A kémiai reakciók során egy anyagból más anyagokat nyernek (nem tévesztendő össze a magreakciókkal, amelyek során az egyik kémiai elem a másikká alakul).
Bármely kémiai reakciót egy kémiai egyenlet ír le:
Reagensek → Reakciótermékek
A nyíl jelzi a reakció irányát.
Például:
Ebben a reakcióban a metán (CH 4) reakcióba lép oxigénnel (O 2), melynek eredményeként szén-dioxid (CO 2) és víz (H 2 O), pontosabban vízgőz képződik. Pontosan ez a reakció történik a konyhájában, amikor meggyújt egy gázégőt. Az egyenletet így kell értelmezni: egy molekula metángáz reagál két molekula oxigéngázzal, így egy molekula szén-dioxid és két molekula víz (gőz) keletkezik.
A kémiai reakció komponensei előtti számokat nevezzük reakció együtthatók.
A kémiai reakciók azok endoterm(energia elnyeléssel) és hőtermelő(energiafelszabadítással). A metán elégetése az exoterm reakció tipikus példája.
A kémiai reakcióknak többféle típusa van. A leggyakrabban:
- összetett reakciók;
- bomlási reakciók;
- egyszeri szubsztitúciós reakciók;
- kettős szubsztitúciós reakciók;
- oxidációs reakciók;
- redox reakciók.
Kapcsolódási reakciók
Egy összetett reakcióban legalább két elem alkot egy terméket:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- só képződése.
Figyelembe kell venni a vegyületreakciók egy lényeges árnyalatát: a reakció körülményeitől vagy a reakcióba lépő reagensek arányától függően különböző termékek származhatnak a reakcióból. Például normál szénégetési körülmények között szén-dioxid keletkezik:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Ha nincs elég oxigén, akkor halálos szén-monoxid képződik:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)
Bomlási reakciók
Ezek a reakciók lényegében ellentétesek a vegyület reakcióival. A bomlási reakció eredményeként az anyag két (3, 4...) egyszerűbb elemre (vegyületre) bomlik:
- 2H 2O (g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- vízbomlás
- 2H 2O 2 (g) → 2H2 (g) O + O 2 (g)- a hidrogén-peroxid bomlása
Egyszeri szubsztitúciós reakciók
Az egyszeri szubsztitúciós reakciók eredményeként az aktívabb elem helyettesíti a kevésbé aktív elemet a vegyületben:
Zn (t) + CuSO 4 (oldat) → ZnSO 4 (oldat) + Cu (t)
A réz-szulfát oldatban lévő cink kiszorítja a kevésbé aktív rezet, ami cink-szulfát oldatot eredményez.
A fémek aktivitási foka növekvő aktivitási sorrendben:
- A legaktívabbak az alkáli- és alkáliföldfémek.
A fenti reakció ionegyenlete a következő lesz:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
A CuSO 4 ionos kötés vízben oldva rézkationra (2+ töltés) és anion-szulfátra (2- töltés) bomlik. A szubsztitúciós reakció eredményeként cinkkation képződik (amelynek töltése megegyezik a rézkationéval: 2-). Vegyük észre, hogy a szulfát anion az egyenlet mindkét oldalán jelen van, azaz a matematika összes szabálya szerint redukálható. Az eredmény egy ion-molekula egyenlet:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Kettős helyettesítési reakciók
A kettős szubsztitúciós reakciókban már két elektron kicserélődik. Az ilyen reakciókat más néven cserereakciók. Ezek a reakciók oldatban mennek végbe, így keletkeznek:
- oldhatatlan szilárd anyag (kicsapási reakció);
- víz (semlegesítési reakciók).
Kicsapódási reakciók
Az ezüst-nitrát (só) oldatának nátrium-klorid-oldattal való összekeverésekor ezüst-klorid képződik:
Molekuláris egyenlet: KCl (oldat) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)
Ionos egyenlet: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Molekula-ion egyenlet: Cl - + Ag + → AgCl (t)
Ha a vegyület oldható, akkor ionos formában lesz oldatban. Ha a vegyület oldhatatlan, kicsapódik, szilárd anyagot képezve.
Semlegesítési reakciók
Ezek savak és bázisok közötti reakciók, amelyek eredményeként vízmolekulák képződnek.
