Les 14 types de réactions chimiques principales

Le types de réactions chimiques peuvent être classés en fonction de l'énergie, de la vitesse, du type d'altération, des particules modifiées et de la direction.

Une réaction chimique en tant que telle représente une transformation atomique ou moléculaire qui peut se produire dans un milieu liquide, solide ou gazeux. À son tour, cet échange peut impliquer une reconfiguration en termes de propriétés physiques, telles que la création d'une couleur solide changeante, la libération ou l'absorption de chaleur, la génération de gaz, entre autres processus.

Le monde qui nous entoure est composé d'une grande variété d'éléments, de substances et de particules qui interagissent constamment entre eux. Ces changements dans la matière ou dans l'état physique des choses sont fondamentaux pour les processus qui gouvernent l'humanité. Les connaître est un élément important pour comprendre leur dynamique et leur influence.

Les substances qui interviennent dans ce changement chimique ou phénomène chimique sont appelées réactifs ou réactifs et génèrent une autre classe de composés qui diffèrent de ceux d'origine, appelés produits. Ils sont représentés dans des équations allant de gauche à droite par une flèche indiquant la direction dans laquelle la réaction se produit.

Pour mieux comprendre le comportement des différentes réactions chimiques, il a fallu les classer selon des critères spécifiques. Une manière traditionnelle de les englober est la suivante: en relation avec l'énergie, la vitesse, le type d'altération, les particules modifiées et la direction.

Classification des types de réactions chimiques

Échange d'énergie

Cette section illustre les réactions chimiques cataloguées en tenant compte de la libération ou de l’absorption de chaleur. Ce type de transformation énergétique est divisé en deux classes:

• Exothermique. Ce type de réaction peut en inclure d’autres, car ils impliquent la libération d’énergie ou d’enthalpie. Il est observé dans la combustion des combustibles, car la redistribution des liens peut générer de la lumière, du son, de l’électricité ou de la chaleur. Bien qu'ils aient besoin de chaleur pour se briser, la combinaison des éléments provoque plus d'énergie.

• Endothermique. Ce type de réaction chimique se distingue par l'absorption d'énergie. Cet apport de chaleur est nécessaire pour rompre les liaisons et obtenir le produit désiré. Dans certains cas, la température ambiante ne suffit pas, il est donc nécessaire de chauffer le mélange.

Réactions cinétiques

Bien que le concept de cinétique soit lié au mouvement, il nous indique dans ce contexte la vitesse à laquelle la transformation se produit. En ce sens, les types de réactions sont les suivants:

• Lentas. Ce type de réaction peut durer des heures voire des années en raison du type d'interaction entre les différents composants.
• Rapide. Ils se produisent généralement de manière très rapide, de quelques millièmes de secondes à quelques minutes.

La cinétique chimique est le domaine qui étudie la vitesse des réactions chimiques dans divers systèmes ou milieux. Ce type de transformation peut être modifié par une grande variété de facteurs, parmi lesquels on peut citer les suivants:

• Concentration de réactif. Tant qu'il y a une plus grande concentration de ceux-ci, la réaction sera plus rapide. Comme la plupart des changements chimiques se produisent en solution, la molarité est utilisée pour cela. Pour que les molécules entrent en collision, il est important de déterminer la concentration de moles et la taille du conteneur.
• La température impliquée. Au fur et à mesure que la température du processus augmente, la réaction devient plus rapide. Cette accélération provoque une activation, ce qui permet de briser les liens. C'est sans doute le facteur le plus prépondérant dans ce sens, donc les lois de la vitesse sont soumises à leur présence ou à leur absence.
• Présence d'un catalyseur. Lorsque des substances catalytiques sont utilisées, la plupart des transformations moléculaires se produisent plus rapidement. De plus, les catalyseurs fonctionnent à la fois en tant que produits et réactifs, de sorte qu'une petite dose suffit à conduire le processus. Le détail est que chaque réaction nécessite un catalyseur spécifique.
• Surface des catalyseurs ou des réactifs. Les substances qui subissent une augmentation de la surface en phase solide ont tendance à être effectuées plus rapidement. Cela implique qu'un certain nombre de pièces agissent plus lentement que la même quantité de poudre fine. Pour cette raison, les catalyseurs avec ladite composition sont appliqués.

