Kemiallinen reaktio on yhden tai useamman kemiallisen yhdisteen muuttaminen yhdeksi tai useammaksi tuotteeksi, muuttaen kemiallisen yhdisteen identiteettiä. Kemiallisen reaktion lähtömateriaalia kutsutaan reagenssiksi ja syntynyttä yhdistettä kutsutaan tuotteeksi. Yhdisteiden tai yhdisteiden yhdistelmien hajoaminen ja uusien yhdisteiden muodostuminen tapahtuu kemiallisen reaktion aikana, koska yhdisteen atomien väliset sidokset hajoavat ja muodostuvat eri tavalla. Kemialliset reaktiot voidaan jakaa useisiin laajoihin luokkiin. Redoksireaktiot tai hapettumisen-pelkistysreaktiot ovat erittäin tärkeitä niiden joukossa. Hapetus- ja pelkistysreaktioita kutsutaan elektroninsiirtoreaktioiksi, koska reagenssien elektronit siirtyvät yhdestä yhdisteestä toiseen reaktion aiheuttamiseksi. Redox-reaktioissa tapahtuu samanaikaisesti kaksi rinnakkaista reaktiota, joita kutsutaan puolireaktioiksi. Nämä puolireaktiot osoittavat elektronien siirron. Tasapainottamalla näitä puolireaktioita voidaan arvata kokonaisreaktio, joka on tapahtunut lopussa. Yhdistelmäreaktiot ja hajoamisreaktiot ovat kaksi pääredox-reaktioiden tyyppiä. Tärkein ero yhdistelmä- ja hajoamisreaktioiden välillä on se yhdistelmäreaktio käsittää reagenssien yhdistelmän, jolloin saadaan yksi tuote taas hajoamisreaktioon sisältyy yksittäisen yhdisteen hajoaminen kahdeksi tai useammaksi tuotteeksi.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on yhdistelmäreaktio
3. Mikä on hajoamisreaktio
4. Vertailu rinnakkain - yhdistelmä vs. hajoamisreaktio
5. Yhteenveto
Yhdistelmäreaktio, jota kutsutaan myös nimellä synteesireaktio, "Reaktio" on reaktio, jossa reagoivat yhdisteet yhdistetään erilaiseksi yhdisteeksi tuotteena. Toisin sanoen yksinkertaisten molekyylien reaktio johtaa monimutkaiseen molekyyliin. Jotkut tai kaikki sidokset kyseisen yhdisteen atomien välillä hajoavat; samalla atomit yhdistyvät muodostaen uuden yhdisteen, joka on tuote. Hajoamisreaktioissa sama reagenssi toimii lähtöaineena molemmille puolireaktioille. Toisin kuin hajoamisreaktioissa, yhdistelmäreaktioiden puolireaktioissa on aluksi erilaisia reagensseja. Yhdistelmäreaktio tuottaa yhden tuotteen. Seuraava on yleinen esimerkki, joka voidaan antaa palamisreaktioina.
Esimerkiksi, kun alumiini (Al) asetetaan nestemäiseen bromidiin (Br2) tapahtuu yhdistelmäreaktio ja saadaan alumiinibromidia (AlBr3). Tässä hapettumisluku kasvaa Al: ssa ja vähenee Br: ssä. Siksi se on redox-reaktio ja yhdistelmäreaktio, koska kaksi reagenssia ovat reagoineet antamaan yhden tietyn tuotteen.
Kuva 01: Yhdistelmäreaktio
Hajoamisreaktio on toinen tärkeä reaktio redox-reaktioiden luokassa. Se on periaatteessa päinvastainen yhdistelmäreaktiolle. Hajoamisreaktio on reaktio, jossa reagenssiyhdiste hajoaa tuotteiksi. Tässä tapahtuu puolireaktioita samanaikaisesti hapetusreaktion ja pelkistysreaktion kanssa. Mutta toisin kuin yhdistelmäreaktiossa, reagenssi molemmissa puolireaktioissa on sama hajoamisreaktioissa. Hajoamisreaktio johtaa useisiin tuotteisiin.
Veden elektrolyysissä, kun tasavirta johdetaan veden läpi, vesimolekyylit hajoavat happea ja vetykaasuja varten. Tässä hapetusluku kasvaa happiatomissa ja vähenee vetyatomissa. Siksi se on redox-reaktio ja hajoamisreaktio, joka johtuu vesimolekyylien hajoamisesta happea ja vetykaasuja varten.
Kuva 02: Yhdistelmä vs. hajoaminen
Yhdistelmä vs. hajoamisreaktio | |
Kaksi tai useampia reagoivia yhdisteitä osallistuu yhdistelmäreaktioihin. | Yksi yhdiste on mukana hajoamisreaktiossa. |
Tuotteet | |
Yhdistelmäreaktio tuottaa yhden tuotteen. | Hajoamisreaktiot johtavat useisiin tuotteisiin. |
Puolireaktiot | |
Yhdistelmäreaktioissa kahdella puolireaktiolla on kaksi erilaista lähtömolekyyliä. | Hajoamisreaktioissa yksi molekyyli toimii lähtöaineena molemmille puolireaktioille. |
Kemialliset sidokset | |
Yhdistelmäreaktiot johtavat atomien sitoutumiseen yhden lopputuotteen tuottamiseksi. | Hajoamisreaktioissa kemialliset sidokset hajoavat kahden tai useamman lopputuotteen muodostamiseksi. |
molekyylit | |
Yhdistelmäreaktiot saavat yksinkertaiset molekyylit reagoimaan ja tuottamaan monimutkaisia molekyylejä. | Hajoamisreaktiot aiheuttavat monimutkaisten molekyylien hajoamisen yksinkertaisiksi molekyyleiksi. |
Redox-reaktiot ovat hyvin osa ympäröivää maailmaa, koska suurin osa tärkeistä kemiallisista reaktioista on redox-reaktioita. Yhdistelmäreaktiot ja hajoamisreaktiot ovat yksinkertaisia reaktioita, jotka ovat vastakkaisia. Tärkein ero yhdistelmä- ja hajoamisreaktioiden välillä on se, että yhdistelmäreaktio käsittää kahden tai useamman reagenssimolekyylin yhdistelmän, jolloin saadaan yksi lopputuote, kun taas hajoamisreaktioon kuuluu yksittäisen molekyylin hajoaminen kahdeksi tai useammaksi tuotteeksi.
Viitteet:
1.Chang, R., 2010. kemia. 10. toim. NewYork: McGraw-Hill.
2.Redox. (2009, 30. heinäkuuta). Haettu 29. toukokuuta 2017 osoitteesta https://weakinteractions.wordpress.com/primers/redox/
3.Reactions. (N.d.). Haettu 29. toukokuuta 2017, osoitteesta http://www.ric.edu/faculty/ptiskus/reactions/
Kuvan kohteliaisuus:
1. Bert.Kilanowski ”Miller Ferrocen Synthese” - Oma työ (CC0) Commons Wikimedia -sivuston kautta
2. Daniele Pugliesi “Kemialliset reaktiot” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta [Rajattu]