Például a kénsav oldatának és a nátrium-hidroxid (lúg) oldatának összekeverésének reakciója:
Molekuláris egyenlet: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)
Ionos egyenlet: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)
Molekuláris-ionos egyenlet: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (g) vagy H + + OH - → H 2 O (g)
Oxidációs reakciók
Ezek az anyagok és a levegőben lévő gáz-halmazállapotú oxigén kölcsönhatásának reakciói, amelyek során általában nagy mennyiségű energia szabadul fel hő és fény formájában. Tipikus oxidációs reakció az égés. Az oldal legelején a metán és az oxigén kölcsönhatásának reakciója látható:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
A metán szénhidrogénekre utal (szén és hidrogén vegyületei). Amikor egy szénhidrogén oxigénnel reagál, sok hőenergia szabadul fel.
Redox reakciók
Ezek olyan reakciók, amelyek során a reaktánsok atomjai között elektroncsere történik. A fent tárgyalt reakciók egyben redox reakciók is:
- 2Na + Cl 2 → 2NaCl - vegyület reakció
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oxidációs reakció
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - egyszeres szubsztitúciós reakció
A legrészletesebb redoxreakciókat, számos példával az egyenletek elektronegyensúly módszerrel és félreakciós módszerrel történő megoldására a fejezetben ismertetjük.
2. számú eltolás.
Fedezd fel 2. fejezet "A földi élet eredete"„tankönyv 30-80. old. Általános biológia. 10. évfolyam „szerző stb.
I. Válaszoljon írásban a következő kérdésekre:
1. Mik az élet alapjai és lényege az ókori görög filozófusok szerint?
2. Mit jelentenek F. Redi kísérletei?
3. Ismertesse L. Pasteur kísérleteit, amelyek bebizonyították, hogy modern körülmények között lehetetlen a spontán életgeneráció!
4. Mik az élet örökkévalóságára vonatkozó elméletek?
5. Milyen materialista elméleteket ismer az élet keletkezésére vonatkozóan?
Mik azok a magfúziós reakciók? Adj rá példákat.
6. Hogyan jönnek létre a Kant-Laplace hipotézisnek megfelelően csillagrendszerek gáz-por anyagból?
7. Van-e különbség az azonos csillagrendszer bolygóinak kémiai összetételében?
8. Sorolja fel a kozmikus és planetáris előfeltételeket az élet abiogén módon történő megjelenéséhez bolygónkon!
9. Mi a jelentősége az elsődleges atmoszféra redukáló jellegének a szervetlen anyagokból szerves molekulák kialakulásában a Földön?
10. Ismertesse S. Miller és P. Urey kísérleteinek berendezését és módszertanát!
11. Mi az a koacerváció, koacerváció?
12. Milyen modellrendszerekkel demonstrálható a koacervátum cseppek kialakulása az oldatban?
13. Milyen lehetőségek voltak az elsődleges óceán vizeiben a szerves anyag alacsony koncentrációjának leküzdésére?
14. Milyen előnyökkel jár a szerves molekulák kölcsönhatása magas anyagkoncentrációjú területeken?
15. Hogyan oszlanak el a hidrofil és hidrofób tulajdonságokkal rendelkező szerves molekulák az elsődleges óceán vizeiben?
16. Nevezze meg az oldat nagy és alacsony molekulakoncentrációjú fázisokra való szétválasztásának elvét! ?
17. Mik azok a koacervát cseppek?
18. Hogyan történik a koacervátumok kiválasztása az "elsődleges húslevesben"?
19. Mi a lényege az eukarióták szimbiogenezis útján történő megjelenésére vonatkozó hipotézisnek?
20. Milyen módon kapták az első eukarióta sejtek az életfolyamatokhoz szükséges energiát?
21. Mely szervezetekben jelent meg először a szexuális folyamat az evolúció folyamatában?
22. Ismertesse a többsejtű élőlények megjelenésére vonatkozó hipotézis lényegét?
23. Határozza meg a következő fogalmakat: protobionták, biológiai katalizátorok, genetikai kód, önszaporodás, prokarióták, fotoszintézis, ivaros folyamat, eukarióták.
