Erreakzio Kimikoak: Definizioa, Motak eta Ezaugarriak

Substantzia batzuk beste substantzia batzuk bihurtzen dituzten aldaketak edo prozesuak aldaketa kimikoak dira, eta erreakzio kimiko esaten zaie.

Ekuazio Kimikoak

Erreakzio kimikoak ekuazio kimikoen bidez adierazten dira. Erreaktiboen formulak lehenengo atalean idazten dira eta produktuenak bigarrenean, erreakzioaren noranzkoa adierazten duen gezi batez bereiziak. Koefizienteek substantzia bakoitzaren kantitatea adierazten dute. Ekuazio kimikoak erreakzio kimikoen adierazpen sinbolikoak dira.

Erreakzio-motak

Erreakzio kimiko motak hurrengoak dira:

1. Sintesi erreakzioak: Bi substantzia edo gehiago elkartzen dira substantzia bakar bat eratzeko (A+B→AB). Adibidez: 2Mg+O₂ → 2MgO
2. Deskonposizio-erreakzioak: Substantzia bat bere osagai diren substantzietan banatzen da (AB→ A+B). Adibidez: 2H₂O → 2H₂ + O₂; 2KClO₂ → 2KCl₂ + 3O₂
3. Ordezpen erreakzioak: Erreaktiboetan aske dagoen elementu bat substantzia baten parte bihurtzen da. Adibidez: Zn+CuSO₄ → ZnSO₄+ Cu
4. Ordezpen bikoitza: Bi konposatuetako elementuak trukatzen dira. Adibidez: NaCl+AgNO₃ → NaNO₃ +AgCl

Masaren Kontserbazioa

Prozesu guztietan, bai fisikoetan, bai kimikoetan, materia-kantitateak aldaezin irauten du. Hortaz, erreakzio kimikoetan, erreaktiboen masa eta produktuenak berdinak dira.

Aktibazio-energia (Ea)

Aktibazio-energia (Ea) erreaktiboen loturak hausten dituen energia da. Ondorioz, atomoak berrantolatu eta erreakzioaren produktuak sortzen dira.

Erreakzio Exotermikoak eta Endotermikoak

• Erreakzio exotermikoak: Erreakzioa gertatzean energia askatzen duten erreakzioak dira. Erreaktiboak → Produktuak+Energia (KJ)
• Erreakzio endotermikoak: Erreakzioa gertatzeko energia xurgatzen dute. Erreaktiboak+Energia → Produktuak

Erreakzio baten Abiadura

Erreakzio baten abiadura denbora-unitatean erreakzionatzen duen edo eratzen den substantzietako baten kantitatea da.

Tenperaturaren Eragina

Erreakzio-abiadura tenperaturaren mende dago. Esaterako, jakiak deskonposatu egiten dira hozkailutik kanpo. Zenbat eta altuagoa izan tenperatura, orduan eta bizkorrago higitzen dira partikulak eta horrek talka-kopurua areagotzen du. Marmolaren (kaltzio karbonatoa) eta azido klorhidrikoaren arteko erreakzioa azkarragoa da matrazea berotuz gero: CaCO₃+2HCl → CaCl₂+CO₂+H₂O

Zatiketa-mailaren Eragina

Solidoen zatiketa-mailak ere erreakzio-abiaduran eragiten du, solidoa txikituz gero, beste erreaktiboarekiko ukipen-azala handitzen delako eta, ondorioz, erreakzio-abiadura ere areagotu egiten delako.

Kontzentrazioaren Eragina

Erreakzioko disoluzioen kontzentrazioa altua bada, handiak izango dira elkarren artean talka egingo duen partikula-kantitatea eta erreakzio-abiadura. Zinkaren eta azido klorhidriko disoluzioaren arteko erreakzioan, zenbat eta handiagoa izan disoluzioaren kontzentrazioa, orduan eta handiagoa izango da erreakzioaren abiadura.

