• Qu'est-ce qu'une réaction chimique ?
• Modifications physiques et chimiques de la matière
• Caractéristiques d'une réaction chimique
• Comment est représentée une réaction chimique ?
• Types et exemples de réactions chimiques
• Importance des réactions chimiques
• Vitesse d'une réaction chimique

Nous expliquons ce qu'est une réaction chimique, les types qui existent, leur vitesse et d'autres caractéristiques. Aussi, les changements physiques et chimiques.

Les réactions chimiques modifient la composition moléculaire des substances.

Qu'est-ce qu'une réaction chimique ?

Les réactions chimiques (également appelées des modifications chimiques ou phénomènes chimiques) sont des processus thermodynamiques de transformation de la la matière. Deux ou plus sont impliqués dans ces réactions substances (réactifs ou réactifs), qui changent de manière significative au cours du processus, et peuvent consommer ou libérer énergie générer deux ou plusieurs substances appelées produits.

Chaque réaction chimique soumet la matière à une transformation chimique, modifiant sa structure et sa composition moléculaire (contrairement à Changements physiques qui n'affectent que sa forme ou État d'agrégation). Les changements chimiques produisent généralement de nouvelles substances, différentes de ce que nous avions au début.

Les réactions chimiques peuvent se produire spontanément dans la nature (sans intervention humaine), ou elles peuvent également être générées par l'homme dans un laboratoire dans des conditions contrôlées.

La plupart des matériaux que nous utilisons quotidiennement sont obtenus industriellement à partir de substances plus simples combinées par une ou plusieurs réactions chimiques.

Modifications physiques et chimiques de la matière

Les changements physiques de la matière sont ceux qui altèrent sa forme sans changer sa composition, c'est-à-dire sans modifier le type de substance en question.

Ces changements ont à voir avec des changements dans l'état d'agrégation de la matière (solide, liquide, gazeux) et d'autres propriétés physiques (Couleur, densité, magnétisme, etc).

Les changements physiques sont généralement réversibles car ils modifient la forme ou l'état de la matière, mais pas sa composition. Par exemple, lors de l'ébullition L'eau Nous pouvons transformer un liquide en gaz, mais la vapeur qui en résulte est toujours constituée de molécules d'eau. Si nous congelons l'eau, elle passe à l'état solide mais c'est toujours chimiquement la même substance.

Les changements chimiques modifient la distribution et la liaison des atomes de la matière, en obtenant qu'elles se combinent de manière différente, obtenant ainsi des substances différentes de celles initiales, bien que toujours dans le même proportionPuisque la matière ne peut pas être créée ou détruite, seulement transformée.

Par exemple, si l'on fait réagir de l'eau (H2O) et du potassium (K), on obtiendra deux nouvelles substances : l'hydroxyde de potassium (KOH) et l'hydrogène (H2). C'est une réaction qui libère normalement beaucoup d'énergie et est donc très dangereuse.

Caractéristiques d'une réaction chimique

Les réactions chimiques sont généralement des processus irréversibles, c'est-à-dire qu'elles impliquent la formation ou la destruction de liens chimiques entre les molécules des réactifs, générant une perte ou un gain d'énergie.

Dans une réaction chimique, la matière est profondément transformée, bien que parfois cette recomposition ne soit pas visible à l'œil nu. Néanmoins, les proportions des réactifs peuvent être mesurées, ce qui est traité par stoechiométrie.

D'autre part, les réactions chimiques génèrent certains produits en fonction de la nature des réactifs, mais aussi des conditions dans lesquelles se déroule la réaction.

Un autre problème important dans les réactions chimiques est la vitesse à laquelle elles se produisent, car le contrôle de leur vitesse est essentiel pour leur utilisation dans le industrie, médecine, etc. En ce sens, il existe des méthodes pour augmenter ou diminuer la vitesse d'une réaction chimique.

Un exemple est l'utilisation de catalyseurs, des substances qui augmentent la vitesse des réactions chimiques. Ces substances ne participent pas aux réactions, elles contrôlent seulement la vitesse à laquelle elles se produisent. Il existe également des substances appelées inhibiteurs, qui s'utilisent de la même manière mais provoquent l'effet inverse, c'est-à-dire qu'elles ralentissent les réactions.

