화학 반응

화학

2022

우리는 화학 반응이 무엇인지, 존재하는 유형, 속도 및 기타 특성을 설명합니다. 또한 물리적 및 화학적 변화.

화학 반응은 물질의 분자 구성을 변경합니다.

화학 반응이란 무엇입니까?

화학 반응(또는 화학적 변화 또는 화학 현상)는 열역학적 변형 과정이다. 문제. 이 반응에는 둘 이상이 관여합니다. 물질 (시약 또는 반응물), 공정에서 크게 변하고 소비하거나 방출할 수 있습니다. 에너지 라고 불리는 두 가지 이상의 물질을 생성하기 위해 제품.

모든 화학 반응은 구조와 분자 구성을 변경하는 화학적 변형에 영향을 받습니다. 물리적 변화 모양에만 영향을 미치거나 집계 상태). 화학적 변화는 일반적으로 우리가 처음에 가지고 있던 것과는 다른 새로운 물질을 생성합니다.

화학 반응은 자연에서 (인간의 개입 없이) 자발적으로 발생하거나 통제된 조건에서 실험실에서 인간에 의해 발생할 수도 있습니다.

우리가 매일 사용하는 많은 재료는 하나 이상의 화학 반응을 통해 결합된 단순한 물질로부터 산업적으로 얻습니다.

물질의 물리화학적 변화

물질의 물리적 변화는 구성을 변경하지 않고, 즉 문제의 물질 유형을 수정하지 않고 모양을 변경하는 것입니다.

이러한 변화는 물질의 응집 상태(단단한, 액체, 텅빈) 및 기타 물리적 특성(색상, 밀도, 자기, 등).

물리적 변화는 물질의 모양이나 상태를 변경하기 때문에 일반적으로 되돌릴 수 있지만 구성은 변경하지 않습니다. 예를 들어 끓일 때 우리는 액체를 기체로 바꿀 수 있지만 그 결과로 생기는 증기는 여전히 물 분자로 구성되어 있습니다. 물을 얼리면 고체 상태가 되지만 화학적으로는 여전히 동일한 물질입니다.

화학적 변화는 물질의 분포와 결합을 변화시킵니다. 원자 물질이 서로 다른 방식으로 결합되어 항상 같은 상태일지라도 초기 물질과 다른 물질을 얻음 비율물질은 생성되거나 소멸될 수 없기 때문에 변형될 뿐입니다.

예를 들어 물(H2O)과 칼륨(K)을 반응시키면 수산화칼륨(KOH)과 수소(H2)라는 두 가지 새로운 물질을 얻게 됩니다. 이것은 일반적으로 많은 에너지를 방출하는 반응이므로 매우 위험합니다.

화학 반응의 특성

화학 반응은 일반적으로 돌이킬 수없는 과정, 즉 생성 또는 파괴를 포함합니다. 화학적 연결 사이 분자 에너지 손실 또는 획득을 생성하는 시약.

화학 반응에서 물질은 깊이 변형되지만 때로는 육안으로 이러한 재구성을 볼 수 없습니다. 여전히 반응물의 비율을 측정할 수 있으며, 이는 화학량론으로 처리됩니다.

한편, 화학 반응은 반응물의 성질뿐만 아니라 반응이 일어나는 조건에 따라 특정 생성물을 생성합니다.

화학 반응의 또 다른 중요한 문제는 화학 반응이 일어나는 속도입니다. 산업, 약 등 이런 의미에서 화학 반응의 속도를 높이거나 낮추는 방법이 있습니다.

화학 반응의 속도를 증가시키는 물질인 촉매의 사용이 그 예입니다. 이러한 물질은 반응에 참여하지 않고 발생 속도만 제어합니다. 같은 방식으로 사용되지만 반대 효과, 즉 반응을 느리게 하는 억제제라는 물질도 있습니다.

화학 반응은 어떻게 표현됩니까?

