Chemické reakce

Chemické reakce jsou děje, při kterých z výchozích látek (reaktantů) vznikají látky jiného složení (produkty); chemické reakce popisuje chemická rovnice.

• reaktanty = výchozí látky vstupující do chemické reakce
• produkty = nově vzniklé látky, vystupující z chemické reakce

Základní chemické zákony

1. zákon zachování hmotnosti – hmotnost všech reaktantů se rovná hmotnosti všech produktů
2. zákon zachování energie – energie izolované soustavy je během chemické reakce konstantní
3. zákon stálých poměrů slučovacích – poměr prvků nebo součástí dané sloučeniny je vždy stejný, nezávisí na způsobu přípravy sloučenin

Typy reakcí

1.  přímá – vznik produktů
2.  zpětná – reakce produktů za vzniku výchozích látek
3.  vratná – přímá a zpětná reakce probíhají vzájemně

Typy reakcí podle vnějších změn při reakci

Syntéza

• skladná, syntetická reakce
• reakce, při níž se jednodušší výchozí látky slučují a vznikají složitější látky, např. N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃

Analýza

• rozkladná reakce
• reakce, při níž se složitější látky štěpí na jednodušší látky, např. CaCO₃ → CaO + CO₂

Vytěsňovací

• substituční, záměnná reakce
• reakce, při níž jeden reaktant vytěsňuje z druhého reaktantu (sloučeniny) atom nebo funkční skupinu, např. 2 KI + Cl₂ → 2 KCl + I₂ (chlor vytěsnil jód z jodidu draselného)

Podvojná záměna

• konverze
• vzniká spojením dvou vytěsňovacích (substitučních) reakcí, např. NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl

Typy reakcí podle reakčního mechanismu

Adice

• reakce, při níž se na organickou sloučeninu nesoucí násobnou vazbu adují (přidávají) molekuly jiné látky (např. vody, halogenvodíků) a násobná vazba zaniká, např. CH₂=CH₂ + Cl₂ → CH₂ Cl-CH₂ Cl
  • Elektrofilní adice – elektrofilní činidlo (činidlo s elektrofilním deficitem) reaguje s π-elektrony násobných vazeb, např. adice halogenvodíků a halogenů na alkeny nebo alkyny
  • Nukleofilní adice – nukleofilní činidlo (obsahuje nevazebný elektronový pár) se aduje na uhlík ve vazbě nesoucí částečný kladný náboj, reakce je typická pro karbonylové sloučeniny

Eliminace

• reakce, při níž dochází k odštěpení jednoduché anorganické sloučeniny a současně se tvoří násobná vazba, např. CH₃-CH₂Cl → CH₂=CH₂ + HCl
  • Dehydratace – odštěpují se molekuly vody
  • Dehydrogenace – odštěpují se molekuly vodíku
  • Dehydrohalogenace – odštěpují se molekuly halogenvodíku

Substituce

• reakce, při níž je atom nebo skupina atomů zaměněna za jiný atom nebo skupinu atomů, násobnost vazby se nemění
  • Radikálová substituce – charakteristická pro sloučeniny s nepolárními kovalentními vazbami (např. alkany), dochází k homolytickému štěpení vazeb a vznikají radikály (velmi reaktivní částice s nepárovým elektronem) reagující s radikálem substituovaného atomu, např. chlorace uhlovodíků
  • Elektrofilní substituce – typická reakce aromatických uhlovodíků, při níž reagují s elektrofilním činidlem, které vzniká během reakce, př. nitrace arenů (nitroskupina NO₂ v podobě nitroniového kationtu se zavádí do molekuly arenu)
  • Nukleofilní substituce – nukleofilní činidlo reaguje s uhlíkovým atomem a částečně kladným nábojem, reakce je typická pro alkyhalogenidy

Přesmyk

• izomerační reakce, při níž dochází k přeskupení atomů uvnitř molekuly

Typy reakcí podle počtu fází

Homogenní

• reakce, při nichž jsou reaktanty v jedné fázi, nejčastěji plynné nebo kapalné, např. H₂ (g) + I₂ (g) → 2 HI (g)

Heterogenní

• reakce, při nichž jsou reaktanty v různých fázích a reakce probíhá na jejich fázovém rozhraní, např. 2 HCl (aq) + Zn (s) → ZnCl₂ (aq) + H₂ (g)

Typy reakcí podle druhu přenášených částic

Oxidačně – redukční

• redoxní
• reakce, při nichž dochází k přenosu elektronů mezi reakčními složkami, probíhající jako dvě dílčí reakce – oxidace a redukce; určité atomy elektrony odevzdávají, tím se oxidují, a současně jiné atomy elektrony přijímají, tím se redukují

Acidobazické

• protolytické
• reakce, při nichž dochází k přenosu kationtu H⁺; látky odštěpující kation H⁺ nazýváme kyseliny, látky přijímající kation H⁺ nazýváme zásady (dle Brönsted-Lowryho teorie kyselin a zásad)

Koordinační

• komplexotvorné
• reakce, při nichž dochází k přenosu celých skupin atomů a vzniku koordinačních (komplexních) sloučenin

Typy reakcí podle způsobu štěpení vazeb

Homolytické

• reakce, při nichž se kovalentní vazba tvořená atomy se stejnou (nebo téměř stejnou) elektronegativitou štěpí symetricky tak, že každá ze vzniklých částic si nechá jeden elektron a vytvoří radikály, např. Cl – Cl → Cl ∙ + Cl ∙

Heterolytické

• opakem homolýzy
• vazba se štěpí nesymetricky, vázané částice mají velký rozdíl elektronegativit, elektronegativnější částice si ponechá celý elektronový pár z vazby a vznikají ionty, např. HCl → H⁺ + Cl^-

Odkazy

Související články

•  Chemická rovnováha

Použitá literatura

• SLEZINA, Miroslav, et al. Biochemie pro studující medicíny. 2. vydání. Praha : Karolinum, 2009. 0 s. ISBN 978-80-246-1414-4.

• BENEŠOVÁ, Marika a Hana SATRAPOVÁ. Odmaturuj! z chemie. 1. vydání. Brno : Didaktis, 0000. 0 s. ISBN 80-862-8556-1.

			Článek ke kontrole
			Žádá se kontrola tohoto článku učitelem.