Comment est représentée une réaction chimique ?

Les réactions chimiques sont représentées par des équations chimiques, c'est-à-dire formules dans laquelle sont décrits les réactifs participants et les produits obtenus, indiquant souvent certaines conditions inhérentes à la réaction, telles que la présence de chaleur, de catalyseurs, de lumière, etc.

La première équation chimique de l'histoire a été établie en 1615 par Jean Begin, dans l'un des premiers traités sur chimie, la Tyrocinium Chymicum. Aujourd'hui, ils sont d'enseignement commun et grâce à eux, nous pouvons plus facilement visualiser ce qui se passe dans une certaine réaction.

La façon générale de représenter une équation chimique est :

Où:

• A et B sont les réactifs.
• C et D sont les produits.
• à, b, c Oui ré sont les coefficients stoechiométriques (ce sont des nombres qui indiquent la quantité de réactifs et de produits) qui doivent être ajustés pour qu'il y ait la même quantité de chaque élément dans les réactifs et dans les produits. De cette façon, la loi de conservation de la masse est remplie (qui établit que la Masse il n'est ni créé ni détruit, il se transforme seulement).

Dans une réaction chimique, les atomes se réorganisent pour former de nouvelles substances.

Types et exemples de réactions chimiques

Les réactions chimiques peuvent être classées selon le type de réactifs qui réagissent. Sur cette base, les réactions chimiques inorganiques et les réactions chimiques organiques peuvent être distinguées. Mais d'abord, il est important de connaître certains des symboles qui sont utilisés pour représenter ces réactions à travers des équations chimiques :

Réactions inorganiques. Impliquer composés inorganiques, et peuvent être classés comme suit :

• Selon le type de transformation.
  • Réactions de synthèse ou d'addition. Deux substances se combinent pour donner une substance différente. Par exemple:
    
  • Réactions de décomposition. Une substance se décompose en ses composants simples, ou une substance réagit avec une autre et se décompose en d'autres substances qui contiennent ses composants. Par exemple:
    
  • Réactions de déplacement ou de substitution. Un composé ou un élément prend la place d'un autre dans un composé, le remplace et le laisse libre. Par exemple:
    
  • Réactions de double substitution. Deux réactifs échangent des composés ou éléments chimiques simultanément. Par exemple:
    
• Selon le type et la forme de l'énergie échangée.
  • Réactions endothermiques. La chaleur est absorbée pour que la réaction puisse se produire. Par exemple:
    
  • Réactions exothermiques. De la chaleur est dégagée lorsque la réaction se produit. Par exemple:
    
  • Réactions endolumineuses. On a besoin lumière pour que la réaction se produise. Par example: photosynthèse.
    
  • Réactions exolumineuses. La lumière est émise lorsque la réaction se produit. Par exemple:
    
  • Réactions endoélectriques. On a besoin énergie électrique pour que la réaction se produise. Par exemple:
    
  • Réactions exoélectriques. L'énergie électrique est libérée ou générée lorsque la réaction se produit. Par exemple:
    

    

• Selon la vitesse de réaction.
  • Des réactions lentes La quantité de réactifs consommés et la quantité de produits formés en un temps donné sont très faibles. Par exemple : l'oxydation du fer. C'est une réaction lente, que l'on voit quotidiennement dans les objets en fer qui sont rouillés. Si cette réaction n'était pas lente, nous n'aurions pas de très vieilles structures en fer dans le monde d'aujourd'hui.
    
  • Réactions rapides. La quantité de réactifs consommés et la quantité de produits formés en un temps donné est grande. Par exemple : la réaction du sodium avec l'eau est une réaction qui, en plus de se produire rapidement, est très dangereuse.
    
• Selon le type de particule impliquée.
  • Réactions base acide. Sont transférés protons (H+). Par exemple:
    
  • Réactions d'oxydo-réduction. Sont transférés électrons. Dans ce type de réaction, nous devons regarder le nombre d'oxydation des éléments impliqués. Si le nombre d'oxydation d'un élément augmente, il est oxydé, s'il diminue, il est réduit. Par exemple : dans cette réaction, le fer est oxydé et le cobalt est réduit.
    