Tesztelje tudását a témában:
Az élet keletkezése és a szerves világ kialakulása
1. A biogenezis hívei azzal érvelnek
Minden élőlény – az életből
Minden élőlényt Isten teremtett
Minden élőlény - a nem élőtől
Az Univerzumból a Földre hozott élő szervezetek
2. Az abiogenezis támogatói azt állítják, hogy minden élőlény
Az élettelenből származik
Életből fakad
· Isten teremtette
A világűrből hozták be
3. L. Pasteur kísérletei hosszúkás nyakú lombikokkal
Bebizonyította az abiogenezis álláspontjának következetlenségét
Megerősítette az abiogenezis álláspontját
Megerősítette a biogenezis álláspontját
Bebizonyította a biogenezis helyzetének következetlenségét
4. Bizonyíték arra, hogy az élet nem spontán keletkezik
L. Pasteur
A. Van Leeuwenhoek
Arisztotelész
5. Arisztotelész ezt hitte
Élni csak az életből
Az élet a négy elemből fakad
Az élő az élettelenből származik
Az élő származhat az élettelenből, ha van "aktív princípiuma"
6. Hipotézis
Erősíti a biogenezis támogatóinak pozícióját
Erősíti az abiogenezis támogatóinak pozícióját
Hangsúlyozza a biogenezis helyzetének kudarcát
Hangsúlyozza az abiogenezis pozíciójának kudarcát
7. A hipotézis szerint a koacervátumok az elsők
· Szervezetek
A molekulák "szerveződése".
Fehérje komplexek
Szervetlen anyagok felhalmozódása
8. A kémiai evolúció szakaszában
Baktériumok
Protobiontok
Biopolimerek
Alacsony molekulatömegű szerves vegyületek
9. A biológiai evolúció szakaszában
Biopolimerek
· Szervezetek
kis molekulatömegű szerves anyagok
Szervetlen anyagok
1. A modern elképzelések szerint az élet a Földön ennek eredményeként alakult ki
· Kémiai evolúció
Biológiai evolúció
Kémiai, majd biológiai evolúció
· Kémiai és biológiai evolúció
Biológiai, majd kémiai evolúció
10. Az első élőlények, amelyek megjelentek a Földön, ettek
Autotrófok
Heterotrófok
Szaprofiták
11. Az autotrófok megjelenése következtében a Föld légkörében
Megnövekedett oxigénmennyiség
Csökkent oxigénmennyiség
Megnövekedett szén-dioxid mennyiség
Megjelent az ózon képernyő
12. A szerves vegyületek mennyisége az ősóceánban csökkent
Az autotrófok számának növekedése
A heterotrófok számának növekedése
Az autotrófok számának csökkentése
A heterotrófok számának csökkentése
13. Az oxigén felhalmozódása a légkörben annak köszönhető
Az ózonréteg megjelenése
Fotoszintézis
erjesztés
Anyagok keringése a természetben
14. A fotoszintézis folyamata oda vezetett
Nagy mennyiségű oxigén képződése
Az ózonréteg megjelenése
A többsejtűség megjelenése
Az ivaros szaporodás megjelenése
15. Ellenőrizze a helyes állításokat:
Heterotrófok - olyan szervezetek, amelyek képesek önállóan szintetizálni szerves anyagokat szervetlen anyagokból
Az első élőlények a Földön heterotrófok voltak
Cianobaktériumok - az első fotoszintetikus szervezetek
A fotoszintézis mechanizmusa fokozatosan alakult ki
16. Szerves vegyületek hasítása anoxikus körülmények között:
erjesztés
Fotoszintézis
· Oxidáció
Bioszintézis
17. Az autotrófok megjelenésével a Földön:
Visszafordíthatatlan változások kezdődtek az élet létfeltételeiben
A légkörben nagy mennyiségű oxigén keletkezett
A napenergia felhalmozódott a szerves anyagok kémiai kötéseiben
Minden heterotróf eltűnt
18. Az ember ben jelent meg a földön
Proterozoikum korszak
Mezozoikum korszak
kainozoikus korszak
Proterozoikum
mezozoikum
Paleozoikus
cenozoikum
20. A proterozoikum legnagyobb eseményeit tekintik
Az eukarióták megjelenése
Virágos növények megjelenése
Az első akkordák megjelenése
21. A talajképződés folyamata a Földön annak volt köszönhető
A víz körforgása a természetben
A litoszféra felső rétegének élőlények általi megtelepedése
Az élőlények halála
Kemény kőzetek pusztulása homok és agyag képződésével
22. széles körben elterjedtek Archaeában.
Hüllők és páfrányok
Baktériumok és cianobaktériumok
23. Növények, állatok és gombák szálltak meg
Proterozoikum
Paleozoikus
mezozoikum
24. Proterozoikum korszak
Emlősök és rovarok
Algák és koelenterátumok
Az első szárazföldi növények
A hüllők dominanciája
Az atomokról és a kémiai elemekről
A természetben nincs más
se itt, se ott, a világűr mélyén:
mindent - a kis homokszemektől a bolygókig -
elemekből áll egyetlen.
S. P. Shchipachev: Mengyelejev olvasása.
A kémiában a kifejezéseken kívül "atom"és "molekula" fogalmát gyakran használják "elem". Mi a közös és miben különböznek ezek a fogalmak?
Kémiai elem – azonos típusú atomok . Így például minden hidrogénatom a hidrogén elem; minden oxigén- és higanyatom az oxigén, illetve a higany eleme.
Jelenleg több mint 107 típusú atom, azaz több mint 107 kémiai elem ismert. Különbséget kell tenni a „kémiai elem”, az „atom” és az „egyszerű anyag” fogalmai között.
Egyszerű és összetett anyagok
Az elemi összetétel szerint megkülönböztetik őket egyszerű anyagok, amely egy elem atomjaiból áll (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au), és összetett anyagok, különböző elemek (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4) atomjaiból áll.
Jelenleg 115 kémiai elem ismeretes, amelyek mintegy 500 egyszerű anyagot alkotnak.
A natív arany egyszerű anyag.
Egy elemnek azt a képességét, hogy különféle egyszerű anyagok formájában létezzen, amelyek tulajdonságaikban különböznek egymástól allotrópia.Például az oxigén O elemnek két allotróp formája van - dioxigén O 2 és ózon O 3, a molekulákban eltérő számú atommal.
A szén C elem allotróp formái - a gyémánt és a grafit - kristályaik szerkezetében különböznek.Az allotrópiának más okai is vannak.
kémiai vegyületek például higany(II)-oxid HgO (egyszerű anyagok - higany Hg és oxigén O 2 - atomjainak kombinálásával nyert), nátrium-bromid (egyszerű anyagok atomjainak - nátrium Na és bróm Br 2 - kombinálásával nyerhető).
Tehát foglaljuk össze a fentieket. Az anyag molekuláinak két típusa van:
1. Egyszerű Az ilyen anyagok molekulái azonos típusú atomokból állnak. Kémiai reakciókban nem bomlanak le több egyszerűbb anyag képződésével.
2. Összetett- Az ilyen anyagok molekulái különböző típusú atomokból állnak. Kémiai reakciókban lebomlanak egyszerűbb anyagokká.
A különbség a "kémiai elem" és az "egyszerű anyag" fogalma között
Fogalmak megkülönböztetése "kémiai elem"és "egyszerű anyag" egyszerű és összetett anyagok tulajdonságainak összehasonlításakor. Például egy egyszerű anyag oxigén- a légzéshez szükséges színtelen, az égést elősegítő gáz. Egy egyszerű anyag oxigén legkisebb részecskéje egy molekula, amely két atomból áll. Az oxigén a szén-monoxid (szén-monoxid) és a víz összetételében is szerepel. A víz és a szén-monoxid összetétele azonban kémiailag kötött oxigént tartalmaz, amely nem rendelkezik egyszerű anyag tulajdonságaival, különösen nem használható légzésre. A halak például nem kémiailag kötött oxigént lélegeznek be, ami a vízmolekula része, hanem szabadon, benne oldva. Ezért, amikor bármilyen kémiai vegyület összetételéről van szó, meg kell érteni, hogy ezek a vegyületek nem egyszerű anyagokat tartalmaznak, hanem bizonyos típusú atomokat, vagyis a megfelelő elemeket.
