Was ist eine chemische Reaktion?

Sie stoßen die ganze Zeit auf chemische Reaktionen. Feuer, Atmung und Kochen sind chemische Reaktionen. Doch wissen Sie genau, was eine chemische Reaktion ist? Hier ist die Antwort auf die Frage.

Chemische Reaktionsdefinition

Einfach ausgedrückt ist eine chemische Reaktion jede Umwandlung von einem Satz Chemikalien in einen anderen Satz.

Wenn die Ausgangs- und Endsubstanzen gleich sind, kann eine Änderung stattgefunden haben, jedoch keine chemische Reaktion. Eine Reaktion beinhaltet eine Umlagerung von Molekülen oder Ionen in eine andere Struktur. Vergleichen Sie dies mit einem körperliche Veränderung, wo das Aussehen geändert wird, aber die Molekülstruktur unverändert ist, oder eine Kernreaktion, bei der sich die Zusammensetzung des Atomkerns ändert. Bei einer chemischen Reaktion bleibt der Atomkern unberührt, aber Elektronen können übertragen oder gemeinsam genutzt werden, um chemische Bindungen aufzubrechen und zu bilden. In beiden körperlichen Veränderungen und Chemische Veränderungen (Reaktionen) ist die Anzahl der Atome jedes Elements vor und nach dem Auftreten eines Prozesses gleich. Bei einer physikalischen Veränderung behalten die Atome jedoch ihre gleiche Anordnung in Moleküle und Verbindungen bei. Bei einer chemischen Reaktion bilden die Atome neue Produkte, Moleküle und Verbindungen.

Anzeichen für eine chemische Reaktion

Da Sie Chemikalien auf molekularer Ebene nicht mit bloßem Auge betrachten können, ist es hilfreich, Anzeichen dafür zu kennen, dass eine Reaktion stattgefunden hat. Eine chemische Reaktion geht häufig mit einer Temperaturänderung, Blasenbildung, Farbveränderung und / oder Niederschlagsbildung einher.

Chemische Reaktionen und chemische Gleichungen

Die Atome und Moleküle, die in Wechselwirkung treten, heißen Reaktanten. Die Atome und Moleküle, die durch die Reaktion entstehen, heißen Produkte. Chemiker verwenden eine Kurzschreibweise namens a chemische Gleichung um die Reaktanten und die Produkte anzugeben. In dieser Notation sind die Reaktanten auf der linken Seite aufgeführt, die Produkte sind auf der rechten Seite aufgeführt und die Reaktanten und Produkte sind durch einen Pfeil getrennt, der angibt, in welche Richtung die Reaktion abläuft. Während viele chemische Gleichungen zeigen, dass Reaktanten Produkte bilden, verläuft die chemische Reaktion in der Realität häufig auch in die andere Richtung. Bei einer chemischen Reaktion und einer chemischen Gleichung werden keine neuen Atome erzeugt oder gehen verloren (Erhaltung der Masse), sondern es können chemische Bindungen zwischen verschiedenen Atomen aufgebrochen und gebildet werden.

Chemische Gleichungen können entweder unausgeglichen oder ausgeglichen sein. Eine unausgeglichene chemische Gleichung trägt nicht zur Erhaltung der Masse bei, ist jedoch häufig ein guter Ausgangspunkt, da sie die Produkte und Reaktanten sowie die Richtung der chemischen Reaktion auflistet.

Betrachten Sie als Beispiel die Rostbildung. Wenn sich Rost bildet, reagiert das Metall Eisen mit Luftsauerstoff und bildet eine neue Verbindung, Eisenoxid (Rost). Diese chemische Reaktion kann durch die folgende unausgeglichene chemische Gleichung ausgedrückt werden, die entweder mit Worten oder unter Verwendung der chemischen Symbole für die Elemente geschrieben werden kann:

Eisen plus Sauerstoff ergibt Eisenoxid

Fe + O → FeO

Eine genauere Beschreibung einer chemischen Reaktion erfolgt durch Schreiben einer ausgeglichenen chemischen Gleichung. Eine ausgeglichene chemische Gleichung wird geschrieben, so dass die Anzahl der Atome jedes Elementtyps sowohl für die Produkte als auch für die Reaktanten gleich ist. Koeffizienten vor chemischen Spezies geben die Menge der Reaktanten an, während Indizes innerhalb einer Verbindung die Anzahl der Atome jedes Elements angeben. Ausgewogene chemische Gleichungen listen typischerweise den Materiezustand jedes Reaktanten auf (s für Feststoff, l für Flüssigkeit, g für Gas). Die ausgeglichene Gleichung für die chemische Reaktion der Rostbildung lautet also:

2 Fe (s) + O₂(g) → 2 FeO (s)

Beispiele für chemische Reaktionen

Es gibt Millionen chemischer Reaktionen! Hier sind einige Beispiele:

• Feuer (Verbrennung)
• Einen Kuchen backen
• Ein Ei kochen
• Backpulver und Essig mischen, um Salz und Kohlendioxidgas zu erzeugen

Chemische Reaktionen können auch nach allgemeinen Reaktionstypen eingeteilt werden. Es gibt mehr als einen Namen für jeden Reaktionstyp, was verwirrend sein kann, aber die Form der Gleichung sollte leicht zu erkennen sein:

• Synthesereaktion oder direkte Kombination: A + B → AB
• Analysereaktion oder Zersetzung: AB → A + B
• Einzelne Verschiebung oder Substitution: A + BC → AC + B
• Metathese oder Doppelverschiebung: AB + CD → AD + CB

Andere Arten von Reaktionen sind Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Verbrennung, Isomerisierung und Hydrolyse. Chemische Reaktionen sind überall.

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