ქიმიური რეაქციები

მოლეკულები - ისეთი მოლეკულები, შენს სხეულსაც რომ შეადგენენ - ატომების გროვებია, რომლებიც ქიმიური ბმებითაა შეკავშირებული. ისინი ბევრი რამით ჰგვანან Tinkertoy® -ს ასაწყობ სათამაშოებს. ორგანული ქიმიის გავლისას, დიდი ალბათობით, მოგიწევთ, შეიძინოთ მოლეკულების მოდელების ნაკრები, რომელიც საეჭვოდ მიაგავს Tinkertoy®-ს.

Tinkertoy®-ს თვლები ერთმანეთს მრავალი განსხვავებული გზით შეიძლება დაუკავშიროთ სხვადასხვა შემაერთებელი ჩხირის მეშვეობით. ზუსტად ასევე უკავშირდება ატომები ერთმანეთს სხვადასხვანაირად ქიმიური ბმების წყალობით. ატომების რეორგანიზაციის პროცესს, როცა ქიმიური ბმების ნაწილი წყდება და ახლები წარმოიქმნება, ქიმიური რეაქცია ეწოდება.

ქიმიური რეაქცია მაშინ წარიმართება, როცა ატომებს შორის ქიმიური ბმები ყალიბდება ან წყდება. ქიმიურ რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებებს რეაგენტები ეწოდება, რეაქციის შედეგად წარმოქმნილს კი - პროდუქტები. რეაგენტებსა და პროდუქტებს შორის ისარი ივლება რეაქციის მიმართულების მითითების მიზნით. თუმცაღა, ქიმიური რეაქცია ყოველთვის „ცალმხრივი" არ არის. ამას უფრო დეტალურად შემდეგ სექციაში განვიხილავთ.

მაგალითად, წყალბადის ზეჟანგის ($\text{H}_{2}$start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript$\text{O}_{2}$start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript) წყლად და ჟანგბადად დაშლის რეაქცია ასე ჩაიწერება:

$2 \text{H}_{2}$2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript$\text{O}_{2} \text{(წყალბადის ზეჟანგი)}$start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, left parenthesis, წ, ყ, ა, ლ, ბ, ა, დ, ი, ს, space, ზ, ე, ჟ, ა, ნ, გ, ი, right parenthesis, end text $\rightarrow$right arrow $2\text{H}_{2}\text O \text{(წყალი)}$2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start text, left parenthesis, წ, ყ, ა, ლ, ი, right parenthesis, end text + $\text{O}_{2}\text{(ჟანგბადი)}$start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, left parenthesis, ჟ, ა, ნ, გ, ბ, ა, დ, ი, right parenthesis, end text

ამ მაგალითში წყალბადის ზეჟანგი რეაგენტია და იგი პროდუქტებად - წყლად და ჟანგბადად - იშლება. ატომები, რომლებიც წყალბადის ზეჟანგის მოლეკულებს ქმნიდა, გადაეწყობა და ახალ, წყლისა ($\text{H}_{2}\text O$start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text) და ჟანგბადის ($\text O_2$start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript) მოლეკულებს წარმოქმნის.

ალბათ, შეამჩნიეთ, რომ ზემოთ მოცემულ ქიმიურ რეაქცაში ციფრებია ჩამატებული, კერძოდ, $2$2-იანები წყალბადის პეროქსიდისა და წყლის წინ. ამ ციფრებს კოეფიციენტები ეწოდება და ისინი რეაქციაში მონაწილე მოლეკულების რაოდენობას ასახავს. ისინი რეაქციაში აუცილებლად უნდა ჩაიწეროს მისი გათანაბრების მიზნით, რათა განტოლების ორივე მხარეს ატომების რაოდენობა ტოლი იყოს.

ქიმიური რეაქციის განტოლებები უნდა გასწორდეს, რათა დაცული იყოს მატერიის მუდმივობის კანონი, რომლის მიხედვითაც, ჩვეულებრივ ქიმიურ რეაქციაში ატომები ვერც შეიქმნება და ვერც განადგურდება. რეაქციის გასწორების წესები შეგიძლიათ, ქიმიური განტოლების გასწორების სახელმძღვანელოში იხილოთ.

ზოგი ქიმიური რეაქცია ერთი მიმართულებით მიმდინარეობს მანამ, სანამ რეაგენტები სრულად არ დაიხარჯება. ამ რეაქციებს შეუქცევადი ეწოდება. თუმცაღა, არსებობს სხვა, შექცევადი რეაქციებიც. შექცევადი რეაქცია ორივე მიმართულებით შეიძლება წარიმართოს, პირდაპირაც და უკუღმაც.

შექცევად რეაქციაში რეაგენტები პროდუქტებად გარდაიქმნება, მაგრამ, ამავდროულად. პროდუქტებიც გარდაიქმნება უკან, რეაგენტებად. თანაც, ეს ორი საპირისპირო რეაქცია ერთდროულად ხდება. ეს წინ და უკან რეაგირება მანამ გრძელდება, სანამ რეაგენტებსა და პროდუქტებს შორის წონასწორობა არ დამყარდება. წონასწორობის მდგომარეობაში რეაქცია კვლავ ორივე მიმართულებით მიმდინარეობს, მაგრამ პროდუქტებისა და რეაგენტების შეფარდებითი კონცენტრაცია აღარ იცვლება.

თითოეულ რეაქციას თავისი დამახასიათებელი წონასწორობის წერტილი აქვს, რომელსაც სპეციალური რიცხვი, წონასწორობის მუდმივა, ჰქვია. იმის გასაგებად, თუ საიდანაა მიღებული წონასწორობის მუდმივა და როგორ უნდა გამოვიანგარიშოთ იგი რომელიმე კონკრეტული რეაქციის შემთხვევაში, იხილეთ თემა წონასწორობა.

თუკი რეაქცია შექცევადია, იგი ორი, საპირისპიროდ განლაგებული ისრით იწერება, რაც მიუთითებს, რომ ის ორივე მიმართულებით მიმდინარეობს. მაგალითად, ადამიანის სისხლში ჭარბი წყალბადის იონები ($\text H^+$start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript) ბიკარბონატის იონებს ($\text{HCO}_{3}$start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript$^{-}$start superscript, minus, end superscript) უკავშირდება და ნახშირმჟავას ($\text{H}_{2}$start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript$\text{CO}_{3}$start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript) წარმოქმნის:

$\text{HCO}_{3}$start text, H, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript$^{-}$start superscript, minus, end superscript + $\text{H}^{+}$start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript $\rightleftharpoons$\rightleftharpoons $\text{H}_{2}$start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript$\text{CO}_{3}$start text, C, O, end text, start subscript, 3, end subscript

ეს რეაქცია შექცევადია, შესაბამისად, თუ სისტემას ნახშირმჟავა დაემატა, მისი ნაწილი ბიკარბონატად და წყალბადის იონებად დაიშლება წონასწორობის აღსადგენად. ეს ბუფერული სისტემა მთავარ როლს თამაშობს თქვენი სისხლის pH-ის მუდმივობისა და ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში.