Понятие химической реакции

Химические реакции - динамические процессы, вызванные электрическим притяжением между участками молекул реагирующих веществ имеющих разный знак заряда, связанные либо с изменением строения электронных оболочек, либо с их трансформацией в новую электронную оболочку продукта реакции.

Все химические и большинство физических свойств веществ зависят от строения электронных оболочек, составляющих их атомов, а химическое соединение тем и отличается от физической смеси, что в нём часть электронов обобществлена; они образуют химические связи между атомами. Поэтому важным свойством химических соединений, отличающим их от механических смесей, является однородность. Состав химического соединения записывают в виде химических формул, а взаимное расположение атомов изображают при помощи структурных формул.

Некоторые простые вещества тоже можно рассматривать как химические соединения, если их атомы связаны ковалентными связями в молекулы, как, например, кислород О2, озон О3, графит и алмаз, и тому подобное. В этих соединениях существенное влияние на свойства вещества оказывает не только состав, но и взаимное расположение атомов, а также тип соединяющих их связей.

Химические соединения образуются либо при взаимодействии простых веществ, либо в результате химических реакций других соединений. Образование химических соединений всегда сопровождается выделением или поглощением энергии. Не обязательно теплоты – так, в аккумуляторах и гальванических элементах (старых батарейках) образование химических соединений сопровождается возникновением электродвижущей силы, а в ракетном двигателе большая часть энергии, выделяющейся при образовании химических соединений топлива с окислителем, превращается в механическую энергию движения ракеты.

Почему же, при образовании химических соединений происходит поглощение или выделение энергии? Общая теория взаимодействий описывает процесс образования химических соединений, как результат электрического взаимодействия атомов или молекул. Атомы и молекулы представляют собой совокупность изменяющихся пространственно направленных электрических сил.

При образовании химического соединения, происходящего в результате процесса электрического притяжения разно заряженных зон атома или молекулы, происходят изменения в расположении электронов относительно ядер атомов. Чем больше степень изменения электронной оболочки, произошедшая в результате реакции тем больше величина энергии, необходимой для того, чтобы реакция произошла, или выделяющейся в результате такой реакции.

Если расположение электронов в продуктах реакции является менее энергетическим, по сравнению с исходными продуктами, то есть электроны располагаются ближе к ядру или более правильно (симметрично), то энергия выделяется (чаще всего в виде теплоты). В противном случае энергия электронов должна возрасти, то есть для проведения реакции образования химического соединения необходимо затратить энергию.

Так как практически никогда суммарная энергия электронов в результате реакции не остаётся прежней, то и процессы образования химических соединений сопровождаются выделением или поглощением энергии.