Χημικά φαινόμενα ή χημικές αντιδράσεις ονομάζονται οι μεταβολές κατά τις οποίες από ορισμένες αρχικές ουσίες (αντιδρώντα) δημιουργούνται νέες ουσίες (προϊόντα) με διαφορετικές ιδιότητες. Αμέτρητες χημικές αντιδράσεις γίνονται συνεχώς στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον με ή χωρίς την παρέμβαση του ανθρώπου. Η σημαντικότερη ίσως αντίδραση που γίνεται στη φύση είναι η φωτοσύνθεση. 6 CO H 2 O  C 6 H 12 O O 2

Κάθε χημική αντίδραση συμβολίζεται με μία χημική εξίσωση. Στη χημική αυτή εξίσωση διακρίνουμε δύο μέλη, που συνδέονται μεταξύ τους με ένα βέλος (  ). Στο πρώτο μέλος γράφουμε τα σώματα που έχουμε αρχικά, πριν ξεκινήσει η αντίδραση, που ονομάζονται αντιδρώντα, ενώ στο δεύτερο μέλος γράφουμε τα σώματα που σχηματίζονται κατά την αντίδραση και ονομάζονται προϊόντα. ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΣΥΝΘΗΚΕΣ N H 2 2 NH 3 Πρώτο μέλος Δεύτερο μέλος

Οι αριθμοί που γράφονται κάτω δεξιά στο σύμβολο ενός ατόμου λέγονται δείκτες και μας δείχνουν πόσα τέτοια άτομα συμμετέχουν στο σχηματισμό ενός μορίου. Οι αριθμοί που γράφονται μπροστά από τους χημικούς τύπους των μορίων λέγονται συντελεστές και δείχνουν την αναλογία μορίων με την οποία αντιδρούν και παράγονται οι χημικές ουσίες. 1 N H 2 2 NH 3 Δείκτες Συντελεστές

Σε κάθε χημική αντίδραση ισχύει η αρχή διατήρησης του αριθμού των ατόμων. Αυτό σημαίνει ότι όσα άτομα ενός στοιχείου υπάρχουν στο πρώτο μέλος (αντιδρώντα) άλλα τόσα πρέπει να υπάρχουν και στο δεύτερο μέλος (προϊόντα) της χημικής εξίσωσης. Οι συντελεστές λοιπόν που βάζουμε μπροστά από τις χημικές ουσίες πρέπει να είναι κατάλληλοι ώστε να πληρούται η παραπάνω αρχή. 1 N H 2 2 NH 3 N 2 + H 2 1 NH 3 N 2 + H 2 1 NH N H 2 10 NH 3

Μπορούμε επίσης να δείχνουμε την φυσική κατάσταση μιας ουσίας βάζοντας το κατάλληλο σύμβολο κάτω δεξιά, στον χημικό τύπο της ουσίας. P 4(s) + 6 Cl 2(g) 4 PCl 3(s) CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O (g) (s)  στερεό(l)  υγρό (g)  αέριο(aq)  υδατικό διάλυμα

Οι χημικές εξισώσεις μπορεί επίσης να παρασταθούν και με προσομοιώματα μορίων (μοριακά μοντέλα) P Cl 2  4 PCl 3 CH O 2  CO H 2 O

Για να πραγματοποιηθεί μία χημική αντίδραση θα πρέπει, σύμφωνα με τη θεωρία των συγκρούσεων, τα μόρια (ή γενικότερα οι δομικές μονάδες της ύλης) των αντιδρώντων να συγκρουστούν και μάλιστα να συγκρουστούν κατάλληλα. Με τον όρο «να συγκρουστούν κατάλληλα» εννοούμε ότι πρέπει να έχουν την κατάλληλη ταχύτητα και ένα ορισμένο προσανατολισμό. Αποτέλεσμα αυτής της σύγκρουσης είναι ότι «σπάνε» οι αρχικοί δεσμοί (των αντιδρώντων) και δημιουργούνται νέοι (των προϊόντων). Έχει εκτιμηθεί ότι μόνο ένα πολύ μικρό ποσοστό των συγκρούσεων των αντιδρώντων είναι ενεργές ή αποτελεσματικές. ΠΟΤΕ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ;

