Was ist eine chemische Reaktion?

Chemische Reaktionen verstehen

Diese Chemiedemonstration ist ein Beispiel für eine Chemolumineszenzreaktion.

Diese Chemiedemonstration ist ein Beispiel für eine Chemolumineszenzreaktion. Chemolumineszenz entsteht, wenn eine chemische Reaktion Energie in Form von sichtbarem Licht freisetzt. Deglr6328, Creative Common-Lizenz





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

Definition der chemischen Reaktion

Einfach gesagt, a chemische Reaktion ist jede Umwandlung von einer Gruppe von Chemikalien in eine andere Gruppe.



Sind Ausgangs- und Endsubstanz gleich, kann es zu einer Veränderung, aber nicht zu einer chemischen Reaktion gekommen sein. Eine Reaktion beinhaltet eine Umordnung von Molekülen oder Ionen in eine andere Struktur. Vergleichen Sie dies mit a körperliche Veränderung , bei der das Aussehen verändert, 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 geteilt werden, um chemische Bindungen zu brechen und zu bilden. Sowohl bei körperlichen Veränderungen als auch bei Chemische Veränderungen (Reaktionen) ist die Anzahl der Atome jedes Elements vor und nach einem Prozess gleich. Bei einer physikalischen Veränderung behalten die Atome jedoch ihre gleiche Anordnung in Molekülen und Verbindungen bei. In einer chemischen Reaktion bilden die Atome neue Produkte, Moleküle und Verbindungen.

Anzeichen dafür, dass eine chemische Reaktion aufgetreten ist

Da Chemikalien mit bloßem Auge nicht auf molekularer Ebene betrachtet werden können, ist es hilfreich, Anzeichen zu kennen, die darauf hindeuten, dass eine Reaktion stattgefunden hat. Eine chemische Reaktion wird oft von einer Temperaturänderung, Blasen, Farbänderung und/oder Niederschlagsbildung begleitet.



Chemische Reaktionen und chemische Gleichungen

Die Atome und Moleküle, die interagieren, werden als die bezeichnet Reaktanten . Die durch die Reaktion erzeugten Atome und Moleküle werden genannt Produkte . Chemiker verwenden eine Kurzschreibweise namens a chemische Gleichung um die Reaktanten und die Produkte anzuzeigen. In dieser Notation sind die Reaktanten auf der linken Seite aufgelistet, die Produkte auf der rechten Seite und die Reaktanten und Produkte durch einen Pfeil getrennt zeigt an, in welche Richtung die Reaktion abläuft. Während viele chemische Gleichungen zeigen, dass Reaktanten Produkte bilden, läuft die chemische Reaktion in Wirklichkeit oft auch in die andere Richtung ab. Bei einer chemischen Reaktion und einer chemischen Gleichung entstehen keine neuen Atome oder gehen verloren ( Erhaltung der Masse ), aber chemische Bindungen können gebrochen und zwischen verschiedenen Atomen gebildet werden.

Chemische Gleichungen können entweder unausgeglichen oder ausgeglichen sein. Eine unausgeglichene chemische Gleichung berücksichtigt die Massenerhaltung nicht, ist aber oft 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 zu einer neuen Verbindung, Eisenoxid (Rost). Diese chemische Reaktion kann durch die folgende unausgeglichene chemische Gleichung ausgedrückt werden, die entweder mit Worten oder mit den chemischen Symbolen für die Elemente geschrieben werden kann:

Eisen plus Sauerstoff ergibt Eisenoxid



Fe + O → FeO

Eine genauere Beschreibung einer chemischen Reaktion wird durch gegeben Schreiben einer ausgewogenen chemischen Gleichung . Eine ausgewogene chemische Gleichung wird so geschrieben, dass die Anzahl der Atome jeder Art von Element sowohl für die Produkte als auch für die Reaktanten gleich ist. Koeffizienten vor chemischen Spezies geben die Mengen der Reaktanten an, während Indizes innerhalb einer Verbindung die Anzahl der Atome jedes Elements angeben. Ausgewogene chemische Gleichungen listen typischerweise den Aggregatzustand jedes Reaktanten auf (s für fest, l für flüssig, g für gasförmig). Die ausgeglichene Gleichung für die chemische Reaktion der Rostbildung lautet also:



2 Fe(s) + Ozwei(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 entsprechend kategorisiert werden allgemeine Arten von Reaktionen . Es gibt mehr als einen Namen für jede Art von Reaktion, 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
  • Einfache 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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