Chemische Reaktionen

Chemische Reaktionen sind eines der Themen, an das die Menschen am meisten denken, wenn sie "Chemie" hören. All die Explosionen, Verbrennungen und anderen interessanten Reaktionen sind eigentlich chemische Reaktionen.

Chemische Reaktionen sind nicht das gleiche wie chemische Verfahren, da chemische Reaktionen in neuen Stoffe resultieren, während chemische Verfahren Stoffgemische zweier Reinstoffen ergeben. Man kann mithilfe von Reaktionen auch "zurückgehen", also einen Reinstoff in zwei weitere Reinstoffe aufteilen. Dieser Artikel wird Sie über chemische Reaktionen informieren.

Wie funktionieren chemische Reaktionen?

Chemische Reaktionen sind eigentlich einfach zu erklären. Grundsätzlich reagieren zwei oder mehr Stoffe miteinander und bilden einen neuen Stoff. Die Atome der Reaktanten werden neu geordnet und die Reaktanten bekommen Energie.

Nur eine bestimmte Menge eines Reaktanten kann mit einer bestimmten Menge der anderen Reaktanten reagieren, da sich die zwei Reaktanten mithilfe von Valenzelektronen verbinden. Valenzelektronen sind Elektronen, die sich in der äussersten Schale befinden. Alle Elektronen drehen sich in "Schalen" um den Atomkernen. Diese Schalen brauchen eine bestimmte Anzahl Elektronen, um voll zu sein. Das kann man mithilfe von Valenzelektronen erreichen, die letztendlich auch die zwei verbundenen Stoffe zusammenhalten.

Es gibt mehrere Arten von Reaktionen: die ionischen Bindung, die kovalenten Bindung und die metallischen Bindung.

Die ionischen Reaktionen resultieren in ionische Bindungen. Ionische Bindungen finden statt, wenn ein Nichtmetall einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall ein Elektron abgibt. Das führt dazu, dass die Nichtmetallatome Kationen, d.h. positiv geladene Ionen, werden, während die anderen Atome Anionen, d.h. negativ geladene Ionen, werden. Die Ionen sind so angeordnet, dass ein positiv geladenes Ion immer neben einem negativ geladenen ist, was die resultierenden Strukturen stabil macht.

Die kovalente BIndungen sind sehr ähnlich zu den ionischen Bindungen. Zwei Stoffe teilen ein Elektronenpaar, und diese zwei Stoffe sind immer Nichtmetalle. Kovalente Bindungen sind immer in einer bestimmten Reihe angeordnet. Die resultierenden Stoffverbindungen haben eine geringere Energie als die Elemente vor der Reaktion.

Die metallischen Bindungen sind Bindungen zwischen Metallen. Diese Feststoffe bestehen aus dicht gepackten Atomen. In den meisten Fällen, die äussersten Schalen der verschiedenen Atomen überschneiden sich. Die Valenzelektronen springen somit die ganze Zeit von Atom zu Atom. Die Elektronen sind nicht lokalisiert, sie können sich im ganzen Kristall bewegen. Darum haben Verbindungen meistens eine sehr starke elektrische Leitfähigkeit.

Man kann die Reaktionen auch anders unterteilen: exotherme und endotherme Reaktionen. Die exotherme Reaktionen generieren Hitze und machen die Umgebung wärmer nach einem kleinen Energiefunken, der die Reaktion auslöst. Das passiert, da die Reaktanten sehr viel Energie besitzen. Die Endothermen hingegen verbrauchen Energie, wodurch die Umgebung abgekühlt wird.