Η ταχύτητα με την οποία τα διάφορα χημικά φαινόμενα εξελίσσονται ποικίλλει. Υπάρχουν αντιδράσεις που τελειώνουν σε κλάσματα δευτερολέπτου και άλλες που χρειάζονται πολύ χρόνο για να ολοκληρωθούν. Ταχύτητα μιας αντίδρασης ορίζεται η μεταβολή της συγκέντρωσης ενός από τα αντιδρώντα ή τα προϊόντα, στη μονάδα του χρόνου. Η ταχύτητα καθορίζεται από τον ρυθμό των ενεργών συγκρούσεων. Η ταχύτητα μιας αντίδρασης μετριέται σε mol/L ανά sec. ΠΟΣΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ;

Η ταχύτητα μιας αντίδρασης μπορεί να αυξηθεί : ΠΟΣΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ; 1. Με αύξηση της ποσότητας (συγκέντρωσης) των αντιδρώντων. 2. Με αύξηση της θερμοκρασίας. 3. Με την παρουσία καταλυτών. Ο καταλύτης αυξάνει την ταχύτητα της αντίδρασης, χωρίς να καταναλώνεται. Οι αντιδράσεις στους ζωντανούς οργανισμούς καταλύονται από τα ένζυμα ή βιοκαταλύτες. 4. Με την αύξηση της επιφάνειας επαφής των στερεών σωμάτων που μετέχουν στην αντίδραση. Π.χ. ο άνθρακας σε μεγάλα κομμάτια καίγεται αργά, ενώ σε μορφή σκόνης σχεδόν ακαριαία.

Στις χημικές μεταβολές (αντιδράσεις) το πλήθος των ατόμων διατηρείται, ενώ ταυτόχρονα τα άτομα ανακατανέμονται και σχηματίζουν προϊόντα. Με άλλα λόγια, οι αρχικοί δεσμοί «σπάζουν» και δημιουργούνται καινούργιοι. ΠΟΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΣΥΝΟΔΕΥΟΥΝ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ; Γενικά, για να «σπάσει» ένας δεσμός, χρειάζεται ενέργεια, ενώ όταν δημιουργείται δεσμός εκλύεται ενέργεια. Αυτό το «πάρε – δώσε» ενέργειας κρίνει τελικά κατά πόσο η αντίδραση συνολικά ελευθερώνει ή απορροφά ενέργεια σε μορφή θερμότητας. Εξώθερμη ονομάζεται μία χημική αντίδραση που ελευθερώνει θερμότητα στο περιβάλλον. Ενδόθερμη είναι η αντίδραση που απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον.

ΠΟΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΣΥΝΟΔΕΥΟΥΝ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ; Θειοκυανικό αμμώνιο αναμιγνύεται με υδροξείδιο του βαρίου. Ρίχνουμε λίγο νερό πάνω σε μια ξύλινη βάση. Η βάση του ποτηριού γίνεται αρκετά κρύα ώστε να παγώσει το νερό και η βάση να κολλήσει στο ποτήρι. Ισχυρά εξώθερμη Ισχυρά ενδόθερμη Αντίδραση ανάμεσα σε αργίλιο και βρώμιο.

Πολλές χημικές αντιδράσεις δεν είναι πλήρεις, δηλαδή μέρος μόνο των αντιδρώντων μετατρέπονται σε προϊόντα. Οι αντιδράσεις αυτές χαρακτηρίζονται αμφίδρομες αντιδράσεις. Η απόδοση μιας αντίδρασης καθορίζει τη σχέση μεταξύ της ποσότητας ενός προϊόντος που παίρνουμε πρακτικά και της ποσότητας που θα παίρναμε θεωρητικά, αν η αντίδραση ήταν πλήρης (μονόδρομη). ΠΟΣΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΗ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ;

Η απόδοση μιας αντίδρασης μπορεί να μεταβληθεί : 1. Με μεταβολή της ποσότητας (συγκέντρωσης) των αντιδρώντων και των προϊόντων. 2. Με μεταβολή της θερμοκρασίας. 3. Με μεταβολή της πίεσης, εφόσον στην αντίδραση συμμετέχουν και αέρια σώματα.