Chương trình Hóa 8 có rất nhiều vấn đề quan trọng và là nền tảng gốc cho học sinh trung học phổ thông. Phản ứng hóa học là gì? Có những loại phản ứng hóa học nào? Có rất nhiều người thắc mắc và đang bối rối khi trả lời câu hỏi này, cùng hệ thống kiến thức chi tiết bài viết dưới đây:
1. Phản ứng hóa học là gì:
Phản ứng hóa học là sự biến đổi từ chất này sang chất khác. Cụ thể đó là từ một chất ban đầu khi chúng ta kết hợp với một chất khác thì sẽ gây ra
Các chất trong phản ứng sẽ được gọi với những cái tên là:
– Chất tham gia là chất ban đầu mà chúng ta có và chất phản ứng.
– Sản phẩm là chất mới sinh ra sau phản ứng.
Cách biểu diễn phản ứng hóa học như sau:
Tên các chất tham gia phản ứng → Tên chất sản phẩm
Lưu ý: Tên chất tham gia và chất sản phẩm cần được viết ở dạng công thức hóa học và có hệ số tương ứng với mỗi chất.
Nếu các chất tham gia xảy ra phản ứng hoàn toàn thì các chất tham gia sẽ chuyển hết thành chất sản phẩm và không xảy ra phản ứng ngược lại.
Tuy nhiên, nếu các chất tham gia không chuyển hết thành sản phẩm thì đây là phản ứng thuận nghịch. Khi viết phản ứng, sẽ sử dụng mũi tên 2 chiều.
Ví dụ: Cacbon + Oxi → Khí cacbonic
2. Diễn biến của phản ứng hóa học:
Trong một phản ứng hóa học, chỉ có liên kết giữa các nguyên tử thay đổi làm cho phân tử này biến đổi thành phân tử khác.
Ví dụ: 2H2 + O2 → 2H2O
⇒ Trước khi xảy ra phản ứng, các nguyên tử Hidro liên kết với Hidro, Oxi liên kết với Oxi. Sau phản ứng, 1 nguyên tử Oxi sẽ liên kết với 2 nguyên tử Hidro. Số nguyên tử Hidro và Oxi không thay đổi mà chỉ có sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử.
3. Điều kiện để phản ứng hóa học xảy ra:
Trong cuộc sống không cần bất cứ một sự cung cấp năng lượng ban đầu nào hết vì các phản ứng học học có thể diễn ra “tức thời”. Bên cạnh đó, có nhiều phản ứng hóa học “không tức thời” sẽ yêu cầu có năng lượng ban đầu dưới nhiều dạng khác nhau như nhiệt, ánh sáng hay điện để có thể xuất hiện phản ứng hóa học.
Cụ thể:
– Các chất phản ứng tiếp xúc với nhau. (Bề mặt tiếp xúc càng lớn, PƯHH xảy ra càng dễ).
Ví dụ: Ở dạng bột, sắt và lưu huỳnh sẽ phản ứng dễ dàng hơn.
– Đun nóng đến một nhiệt độ nhất định. (Có những PƯHH cần đun nóng đến một nhiệt độ nào đó, cúng có những PƯHH không cần đun nóng).
Ví dụ: Nhôm phản ứng với axit clohidric mà không cần đun nóng. Trong khi sắt và lưu huỳnh cần nhiệt độ để phản ứng xảy ra, tạo thành sắt (II) sunfua.
– Thêm chất xúc tác. (Chất xúc tác thúc đẩy phản ứng nhanh hơn và giữ nguyên sau PƯHH).
Ví dụ: Từ rượu muốn tạo thành giấm ăn cần có chất xúc tác là men.
4. Dấu hiệu nhận biết các loại phản ứng:
– Dấu hiệu để nhận biết một phản ứng hóa học là có chất mới xuất hiện (khác với chất phản ứng).
– Chất mới tạo thành có thể nhận biết qua màu sắc, trạng thái, sự tỏa nhiệt, phát sáng,…
5. Phân loại các loại phản ứng hóa học:
Trong thực tế có rất nhiều loại phản ứng hóa học có thể xảy ra mà chúng ta không biết tên. Tuy nhiên, có các loại phản ứng thường gặp sau đây:
Phản ứng hóa hợp
Đây chính là loại phản ứng hóa học ở đó từ hai hay nhiều chất ban đầu chỉ có duy nhất một chất mới (sản phẩm) được tạo thành mà thôi.
Ví dụ cụ thể như sau:
3Fe + 2O2 → Fe3O4
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
SO3 + H2O → H2SO4
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Phản ứng phân hủy
Tiếp theo, phản ứng phân hủy là phản ứng hóa học mà ở đó chỉ từ một chất chúng có thể sinh ra hai hay nhiều chất mới khác nhau.
Cụ thể, ở phương trình phản ứng hóa học, chỉ có 1 chất là chất tham gia và từ 2 chất trở lên là sản phẩm tạo thành. Chất tham gia sẽ không gộp cả chất xúc tác vào mà chỉ tham gia một cách đơn thuần là chất có tham gia vào quá tình biến đổi chất trong quá trình phản ứng hoá học. Còn khi mà quan sát sản phẩm, phải thấy có từ 2 chất trở lên tạo thành. Đến lúc thỏa mãn đầy đủ cả hai điều kiện trên thì phản ứng hóa học đấy mới chính là phản ứng phân hủy.
Ví dụ phản ứng phân hủy :
2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 -> 2KCl + 3O2
2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + H2O
Phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học mà các chất tham gia có xảy ra sự oxi hóa và sự khử. Nói cách khác, phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự dịch chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. Chất khử là chất nhường electron và chất oxi hóa là chất nhận electron.