Direction de la réaction

Les réactions se produisent dans un certain sens en fonction de l'équation qui indique comment la transformation des éléments impliqués se produira. Certains changements chimiques ont tendance à se produire dans une seule direction ou dans les deux à la fois. Suivant cette idée, il existe deux types de phénomènes chimiques qui peuvent se produire:

• Réactions irréversibles. Dans ce type de transformation, le produit ne peut plus retourner à son état initial. Autrement dit, les substances qui entrent en contact et dégagent des vapeurs ou sont précipitées restent altérées.Dans ce cas, la réaction se produit des réactifs aux produits.
• Réactions irréversibles. Contrairement au concept précédent, les substances qui entrent en contact pour former un composé peuvent retourner à l'état initial. Pour ce faire, un catalyseur ou la présence de chaleur est souvent nécessaire. Dans ce cas, la réaction se produit des produits aux réactifs.

Modification de particules

Dans cette catégorie, le principe prédominant est l'échange au niveau moléculaire pour former des composés présentant une autre nature. Par conséquent, les réactions impliquées sont nommées comme suit:

• De synthèse ou de combinaison. Ce scénario implique deux substances ou plus qui, combinées, génèrent un produit différent plus complexe. Il est généralement représenté de la manière suivante: A + B → AB. Il y a une différenciation en termes de dénomination, car dans la combinaison peut être deux éléments, tandis que la synthèse nécessite des éléments purs.
• Décomposition. Comme son nom l'indique, lors de ce changement chimique, le produit généré est divisé en deux substances ou plus simples. En utilisant sa représentation, on peut observer comme suit: AB → A + B. En résumé, un réactif est utilisé pour obtenir plusieurs produits.
• Déplacement ou remplacement. Dans ce type de réaction, il y a remplacement d'un élément ou d'un atome par un autre plus réactif dans un composé. Ceci est appliqué pour créer un nouveau produit plus simple en déplaçant un atome. La représentation sous la forme d'une équation peut être vue comme suit: A + BC → AC + B
• Double substitution ou déplacement. En imitant le phénomène chimique précédent, il existe dans ce cas deux composés qui échangent des atomes pour produire deux nouvelles substances. Celles-ci sont généralement produites dans un milieu aqueux avec des composés ioniques, qui génèrent des précipitations, du gaz ou de l'eau. L'équation ressemble à ceci: AB + CD → AD + CB.

Transfert de particules

Les réactions chimiques représentent plusieurs phénomènes d’échange, notamment au niveau moléculaire. Lorsqu'un ion ou un électron est cédé ou absorbé entre deux substances différentes, il en résulte une autre classe de transformations correctement cataloguées.

Les précipitations

Lors de ce type de réaction, les ions sont échangés entre les composés. Il se produit généralement dans un milieu aqueux en présence de substances ioniques. Une fois que le processus commence, un anion et un cation se rassemblent, ce qui génère un composé insoluble. Les précipitations entraînent la création de produits à l'état solide.

Réaction acide-base (protons)

En prenant pour base la théorie d'Arrhenius en raison de sa nature didactique, un acide est une substance qui permet la libération d'un proton. Par ailleurs, une base est également capable de produire des ions analogues à des hydroxydes. Cela implique que les substances acides se combinent avec un hydroxyle pour former de l'eau et que les ions restants formeront un sel. Il est également connu comme une réaction de neutralisation.

Réaction d'oxydoréduction ou rédox (électrons)

Ce type de changement chimique se caractérise par la vérification du transfert des électrons entre les réactifs. Cette observation est observable par le nombre d'oxydation. En cas de gain d'électrons, le nombre diminuera et il est donc entendu qu'il a été réduit. En revanche, si le nombre augmente, il est considéré comme une oxydation.

Combustiones

En relation avec ce qui précède, ces processus d'échange se distinguent par des substances oxydées (combustibles) et des substances réduites (oxydants). Une telle interaction libère une grande quantité d'énergie, qui à son tour forme des gaz. Un exemple classique est la combustion des hydrocarbures, dans laquelle le carbone est converti en dioxyde de carbone et en hydrogène en eau.

Autres réactions importantes

La respiration

Cette réaction chimique essentielle à la vie se produit au niveau cellulaire. Il implique l'oxydation exothermique de certains composés organiques pour générer de l'énergie, qui doit être utilisée pour effectuer les processus métaboliques.

La photosynthèse

Dans ce cas, il s’agit d’un procédé bien connu que les plantes utilisent pour extraire la matière organique du soleil, de l’eau et des sels. Le principe réside dans la transformation de l'énergie solaire en énergie chimique, qui s'accumule dans les cellules ATP responsables de la synthèse des composés organiques.

Pluie acide

Les sous-produits générés par les divers types d’industries, associés à la production d’électricité, produisent du soufre et des oxydes d’azote qui se retrouvent dans l’atmosphère. Soit par un effet d'oxydation dans l'air soit par émission directe, des espèces de SO sont créées₃ et non₂qui, au contact de l'humidité, forment de l'acide nitrique et de l'acide sulfurique.

Effet de serre

La faible proportion de CO₂ dans l'atmosphère terrestre est responsable du maintien d'une température constante de la planète. Comme ce gaz s'accumule dans l'atmosphère, il génère un effet de serre qui réchauffe la terre. Bien que ce soit un processus nécessaire, son altération entraîne des changements climatiques inattendus.

Réactions aérobies et anaérobies

Lorsque le concept de l'aérobie est lié, cela implique que la présence d'oxygène dans la transformation sera nécessaire pour que la réaction se produise. Autrement, quand il y a absence d'oxygène pendant le processus, cela est considéré comme un événement anaérobie.

En termes plus simples, lors d'une séance d'exercices aérobiques nécessitant beaucoup de temps, l'énergie est obtenue grâce à l'oxygène respiré. Cet élément est incorporé dans les muscles à travers le sang, ce qui produit un échange chimique avec les nutriments, ce qui générera de l'énergie.

Inversement, lorsque l'exercice effectué est de nature anaérobie, l'énergie requise est de courte durée. Pour l'obtenir, les glucides et les graisses subissent une décomposition chimique qui produit l'énergie requise. Dans ce cas, la réaction ne nécessite pas la présence d'oxygène pour que le processus fonctionne correctement.

Facteurs d'influence dans les réactions chimiques

Comme tout processus encadré dans un contexte de manipulation, l'environnement joue un rôle fondamental, ainsi que d'autres facteurs liés aux phénomènes chimiques. En plus d'accélérer, de ralentir ou de provoquer la réaction souhaitée, recréer les conditions idéales nécessite de contrôler toutes les variables susceptibles de modifier le résultat souhaité.

L'un des facteurs les plus importants est la lumière, essentielle pour certains types de réactions chimiques, telles que celles de la dissociation. Non seulement cela fonctionne-t-il comme un déclencheur, mais il peut également avoir un effet néfaste sur certaines substances, telles que les acides, dont l'exposition les dégrade. En raison de cette photosensibilité, ils sont protégés par un emballage sombre.

De même, l'électricité exprimée en courant avec une charge spécifique peut permettre la dissociation de différentes substances, en particulier celles qui sont dissoutes dans l'eau. Cela génère un phénomène chimique appelé électrolyse, qui est également présent dans la combinaison de certains gaz.

Relatif au milieu aqueux, l'humidité contient des qualités qui lui permettent d'agir à la fois comme acide et base, ce qui permet de modifier sa composition. Cela facilite les changements chimiques en fonctionnant comme solvant ou en facilitant l'incorporation de l'électricité pendant la réaction.

Au sein de la chimie organique, les ferments jouent un rôle prépondérant pour générer des effets importants liés aux réactions chimiques. Ces substances organiques permettent la combinaison, la dissociation et l'interaction entre différents composés. La fermentation est essentiellement un processus qui se produit entre des éléments de nature organique. 

Références

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6. Extrait (sans auteur ni date). Les réactions chimiques 1er de Bachillerato. Web: recursostic.educación.es.