Хімічна реакція

Хімічна реакція, або хімічне перетворення — це перетворення речовин, при якому молекули одних речовин руйнуються і на їхньому місці утворюються молекули інших речовин з іншим атомним складом. Усі хімічні реакції зображують хімічними рівняннями.

Вихідні речовини, що вступають у хімічну реакцію, називаються реагентами, а нові, які утворюються внаслідок такої реакції, — продуктами реакції.

Хімічні реакції завжди супроводжуються фізичними ефектами, що називаються ознаками хімічної реакції. Ознаки хімічних реакцій, що зустрічаються найчастіше:

• поглинання або виділення теплоти;
• зміна забарвлення реакційної суміші;
• утворення або розчинення осаду;
• виділення або поглинання газу;
• поява або зникнення запаху.
• виділення світла (світіння)

При хімічних реакціях загальна кількість атомів та ізотопний склад хімічних елементів не змінюються. Х.р. можуть протікати мимовільно за звичайних умов, при нагріванні, за участі каталізаторів, при дії світла (фотохімічні реакції), елек-тричного струму, йонізуючого випромінювання, механіч-них впливів (механохімія), в низькотемпературній плазмі (плазмохімічні реакції) і т.д.

Розрізняють реакції сполучення (в ході яких із декількох речовин утворюється одна складна сполука), реа-кції розкладу (коли з однієї речовини утворюється кілька сполук), реакції заміщення (реакції, в ході яких більш проста речовина заміщує у складнішій якусь із її складових частин), реакції обміну (коли дві речовини обмінюються своїми складовими частинами). Ендотермічні реакції відбуваються з поглинанням тепла, екзотермічні – з виділенням тепла. Реакції, відбуваються без зміни валентності елементів, які реагують, і зі зміною валентності (так звані окисно-відновні, що супроводжуються переходом електронів від одного атома до іншого). Процес віддачі електронів називають окисненням, а приєднання їх – відновленням. Атоми, молекули та йони, які віддають електрони, називають відновниками, а ті, які приймають електрони – окисниками.

Розрізняють також прості і складні (зокрема ланцю-гові) хімічні реакції. Крім того, існують необоротні та оборотні реакції.

За агрегатним станом розрізняють газо-, рідинно- та твердофазні хімічні реакції. Якщо вихідні речовини та продукти реакції знаходяться в одній фазі, реакцію на-зивають гомогенною, якщо в різних – гетерогенною. Особлива група Х.р. – топохімічні реакції, які протікають на поверхні розділу твердої фази.

Для назви хімічної реакції використовують назву функціональної групи, яка бере участь у процесі хіміч-ного перетворення (з’являється або навпаки – зникає) – напр., нітрування, декарбоксилування. Інколи назва Х.р. відображає структурні зміни молекул речовини – ізоме-ризація, циклізація і т.п. Ряд хімічних реакцій мають спеціальний характер і відповідну назву – нейтралізація, гідроліз, горіння та ін.

Хімічні реакції поділяють на:

• реакції сполучення — реакція, під час якої з двох або кількох речовин утворюється одна нова речовина.
• реакції розкладу — реакція, під час якої з однієї речовини утворюється дві або кілька нових речовин.
• реакції заміщення — реакція між простою і складною речовинами, у процесі якої атоми простої речовини заміщують атоми одного з елементів у складній речовині, внаслідок чого утворюються нова проста і нова складна речовини.
• реакції обміну — реакція, у процесі якої дві складні речовини обмінюються своїми складовими частинами.

Такий розподіл, або класифікація, реакцій на окремі групи полегшує їх вивчення, оскільки реакції тієї чи іншої групи чи типу мають ряд спільних ознак. Більшість хімічних реакцій, що відбуваються в природі і техніці, являють собою досить складний комплекс різнотипних реакцій.