Kundalik hayotimizda turli hodisalar sodir bo'layotganligining guvohi bo'lamiz va ularni kuzatamiz. Masalan, idishda turgan suv hajmi (miqdori)ning kamayishi, shisha buyumning tushib sinishi, gazning, yogʻochning va koʻmirning yonishi, muzning suyuqlanishi, temir buyumning zanglashi, kishilarning nafas olishi va hokazo.
Bu hodisalarni ikki turga bo'lishimiz mumkin: 1) fizikaviy hodisalar, 2) kimyoviy hodisalar.
Fizikaviy hodisalar
Fizikaviy hodisalar deb, moddaning tarkibi oʻzgarmasdan roʻy beradigan hodisalarga aytiladi. Bu hodisalar tufayli moddaning agregat holati oʻzgarishi (qattiq → suyuq, suyuq→ gaz; gaz → qattiq), shakli oʻzgarishi (bir boʻlak qattiq moddani maydalab ezish, yaxlit boʻlakni mayda bo'lakchalarga boʻlish) mumkin, lekin uni tashkil etgan moddaning tarkibi o'zgarmay qoladi.
Yuqoridagi misollarimizdan suv hajmining kamayishi (bugʻlanishi) natijasida suv móddasi "suvligicha" qoladi, lekin suyuq holatidan gaz holatiga oʻtadi, ya'ni (H2O)n → nH₂O; shishaning sinishida uning shakli (butunligi) oʻzgaradi (tarkibi oʻzgarmaydi) qog'ozning yirtilishida qog'oz qog'ozligicha qoladi, faqat uning yaxlitligi buziladi. Bularning hammasi fizikaviy hodisalardir.
Kimyoviy hodisalar
Kimyoviy hodisalar deb, moddalar (kimyoviy) tarkibining oʻzgarishi bilan boradigan hodisalarga aytiladi. Bunda modda ichki oʻzgarishlar (dastlabki mavjud kimyoviy bogʻlarning uzilib, yangilarining hosil boʻlishi) natijasida molekulalar yoki kristallar tarkibidagi atomlar soni, oʻzaro joylashuvi tuzilishi oʻzgaradi. Bu ular xususiyatlarining tubdan oʻzgarishiga olib keladi.
Boshqacha aytganda, dastlabki modda yangi moddaga aylanadi. Har qanday kimyoviy hodisaga kimyoviy reaksiya deyiladi. Masalan, yuqorida sanab o'tilgan hodisalardan gaz, yogʻoch, ko'mirning yonishi, temirning zanglashi, odamlarning nafas olishi va shu kabi hodisalar kimyoviy hodisalar (reaksiyalar) deyiladi.
Sodir boʻladigan kimyoviy jarayonlarning asl mohiyatini tushunib yetish uchun har bir reaksiyani "kimyoviy til" da bayon yetish usuli sifatida kimyoviy tenglamalardan foydalaniladi.
Masalan, "ikki molekula vodorod bir molekula kislorod bilan birikib suv hosil qiladi" yoki rux bo'lakchasi xlorid kislota bilan reaksiyaga kirishib, rux xlorid tuzi va vodorod gazini hosil qiladi" deyiladi. Bu ifodani kimyoviy tenglama shaklida yozsak:
2H₂+O₁₂ → 2H₂O
Zn+2HCl → ZnCl₂+H₂
ko'rinishiga ega boʻladi. Bu yuqorida aytilgan hodisalar (reaksiyalar)ning kimyoviy tenglamasidir. Kimyoviy tenglama — kimyoviy hodisalarni, kimyoviy formula va koeffitsiyentlar yordamida ifodalashning shartli yozish usulidir.
Kimyoviy tenglama
Kimyoviy tenglama: ro'y berayotgan hodisaning kechishini, kimyoviy ma'nosini bilishga; ayni reaksiyalarda moddalarning oʻzaro miqdoriy munosabatlarini tushunib yetishga;
tegishli hisoblashlarni amalga oshirishga yordam beradi; kimyoviy tenglamalarni tuzganda uning ikkala tomonidagi reaksiyada ishtirok etuvchi elementlar atomlari soni oʻzaro teng boʻlishi shart. Agar shu qoidaga amal qilinmasa, bunday yozuv tenglama boʻlmaydi, reaksiya qanday borishini tushuntiruvchi (H₂+O₂→H₂O) yozuv bo'lib qoladi.
Kimyoviy reaksiyalar borganda moddalarning tashqi belgilari ham oʻzgarishi mumkin, ya'ni fizikaviy hodisalar ham ro'y beradi. Bu reaksiyaning tashqi belgisi (effekti) deyiladi. Masalan: ko'mirning yonishi C+O₂ → CO₂ da bir vaqtda ikkita tashqi belgi kuzatiladi. Birinchisi — issiqlik ajraladi (atrof isiy boshlaydi), ikkinchisi - yorug'lik chiqadi. Qattiq koʻmir CO₂ gaziga aylanib ketadi.
Agar NaCl eritmasiga ozgina AgNO3 eritmasidan qoʻshilsa: NaCl+AgNO3→AgCl ↓ +NaNO3 oq rangli choʻkma (tashqi belgi) hosil boʻladi va shu sababli bunday hollarda modda formulasi yoniga cho'kmaga tushish belgisi (↓) qoʻyiladi.
Reaksiyaning tashqi belgilariga:
- issiqlik chiqishi yoki yutilishi (sovishi);
- yorugʻlik (alanga) chiqishi;
- rang oʻzgarishi yoki paydo boʻlishi;
- cho'kma hosil boʻlishi yoki erib ketishi;
- gaz ajralib chiqishi (yoki yutilishi) kabilar kiradi.
