دید کلی
یک واکنش شیمیایی شامل تجزیه ، ترکیب یا بازآرایی اتم‌هاست. برای انجام یک واکنش شیمیایی ، ابتدا پیوندهای شیمیایی بین اتم‌ها در مواد اولیه شکسته می‌شود. سپس پیوندهای دیگری برای به وجود آوردن فراورده های جدید تشکیل می‌شوند. به عبارتی ، در یک واکنش ، آرایش الکترونی اتم‌ها در مولکول‌ها تغییر می‌یابد و مواد جدیدی با خواص متفاوت از مواد اولیه تولید می‌شود.
البته باید توجه داشت که در جریان یک واکنش شیمیایی ، اتم‌ها نه بوجود می‌آیند و نه از بین می‌روند، فقط ساختار اتمهای تشکیل دهنده مولکول‌ها تغییر می‌یابد. صدها نوع واکنش شیمیایی وجود دارد ولی می‌توان آنها را در پنج نوع کلی زیر طبقه‌بندی نمود:
- واکنش سوختن
- واکنش تجزیه
- واکنش ترکیبی
- واکنش جابجایی یگانه
- واکنش جابجایی دوگانه
واکنش سوختن
واکنشی است که در طی آن یک ماده ، بسرعت با اکسیژن ترکیب و طی آن ، مقدار زیادی انرژی بصورت نور و گرما آزاد می‌شود. امروزه هنوز هم واکنش سوختن برای تولید انرژی استفاده می‌شود، زیرا سوخت‌های فسیلی ، اصلی‌ترین و ارزان‌ترین منبع تولید انرژی هستند. سوختن هیدروکربن‌ها و واکنش فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (بجز Be) و بعضی ترکیب‌های دیگر یا اکسیژن از نوع سوختن هستند و با آزاد کردن گرما و نور شدید همراهند.
گرما + اکسید فلز <----- (حرارت) اکسیژن + فلز
واکنش جابجایی یگانه
در واکنش جانشینی یگانه ، یک عنصر یا یون ، جایگزین عنصر یا یون دیگری در یک ترکیب می‌شود. برای مثال ، واکنش فلزهای قلیایی و قلیایی خاکی با آب که به تولید گاز هیدروژن می‌انجامد، از جمله واکنشهای جابجایی یگانه بشمار می‌آیند.
(2K(s) + 2H2O(l)→H2(g) + 2KOH (aq
واکنش جابجایی دوگانه
در این نوع واکنش ، جای دو عنصر در ترکیب با هم عوض می‌شود. واکنشهای رسوبی که در آنها مخلوط کردن محلول دو نمک به تشکیل یک نمک نامحلول می‌انجامد، از مهم‌ترین واکنش‌ها در این دسته است. واکنش اسیدها با بازها هم از این دسته واکنش‌هاست.
NaOH + HCl→H2O + NaCl
Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq)→ PbI2(s) + 2KNO3
واکنش تجزیه
واکنشی است که در آن ، یک ماده به مواد ساده‌تری تبدیل می‌شود. برای نمونه ، کربناتها و بی‌کربناتها بر اثر گرما تجزیه می‌شوند و گاز دی‌اکسید کربن آزاد می‌کنند.
(CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g
واکنش ترکیبی
واکنشی است که در آن ، چند ماده با هم ترکیب می‌شوند و یک یا چند فراورده تازه‌ای با ساختاری پیچیده‌تر تولید می‌کنند. در واقع ، از ترکیب چند ماده ، ترکیبی پیچیده‌تر از نظر نوع و تعداد اتمهای بیشتر نسبت به مواد اولیه تشکیل می‌شود. همانطور که قبلا گفته شد، در طی یک واکنش شیمیایی ، پیوندهای بین اتم‌ها در مواد اولیه شکسته می‌شود که این امر ، مستلزم صرف انرژی است و باید به طریقی تامین شود.
به حداقل انرژی لازم برای شروع یک واکنش شیمیایی انرژی فعالسازی گفته می‌شود. این انرژی فعالسازی از طریق دادن گرما ، تابش نور ، ایجاد جرقه ، تخلیه الکتریکی یا وارد کردن یک شوک ، مانند زدن ضربه یا افزایش ناگهانی فشار تامین می‌شود. با تامین انرژی فعالسازی ، مواد واکنش‌دهنده به کمپلکس فعال تبدیل می‌شوند و آن‌گاه ، فراورده ها از تجریه این کمپلکس فعال بدست می‌آیند.
در هنگام تشکیل فراورده ها از کمپلکس فعال ، انرزی آزاد می‌شود و حال اگر مقدار انرژی آزاد شده کمتر از انرژی فعالسازی باشد، واکنش گرماگیر خواهد بود و یا اگر مقدار انرژی آزاد شده هنگام تشکیل فراورده ها ، بیشتر از انرژی فعالسازی باشد، واکنش گرمازا یا گرماده خواهد بود. واکنشهای خود به خودی از نوع واکنشهای گرماده هستند که انرژی آزاد شده از واکنش ، انرژی فعالسازی مواد اولیه را تامین می‌کند و در نتیجه ، واکنش نیاز به تامین انرژی از محیط بیرون ندارد. ولی در واکنشهای گرماگیر ، حتما باید برای انجام واکنش ، انرژی به طریقی تامین شود. نمونه‌هایی از واکنشهای ترکیبی در زیر آمده است.
واکنش پلیمریزاسیون
واکنش پلیمر شدن (بسپارش) که طی آن ، درشت‌مولکولهایی به نام پلیمر (بسپار) از مولکول‌های منفرد بدست می‌آید از جمله واکنشهای ترکیبی هستند.
C2H4→(-C2H4-)n
واکنش فتوسنتز
در طی واکنش فتوسنتز ، مولکول‌های آب و کربن دی‌اکسید با هم ترکیب شده و مولکول‌های اکسیژن و قندها را تولید می‌کنند.
6CO2(g) + 6H2O(g) → C6H12O6(aq) + 6O2
واکنش تشکیل آب
H2(g) + 1/2 O2(g)→H2O
واکنش تشکیل آمونیاک
(3H2(g) + N2(g)→NH3(g
واکنش تولید کودهای نیتروژندار از آمونیاک
NH3(aq) + HNO3(aq)→NH4NO3
واکنش تهیه استرها از الکل‌ها و اسیدهای آلی
CH3COOH + (C2H5)OH →CH3COOC2H5 + H2Oکاری از محمد ورزشکارسوم تجربیزیر نظر دبیر شیمی
نوع واکنش
حالت کلی
مثال
سوختن
1) اکسید فلز →اکسیژن + فلزفعال( گ1و2 بجزBe)
2) اکسید نافلزی →اکسیژن +نافلز
3) آب + کربن دی اکسید→اکسیژن + هیدروکربن (سوختن كامل)
1) 4K+ O2→2K2O
2) S+O2→SO2
3) 2C2H6+7O2→4CO2+6H2O
ترکیب
1) هیدرو اکسید فلز → آب +اکسید فلز
2) اکسی اسید→ آب + اکسید نافلزی
3) اکسید فلز → اکسیژن + فلز
4) نمک آمونیوم → اسید+ آمونیاک
5) پلیمر→(مونومر) n
6) نمک → اکسید نافلز + اکسید فلز
1) Na2O+ H2O→ Na(OH)2
2) CO2+ H2O→H2CO3
3)2 Mg +O2→2MgO4) NH3+HCl→NH4Cl5) n(H2C=CH2) →(-CH2-CH2-)n
6) CuO+SO3→CuSO4
تجزیه
1) کربن دی اکسید + اکسید فلز → کربنات فلز
2)کربن دی اکسید + آب + کربنات فلز→هيدروژن کربنات فلز
3) اکسیژن + نیتریت فلز → نیترات فلز
4) اکسیژن + کلرید فلز → کلرات فلز
5) آب + نمک خشک → نمک آبدار
6)اکسیژن + فلز → اکسید فلز
1) CaCO3 → CaO + CO22) NaHCO3→ Na2CO3+ CO2+H2O3) 2 KNO3→2 KNO2+ O24) 2KClO3→ 2KCl+3O25) BaCl2,2H2O→BaCl2+ 2H2O6) 2HgO→ 2Hg + O2
جابجایی یگانه
1) گازهیدروژن + هیدرو اکسید فلز → آب + فلز(گ1و2 بجزBe )
2)گاز هیدروژن + نمک→ (هیدرو) اسید +فلز
3)محلول نمک فلز فعال + فلز ضعیف→محلول نمک فلز ضعیف +فلز قوی
4) هالوژن ضعیفتر+نمک هالوزن قوی → نمک هالوژن ضعیف +هالوژن قویتر
1) 2Na+2H2O→ 2NaOH+ H2
2)Mg+ 2HCl→ MgCl2+ H2
3) 2Al+3CuSO4→ Al2(SO4)3+3Cu
4) Cl2+ 2KBr→ KCl+Br2
جابجایی دو گانه
1) آب+ نمک → باز + اسید
2)نمک محلول +نمک کم محلول→ محلول نمک2+محلول نمک 1
3)آب + نمک→ اکسید فلز + اسید
4) آب + نمک → اکسید نافلز +باز
1) HCl+ KOH→ KCl+ H2O
2)AgNO3+NaCl→AgCl(S)+ NaNO3(aq)3)2HCl+K2O→ 2KCl+ H2O4)SO3+NaOH→Na2CO3+H2
