קורס אלקטרוניקה

5: מבוא מקוצר לתגובות (ריאקציות) כימיות



תגובה (ריאקציה) כימית (Chemical reaction)
תגובה כימית היא תהליך שבו מתרחש שינוי במבנה הפרודות המרכיבות את החומר. המשמעות של שינוי מבנה הפרודות היא או שנוצרים קשרים כימיים חדשים בין אטומים המרכיבים את הפרודות: או שקשרים קיימים מתפרקים, או שקשרים קיימים משנים את הסדר שלהם. בכל מקרה מדובר בשינוי קשרים הגורר שינוי במבנה הפרודות.
בהתאם לחוק שימור המסה, תגובות כימיות לא משנות את מספר האטומים, או את מספר סוגי היסודות, או את מספר האלקטרונים. מה שמשתנה זה רק מבנה הפרודות.

בתגובה כימית פרודות שונות עשויות להתרכב זאת עם זאת וליצור פרודות גדולות יותר, או פרודות יכולות להתפרק וליצור פרודות קטנות יותר, או שהתגובה גורמת לסידור מחדש של האטומים בתוך הפרודה.
תגובה כימית כוללת בדרך כלל יצירת קשרים כימיים, או שבירת קשרים כימיים, או שניהם גם יחד. יצירת ושבירת הקשרים הכימיים כרוכים בשינוי באנרגיה – או שיש צורך בהשקעת אנרגיה על מנת ליצור את התגובה הכימית, או שהתגובה הכימית משחררת אנרגיה. לפעמים יש צורך באנרגיה רק כדי להתחיל בתגובה הכימית, נחוצה אנרגיית הפעלה (אקטיבציה) ראשונית על מנת להתחיל את התגובה הכימית.

דוגמא לתגובה כימית היא התהליך בו נוצרים מים: 2 פרודות של מימן (H), אשר בכל אחת מהן 2 אטומים, דהיינו 2H2, עם פרודה אחת של חמצן (O), אשר גם בה 2 אטומים, דהיינו O2, מתחברות ויוצרות 2 פרודות של מים, דהיינו 2H2O .

אידוי מים, כמו בהרתחה, הוא שינוי מרחבי של פרודות המים, אך אין כאן תגובה כימית משום שלא מתרחש שינוי בקשרים הכימיים בתוך הפרודות, מה שמשתנה כאן זה רק הקשרים שבין הפרודות השונות, אבל מבנה הפרודות אינו משתנה.

חמצון-חיזור
דוגמא לאחת מהגובות הכימיות הנפוצות ביותר בחיי יום יום היא החמצון (אוקסידציה), (Oxidation). בגדול, חמצון הוא תגובה כימית בה עוברים אלקטרונים מחומר אחד לאחר.
למעשה חמצון הוא שילוב של שתי תגובות כימיות: חמצון וחיזור (רדוקציה), (Reduction) – והתגובה המשולבת נקראת חמצון-חיזור או חמזור (רדוקס), (Redox).

מה שקורה בדרך כלל בחמצון זה שאלקטרונים עוברים מחומר אחד לשני – אם כי זה לא תמיד כך, לפעמים רק דרגת החמצון של החומר משתנה. כאשר יש העברת אלקטרונים מחומר אחד לאחר, החומר המקבל את האלקטרונים עובר תהליך של חיזור, דהיינו, רמת החמצון שלו יורדת והוא נקרא מחמצן. החומר המוסר את האלקטרונים עובר תהליך חמצון, דהיינו, רמת החמצון שלו עולה והוא נקרא מחזר.

חומרים היכולים לחמצן חומרים אחרים נקראים מחמצנים (אוקסידנטים). אלה חומרים המשיגים יציבות אנרגטית כאשר הם קולטים אלקטרון.
תהליך החמצון עלול להיות הרסני לרבות מהתרכובות, משום שבתהליך זה אחד מהיסודות המרכיבים את התרכובת של החומר המחזר מוסר אלקטרון שלו לחומר המחמצן. האלקטרון שנמסר לחומר המחמצן בא על חשבון הקשר עם שותף לקשר היוצר את הפרודה של החומר המקורי, טרם החמצון-חיזור. כך, אותו חומר שמסר אלקטרון עלול להינתק מהתרכובת המקורית – נוצרת תרכובת חדשה השונה מהתרכובת המקורית, טרם החמצון-חיזור. גם החומר המחמצן עלול להינזק, משום שהאלקטרון שהתווסף אליו מהחומר המחזר יכול להימסר לאחד מיסודות התרכובת ומתוך כך להוציא את היסוד שהתווסף לו אלקטרון מהשיתוף בקשר הכימי.

אחת מתופעות החמצון היא, למשל, החלדה (Rusting) של ברזל. חלודה (Rust) היא בעצם ברזל שעבר חמצון באמצעות החמצן הנמצא באוויר ובנוכחות מים, כולל אדי מים הנמצאים באוויר. החלדה היא שיתוך (קורוזיה), (Corrosion) ופעמים רבות היא הרסנית לחומר שעבר החלדה, או שיתוך. זה משום שבמקום בו התרחש שיתוך נוצרת תערובת של תחמוצות ומלחים של המתכת. בדרך כלל תערובת זאת היא חלשה ונקבובית, כך היא מתפוררת וגורמת להרס המתכת.



הרחבות נוספות ניתן לקבל בקישורים הבאים:     תגובה כימית – ויקיפידיה     חמצון-חיזור – ויקיפידיה








לדף קודם         לתוכן העניינים         לדף הבא





שאלות, הערות והצעות יתקבלו בברכה: דואר אלקטרוני E-mail



כל הזכויות שמורות.
Copyright © - 2010 ליהושע גומא,
עזריאל