Lekin shunday hodisalar ham borki, ularni aniq bir hodisalar qatoriga kiritib boʻlmaydi. Masalan: gʻovak sirt yuzasiga gazsimon yoki suyuq modda molekulalarining yutilishi, gazlama yoki silikat buyumlar sirtiga ranglarning qoplanib qolishi kabilardir. Bu jarayonlarda bir vaqtda ham fizik, ham kimyoviy hodisalar ro'y beradi. Shu boisdan bular fizik-kimyoviy jarayonlar qatoriga kiritiladi.
Kimyoviy reaksiyalar moddalarning dastlabki va oxirgi holatlari hamda miqdorlariga koʻra quyidagi turlarga boʻlinadi:
- birikish reaksiyasi;
- parchalanish reaksiyasi;
- almashinish reaksiyasi;
- oʻrin olish reaksiyasi.
Birikish reaksiyasi deb, ikki yoki undan ortiq oddiy va murakkab moddalarning oʻzaro birikib yangi bitta murakkab modda hosil qilish reaksiyasiga aytiladi.
Umumiy holda: A + B + C… → D
Aniq misollarda:
- C+O2 = CO2
- CaO+H2O = Ca(OH)2
Parchalanish reaksiyasi deb, bitta murakkab moddaning boshqa moddalarga aylanishi (parchalanishi)ga aytiladi. Umumiy holda: D → A+B+C ko'rinib turibdiki, ajralish reaksiyalari birikish reaksiyalariga teskari jarayondir. misollar:
- Ca(OH)2 → CaO + H2O
- CaCO3 → CaO + CO2
Almashinish reaksiyasi deb, ikki murakkab modda tarkibiy qismlarining oʻzaro almashinuvi natijasida yangi murakkab moddalar hosil boʻlish jarayoniga aytiladi.
Bu turdagi reaksiyalar oʻrin olish reaksiyasiga oʻxshab ketadi, faqat ulardan farqi shundaki, reaksiyada murakkab moddalar ishtirok etadi va ular oʻz tarkibiy qismlari bilan almashinadilar.
Umumiy holda: AB + CD→ AC + BD misollar:
- BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl
- СаСО3 + 2HCl = СаСl2 +H2O + CO2
Oʻrin olish reaksiyasi deb, oddiy modda atomlarining murakkab modda molekulasi tarkibidagi biror element atomi oʻrnini olib, yangi oddiy va murakkab modda hosil boʻlish jarayonlariga aytiladi.
Umumiy holda: A + BS → AC → B
misollar:
- Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
- Zn + 2HCl = ZnCl2 + H₂
- Cl₂ + 2KI2 = 2KCl + I₂
Mexanizmlariga koʻra reaksiyalar ion (almashinish), oksidlanish- qaytarilish, radikal zanjir reaksiyalarga boʻlinadi.
Koʻpgina kimyoviy jarayonlar issiqlik chiqishi yoki yutilishi bilan boradi. Kimyoning bunday jarayonlarni o'rganuvchi sohasi termokimyo deyiladi. Issiqlik effektiga asosan reaksiyalar ekzotermik va endotermik reaksiyalarga boʻlinadi. Issiqlik ajralib chiqishi bilan boradigan reaksiyalar ekzotermik reaksiyalar deyiladi. Masalan, vodorod va xlor gazlaridan vodorod xlorid hosil boʻlish reaksiyasi issiqlik chiqishi bilan boradi:
H₂ + Cl₂ = 2HCl + Q (−ΔH)
Oddiy moddalarning sifat tarkibi bir xil, tuzilishi va xossalarining har xil bo'lishi allotropiya hodisasi deyiladi. Har bir holatga to'g'ri keluvchi moddalar allotropik shakllar deyiladi. Masalan, uglerod elementi uch xil allotropik shaklda: C (olmos), C(grafit), C (karbin); kislorod ikki xil: O2 (kislorod) va O3 (ozon) holatlarida mavjud bo'ladi. Allotropik shakl o'zgarishining kelib chiqishiga sabab molekulada ayni element atomlari soni va ularning o'zaro birikish tartibi har xilligidir.
Qattiq moddalarda esa ayni element atomlarining bir-biriga nisbatan joylashish tartibi -kristall panjarasi har xil bo'ladi. Olmosda uglerod atomlari tetraedr hosil qilib, kubsimon kristall panjara vujudga keladi, grafitda olti yoqli prizma hosil bo'lib, ular qavat-qavat joylashadi.
Issiqlik yutilishi bilan boradigan reaksiyalar endotermik reaksiyalar deyiladi. Masalan, azot va kisloroddan yuqori temperaturada azot (II)- oksidning hosil boʻlish reaksiyasi:
N₂+O₂ = 2NO - Q (+ΔH)
Ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik miqdori kimyoviy jarayonning issiqlik effekti deyiladi. Issiqlik effekti keltirilgan tenglamalar termokimyoviy tenglamalar deyiladi.
Kimyoviy reaksiyalar qaytar va qaytmas turlarga boʻlinadi. Oxirigacha boradigan, ya'ni boshlangʻich moddalar molekulalarining hammasi reaksiya mahsulotlariga aylanadigan reaksiyalar qaytmas reaksiyalar deyiladi. Bu reaksiyalarga misol qilib Bertole tuzining parchalanishini keltirish mumkin (katalizator MnO₂):
2KClO3 = 2KCI + 3O2
Bu reaksiya Bertole tuzining barcha molekulalari kaliy xlorid va kislorodga aylanib boʻlganidan keyin tugallanadi. Ammo ko'pchilik reaksiyalar qaytar jarayonlardir.
Bir vaqtning o'zida qarama-qarshi yoʻnalishlarda boradigan reaksiyalar qaytar reaksiyalar deyiladi.
