce, o kterých se dále pokusíme porozumět v tomto článku.

Existuje mnoho aplikací anorganických změn, které se vyskytují hlavně v laboratořích a průmyslových odvětvích.

Existuje velké množství aplikací a jmenujme alespoň některé:

• Amoniak – bohatý zdroj hnojiv. Používá se také v nylonech, plastech, vláknech, hydrazinu (používá se jako raketové a letecké palivo) atd.
• Oxid titaničitý - používá se jako bílý práškový pigment v barvách, nátěrech, plastech, papíru, inkoustech, vláknech, potravinách, kosmetice, fotokatalyzátorech atd.
• Chlór – používá se na potrubí, oděvy, nábytek, hnojiva, insekticidy, úpravu vody, sterilizaci atd.

Organické změny

Organické typy změn popisují všechny reakce zahrnující uhlík v nich.

Tento typ reakcí obvykle zahrnuje proces halogenace – reakce s halogeny, polymerace – monomery až polymery, kondenzační reakce – ztráta vodymethylace – přidání methylové skupiny k substrátu, atd.

Aplikace organických změn:

Stejně jako anorganické změny mají i organické změny velké množství aplikací. Jak víme, organické změny jsou změny, které zahrnují uhlík a jeho sloučeniny; identifikace jeho aplikací je snadná.

• diamant – Diamant se ve velké míře používá v módním průmyslu jako šperky, používá se také k řezání a vrtání, protože je extrémně tvrdý.
• Amorfní uhlík – používá se k výrobě barev, inkoustů a baterií.
• Grafit – používá se jako tuha v tužkách.
• Uhlí – používá se jako palivo.

Výše uvedené příklady jsou všechny různé alotropy uhlíku.

Biochemické změny

Změny, ke kterým dochází v živých organismech, jako jsou lidé, rostliny, zvířata a další organismy, jsou všechny kategorizovány pod biochemické změny.

Tyto typy reakcí typicky zahrnují proces fotosyntéza - rostliny přeměňují světelnou energii na chemickou energii, trávení jídla, proteosyntéza – tvorba bílkovin v molekulách atd.

Biochemické změny se obvykle vyskytují přirozeně a nelze je uměle syntetizovat. I když s nástupem nových technologií je zde velký prostor pro nové vynálezy. Ale to je stále v procesu. Prozatím lze reakci zrychlit, ale ne syntetizovat.

To znamená, že aplikace biochemické změny a její příklady jsou stejné, jako je proces fotosyntézy, proces trávení potravy, proces syntézy bílkovin atd.

Přečtěte si více o Příklady chemických změn

Existují čtyři základní třídy chemických reakcí, o kterých se dozvíme v této části článku.

Chemické reakce se dále dělí na – syntézu, rozklad, jednoduché vytěsnění a dvojité vytěsnění.

1. Syntéza

Při chemické syntéze se dva nebo více reaktantů spojí dohromady a vytvoří komplexní produkt. Jinými slovy, může být také vyjádřen jako dvě molekuly, které spolu interagují za vzniku jediné komplexní molekuly. Chemické vlastnosti tohoto nově vytvořeného produktu se budou lišit od obou reaktantů.

Tato reakce je také označována názvem – kombinační reakce. Společná rovnice pro reakci je dána takto:

A + B → AB

Jeden z nejběžnějších příklady této reakce je tvorba soli, kterou používáme v našem každodenním životě.

Na⁺+Cl^-→ Sůl (NaCl)

Dalším snadným, ale nejdůležitějším příkladem je tvorba vody.

2H₂+O₂→2H₂O

Aplikace syntézní reakce:

Je snadné identifikovat aplikace takových jednoduchých příkladů. Ještě dalším příkladem, který pozorujeme častěji, je rezivění železa, při kterém se železo spojuje s kyslíkem a vytváří rez. Syntetická reakce má širokou škálu aplikací, protože kombinací různých lze získat nespočet produktů chemické prvky z periodická tabulka.

2. Rozklad

Reaktant se v rozkladné reakci rozloží na dva nebo více jednodušších produktů. Tyto reakce potřebují energii v podobě tepla, světla nebo elektřiny, aby narušily vazby v reaktantech.

Obecná rovnice pro tuto reakci je dána takto:

AB → A + B

Lze konstatovat, že rozkladná reakce je zpětnou reakcí kombinační reakce. Můžeme si tedy vzít stejný příklad vody, ale místo toho tentokrát oddělíme vodík a kyslík z vody procesem elektrolýzy.

2H₂O->2H₂+O₂

Projekt elektrolýza proces není nic jiného než zesílení reakce pomocí elektřiny.

Další podstatný příklad rozkladné reakce může být štěpení uhličitanu vápenatého na oxid uhličitý a oxid vápenatý.

Zloděj₃→Oxid vápenatý (CaO) + oxid uhličitý (CO₂)

Rozkladná reakce by nutně nevedla ke vzniku dvou nebo více jednotlivých produktů. Příležitostně mohou být vytvořené produkty stále sloučeninou, stejně jako reakce zmíněná výše. Takové reakce jsou stále považovány za rozkladné reakce.

Rozkladná reakce může být jak endotermická (pohlcující teplo), tak i exotermická (uvolňující teplo).

Například rozklad oxidu dusíku na dusík a kyslík je exotermický nebo uvolňuje teplo, zatímco rozklad ozónu (O₃) na oxid (O₂) a kyslík (O) je endotermický nebo pohlcuje teplo.

Aplikace rozkladné reakce zahrnují:

• Těžba kovů z rud
• Výroba cementu
• Výroba oxidu vápenatého
• Termitové svařování
• Úleva při kyselém trávení

Přečtěte si více o Jak lze zvrátit chemickou změnu

3. Jediná výměna

Při jediné vytěsňovací reakci je jeden reaktant nahrazen jiným reaktantem, proto je tato reakce dobře známá jako substituční reakce.

Obecná rovnice pro tuto reakci je dána takto:

AB+C→AC+B

Z výše uvedené rovnice můžeme vidět, že reaktant 'C' nahradil reaktant 'B' a vytvořil nové produkty. Při takové reakci se obvykle nahrazují stejné typy reaktantů. Například kov nahrazuje kov; nekovové nahrazuje nekovové atd.

Zde více reaktivní prvek nahrazuje méně reaktivní.

Zkusme to pochopit reakce pomocí příkladu.

Směs zinku s kyselinou chlorovodíkovou poskytuje chlorid zinečnatý a vodík.

Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂

Protože zinek je silnější prvek než vodík, nahradí vodík a váže se s chlórem.

Substituční reakce se dále dělí na dva typy:

1. Nukleofilní substituční reakce
2. Elektrofilní substituční reakce

Pokusme se tyto reakce ve stručnosti pochopit.

1. Nukleofilní substituční reakce

Nukleofil znamená jádro milující nebo na elektrony bohatý prvek. Výměna je stejná jako jednoduchá výměna. Zde silnější nukleofil nahradí slabšího nukleofila.

1. Elektrofilní substituční reakce

Elektrofilové milují elektrony. Hledají dostupné elektronové páry pro vazbu. Hledají nukleofily, protože chtějí rozdávat své elektrony.

Aplikace jednorázových náhradních reakcí:

• Používá se pro výrobu oceli.
• Používá se také při termitovém svařování
• Těžba kovů
• Nukleofily a elektrofily se používají v různých průmyslových, farmaceutických a agrochemických procesech.

4. Dvojitá výměna

Při dvojité záměně se dvě reaktanty vzájemně nahrazují a tvoří nové produkty. Je také známý jako metateze. V této reakci, kationty (kladně nabité ionty) a anionty (záporně nabité ionty) nahradit jeden druhého, ale ne oba dohromady.

Obvykle se vyskytuje u reaktantů, které jsou vodné nebo rozpuštěné v kapalném roztoku, což je obvykle voda. Jeden z produktů je bez výjimky ve formě plynu nebo sraženiny nebo molekuly, jako je voda.

Obecná rovnice pro tuto reakci je dána takto:

AB+CD→AC+BD

Zde můžeme předpokládat, že reaktanty 'A' a 'D' jsou kationty a reaktanty 'B' a 'C' jsou anionty.

Vezměme si to příklad reakce dvojitého nahrazení abych to lépe pochopil.

Směs hydroxidu sodného s kyselinou chlorovodíkovou poskytuje chlorid sodný a vodu.

Kation jedné látky se tedy spáruje s aniontem jiné látky.

Aplikace reakcí dvojité náhrady a reakcí jednoduché náhrady jsou téměř podobné. Jako:

• Termitové svařování
• Těžba kovů
• Náhrada kovů z vodných roztoků solí.
• Fotosyntéza
• Spalování
• Železo rezaví
• Acidobazická reakce

Také čtení:

• Příklad chemické změny, která je vratná
• Je chemická rovnováha dynamická rovnováha 2
• Je chemická změna vratná
• Příklady chemických změn
• Příklady nevratných chemických změn
• Jak lze zvrátit chemickou změnu
• Proč je chemická změna nevratná
• Jak dochází k chemické změně
• Příklady chemických rovnováh