Typy chemických reakcí

Syntetické reakce

Reakce, při které vzniká jeden produkt z více než jednoho substrátu , se nazývá syntézní reakce. Tyto reakce se také označují jako kombinované reakce. Chemická syntéza obvykle zahrnuje spojení jednoduchých látek za vzniku složitějšího produktu. Používají se k získání určitých chemických sloučenin, např. k získání chlorovodíku, je třeba provést syntézu pomocí plynného vodíku a plynného chloru . Příklady syntézních reakcí zahrnují rozpouštění kyselých nebo bazických oxidů ve vodě nebo syntézu oxidů z kyslíku a vhodného prvku. Polymerační a kondenzační reakce jsou specifické příklady syntézních reakcí.

Rozkladné reakce

Při rozkladných reakcích se chemické látky nebo prvky získávají z jedné chemické sloučeniny jejím rozkladem. Proto se těmto reakcím také říká průrazné reakce. Při tomto typu transformace se z jednoho substrátu získají dva nebo více produktů. Některé produkty rozkladné reakce mohou mít odlišné fyzikální skupenství, např. plynné, a velmi rychle opouštějí reakční prostředí, což může pozorovatele svést k domněnce, že vznikl pouze jeden produkt. Příklady rozkladných reakcí jsou rozklad uhličitanu hořečnatého, uhličitanu vápenatého nebo oxidu rtuťnatého.

Posunovací reakce

Vytěsňovací reakce zahrnují substráty, které spolu vzájemně interagují takovým způsobem, že výsledkem jsou produkty, které mají stejné kvalitativní složení, ale různé konfigurace vazeb mezi prvky. Dochází k jednoduchým vytěsňovacím reakcím, při nichž dochází k interakci jedné komplexní látky a jedné jednoduché látky, dochází k výměně a vznikají dva produkty – jedna nová komplexní látka a jedna nová jednoduchá látka. Existují také dvojité vytěsňovací reakce zahrnující dva substráty, oba komplexní. Výsledkem těchto reakcí jsou dva produkty, které jsou oba nové komplexní látky. Příklady vytěsňovacích reakcí zahrnují procesy mezi solemi (např. reakce chloridu železitého s fosforečnanem sodným), kyselinami a hydroxidy , tj. klasické neutralizační reakce (např. reakce kyseliny chlorovodíkové a hydroxidu sodného ) nebo kovy a kyselinami ( např. reakce zinku s kyselinou sírovou (VI) .

Redoxní reakce

Redoxní reakce jsou jinak známé jako oxidačně-redukční reakce. Oxidace je proces, během kterého jsou elektrony darovány ionty nebo atomy. Tím se zvyšuje oxidační stav chemického prvku. Naproti tomu při redukci přijímají ionty nebo atomy elektrony a jejich oxidační stav se snižuje. Pokud obě tyto reakce probíhají současně, označují se jako redoxní reakce a v souhrnu spočívají v přenosu elektronů mezi interagujícími molekulami. Stechiometrické koeficienty v takových reakcích jsou vyváženy na základě stanovených oxidačních stavů jednotlivých iontů a atomů zapojených do redoxní reakce. Chemické prvky, které v důsledku takové reakce podléhají oxidaci nebo redukci, tvoří dvojice oxidovaných a redukovaných forem. Pomocí redoxních reakcí lze zapsat například korozní procesy probíhající na povrchu kovů , rozpouštění kovů v kyselinách nebo syntézu sloučenin z čistých prvků.

Další klasifikační kritéria pro chemické reakce

Jak bylo uvedeno výše, chemické reakce se dělí na reakce syntézní, rozkladné, vytěsňovací a redoxní. Existují také další kritéria, která podrobněji charakterizují chemické procesy.

Heterogenní a homogenní reakce

Tato klasifikace bere v úvahu počet fází v reakčním systému. Reakce je považována za homogenní, když jsou substráty a produkty přítomny ve stejné fázi, např. plynné nebo kapalné. Heterogenní reakce probíhají na rozhraní různých fází (dvě a více).

Exotermické a endotermické reakce

Důležitým aspektem dané chemické reakce je její energetický efekt. Podle tohoto kritéria můžeme rozlišit reakce exotermické a endotermické . V případě prvního se v důsledku probíhajícího procesu uvolňuje energie ve formě tepla. U endotermických reakcí je tomu naopak – aby došlo k chemické reakci, musí být do systému dodána energie.

Reverzibilní a nevratné reakce

Chemická reakce je vratná nebo nevratná v závislosti na tom, zda může být dokončena. Nevratné reakce jsou reakce, při kterých se substráty zcela přemění na produkty. Typicky se jedná o procesy srážení nebo procesy, které produkují těkavý produkt, který opouští reakční prostředí. Při reverzibilních reakcích naopak substráty reagují za vzniku produktů a současně dochází k opačnému procesu, tj. rekonstituci substrátů z produktů. Po určité době se systém dostane do chemické rovnováhy.