화학 반응은 화학 방정식으로 표시됩니다. 즉, 방식 열, 촉매, 빛 등의 존재와 같은 반응 고유의 특정 조건을 나타내는 참여 시약 및 얻은 생성물이 설명되어 있습니다.

역사상 최초의 화학 방정식은 Jean Begin이 1615년에 작성한 최초의 논문 중 하나입니다. 화학, 티로시늄 키미쿰. 오늘날 그것들은 공통된 가르침이며 그것들 덕분에 우리는 특정 반응에서 무슨 일이 일어나고 있는지 더 쉽게 시각화할 수 있습니다.

화학 방정식을 나타내는 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

어디에:

  • A와 B는 반응물입니다.
  • C와 D는 제품입니다.
  • 에게, , 와이 반응물과 생성물의 각 원소의 양이 동일하도록 조정되어야 하는 화학량론적 계수(반응물 및 생성물의 양을 나타내는 숫자)입니다. 이러한 방식으로 질량 보존 법칙이 충족됩니다(이는 대량의 생성되지도 소멸되지도 않고 변형될 뿐입니다.)

화학 반응에서 원자는 재배열되어 새로운 물질을 형성합니다.

화학 반응의 종류와 예

화학 반응은 반응하는 반응물의 유형에 따라 분류할 수 있습니다. 이를 바탕으로 무기화학반응과 유기화학반응을 구분할 수 있다. 그러나 먼저 화학 방정식을 통해 이러한 반응을 나타내는 데 사용되는 몇 가지 기호를 아는 것이 중요합니다.

무기 반응. 관련시키다 무기화합물, 그리고 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

  • 변환 유형에 따라.
    • 합성 또는 부가 반응. 두 물질이 결합하여 다른 물질이 됩니다. 예를 들어:
    • 분해 반응. 물질은 간단한 구성 요소로 분해되거나 한 물질이 다른 물질과 반응하여 해당 구성 요소를 포함하는 다른 물질로 분해됩니다. 예를 들어:
    • 변위 또는 대체 반응. 화합물 또는 요소는 화합물에서 다른 요소를 대신하여 이를 대체하고 자유롭게 둡니다. 예를 들어:
    • 이중 치환 반응. 두 반응물이 화합물을 교환하거나 화학 원소 동시에. 예를 들어:
  • 교환되는 에너지의 유형과 형태에 따라.
    • 흡열 반응. 반응이 일어날 수 있도록 열을 흡수한다. 예를 들어:
    • 발열 반응. 반응이 일어나면 열이 발생합니다. 예를 들어:
    • Endoluminous 반응. 필요 반응이 일어나도록. 예를 들어: 광합성.
    • 폭발적인 반응. 반응이 일어나면 빛이 나옵니다. 예를 들어:
    • 내전 반응. 필요 전력 반응이 일어나도록. 예를 들어:
    • 외전 반응. 반응이 일어날 때 전기 에너지가 방출되거나 생성됩니다. 예를 들어:

  • 반응 속도에 따라.
    • 느린 반응 소모되는 시약의 양과 주어진 시간에 생성되는 생성물의 양이 매우 적습니다. 예: 철의 산화. 그것은 우리가 매일 녹슨 철 물체에서 볼 수 있는 느린 반응입니다. 이 반응이 느리지 않다면 오늘날의 세계에서 아주 오래된 철 구조물을 가질 수 없었을 것입니다.
    • 빠른 반응. 소모되는 시약의 양과 주어진 시간에 생성되는 생성물의 양이 많다. 예를 들어, 나트륨과 물의 반응은 빠르게 일어날 뿐만 아니라 매우 위험한 반응입니다.
  • 관련된 입자의 유형에 따라.
    • 반응 산 염기. 이전된다 양성자 (H +). 예를 들어:
    • 산화 환원 반응. 이전된다 전자. 이러한 유형의 반응에서 우리는 관련된 원소의 산화수를 살펴보아야 합니다. 원소의 산화수가 증가하면 산화되고 감소하면 환원됩니다. 예를 들어, 이 반응에서 철은 산화되고 코발트는 환원됩니다.
  • 반응의 방향에 따라.
    • 가역적인 반응. 그들은 양방향으로 진행됩니다. 즉, 생성물이 다시 반응물이 될 수 있습니다. 예를 들어:
    • 돌이킬 수 없는 반응. 그들은 한 가지 의미로만 발생합니다. 즉, 반응물이 생성물로 변환되고 반대 과정이 발생할 수 없습니다. 예를 들어:

유기 반응. 그들은 생명의 기초와 관련된 유기 화합물을 포함합니다. 각 작용기는 특정 반응 범위를 가지므로 분류를 위해 유기 화합물의 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어, 알칸, 알켄, 알킨, 알코올, 케톤, 알데히드, 에테르, 에스테르, 니트릴 등

유기 화합물 반응의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 알칸의 할로겐화. 알칸의 수소는 해당 할로겐으로 대체됩니다.
  • 알칸의 연소. 알칸은 산소와 반응하여 이산화탄소 그리고 물. 이러한 유형의 반응은 많은 양의 에너지를 방출합니다.
  • 알켄의 할로겐화. 이중 결합을 형성하는 탄소에 존재하는 두 개의 수소가 대체됩니다.
  • 알켄의 수소화. 이중 결합에 두 개의 수소가 추가되어 해당하는 알칸이 생성됩니다. 이 반응은 백금, 팔라듐 또는 니켈과 같은 촉매가 있을 때 발생합니다.

화학 반응의 중요성

광합성과 호흡은 모두 화학 반응의 예입니다.

화학 반응은 우리가 알고 있는 세계의 존재와 이해에 기본입니다. 물질이 자연적 또는 인공적 조건에서 겪는 변화(종종 가치 있는 물질을 생성함)는 한 가지 예일 뿐입니다. 화학 반응의 중요성에 대한 가장 큰 증거는 모든 표현에서 생명 그 자체입니다.

의 존재 살아있는 생물 모든 종류의 생명체는 물질의 반응 능력 덕분에 가능합니다. 최초의 세포 형태의 생명체는 대사 경로, 즉 소비되는 것보다 더 유용한 에너지를 생산하는 일련의 화학 반응을 통해 환경과 에너지를 교환할 수 있습니다.

예를 들어 우리의 일상생활에서 호흡 그것은 또한 여러 화학 반응으로 구성되어 있습니다. 광합성식물.

화학 반응의 속도

화학 반응이 일어나려면 정해진 시간이 필요하며, 이는 반응물의 성질과 반응이 일어나는 환경에 따라 다릅니다.

화학 반응 속도에 영향을 미치는 요인은 일반적으로 다음과 같습니다.

  • 온도 상승 고온은 화학 반응의 속도를 증가시키는 경향이 있습니다.
  • 증가된 압력. 압력을 높이면 일반적으로 화학 반응 속도가 증가합니다. 이것은 일반적으로 가스와 같이 압력 변화에 민감한 물질이 반응할 때 발생합니다. 액체와 고체의 경우 압력 변화는 반응 속도에 큰 변화를 일으키지 않습니다.
  • 시약이 있는 집계 상태입니다. 고체는 액체나 기체보다 느리게 반응하는 경향이 있지만 속도는 각 물질의 반응성에 따라 달라집니다.
  • 촉매(화학 반응의 속도를 높이는 데 사용되는 물질)의 사용. 이러한 물질은 반응에 참여하지 않고 발생 속도만 제어합니다. 같은 방식으로 사용되지만 반대 효과, 즉 반응을 느리게 하는 억제제라는 물질도 있습니다.
  • 발광 에너지(빛). 일부 화학 반응은 빛을 비추면 가속화됩니다.
  • 시약 농도. 대부분의 화학 반응은 시약 농도가 높으면 더 빨리 일어납니다.
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