Az összetett anyagok lebontásakor az atomok szabad állapotban felszabadulhatnak, és egyszerű anyagokká egyesülhetnek. Az egyszerű anyagok egy elem atomjaiból állnak. A „kémiai elem” és az „egyszerű anyag” fogalmak közötti különbséget az is megerősíti, hogy egy és ugyanazon elem több egyszerű anyagot is alkothat. Például az oxigén elem atomjai kétatomos oxigénmolekulákat és háromatomos ózonmolekulákat képezhetnek. Az oxigén és az ózon teljesen különböző egyszerű anyagok. Ez magyarázza azt a tényt, hogy sokkal egyszerűbb anyagok ismertek, mint kémiai elemek.
A "kémiai elem" fogalmát használva az egyszerű és összetett anyagok alábbi definícióját adhatjuk:
Az egyszerű anyagok olyan anyagok, amelyek egyetlen kémiai elem atomjaiból állnak.
Azokat az anyagokat, amelyek különböző kémiai elemek atomjaiból állnak, komplexnek nevezzük.
A "keverék" és a "kémiai vegyület" fogalma közötti különbség
A vegyületeket gyakran nevezik kémiai vegyületek.
Próbálj meg válaszolni a kérdésekre:
1. Mi a különbség a keverék összetételében a kémiai vegyületektől?
2. Hasonlítsa össze a keverékek és kémiai vegyületek tulajdonságait?
3. Milyen módon osztható fel egy keverék és egy kémiai vegyület alkotóelemekre?
4. Meg lehet-e ítélni külső jelek alapján a keverék és a kémiai vegyület képződését?
Keverékek és vegyszerek összehasonlító jellemzői
|
Kérdések a keverékek kémiai vegyületekkel való összehasonlításához |
Térképezés |
|
|
Keverékek |
Kémiai vegyületek |
|
|
Miben különböznek a keverékek összetételükben a kémiai vegyületektől? |
Az anyagok bármilyen arányban keverhetők, pl. a keverékek összetétele változó |
A kémiai vegyületek összetétele állandó. |
|
Hasonlítsa össze a keverékek és kémiai vegyületek tulajdonságait? |
A keverékekben lévő anyagok megőrzik tulajdonságaikat |
A vegyületeket alkotó anyagok nem tartják meg tulajdonságaikat, mivel eltérő tulajdonságú kémiai vegyületek keletkeznek. |
|
Hogyan választható szét egy keverék és egy kémiai vegyület alkotóelemeire? |
Az anyagok fizikai úton szétválaszthatók |
A kémiai vegyületek csak kémiai reakciókkal bomlanak le |
|
Meg lehet-e ítélni külső jelek alapján a keverék és a kémiai vegyület képződését? |
A mechanikus keverést nem kíséri hőkibocsátás vagy egyéb kémiai reakciók jelei |
A kémiai vegyület képződését a kémiai reakciók jelei alapján lehet megítélni |
Javítási feladatok
I. Munka a gépekkel
II. Oldja meg a feladatot
NaCl, H 2 SO 4, K, S 8, CO 2, O 3, H 3 PO 4, N 2, Fe.
Minden esetben indokolja választását.
III. Válaszolj a kérdésekre
№1
Hány egyszerű anyag van felírva egy képletsorozatba:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.
№2
Mindkét anyag összetett:
A) C (szén) és S (kén);
B) CO 2 (szén-dioxid) és H 2 O (víz);
B) Fe (vas) és CH4 (metán);
D) H 2 SO 4 (kénsav) és H 2 (hidrogén).
№3
Válassza ki a helyes állítást:
Az egyszerű anyagok azonos típusú atomokból állnak.
A) igaz
B) Hamis
№4
A keverékekre jellemző
A) állandó összetételűek;
B) A „keverékben” lévő anyagok nem őrzik meg egyedi tulajdonságaikat;
C) A „keverékekben” lévő anyagok fizikai tulajdonságok alapján elválaszthatók;
D) A "keverékekben" lévő anyagok kémiai reakcióval elválaszthatók.
№5
A „kémiai vegyületekre” a következő jellemző:
A) Változó összetétel;
B) A „kémiai vegyület” összetételében lévő anyagok fizikai úton elválaszthatók;
C) A kémiai vegyület képződése a kémiai reakciók jelei alapján ítélhető meg;
D) állandó összetétel.
№6
Milyen esetben van szó mirigy hogy szólna kémiai elem?