Phản ứng này gồm có những chất sau:
– Chất khử (nhường electron)
– Chất oxy hóa
– Quá trình nhường electron (oxi hóa)
– Quá trình nhận electron (khử)
Ví dụ phản ứng oxi hóa:
Fe + CuSO4 -> Cu + FeSO4
Phản ứng thế
Phản ứng thế là phản ứng hóa học mà ở đó các nguyên tử của đơn chất sẽ thay thế cho nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất đó.
-Phản ứng thế trong hóa học vô cơ
Phản ứng thế trong hóa học vô cơ bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố.
Phản ứng thế về bản chất là phản ứng hóa học mà trong đó một nguyên tố có độ hoạt động hóa học mạnh hơn (ở các điều kiện cụ thể về nhiệt độ và áp suất) sẽ thay thế cho nguyên tố có độ hoạt động hóa học yếu hơn trong hợp chất của nguyên tố này, như phản ứng sau:
Ví dụ phản ứng thế trong hóa học vô cơ:
Fe + H2SO4→ FeSO4 + H2
Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
3Cl2 + 2NH3 → 6HCl + N2
Zn + CuCl2 → Cu + ZnCl2
-Phản ứng thế trong hóa học hữu cơ
Trong hóa học hữu cơ, phản ứng thế được biết là phản ứng hóa học mà trong đó một nhóm của một hợp chất được thay bằng một nhóm khác.
Cá loại phản ứng thế ở hợp chất hữu cơ:
+ Phản ứng thế ái lực hạt nhân.
+ Phản ứng thế ái lực điện tử.
+ Phản ứng thế gốc.
Ví dụ về phản ứng thế trong hóa học hữu cơ:
Xét quá trình phản ứng giữa metan và clo, phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc, trải qua 3 giai đoạn: khơi mào, phát triển mạch, tắt mạch.
Khơi mào:
(Cl2 → Cl’ + Cl’) (điều kiện: ánh sáng khuếch tán).
Phát triển mạch:
(CH4 + Cl’ CH3 + HCl)
(CH3’ + Cl2→ CH3Cl + Cl’)
Tắt mạch:
(Cl’ + Cl’ → Cl2)
(CH3’ + Cl’ → CH3Cl)
(CH3’ + CH3’ → CH3-CH3)
Phản ứng tỏa nhiệt (exothermic)
Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học có kèm theo cả sự giải phóng năng lượng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau. Theo nghĩa này, các phản ứng tỏa nhiệt có thể truyền các loại năng lượng khác vào
Ví dụ như: phản ứng đốt cháy xăng dầu, cung cấp năng lượng để vận hành xe cộ, máy móc,…
Có nhiều loại phản ứng tỏa nhiệt khác nhau trong các lĩnh vực hóa học khác nhau, cho dù trong phòng thí nghiệm hay trong công nghiệp; một số được thực hiện một cách tự nhiên và một số khác cần điều kiện cụ thể hoặc một số loại chất như chất xúc tác được sản xuất.
Sau đây là các loại phản ứng tỏa nhiệt quan trọng nhất:
Thứ nhất, Phản ứng đốt cháy
Các phản ứng đốt cháy là các loại oxi hóa khử xảy ra khi một hoặc nhiều chất phản ứng với oxy, thường dẫn đến sự giải phóng ánh sáng và năng lượng nhiệt – đó là, ánh sáng và nhiệt – khi ngọn lửa được tạo ra..
Thứ hai, Phản ứng trung hòa
Phản ứng trung hòa được đặc trưng bởi sự tương tác giữa một loại axit và một chất kiềm (bazơ) để tạo thành muối và nước, biểu hiện một tính chất tỏa nhiệt.
Thứ ba, Phản ứng oxy hóa
Có nhiều phản ứng thuộc loại này cho thấy một hành vi tỏa nhiệt, bởi vì quá trình oxy hóa oxy gây ra sự giải phóng một lượng lớn năng lượng, như xảy ra trong quá trình oxy hóa hydrocarbon..
Thứ tư, Phản ứng diệt mối
Phản ứng này có thể tạo ra nhiệt độ khoảng 3000 ° C, và do ái lực cao của bột nhôm với số lượng lớn các oxit kim loại, nó được sử dụng trong hàn thép và sắt.
Thứ năm, Phản ứng trùng hợp
Loại phản ứng này là loại phản ứng bắt nguồn khi một số loại hóa chất nhất định gọi là monome phản ứng, là đơn vị khi kết hợp lại được lặp lại trong chuỗi để tạo thành cấu trúc phân tử gọi là polyme.
Thứ sáu, Phản ứng phân hạch hạt nhân
Quá trình này đề cập đến sự phân chia hạt nhân của một nguyên tử được coi là nặng – nghĩa là có số khối (A) lớn hơn 200 – để tạo ra các mảnh hoặc hạt nhân có kích thước nhỏ hơn với khối lượng trung gian.
Trong phản ứng này, nơi một hoặc nhiều neutron được hình thành, một lượng lớn năng lượng được giải phóng vì lõi có trọng lượng lớn hơn có độ ổn định thấp hơn các sản phẩm của nó.
Phản ứng khác
Ngoài ra còn có các phản ứng tỏa nhiệt khác có liên quan rất lớn, chẳng hạn như mất nước của một số carbohydrate khi phản ứng với axit sulfuric, sự hấp thụ nước có natri hydroxit tiếp xúc với không khí mở hoặc oxy hóa các loài kim loại trong nhiều phản ứng ăn mòn.