• Selon le sens de la réaction.
  • Réactions réversibles. Ils vont dans les deux sens, c'est-à-dire que les produits peuvent redevenir les réactifs. Par exemple:
    
  • Réactions irréversibles. Ils se produisent dans un seul sens, c'est-à-dire que les réactifs sont transformés en produits et le processus inverse ne peut pas se produire. Par exemple:
    

Réactions organiques. Ils impliquent des composés organiques, qui sont ceux qui sont liés à la base de la vie. Ils dépendent du type de composé organique pour leur classification, car chaque groupe fonctionnel a une gamme de réactions spécifiques. Par exemple, les alcanes, les alcènes, les alcynes, alcools, cétones, aldéhydes, éthers, esters, nitriles, etc.

Voici quelques exemples de réactions de composés organiques :

• Halogénation des alcanes. Un hydrogène de l'alcane est remplacé par l'halogène correspondant.
  
• Combustion d'alcanes. Les alcanes réagissent avec l'oxygène pour donner dioxyde de carbone et de l'eau. Ce type de réaction libère une grande quantité d'énergie.
  
• Halogénation des alcènes. Deux des hydrogènes présents sur les carbones qui forment la double liaison sont remplacés.
  
• Hydrogénation des alcènes. Deux hydrogènes sont ajoutés à la double liaison, produisant ainsi l'alcane correspondant. Cette réaction se produit en présence de catalyseurs tels que le platine, le palladium ou le nickel.
  

Importance des réactions chimiques

La photosynthèse et la respiration sont des exemples de réactions chimiques.

Les réactions chimiques sont fondamentales pour l'existence et la compréhension du monde tel que nous le connaissons. Les changements que la matière subit dans des conditions naturelles ou artificielles (et qui génèrent souvent des matériaux précieux) n'en sont qu'un exemple. La plus grande preuve de l'importance des réactions chimiques est la vie elle-même, dans toutes ses expressions.

L'existence de êtres vivants de toutes sortes n'est possible que grâce à la capacité de réaction de la matière, qui a permis aux premières formes de vie cellulaire d'échanger de l'énergie avec leur environnement par des voies métaboliques, c'est-à-dire par des séquences de réactions chimiques qui ont fourni plus d'énergie utile qu'elle n'en consomme.

Par exemple, dans notre vie quotidienne, le respiration Il est composé de multiples réactions chimiques, qui sont également présentes dans le photosynthèse des les plantes.

Vitesse d'une réaction chimique

Les réactions chimiques nécessitent un temps déterminé pour se produire, qui varie en fonction de la nature des réactifs et de l'environnement dans lequel la réaction se produit.

Les facteurs qui affectent la vitesse des réactions chimiques sont généralement :

• Hausse de température Les températures élevées ont tendance à augmenter la vitesse des réactions chimiques.
• Augmentation de la pression. L'augmentation de la pression augmente généralement la vitesse des réactions chimiques. Cela se produit généralement lorsque des substances sensibles aux changements de pression, telles que des gaz, réagissent. Dans le cas des liquides et des solides, les changements de pression n'entraînent pas de changements significatifs dans la vitesse de leurs réactions.
• État d'agrégation dans lequel se trouvent les réactifs. Les solides ont tendance à réagir plus lentement que les liquides ou les gaz, bien que la vitesse dépende également de la réactivité de chaque substance.
• Utilisation de catalyseurs (substances utilisées pour augmenter la vitesse des réactions chimiques). Ces substances ne participent pas aux réactions, elles contrôlent seulement la vitesse à laquelle elles se produisent. Il existe également des substances appelées inhibiteurs, qui s'utilisent de la même manière mais provoquent l'effet inverse, c'est-à-dire qu'elles ralentissent les réactions.
• Énergie lumineuse (Lumière). Certaines réactions chimiques sont accélérées lorsque la lumière les éclaire.
• Concentration de réactif. La plupart des réactions chimiques se produisent plus rapidement si elles ont une concentration élevée de leurs réactifs.