Химическая реакция
Химическая реакция — это превращение одних веществ (реагентов) в другие (продукты), различающиеся по составу или структуре. Общее количество атомов каждого из элементов, составляющих вещество, остается неизменным в химической реакции (в отличие от ядерных реакций). Последовательность элементарных актов химического превращения называется механизмом химической реакции. Химическая реакция описывается химическим уравнением.
Ход химической реакции зависит от природы реагентов и внешних условий. Химические реакции происходят при контакте веществ, часто под воздействием внешних воздействий (нагревание, давление, излучение и т. д.). Химические реакции подчиняются определенным законам, которые изучают физическая химия, термодинамика и химическая кинетика (см. также закон сохранения массы, закон Гесса, правило Вант-Гоффа).
Классификация химических реакций[править]
Термодинамическая классификация учитывает энергию химической реакции (экзотермические и эндотермические химические реакции), количество фаз в системе. Также существуют химические реакции, протекающие в объеме и на поверхности разделения фаз.
Кинетическая классификация различает химические реакции по соотношению скорости прямой и обратной конверсии (обратные и необратимые химические реакции), по количеству стадий (простые и сложные химические реакции, которые можно разделить на несколько простых); молекулярность химической реакции; порядок химической реакции для каждого реагента и в целом. Отдельную группу составляют каталитические химические реакции.
В зависимости от того, какие частицы участвуют в элементарном акте химической реакции, они делятся на молекулярные, ионные, фотохимические, радикальные, цепные.
В неорганической химии широко используется классификация химических реакций по типам соединений и характеру взаимодействия: химические реакции образования и разложения, гидролиз, пиролиз, нейтрализация, комплексообразование, окислительно-восстановительные реакции.
В органической химии есть своя классификация химических реакций. Химические реакции с участием органических соединений делятся на две основные группы по характеру разрыва химической связи. В гетеролитических (от греч. Héteros — другой) пара валентных электронов остается у одного из атомов, между которыми возникла разорванная связь. В гомолитических реакциях химическая связь симметрично разрывается и образуются радикалы.
Другой метод классификации разделяет реакции с участием органических соединений на три класса: замещение (обозначается символом S с индексами N или E), добавление (символ A) и отщепление или элиминация (символ E). В отдельную группу входят процессы, протекающие без изменения состава, но с изменением структуры: реакции изомеризации, перегруппировки.
Пределы понятия химической реакции до некоторой степени условны. Образование ассоциаций в растворах, электронно-возбужденные состояния молекул даже при значительных изменениях геометрической конфигурации, таутомерных превращениях и т. д. обычно не считаются химической реакцией.