你总是会遇到化学反应。火、呼吸和烹饪都涉及化学反应。然而,你知道化学反应到底是什么吗?这是问题的答案。
简单地说,化学反应是从一组化学物质到另一组化学物质的任何转化。
如果起始物质和终止物质相同,则可能发生了变化,但不是化学反应。反应涉及分子或离子重新排列成不同的结构。这与物理变化形成对比,物理变化改变了外观,但分子结构没有改变,或者核反应改变了原子核的成分。在化学反应中,原子核未被触及,但电子可能被转移或共享,从而断裂并形成化学键。在物理变化和化学变化(反应)中,每种元素的原子数在过程发生前后都是相同的。然而,在物理变化中,原子在分子和化合物中保持相同的排列。在化学反应中,原子形成新的产物、分子和化合物。
因为你们不能用肉眼在分子水平上观察化学物质,所以了解反应发生的迹象是很有帮助的。化学反应通常伴随着温度变化、气泡、颜色变化和/或沉淀形成。
相互作用的原子和分子称为反应物。反应产生的原子和分子称为产物。化学家使用一种称为化学方程式的简写符号来表示反应物和产物。在该符号中,反应物列在左侧,产物列在右侧,反应物和产物用箭头分开,箭头显示反应进行的方向。虽然许多化学方程式显示反应物形成产物,但实际上,化学反应通常也朝着另一个方向进行。在化学反应和化学方程式中,不会产生或丢失新原子(质量守恒),但不同原子之间可能会断裂并形成化学键。
化学方程式可以是不平衡的,也可以是平衡的。一个不平衡的化学方程式不能解释质量守恒,但它通常是一个很好的起点,因为它列出了产物和反应物以及化学反应的方向。
作为一个例子,考虑生锈形成。当铁锈形成时,金属铁与空气中的氧气发生反应,形成一种新的化合物,氧化铁(锈)。该化学反应可用以下不平衡化学方程式表示,该方程式可使用文字或元素的化学符号书写:
铁加氧生成氧化铁
铁+氧→ 氧化铁
写一个平衡的化学方程式可以更准确地描述化学反应。写一个平衡的化学方程式,这样每种元素的原子数对于产物和反应物都是相同的。化学物质前面的系数表示反应物的数量,而化合物中的下标表示每个元素的原子数。平衡化学方程式通常列出每个反应物的物质状态(s表示固体,l表示液体,g表示气体)。因此,锈蚀形成化学反应的平衡方程式为:
2 Fe(s)+O2(g)→ 二铁氧体(s)
有数以百万计的化学反应!以下是一些例子:
化学反应也可以根据反应的一般类型进行分类。每种类型的反应都有不止一个名称,因此可能会令人困惑,但方程式的形式应该很容易识别:
其他类型的反应有氧化还原反应、酸碱反应、燃烧、异构化和水解。化学反应无处不在。
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