Химические реакции

Химические реакции

Хими́ческие реа́кции, превращения одних химических веществ (реагентов) в другие, отличающиеся от исходных по химическому составу или строению (продукты реакции). При химических реакциях не изменяется общее число и природа в реагирующей системе. При этом одни разрушаются и возникают другие. Поведение веществ в химических реакциях при заданных внешних условиях характеризует химические свойства веществ (). Известны химические реакции: ; ; , протекающие в ; гетерофазные, происходящие на границе раздела фаз (). Подавляющее большинство известных химических реакций протекает в растворах при условиях, близких к нормальным, или при умеренном повышении или понижении температуры.

Химические реакции записывают с помощью , которые демонстрируют количественные соотношения между реагентами и продуктами и выражают . Примеры записи с помощью уравнений химических реакций: 3H2+N2=2NH33H_{2} + N_{2} = 2N H_{3} ( в газовой фазе), Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SAl_{2}S_{3} + 6H_{2}O = 2Al(OH)_{3}+3H_{2}S ( в их водном растворе), MgO+Al2O3=MgAl2O4MgO + Al_{2}O_{3} = MgAl_{2}O_{4} (твердофазный процесс получения ). В расчётах химических реакций используется понятие .

Протекание химических реакций регулируется и факторами. Первый определяет глубину и направление превращения, второй – его скорость. При этом среди химических реакций обнаруживаются . Важнейшая особенность обратимых реакций – . Кроме того, химические реакции подразделяются на барьерные и безбарьерные. Основным модельным представлением для барьерных реакций является химической реакции. Исключительно важно уметь управлять величиной энергетического барьера реакции, для чего, в частности, используется . Также химические реакции различаются по – экзотермические и эндотермические.

В конденсированных фазах реакции обычно начинаются в отдельных точках (например, в твёрдых фазах на границе ) и затем захватывают весь объём. При этом в различных точках этих фаз реагирующие вещества могут находиться в разных состояниях и обладать разной реакционной способностью. В результате реакции могут идти одновременно по нескольким направлениям и давать разные продукты.

При детальном изучении химических реакций используются представления об их механизмах как совокупности составляющих элементарных процессов. В результате химические реакции подразделяются на простые (элементарные) и . В ходе этих элементарных процессов возникают короткоживущие : заряженные или незаряженные, или . Нередко такие частицы имеют очень высокую энергию.

Классификация химических реакций многообразна. В каждом самостоятельном разделе существует своя, часто очень детализированная и многоуровневая классификация, обеспечивающая углублённое понимание сути конкретных химических процессов и помогающая найти пути управления химических реакций. Применяются, например, классификации по способу разрыва химической связи в молекуле – и ; по типу превращения реагентов – , , ; по природе , которая появляется или исчезает в результате реакции, – , и т. д.; по характеру изменения структуры исходной молекулы – , . Применяются такие классификационные названия, как , , , , и многие другие.

расчёты во многих случаях позволяют без привлечения экспериментальных данных определить конкретной химической реакции, предсказать и выявить .

Все современные химические производства основаны на осуществлении конкретных химических реакций. Условия проведения химических реакций в промышленности часто бывают очень жёсткими (см., например, ).

Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2015.
  • Научные термины в общей химии