Ядрена реакция срещу химическа реакция
Всички промени, настъпващи в околната среда, се дължат на химични или ядрени реакции. Какво означават те и как се различават един от друг, се обсъжда по-долу.
Химична реакция
Химичната реакция е процес на превръщане на набор от вещества в друг набор от вещества. Веществата в началото на реакцията са известни като реагенти, а веществата след реакцията са известни като продукти. Когато един или повече реагенти се превръщат в продукти, те могат да преминат през различни модификации и енергийни промени. Химическите връзки в реагентите се разрушават и се образуват нови връзки, за да се генерират продукти, които са напълно различни от реагентите. Този вид химическа модификация е известна като химични реакции. Химичните реакции се описват с химични уравнения. Има множество променливи, контролиращи реакциите. Някои от тези фактори са концентрациите на реагентите, катализаторите, температурата, ефектите на разтворителя, рН, а понякога и концентрациите на продукта и т.н. Основно, чрез изучаване на термодинамиката и кинетиката, можем да направим много заключения за дадена реакция и да я контролираме. Термодинамиката е изследване на трансформациите на енергията. Занимава се само с енергията и позицията на равновесието в реакцията. Няма какво да се каже за това колко бързо се достига равновесието. Този въпрос е от областта на кинетиката.
Скоростта на реакцията е просто показател за скоростта на реакцията. Така че може да се разглежда като параметър, който определя колко бърза или колко бавна е реакцията. Естествено, някои реакции са много бавни, така че дори не можем да видим протичащата реакция, освен ако не я наблюдаваме много дълго време. Например, изветрянето на скалите чрез химически процеси е бавна реакция, протичаща с годините. Обратно, реакцията на парче калий с вода е много бърза; по този начин се произвежда голямо количество топлина и се счита за енергична реакция. Помислете за следната реакция, при която реагенти A и B преминават в продукти C и D.
a A + b B → c C + d D
Скоростта на реакцията може да бъде дадена по отношение на два реагента или продукта.
Скорост=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Тук a, b, c и d са стехиометричните коефициенти на реагентите и продуктите. За реагентите скоростното уравнение се записва със знак минус, тъй като продуктите се изчерпват с протичането на реакцията. Въпреки това, тъй като продуктите се увеличават, те получават положителни знаци.
Ядрена реакция
Ядрата на атома или субатомните частици участват в ядрени реакции. Ядреното делене и ядреният синтез са двата основни вида ядрени реакции. Ядрените реакции се използват главно за генериране на енергия, тъй като произвеждат енергия в много по-високи гънки от химичните реакции. При реакция на делене голямо нестабилно ядро се разделя на по-малки стабилни ядра и в процеса се освобождава енергия. При реакция на синтез два вида ядра се комбинират заедно, освобождавайки енергия.
Каква е разликата между ядрена и химическа реакция?
• В химичните реакции атомите, йоните, молекулите или съединенията действат като реагенти, докато в ядрените реакции участват ядра от атоми или субатомни частици.
• При химични реакции промените настъпват в електроните на атомите. При ядрените реакции промените настъпват главно в ядрата на атомите.
• Енергията, включена в ядрените реакции, е много по-висока от тази на химичните реакции.
• Скоростта на химическа реакция зависи от фактори като налягане и температура, но ядрените реакции не зависят от тези фактори, както химичните реакции.
