I 14 tipi di reazioni chimiche principali

il tipi di reazioni chimiche può essere classificato in relazione a energia, velocità, tipo di alterazione, alle particelle che sono state modificate e alla direzione.

Una reazione chimica in quanto tale rappresenta una trasformazione atomica o molecolare che può avvenire in un mezzo liquido, solido o gassoso. A sua volta, questo scambio può comportare una riconfigurazione in termini di proprietà fisiche, come la creazione di un colore solido, che cambia, rilasciando o assorbendo calore, generando gas, tra gli altri processi.

Il mondo che ci circonda è costituito da una grande varietà di elementi, sostanze e particelle che interagiscono costantemente tra loro. Questi cambiamenti nella materia o nello stato fisico delle cose sono fondamentali per i processi che governano l'umanità. Conoscerli è una parte importante per capire le loro dinamiche e la loro influenza.

Le sostanze che agiscono in questo cambiamento chimico o fenomeno chimico sono chiamate reagenti o reagenti e generano un'altra classe di composti che differiscono da quelli originali, chiamati prodotti. Sono rappresentati in equazioni che vanno da sinistra a destra attraverso una freccia che indica la direzione in cui avviene la reazione.

Per capire meglio come si comportano le diverse reazioni chimiche, è stato necessario classificarle secondo criteri specifici. Un modo tradizionale di includerli è il seguente: in relazione all'energia, alla velocità, al tipo di alterazione, alle particelle che sono state modificate e alla direzione.

Classificazione dei tipi di reazioni chimiche

Scambio di energia

Questa sezione illustra le reazioni chimiche che sono state catalogate tenendo conto del rilascio o dell'assorbimento di calore. Questo tipo di trasformazione energetica è diviso in due classi:

• esotermico. Questo tipo di reazioni può includere altre, poiché comportano il rilascio di energia o entalpia. Si osserva nella combustione di combustibili, poiché la ridistribuzione dei collegamenti può generare luce, suono, elettricità o calore. Sebbene abbiano bisogno di calore per la rottura, la combinazione di elementi causa più energia.

• endotermico. Questo tipo di reazione chimica si distingue per l'assorbimento di energia. Questo contributo di calore è necessario per rompere i legami e ottenere il prodotto desiderato. In alcuni casi, la temperatura ambiente non è sufficiente, quindi è necessario riscaldare la miscela.

Reazioni cinetiche

Sebbene il concetto di cinetica sia legato al movimento, in questo contesto ci dice la velocità con cui avviene la trasformazione. In questo senso, i tipi di reazioni sono le seguenti:

• lento. Questo tipo di reazioni può durare per ore e persino anni a causa del tipo di interazione tra i vari componenti.
• È veloce. Di solito si verificano in un modo molto veloce, da pochi millesimi di secondo a pochi minuti.

La cinetica chimica è l'area che studia la velocità delle reazioni chimiche all'interno di vari sistemi o media. Questo tipo di trasformazione può essere modificato da una grande varietà di fattori, tra i quali possiamo evidenziare quanto segue:

• Concentrazione del reagente. Finché c'è una maggiore concentrazione di questi, la reazione sarà più veloce. Poiché la maggior parte dei cambiamenti chimici si verificano in soluzione, per questo viene utilizzata la molarità. Per far collidere le molecole tra loro, è importante determinare la concentrazione di moli e la dimensione del contenitore.
• La temperatura coinvolta. All'aumentare della temperatura del processo, la reazione acquisisce maggiore velocità. Questa accelerazione provoca un'attivazione, che a sua volta consente di interrompere i collegamenti. È indubbiamente il fattore più preponderante in questo senso, quindi le leggi della velocità sono soggette alla loro presenza o assenza.
• Presenza di un catalizzatore. Quando si utilizzano sostanze catalitiche, la maggior parte delle trasformazioni molecolari si verificano a un ritmo più veloce. Inoltre, i catalizzatori funzionano sia come prodotti che come reagenti, quindi una piccola dose è sufficiente per guidare il processo. Il dettaglio è che ogni reazione richiede un catalizzatore specifico.
• Area superficiale di catalizzatori o reagenti. Le sostanze che presentano un aumento dell'area superficiale nella fase solida tendono ad essere eseguite più rapidamente. Ciò implica che un certo numero di pezzi agisce più lentamente della stessa quantità di polvere fine. Per questo motivo vengono applicati i catalizzatori con detta composizione.