A) A vas egy fém, amelyet mágnes vonz;
B) A vas a rozsda összetételének része;
C) A vas fémes fényű;
D) A vas-szulfid egy vasatomot tartalmaz.
№7
Milyen esetben van szó oxigénről, mint egyszerű anyagról?
A) Az oxigén olyan gáz, amely támogatja a légzést és az égést;
B) A halak vízben oldott oxigént lélegeznek be;
C) Az oxigénatom a vízmolekula része;
D) Oxigén van jelen a levegőben.
Az életben különféle testek és tárgyak vesznek körül bennünket. Például beltérben ez egy ablak, egy ajtó, egy asztal, egy villanykörte, egy csésze, az utcán - egy autó, egy közlekedési lámpa, aszfalt. Bármely test vagy tárgy anyagból áll. Ez a cikk azt tárgyalja, hogy mi is az anyag.
Mi a kémia?
A víz alapvető oldószer és stabilizátor. Erős hőkapacitással és hővezető képességgel rendelkezik. A vízi környezet kedvező az alapvető kémiai reakciók lezajlásához. Átlátszó és gyakorlatilag nyomásálló.
Mi a különbség a szervetlen és a szerves anyagok között?
E két anyagcsoport között nincs különösebben erős külső különbség. A fő különbség a szerkezetben rejlik, ahol a szervetlen anyagok nem molekuláris szerkezetűek, a szerves anyagok pedig molekuláris szerkezetűek.
A szervetlen anyagok nem molekuláris szerkezetűek, ezért magas olvadáspont és forráspont jellemzi őket. Nem tartalmaznak szenet. Ide tartoznak a nemesgázok (neon, argon), fémek (kalcium, kalcium, nátrium), amfoter anyagok (vas, alumínium) és nemfémek (szilícium), hidroxidok, bináris vegyületek, sók.
Molekulaszerkezetű szerves anyagok. Meglehetősen alacsony olvadáspontjuk van, és hevítés hatására gyorsan lebomlanak. Többnyire szénből áll. Kivételek: karbidok, karbonátok, szén-oxidok és cianidok. A szén nagyszámú összetett vegyület képződését teszi lehetővé (a természetben több mint 10 millió ismert).
Osztályaik többsége biológiai eredetű (szénhidrátok, fehérjék, lipidek, nukleinsavak). Ezek a vegyületek közé tartozik a nitrogén, a hidrogén, az oxigén, a foszfor és a kén.
Ahhoz, hogy megértsük, mi az anyag, el kell képzelnünk, milyen szerepet játszik az életünkben. Más anyagokkal kölcsönhatásba lépve újakat képez. Nélkülük a környező világ létfontosságú tevékenysége elválaszthatatlan és elképzelhetetlen. Minden tárgy bizonyos anyagokból áll, ezért fontos szerepet töltenek be életünkben.
A természet dinamikusan fejlődik, az élő és inert anyag folyamatosan átalakulási folyamatokon megy keresztül. A legfontosabb átalakulások azok, amelyek befolyásolják az anyag összetételét. A kőzetképződés, a kémiai erózió, a bolygó születése vagy az emlősök légzése mind megfigyelhető folyamatok, amelyek más anyagok változásával járnak. Különbségeik ellenére mindegyikben van valami közös: a molekuláris szintű változások.
- A kémiai reakciók során az elemek nem veszítik el azonosságukat. Ezekben a reakciókban csak az atomok külső héjának elektronjai vesznek részt, míg az atommagok változatlanok maradnak.
- Egy elem reakcióképessége a kémiai reakcióban az elem oxidációs fokától függ. A közönséges kémiai reakciókban Ra és Ra 2+ teljesen eltérően viselkedik.
- Egy elem különböző izotópjai közel azonos kémiai reakciókészséggel rendelkeznek.
- A kémiai reakció sebessége nagymértékben függ a hőmérséklettől és a nyomástól.
- A kémiai reakció visszafordítható.
- A kémiai reakciókat viszonylag kis energiaváltozások kísérik.
Nukleáris reakciók
- A magreakciók során az atommagok megváltoznak, és ennek eredményeként új elemek keletkeznek.
- Egy elem reaktivitása a magreakcióra gyakorlatilag független az elem oxidációs fokától. Például a Ka C2-ben lévő Ra vagy Ra 2+ ionok hasonlóan viselkednek a magreakciókban.
