화학 반응의 유형

합성 반응

하나 이상의 기질 로부터 단일 생성물이 형성되는 반응을 합성반응이라고 한다. 이러한 반응을 복합반응이라고도 합니다. 화학 합성에는 일반적으로 단순한 물질이 결합하여 더 복잡한 제품을 형성하는 과정이 포함됩니다. 이는 특정 화합물을 얻는 데 사용됩니다. 예를 들어 염화수소를 얻으려면 수소 가스와 염소 가스를 사용하여 합성 반응을 수행해야 합니다. 합성 반응의 예로는 산성 또는 염기성 산화물을 물에 용해시키거나 산소와 적절한 원소로부터 산화물을 합성하는 것이 있습니다. 중합 및 축합 반응은 합성 반응의 구체적인 예입니다.

분해 반응

분해 반응에서 화학 물질이나 원소는 분해를 통해 하나의 화합물로부터 얻어집니다. 그렇기 때문에 이러한 반응을 분해 반응이라고도 합니다. 이러한 유형의 변환에서는 단일 기질에서 두 개 이상의 제품을 얻습니다. 분해 반응에서 생성물 중 일부는 기체와 같은 물리적 상태가 다를 수 있으며 매우 빠르게 반응 환경을 벗어날 수 있어 관찰자가 하나의 생성물만 형성되었다고 오해할 수 있습니다. 분해 반응의 예로는 탄산마그네슘, 탄산칼슘 또는 산화수은의 분해가 있습니다.

변위 반응

변위 반응은 동일한 질적 구성을 가지지만 요소 간의 연결 구성이 다른 제품을 생성하는 방식으로 서로 상호 작용하는 기판을 포함합니다. 단일 치환 반응이 있는데, 하나의 복합 물질과 하나의 단순 물질이 상호 작용하여 교환이 일어나고 두 개의 생성물, 즉 하나의 새로운 복합 물질과 하나의 새로운 단순 물질이 형성됩니다. 두 개의 기질을 포함하는 이중 치환 반응도 있는데, 둘 다 복잡합니다. 이러한 반응으로 인해 두 가지 생성물이 생성되는데, 둘 다 새로운 복합 물질입니다. 치환 반응의 예로 는 염 (예: 염화철(III)과 인산나트륨(V)의 반응), 산 및 수산화물 사이의 공정, 즉 고전적인 중화 반응(예: 염산 과 수산화나트륨 의 반응) 또는 금속과 산( 예를 들어 아연과 황산(VI)산 의 반응).

산화 환원 반응

산화 환원 반응은 산화 환원 반응으로도 알려져 있습니다. 산화는 이온이나 원자가 전자를 기증하는 과정입니다. 이는 화학 원소의 산화 상태를 증가시킵니다. 대조적으로, 환원 중에 이온이나 원자는 전자를 받아들이고 산화 상태는 감소합니다. 이 두 반응이 동시에 일어나는 경우 이를 산화환원 반응이라고 하며 요약하면 상호작용하는 분자 사이의 전자 이동으로 구성됩니다. 이러한 반응의 화학량론적 계수는 산화환원 반응에 관여하는 개별 이온 및 원자의 결정된 산화 상태를 기준으로 균형을 이룹니다. 그러한 반응의 결과로 산화 또는 환원되는 화학 원소는 산화된 형태와 환원된 형태의 쌍을 형성합니다. 산화 환원 반응을 사용하면 예를 들어 금속 표면에서 발생하는 부식 과정 , 산에서 금속의 용해 또는 순수 원소로부터의 화합물 합성을 기록할 수 있습니다.

화학 반응에 대한 기타 분류 기준

위에서 설명한 것처럼 화학반응은 합성, 분해, 치환, 산화환원반응으로 구분됩니다. 화학 공정을 보다 자세히 특성화하는 다른 기준도 있습니다.

이종 및 동종 반응

이 분류는 반응 시스템의 단계 수를 고려합니다. 기질과 생성물이 동일한 상(예: 기체 또는 액체)에 존재할 때 반응은 균질한 것으로 간주됩니다. 이종 반응은 서로 다른 단계(2개 이상)의 경계면에서 발생합니다.

발열 및 흡열 반응

주어진 화학 반응의 중요한 측면은 에너지 효과입니다. 이 기준에 따르면 발열 반응과 흡열 반응을 구분할 수 있습니다. 전자의 경우, 과정이 진행되면서 에너지가 열의 형태로 방출됩니다. 흡열 반응의 경우 그 반대입니다. 화학 반응이 일어나려면 시스템에 에너지가 공급되어야 합니다.

가역적 및 비가역적 반응

화학 반응은 완료 여부에 따라 가역적이거나 비가역적입니다. 비가역적 반응은 기질이 완전히 생성물로 전환되는 반응입니다. 일반적으로 이는 반응 환경을 떠나는 휘발성 생성물을 생성하는 침전 공정 또는 공정입니다. 반면에 가역적 반응에서는 기질이 반응하여 생성물을 형성하고 반대 과정, 즉 생성물로부터 기질을 재구성하는 과정이 동시에 발생합니다. 일정 시간이 지나면 시스템은 화학 평형에 도달합니다.