Chemická reakcia

• dej, pri ktorom spolu reaguje jedna alebo viaceré látky (reaktanty) za vzniku jedného alebo viacerých produktov.

• Všeobecný zápis chemickej reakcie: Reaktanty → Produkty 
• Reaktanty- chemické látky, ktoré vstupujú do reakcie.
• Produkty- chemické látky, ktoré v reakcii vznikajú.
• Chemické reakcie sa zapisujú chemickými rovnicami, tzn. chemická rovnica = zápis chemickej reakcie.
• V chemickej rovnici používame chemické značky prvkov a vzorce zlúčenín - používame ich pre reaktanty a produkty.
• Obe strany rovnice sú oddelené šípkou, ktorá smeruje od reaktantov ku produktom.
• Napríklad: S + O2 → SO2

Pre chemické reakcie platí zákon zachovania hmotnosti: Celkový počet atómov jednotlivých prvkov v reaktantoch musí byť rovnaký ako celkový počet atómov jednotlivých prvkov v produktoch.
alebo
V uzavretej sústave sa hmotnosť reaktantov rovná hmotnosti produktov.

• V chemickej rovnici sa pred značky a vzorce píšu aj číselné údaje, ktoré sa volajú stechiometrické koeficienty.  Pomery stechiometrických koeficientov vyjadrujú pomery počtu častíc reaktantov a produktov.

Ukážeme si to na nasledujúcej chemickej rovnici: H2 + N2 → NH3 

- Ide o zápis chemickej reakcie molekulového vodíka s molekulovým dusíkom, pri čom vzniká amoniak NH3. 

- Aby platil zákon zachovania hmotnosti, musia reagovať 3 molekuly vodíka 3H2 s jednou molekulou dusíka N2 , a tak vzniknú 2 molekuly amoniaku 2NH3. 

- Rovnica teda bude vyzrať takto:  3H2 + N2 → 2NH3 … červené čísla zodpovedajú stechiometrickým koeficientom (pričom 1 sa nepíše).

- Skontrolujeme počty atómov jednotlivých prvkov na oboch stranách rovnice: 

… na strane reaktantov: 3H2 = 3x2 atómov vodíka = 6 vodíkov + 1N2 = 2 atómy dusíka

… na strane produktov: 2NH3 = 2 atómy dusíka a 2x3 atómy vodíka = 6vodíkov

 … na oboch stranách máme rovnaký počet atómov vodíka aj dusíka, tzn. zákon zachovania hmotnosti platí, a teda chemická rovnica je zapísaná správne. 

Druhy chemických reakcií

Chemické zlučovanie 

• chemická reakcia, v ktorej z jednoduchších reaktantov vznikajú zložitejšie produkty 
• zlučovanie uhlíka (C) s kyslíkom (O2) na oxid uhličitý (CO2)

Chemický rozklad 

• chemická reakcia, v ktorej zo zložitejších reaktantov vznikajú jednoduchšie produkty 
• rozklad peroxidu vodíka (H2O2) na vodu (H2O) a kyslík (O2)

Neutralizácia 

• reakcia roztoku hydroxidu s roztokom kyseliny za vzniku VODY A SOLI,
• podstatou neutralizácie je reakcia katiónov kyseliny H3O⁺ s aniónmi hydroxidov OH¯ za vzniku molekúl vody H2O 

• katióny H3O⁺  sa vo vode uvoľňujú z kyseliny, sú to katióny, ktoré spôsobujú kyslosť - anióny OH¯ sa vo vode tvoria zo zásady, sú to anióny, ktoré spôsobujú zásaditosť - ak tieto ióny spolu zreagujú, vznikne voda, ktorá je neutrálna, kyslosť a zásaditosť sa vzájomnou reakciou rušia.
• Môžeme to zapísať takto: 

H3O⁺  + OH¯ → 2H2O 

kyselina + hydroxid → VODA + soľ 

• Neutralizácia je exotermická reakcia, vzniká pri nej teplo. 
• Využitie neutralizácie v praxi: napr. pri prvej pomoci (poleptanie kyselinou alebo zásadou), na odstraňovanie kyselín alebo hydroxidov z odpadových vôd  a iné.

Redoxné reakcie 

• Redoxná reakcia - chemická reakcia, pri ktorej dochádza k zmene oxidačných čísel atómov prvkov (sledujeme reaktanty a produkty).
• Skladá sa z dvoch čiastkových reakcií, ktoré prebiehajú súčasne: 

OXIDÁCIA – dej, pri ktorom sa zvyšuje oxidačné číslo atómu v dôsledku odovzdania jedného alebo niekoľkých elektrónov. 

REDUKCIA – dej, pri ktorom sa znižuje oxidačné číslo atómu v dôsledku prijímania jedného alebo niekoľkých elektrónov. 

Vidíme to na príklade: 2Cu⁰ + O2⁰ → 2 CuᴵᴵO¯ᴵᴵ  

V tejto chemickej reakcii dochádza ku: 

1. oxidácii: 2Cu⁰ - 4e¯ → 2Cuᴵᴵ … odoberanie elektrónov, zvyšovanie oxidačného čísla z nula na dva.

2. redukcii: O2⁰ + 4e¯ → 2O¯ᴵᴵ … priberanie elektrónov, znižovanie oxidačného čísla  z nula na mínus dva.

Redoxné reakcie v praxi: 

1. Horenie – rýchla redoxná reakcia 

2. Korózia – pomalá redoxná reakcia

3. Fotosyntéza aj dýchanie - 6 CO2 + 6 H2O ←→ C6H12O6 + 6O2