- A magreakciókban az izotópok egészen másként viselkednek. Például az U-235 halkan és könnyen osztódik, de az U-238 nem.
- A magreakció sebessége nem függ a hőmérséklettől és a nyomástól.
- A nukleáris reakciót nem lehet visszavonni.
- A nukleáris reakciókat nagy energiaváltozások kísérik.
Különbség a kémiai és az atomenergia között
- Potenciális energia, amely kötések kialakulásakor elsősorban hővé és fénnyel alakítható át.
- Minél erősebb a kötés, annál nagyobb az átalakított kémiai energia.
- Az atomenergia nem kapcsolódik kémiai kötések kialakulásához (amelyek az elektronok kölcsönhatásából származnak)
- Más formákká alakítható, ha az atommag megváltozik.
A nukleáris változás mindhárom fő folyamatban megtörténik:
- Nukleáris maghasadás
- Két atommag összekapcsolása új atommagot képez.
- Nagy energiájú elektromágneses sugárzás (gamma-sugárzás) felszabadulása, amely ugyanannak az atommagnak a stabilabb változatát hozza létre.
Energiaátalakítás összehasonlítása
A kémiai robbanás során felszabaduló (vagy átalakult) kémiai energia mennyisége:
- 5 kJ minden gramm TNT-re
- A kibocsátott atombombában lévő nukleáris energia mennyisége: 100 millió kJ minden gramm urán vagy plutónium
Az egyik fő különbség a nukleáris és kémiai reakciók között azzal kapcsolatos, hogy a reakció hogyan megy végbe az atomban. Míg az atommagban magreakció megy végbe, addig az atomban lévő elektronok felelősek a lezajló kémiai reakcióért.
A kémiai reakciók a következők:
- Átigazolások
- Veszteség
- Nyereség
- Elektronok szétválasztása
Az atomelmélet szerint az anyagot az átrendeződés eredményeként magyarázzák új molekulákká. A kémiai reakciókban részt vevő anyagokat és képződésük arányát a megfelelő kémiai egyenletek fejezik ki, amelyek a különféle típusú kémiai számítások elvégzésének alapját képezik.
A magreakciók felelősek az atommag bomlásáért, és semmi közük az elektronokhoz. Amikor az atommag elbomlik, egy másik atomhoz kerülhet a neutronok vagy protonok elvesztése miatt. A magreakció során a protonok és a neutronok kölcsönhatásba lépnek az atommag belsejében. A kémiai reakciókban az elektronok az atommagon kívül reagálnak.
Bármilyen hasadás vagy fúzió nevezhető magreakció eredményének. Egy proton vagy neutron hatására új elem jön létre. Egy kémiai reakció eredményeként egy anyag egy vagy több anyaggá változik az elektronok hatására. Egy proton vagy neutron hatására új elem jön létre.
Az energiát összehasonlítva a kémiai reakció csak kis energiaváltozással jár, míg a nukleáris reakció nagyon nagy energiaváltozással jár. A magreakció során az energia nagyságrendi változása 10^8 kJ. Kémiai reakciókban 10-10^3 kJ/mol.
Míg egyes elemek a magban másokká alakulnak, az atomok száma a vegyi anyagban változatlan marad. A magreakcióban az izotópok eltérően reagálnak. De egy kémiai reakció eredményeként az izotópok is reagálnak.
Bár a nukleáris reakció nem függ kémiai vegyületektől, a kémiai reakció nagymértékben függ a kémiai vegyületektől.
Összegzés
- Az atommagban magreakció megy végbe, az atomban lévő elektronok felelősek a kémiai vegyületekért.
- A kémiai reakciók magukban foglalják az elektronok átvitelét, elvesztését, erősítését és elválasztását anélkül, hogy az atommagot bevonnák a folyamatba. A nukleáris reakciók magukban foglalják az atommag bomlását, és semmi közük az elektronokhoz.
- A magreakció során a protonok és a neutronok az atommagban, a kémiai reakciókban az elektronok az atommagon kívül lépnek kölcsönhatásba.
- Az energiák összehasonlításakor a kémiai reakció csak kis energiaváltozást használ, míg a nukleáris reakció nagyon nagy energiaváltozást.
Betöltés...