Reakcja jądrowa a reakcja chemiczna
Wszystkie zmiany zachodzące w środowisku są spowodowane reakcjami chemicznymi lub jądrowymi. Co to znaczy i czym się od siebie różnią, omówiono poniżej.
Reakcja chemiczna
Reakcja chemiczna to proces przekształcania zestawu substancji w inny zestaw substancji. Substancje na początku reakcji nazywane są reagentami, a substancje po reakcji nazywane są produktami. Gdy jeden lub więcej reagentów przekształca się w produkty, mogą one przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach zrywają się i tworzą się nowe wiązania, aby wytworzyć produkty, które są całkowicie różne od reagentów. Ten rodzaj modyfikacji chemicznej jest znany jako reakcje chemiczne. Reakcje chemiczne są opisane za pomocą równań chemicznych. Istnieje wiele zmiennych sterujących reakcjami. Niektóre z tych czynników to stężenia reagentów, katalizatory, temperatura, wpływ rozpuszczalnika, pH, a czasami stężenia produktu itp. Głównie, badając termodynamikę i kinetykę, możemy wyciągnąć wiele wniosków na temat reakcji i je kontrolować. Termodynamika to nauka o przemianach energii. Dotyczy tylko energii i położenia równowagi w reakcji. Nie ma nic do powiedzenia o tym, jak szybko osiąga się równowagę. To pytanie dotyczy kinetyki.
Szybkość reakcji to po prostu wskazanie szybkości reakcji. Można go więc traktować jako parametr, który określa, jak szybko lub jak wolno przebiega reakcja. Oczywiście niektóre reakcje są bardzo powolne, więc nie możemy nawet zobaczyć reakcji, jeśli nie obserwujemy jej przez bardzo długi czas. Na przykład wietrzenie skał w wyniku procesów chemicznych to powolna reakcja, która zachodzi przez lata. Natomiast reakcja kawałka potasu z wodą jest bardzo szybka; w ten sposób wytwarza dużą ilość ciepła i jest uważany za energiczną reakcję. Rozważ następującą reakcję, w której reagenty A i B przechodzą w produkty C i D.
a A + b B → c C + d D
Szybkość reakcji można podać jako jeden z dwóch reagentów lub produktów.
Część=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Tutaj a, b, c i d są współczynnikami stechiometrycznymi reagentów i produktów. W przypadku reagentów równanie szybkości jest zapisane ze znakiem minus, ponieważ produkty wyczerpują się w miarę postępu reakcji. Jednak wraz ze wzrostem liczby produktów otrzymują pozytywne znaki.
Reakcja jądrowa
Jądra atomu lub cząstki subatomowe uczestniczą w reakcjach jądrowych. Rozszczepienie jądrowe i fuzja jądrowa to dwa główne typy reakcji jądrowych. Reakcje jądrowe służą głównie do generowania energii, ponieważ wytwarzają energię w znacznie wyższych partiach niż reakcje chemiczne. W reakcji rozszczepienia duże, niestabilne jądro zostaje rozszczepione na mniejsze, stabilne jądra, w wyniku czego uwalniana jest energia. W reakcji fuzji dwa rodzaje jąder łączą się ze sobą, uwalniając energię.
Jaka jest różnica między reakcją jądrową a chemiczną?
• W reakcjach chemicznych atomy, jony, cząsteczki lub związki działają jako reagenty, podczas gdy w reakcjach jądrowych uczestniczą jądra atomów lub cząstki subatomowe.
• W reakcjach chemicznych zmiany zachodzą w elektronach atomów. W reakcjach jądrowych zmiany zachodzą głównie w jądrze atomowym.
• Energia zaangażowana w reakcje jądrowe jest znacznie wyższa niż w reakcjach chemicznych.
• Szybkość reakcji chemicznej zależy od takich czynników, jak ciśnienie i temperatura, ale reakcje jądrowe nie zależą od tych czynników, tak jak reakcje chemiczne.