Katalizatzailearen Eragina

Katalizatzaileak erreakzioen abiadura areagotzen duten substantziak dira. Katalizatzaileen eraginpean, erreaktiboek energia gehiago hartzen dute loturak hautsi eta hasierako energia-barrera gainditzeko. Katalizatzaileak erreakzioaren amaieran berritzen dira. Erreakzio batzuk oso mantsoak izango lirateke katalizatzailerik gabe egingo balira. Esaterako, hidrogeno peroxidoaren disoluzio akuosoa (ur oxigenatua) oso astiro deskonposatzen da giro-tenperaturan, honako ekuazio honen arabera: 2H₂O₂ (aq) → 2H₂O(l)+O₂(g) Disoluzioari katalizatzaile bat (MnO₂) gehituz gero, deskonposizioa bizkortu egiten da. Bestetik, badira erreakzio-abiadura txikiagotzen duten katalizatzaile negatiboak. Esaterako, elikagaiei eransten zaizkien antioxidatzaileek deskonposizioa atzeratzen dute.

Katalizatzaile Biologikoak

Entzimak dira prozesu biologikoetako katalizatzaile nagusiak. Gure organismoko erreakzioak bizkortzen dituzte, berez oso mantsoak diren erreakzioak.

Azidoak

Disoluzioan daudenean elektrizitatearen eroaleak dira. Metal ugariri erasotzen diete hidrogeno gasa (H₂) askatuz. Baseekin nahasten direnean neutralizatu egiten dira, hurrengo erreakzioaren arabera:

Neutralizazioa: Azidoa + Basea → Gatza + H₂O

Adierazleekin hurrengo erara aldatzen dute kolorea: tintaroia gorritu egiten dute, fenolftaleina kolore gabe uzten dute. Karbono eta bikarbonatoekin erreakzionatzen dute eferbeszentzia (CO₂) sortuz.

Baseak

Disoluzioan daudenean elektrizitatearen eroaleak dira. Ez dute metalekin erreakzionatzen H₂ askatuz. Azidoekin nahasten direnean neutralizatu egiten dira, hurrengo erreakzioaren arabera:

Neutralizazioa: Azidoa + Basea → Gatza + H₂O

Adierazleekin hurrengo erara aldatzen dute kolorea: tintaroia urdindu egiten dute, fenolftaleina gorritzen dute. Ez dute eferbeszentziarik sortzen karbonato eta bikarbonatoekin.

Azidotasunaren eta Basikotasunaren Neurria

Disoluzio baten azidotasuna eta basikotasuna disoluzioko hidrogeno ioien kontzentrazioa kalkulatuz neur daiteke. pHa kalkulatuz lor daiteke hori.

pH Eskala

• Disoluzio azidoak: pH < 7
• Disoluzio neutroak: pH = 7
• Disoluzio basikoak: pH > 7

pH-aren Neurketa

Paper adierazle unibertsala erabiltzen da pH-a neurtzeko. pH-metro izeneko gailua ere erabil daiteke.

Oxidazio-erredukzio Erreakzioak

Substantziak oxidatu egiten dira oxigenoarekin konbinatzen direnean. Konposatuak erreduzitu egiten dira oxigenoa galtzen dutenean.

Oxidazioaren eta Erredukzioaren Kontzeptu Elektronikoa

Elektroiak galtzen dituen espezie kimikoa oxidatu egiten da eta elektroiak irabazten dituena, erreduzitu. Oxidazio eta erredukzioa aldi bereko elektroi-transferentzia prozesuak dira.

Oxidazio-zenbakia

Substantziak oxidatu egiten dira oxidazio-zenbakia handitzen bada, eta erreduzitu egiten dira oxidazio-zenbakia txikitzen bada. Aske dauden elementuei eta molekulei, Mg eta O₂-ari adibidez, 0 oxidazio-zenbakia esleitzen zaie. Konposatuetan, -2 hartzen da oxigenoaren oxidazio-zenbakitzat (peroxidoetan izan ezik, -1 hartzen baita), eta +1 hartzen da hidrogenoaren oxidazio-zenbakitzat (metal batekin elkarturik dagoenetan izan ezik, -1 hartzen baita). Konposatu baten atomoen oxidazio-zenbakien batura 0 da beti.