Kémiai reakciók

Kezdjük a kémiai reakció fogalmával. Reakciókra akkor kerül sor, amikor két vagy több molekula kölcsönhatásba lép egymással, és a molekulák megváltoznak. Az atomok közötti kötések felszakadnak és új molekulák keletkeznek. Ennyi az egész. Milyen molekulák ezek? Hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással? Mi történik? A lehetőségek végtelenek.
Amikor a kémiai reakciókat próbálod megérteni, képzeld el, hogy az atomokkal dolgozol. Képzeld el, hogy az építőelemek ott vannak előtted az asztalon. Néha használjuk a kémiai játékainkat, hogy segítsünk elképzelni az atomok mozgását. Be- és kihúzzuk a kis csatlakozókat, amelyek a kémiai kötéseket jelképezik. Van néhány kulcsfontosságú dolog, amit tudnod kell a kémiai reakciókról:
1. Kémiai változásnak kell bekövetkeznie. Egy molekulából indulunk ki, és egy másik molekulává alakítjuk. Kémiai kötések jönnek létre vagy szakadnak meg, hogy egy új molekula jöjjön létre. A kémiai reakció egyik példája az acél kukák rozsdásodása. Ez a rozsdásodás azért történik, mert a fémben lévő vas (Fe) egyesül a légkörben lévő oxigénnel (O2). Kémiai kötések jönnek létre és bomlanak le, hogy végül vasoxid (Fe2O3) jöjjön létre.
Amikor egy hűtőszekrény vagy légkondicionáló berendezés lehűti a levegőt, a levegőmolekulákban nem játszódik le reakció. A hőmérséklet változása fizikai változás. Amikor megolvasztunk egy jégkockát, az egy fizikai változás. Amikor fehérítőt teszel a mosógépbe, hogy megtisztítsd a ruháidat, kémiai változás bontja fel a foltok molekuláit.
2. Egy reakcióban egyetlen elem atomjai, ionjai, vegyületei vagy molekulái is részt vehetnek. Nem szabad elfelejtened, hogy kémiai reakció történhet bármivel, csak addig, amíg kémiai változás következik be. Ha tiszta hidrogéngázt (H2) és tiszta oxigéngázt teszel egy helyiségbe, akkor ezek reakcióban részt vehetnek, és víz (H2O) keletkezik belőlük. Ez azonban nagyon-nagyon kis mennyiségben fog megtörténni. Ha szikrát adnánk hozzá, akkor ezek a gázok heves kémiai reakcióba lépnének, ami hatalmas robbanást eredményezne (exoterm). Egy másik kémiai reakcióban ezüstionok (Ag+) is részt vehetnek. Ha egy ezüstionokat tartalmazó oldatot összekeverünk egy kloridionokat (Cl-) tartalmazó oldattal, ezüstklorid (AgCl) csapadék képződik, és kiesik az oldatból.
3. Az egyes reakciók gyakran egy nagyobb reakciósorozat részeként játszódnak le. Amikor egy növény cukrokat állít elő, akár tucatnyi kémiai reakció is végbemehet, hogy a Calvin-cikluson végigmenjen, és végül glükóz (C6H12O6) molekulákat hozzon létre (szintetizáljon). A korábban használt rozsdásodási példa csak a kémiai reakció eredeti reaktánsait és végtermékeit mutatta meg. Számos köztes reakció volt, ahol kémiai kötések jöttek létre és semmisültek meg. Az ezüst-klorid példa csak az ionokra koncentrált. A valóságban a két oldat akkor jött létre, amikor két só disszociált (ionokra vált szét) a vízben.