Eszkola

Reakcje chemiczne – definicja i podział

Reakcja chemiczna  to proces, w wyniku którego dochodzi do powstania lub rozerwania przynajmniej jednego wiązania chemicznego. Substancje (pierwiastki lub związki chemiczne) ulegające reakcji określane są mianem substratów, a te powstające na drodze reakcji chemicznej nazywane są produktami. W zależności od charakteru drogi, jaką przechodzą substraty do produktów, wyróżnia się kilka typów reakcji chemicznych i w zależności od tego czy dotyczą przemian związków organicznych, czy nieorganicznych inaczej się je nazywa.

Reakcja syntezy jest to proces, prowadzący do połączenia się substratów w jeden produkt. W chemii organicznej odpowiednikiem syntezy jest addycja/przyłączenie, w wyniku której dochodzi najczęściej do rozerwania wiązania wielokrotnego w szkielecie węglowym. Reakcje addycji mogą mieć różne mechanizmy – wolnorodnikowy, elektrofilowy lub nukleofilowy. Schematycznie reakcje syntezy przebiegają w następujący sposób:

X + Y → XY

Reakcję analizy można określić jako odwrotność syntezy, gdyż w jej wyniku z jednego, złożonego substratu powstaje kilka prostszych produktów. W wyniku analizy związki ulegają rozpadowi. Związki organiczne podlegają natomiast reakcjom eliminacji, które prowadzą do oderwania się (wyeliminowania) pojedynczych atomów lub grup atomów z cząsteczki, na których miejsce, nie są przyłączane inne. Skutkiem eliminacji może być wytworzenie wiązania π (powstanie wiązania wielokrotnego) lub cyklizacja cząsteczki. Schematycznie reakcję analizy zapisuję się następująco:

XY → X + Y

Reakcja wymiany jak sama nazwa wskazuje, polega na wymianie jednego lub grupy atomów w cząsteczkach substratów. Reakcje to można podzielić na pojedyncze lub podwójne:

XY + Z → XZ + Y – wymiana pojedyncza

XY + ZV → XV + ZY – wymiana podwójna

W chemii organicznej określana jest mianem substytucji lub podstawienia i może opierać się na różnych mechanizmach – elektrofilowym, nukleofilowym lub wolnorodnikowym.

Wyróżnia się również tzw. reakcje wewnętrzne (przegrupowania) polegające na zmianie wiązań w obrębie jednej cząsteczki. Przykładem takiej reakcji jest przemiana kwasu cytrynowego w izocytrynowy.

Godnymi uwagi są również reakcje polimeryzacji. W ich wyniku związki o małej masie (monomery) łączą się ze sobą przez wolne grupy funkcyjne, tworząc długi łańcuch/sieć (polimer) o bardzo dużej masie cząsteczkowej. Jest to forma addycji.