4. CHEMICKÉ DĚJE

4. Chemické děje

Chemický děj je děj, při kterém zanikají chemické vazby a vznikají nové látky. Je to například hoření. Na rozdíl od chemického děje, při ději fyzikálním se mění vlastnosti dané látky, ale nevznikají látky nové. Je to například destilace nebo tání. S chemickým dějem souvisí zákony zachování energie a hmotnosti. Ty jsou spojené s teorií relativity a v 18. století s nimi přišli Michal Lomonosov a Antoine Lavoisier.

Zákon zachování hmotnosti zní tak, že celková hmotnost výchozích látek se rovná celkové hmotnosti produktů.

Zákon zachování energie má následující znění: celková energie izolované soustavy je v průběhu chemické reakce konstantní při všech dějích, které v ní probíhají. To také znamená, že není možné sestrojit perpetum mobile prvního druhu, tedy stroj, který by z ničeho konal práci.

Kromě izolované soustavy, tedy soustavy jejíž stěny zabraňují výměně energie i částic jako s okolím jako například voda v termosce známe ještě soustavu uzavřenou, jejíž stěny nepropouštějí částice, ale umožňují výměnu energie s okolím, což je například voda v baňce s uzavřenou zátkou a soustavu otevřenou jejíž stěny umožňují výměnu částic i energie s okolím, například voda v kádince.

Kritéria pro třídění chemických reakcí:

První kritérium je podle počtu fází. Fáze znamená skupenství a známe plynnou fázi, kapalnou fázi (nejčastěji vodný roztok) a pevnou fázi. Chemické reakce dělíme buď na homogenní, kde reaktanti (=všechny látky působící v reakci) jsou ve stejné fázi nebo na heterogenní, kde jsou reaktanti v různých fázích. U heterogenních reakcích reakce probíhá často na fázovém rozhraním a mezi heterogenní reakce patří například srážecí reakce. Toto rozdělení nás zajímá v anorganické chemii.

Druhé kritérium je podle reagujících částic. Toto kritérium využíváme v organické chemii. V reakci mohou reagovat molekuly (například plynu), ionty (roztoku) nebo radikály, což jsou vysoce reaktivní částice obsahující jeden nebo více nepárových elektronů. Například CH3

S radikály souvisí radikálová substituce. Nejznámější je radikálová substituce alkanů.

Má tři fáze: 1) iniciace = zahájení reakce

2) propagace= vlastní průběh reakce

3) terminace = zakončení reakce

Třetím kritériem je podle přenášených částic. Zde rozlišujeme oxidačně.redukční reakce, což jsou reakce, při kterých dochází k přenosu elektronů mezi reaktanty. Mění se oxidační čísla některých atomů. Například:

Dále pak proteolytické (acidobazické) reakce, což jsou reakce, při kterých dochází k přenosu protonů H+ mezi kyselinou a zásadou. Příklad:

Poslední reakce tohoto kritéria jsou koordinační (komplexotvorné) reakce, což jsou reakce, při kterých dochází k přenosu jednotlivých atomů,, jejich skupin nebo i molekul. Vznikají komplexní (koordinační) sloučeniny. Například: