Reakcja jądrowa a reakcja chemiczna
Wszystkie zmiany zachodzące w środowisku są spowodowane reakcjami chemicznymi lub jądrowymi. Co one oznaczają i jak się od siebie różnią, omówiono poniżej.
Reakcja chemiczna
Reakcja chemiczna to proces przekształcania zestawu substancji w inny zestaw substancji. Substancje na początku reakcji są znane jako reagenty, a substancje po reakcji są znane jako produkty. Gdy jeden lub więcej reagentów przekształca się w produkty, mogą przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach ulegają zerwaniu i powstają nowe wiązania w celu wytworzenia produktów, które całkowicie różnią się od reagentów. Ten rodzaj modyfikacji chemicznej jest znany jako reakcje chemiczne. Reakcje chemiczne opisano za pomocą równań chemicznych. Istnieje wiele zmiennych kontrolujących reakcje. Niektóre z tych czynników to stężenia reagentów, katalizatory, temperatura, działanie rozpuszczalników, pH, a czasem stężenia produktu itp. Głównie, badając termodynamikę i kinetykę, możemy wyciągnąć wiele wniosków na temat reakcji i kontrolować je. Termodynamika to nauka o przemianach energii. Zajmuje się tylko energią i pozycją równowagi w reakcji. Nie ma nic do powiedzenia na temat tego, jak szybko osiągana jest równowaga. To pytanie należy do dziedziny kinetyki.
Szybkość reakcji jest po prostu wskazaniem prędkości reakcji. Można go zatem traktować jako parametr, który określa szybkość lub szybkość reakcji. Oczywiście, niektóre reakcje są bardzo powolne, więc nie możemy nawet zobaczyć reakcji zachodzącej, chyba że obserwujemy ją przez bardzo długi czas. Na przykład wietrzenie skał w wyniku procesów chemicznych jest powolną reakcją, która zachodzi przez lata. Natomiast reakcja kawałka potasu z wodą jest bardzo szybka; w ten sposób wytwarzając dużą ilość ciepła, i jest to uważane za energiczną reakcję. Rozważ następującą reakcję, w której reagenty A i B przechodzą w produkty C i D.
a A + b B → c C + d D
Szybkość reakcji można podać w odniesieniu do jednego z dwóch reagentów lub produktów.
Stawka = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Tutaj a, b, cid stanowią współczynniki stechiometryczne reagentów i produktów. W przypadku reagentów równanie szybkości jest zapisywane ze znakiem minus, ponieważ produkty wyczerpują się w miarę postępu reakcji. Jednak wraz ze wzrostem liczby produktów uzyskuje się pozytywne oznaki.
Reakcja nuklearna
Jądra atomu lub cząstek subatomowych uczestniczą w reakcjach jądrowych. Rozszczepienie jądrowe i synteza jądrowa są dwoma głównymi rodzajami reakcji jądrowych. Reakcje jądrowe stosuje się głównie do generowania energii, ponieważ wytwarza ona energię znacznie większą niż w reakcjach chemicznych. W reakcji rozszczepienia duże, niestabilne jądro rozszczepia się na mniej stabilne jądra, a tym samym uwalniana jest energia. W reakcji syntezy jądrowej łączone są ze sobą dwa rodzaje jąder, uwalniając energię.
Jaka jest różnica między reakcją jądrową a reakcją chemiczną? • W reakcjach chemicznych atomy, jony, cząsteczki lub związki działają jak reagenty, podczas gdy w reakcjach jądrowych biorą udział jądra atomów lub cząsteczek subatomowych. • W reakcjach chemicznych zmiany zachodzą w elektronach atomów. W reakcjach jądrowych zmiany zachodzą głównie w jądrze atomów. • Energia zaangażowana w reakcje jądrowe jest znacznie wyższa niż energia reakcji chemicznych. • Szybkość reakcji chemicznej zależy od czynników takich jak ciśnienie i temperatura, ale reakcje jądrowe nie zależą od tych czynników, tak jak reakcje chemiczne. |