ბირთვული რეაქცია ქიმიური რეაქციის წინააღმდეგ
გარემოს ყველა ცვლილება გამოწვეულია ქიმიური ან ბირთვული რეაქციებით. რას ნიშნავს ეს და როგორ განსხვავდებიან ისინი ერთმანეთისგან, განხილულია ქვემოთ.
ქიმიური რეაქცია
ქიმიური რეაქცია არის ნივთიერებათა ნაკრების სხვა ნივთიერებებად გარდაქმნის პროცესი. რეაქციის დასაწყისში ნივთიერებები ცნობილია როგორც რეაქტიული ნივთიერებები, ხოლო რეაქციის შემდეგ ნივთიერებები ცნობილია როგორც პროდუქტები. როდესაც ერთი ან მეტი რეაგენტი გარდაიქმნება პროდუქტად, მათ შეიძლება გაიარონ სხვადასხვა ცვლილებები და ენერგეტიკული ცვლილებები.რეაგენტებში ქიმიური ობლიგაციები იშლება და ახალი ობლიგაციები იქმნება პროდუქტების წარმოქმნის მიზნით, რომლებიც სრულიად განსხვავდება რეაგენტებისგან. ამ სახის ქიმიური მოდიფიკაცია ცნობილია როგორც ქიმიური რეაქციები. ქიმიური რეაქციები აღწერილია ქიმიური განტოლებების გამოყენებით. არსებობს მრავალი ცვლადი, რომელიც აკონტროლებს რეაქციებს. ამ ფაქტორებიდან ზოგიერთია რეაქტორების კონცენტრაცია, კატალიზატორები, ტემპერატურა, გამხსნელების ეფექტები, pH და ზოგჯერ პროდუქტის კონცენტრაცია და ა.შ. ძირითადად, თერმოდინამიკისა და კინეტიკის შესწავლით, შეგვიძლია მრავალი დასკვნის გაკეთება რეაქციის შესახებ და მათი კონტროლი. თერმოდინამიკა არის ენერგიის გარდაქმნების შესწავლა. მას ეხება მხოლოდ ენერგიულობა და წონასწორობის პოზიცია რეაქციაში. მას არაფერი აქვს სათქმელი იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად მიიღწევა წონასწორობა. ეს კითხვა კინეტიკაშია.
რეაქციის სიჩქარე უბრალოდ რეაქციის სიჩქარის მაჩვენებელია. ასე რომ, ის შეიძლება ჩაითვალოს პარამეტრად, რომელიც განსაზღვრავს რამდენად სწრაფი ან ნელია რეაქცია.ბუნებრივია, ზოგიერთი რეაქცია ძალიან ნელია, ამიტომ ჩვენ ვერც კი ვხედავთ რეაქციას, თუ მას დიდი ხნის განმავლობაში არ დავაკვირდებით. მაგალითად, ქიმიური პროცესებით ქანების გამოფიტვა ნელი რეაქციაა, რომელიც წლების განმავლობაში მიმდინარეობს. ამის საპირისპიროდ, კალიუმის ნაჭერის რეაქცია წყალთან ძალიან სწრაფია; ამდენად, წარმოქმნის დიდი რაოდენობით სითბოს და განიხილება, როგორც ენერგიული რეაქცია. განვიხილოთ შემდეგი რეაქცია, როდესაც რეაქტორები A და B შედიან C და D პროდუქტებში.
a A + b B → c C + d D
რეაქციის სიჩქარე შეიძლება იყოს მოცემული ორი რეაქტანტის ან პროდუქტის მიხედვით.
შეფასება=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
აქ, a, b, c და d არის რეაქტანტების და პროდუქტების სტოქიომეტრიული კოეფიციენტები. რეაგენტებისთვის სიჩქარის განტოლება იწერება მინუს ნიშნით, რადგან პროდუქტები მცირდება რეაქციის მიმდინარეობისას. თუმცა, პროდუქტების ზრდასთან ერთად, მათ დადებითი ნიშნები ეძლევათ.
ბირთვული რეაქცია
ატომის ბირთვები ან სუბატომური ნაწილაკები მონაწილეობენ ბირთვულ რეაქციებში. ბირთვული დაშლა და ბირთვული შერწყმა არის ბირთვული რეაქციების ორი ძირითადი ტიპი. ბირთვული რეაქციები ძირითადად გამოიყენება ენერგიის გამოსამუშავებლად, რადგან ის აწარმოებს ენერგიას გაცილებით მაღალ ნაკეცებში, ვიდრე ქიმიური რეაქციები. დაშლის რეაქციის დროს, დიდი არასტაბილური ბირთვი იყოფა პატარა სტაბილურ ბირთვებად და ამ პროცესში გამოიყოფა ენერგია. შერწყმის რეაქციაში ორი ტიპის ბირთვი გაერთიანებულია ერთად, ათავისუფლებს ენერგიას.
რა განსხვავებაა ბირთვულ და ქიმიურ რეაქციას შორის?
• ქიმიურ რეაქციებში ატომები, იონები, მოლეკულები ან ნაერთები მოქმედებენ როგორც რეაქტორები, ხოლო ბირთვულ რეაქციებში მონაწილეობენ ატომების ბირთვები ან ქვეატომური ნაწილაკები.
• ქიმიურ რეაქციებში ცვლილებები ხდება ატომების ელექტრონებში. ბირთვულ რეაქციებში ცვლილებები ძირითადად ხდება ატომების ბირთვში.
• ბირთვულ რეაქციებში ჩართული ენერგია გაცილებით მაღალია, ვიდრე ქიმიური რეაქციების.
• ქიმიური რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია ფაქტორებზე, როგორიცაა წნევა და ტემპერატურა, მაგრამ ბირთვული რეაქციები არ არის დამოკიდებული ამ ფაქტორებზე, როგორც ეს არის ქიმიური რეაქციები.