Direzione della reazione

Le reazioni avvengono in un certo senso a seconda dell'equazione che indica come avverrà la trasformazione degli elementi coinvolti. Certi cambiamenti chimici tendono a verificarsi in una sola direzione o in entrambi allo stesso tempo. Seguendo questa idea, ci sono due tipi di fenomeni chimici che possono accadere:

• Reazioni irreversibili. In questo tipo di trasformazione il prodotto non può più tornare allo stato iniziale. Cioè, le sostanze che entrano in contatto e emettono vapori o sono precipitate, rimangono alterate.In questo caso, la reazione avviene dai reagenti ai prodotti.
• Reazioni irreversibili. A differenza del concetto precedente, le sostanze che entrano in contatto per formare un composto possono tornare allo stato iniziale. Perché ciò accada, è spesso richiesto un catalizzatore o la presenza di calore. In questo caso, la reazione avviene dai prodotti ai reagenti.

Modifica delle particelle

In questa categoria, il principio predominante è lo scambio a livello molecolare per formare composti che mostrano un'altra natura. Pertanto, le reazioni coinvolte sono denominate come segue:

• Di sintesi o combinazione. Questo scenario coinvolge due o più sostanze che, se combinate, generano un prodotto diverso con maggiore complessità. Di solito è rappresentato nel modo seguente: A + B → AB. C'è una differenziazione in termini di denominazione, poiché nella combinazione possono essere due elementi qualsiasi, mentre la sintesi richiede elementi puri.
• decomposizione. Come suggerisce il nome, durante questa modifica chimica il prodotto generato viene diviso in 2 o più sostanze che sono più semplici. Usando la sua rappresentazione, può essere osservato come segue: AB → A + B. In sintesi, un reagente viene utilizzato per ottenere diversi prodotti.
• Spostamento o sostituzione. In questo tipo di reazione c'è la sostituzione di un elemento o atomo con un altro più reattivo in un composto. Questo è applicato per creare un nuovo prodotto più semplice spostando un atomo. La rappresentazione come equazione può essere vista come segue: A + BC → AC + B
• Doppia sostituzione o spostamento. Emulando il precedente fenomeno chimico, in questo caso ci sono due composti che scambiano gli atomi per produrre due nuove sostanze. Questi sono di solito prodotti in un mezzo acquoso con composti ionici, che genera precipitazione, gas o acqua. L'equazione è la seguente: AB + CD → AD + CB.

Trasferimento di particelle

Le reazioni chimiche rappresentano diversi fenomeni di scambio, soprattutto a livello molecolare. Quando uno ione o un elettrone viene ceduto o assorbito tra due sostanze diverse, dà origine ad un'altra classe di trasformazioni che sono correttamente catalogate.

precipitazione

Durante questo tipo di reazione, gli ioni vengono scambiati tra i composti. Di solito si verifica in un mezzo acquoso con presenza di sostanze ioniche. Una volta che il processo ha inizio, un anione e un catione si uniscono, il che genera un composto insolubile. Le precipitazioni portano alla creazione di prodotti allo stato solido.

Reazione acido-base (protoni)

Prendendo la teoria di Arrhenius come fondamento a causa della sua natura didattica, un acido è una sostanza che consente il rilascio di un protone. D'altra parte, una base è anche in grado di produrre ioni idrossido-simili. Ciò implica che le sostanze acide si combinano con un idrossile per formare acqua e gli ioni rimanenti formeranno un sale. È anche noto come reazione di neutralizzazione.

Riduzione dell'ossidazione o reazione di ossido-riduzione (elettroni)

Questo tipo di cambiamento chimico è caratterizzato dalla verifica nel trasferimento di elettroni tra i reagenti. Tale osservazione è osservabile dal numero di ossidazione. Nel caso in cui vi sia un guadagno di elettroni, il numero diminuirà e quindi si comprenderà che è stato ridotto. D'altra parte, se il numero aumenta, è considerato come un'ossidazione.

combustioni

In relazione a quanto sopra, questi processi di scambio si distinguono per sostanze che sono ossidate (combustibili) e quelle che si riducono (ossidanti). Tale interazione rilascia una grande quantità di energia, che a sua volta forma gas. Un esempio classico è la combustione di idrocarburi, in cui il carbonio viene convertito in biossido di carbonio e idrogeno in acqua.

Altre reazioni importanti

respirazione

Questa reazione chimica, essenziale per la vita, avviene a livello cellulare. Comporta l'ossidazione esotermica di alcuni composti organici per generare energia, che deve essere utilizzata per eseguire i processi metabolici.

fotosintesi

In questo caso, si riferisce a un processo ben noto che le piante corrono per estrarre la materia organica dalla luce solare, dall'acqua e dai sali. Il principio sta nella trasformazione dell'energia solare in energia chimica, che si accumula nelle cellule ATP, che sono responsabili della sintesi di composti organici.

Pioggia acida

I sottoprodotti generati dai vari tipi di industrie insieme alla produzione di elettricità producono zolfo e ossidi di azoto che finiscono nell'atmosfera. O per effetto di ossidazione nell'aria o per emissione diretta, vengono create specie SO₃ e NO₂che a contatto con l'umidità forma acido nitrico e acido solforico.

Effetto serra

La piccola percentuale di CO₂ nell'atmosfera terrestre è responsabile del mantenimento di una temperatura costante del pianeta. Mentre questo gas si accumula nell'atmosfera, genera un effetto serra che riscalda la terra. Sebbene sia un processo necessario, la sua alterazione provoca cambiamenti climatici imprevisti.

Reazioni aerobiche e anaerobiche

Quando il concetto di aerobica è correlato, implica che all'interno della trasformazione sarà necessaria la presenza di ossigeno affinché la reazione si verifichi. Altrimenti, quando c'è assenza di ossigeno durante il processo, è considerato un evento anaerobico.

In termini più semplici, durante una sessione di esercizi aerobici che richiedono molto tempo, l'energia viene ottenuta attraverso l'ossigeno che viene respirato. Questo elemento è incorporato nei muscoli attraverso il sangue, che produce uno scambio chimico con i nutrienti, che generano energia.

Viceversa, quando l'esercizio eseguito è di natura anaerobica, l'energia richiesta è per un breve periodo di tempo. Per ottenerlo, carboidrati e grassi subiscono una decomposizione chimica, che produce l'energia richiesta. In questo caso, la reazione non richiede la presenza di ossigeno affinché il processo funzioni correttamente.

Fattori influenzanti nelle reazioni chimiche

Come un processo che viene inquadrata in un contesto di manipolazione, l'ambiente gioca un ruolo chiave, nonché altri fattori legati a fenomeni chimici. Oltre ad accelerare, rallentare o causare la reazione desiderata, ricreando le condizioni ideali richieste controllo tutte le variabili che potrebbero alterare il risultato desiderato.

Uno dei fattori più importanti è la luce, che è essenziale per alcuni tipi di reazioni chimiche, come quelle di dissociazione. Non solo agisce come innesco, può anche avere un effetto negativo su alcune sostanze, come gli acidi, la cui esposizione li degrada. A causa di questa fotosensibilità, sono protetti da una confezione scura.

Allo stesso modo, l'elettricità espressa come corrente con una carica specifica può consentire la dissociazione di diverse sostanze, in particolare quelle che si dissolvono in acqua. Questo genera un fenomeno chimico noto come elettrolisi, che è presente anche nella combinazione di alcuni gas.

Relativo al mezzo acquoso, l'umidità contiene qualità che gli permettono di agire sia come acido sia come base, il che permette di alterarne la composizione. Ciò facilita i cambiamenti chimici funzionando come solvente o facilitando l'incorporazione di elettricità durante la reazione.

All'interno della chimica organica, i fermenti hanno un ruolo preponderante nel generare effetti importanti legati alle reazioni chimiche. Queste sostanze organiche consentono la combinazione, la dissociazione e l'interazione tra diversi composti. La fermentazione è essenzialmente un processo che avviene tra elementi di natura organica. 

riferimenti

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