Wie viele Arten chemischer Reaktionen gibt es?

Es gibt viele Möglichkeiten, chemische Reaktionen zu katalogisieren . Dabei werden grundsätzlich zwei Formen der Klassifikation beschrieben: nach den Kriterien, die die Art des ausgetauschten Teilchens angeben , und nach der Art der stattfindenden Umwandlung .

Abhängig von der Art der ausgetauschten Partikel werden die Reaktionen in Oxidations-Reduktions-Reaktionen und Säure-Base-Reaktionen eingeteilt.

Oxidations-Reduktions- oder Redox-Reaktionen

Bei Oxidations-Reduktions-(Redox-)Reaktionen tritt eine Änderung der Oxidationszahl auf . Redoxreaktionen implizieren eine Übertragung von Elektronen zwischen einer chemischen Spezies, die sie verliert und daher oxidiert wird, und einer anderen, die sie aufnimmt und damit reduziert wird. Redoxreaktionen setzen in den meisten Fällen viel Energie frei, sind also exotherme Reaktionen.

Unter den Oxidations-Reduktions-Reaktionen haben wir:

• Verbrennungsreaktionen: Es ist eine Redoxreaktion, bei der eine organische Verbindung oxidiert und molekularer Sauerstoff reduziert wird. Üblicherweise werden Kohlendioxid und Wasser gebildet. Eine allgemeine Form der Verbrennungsreaktion ist:

Kohlenwasserstoff + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser + Wärme

• Fermentationsreaktionen: Dies ist eine Art Oxidations-Reduktions-Reaktion, bei der eine organische Verbindung abgebaut wird, um andere einfachere Verbindungen zu erzeugen. Bei diesem Prozess gehen Elektronen von einem organischen Zwischenprodukt (das als Elektronendonor fungiert) zu einem anderen organischen Zwischenprodukt über, das als elektronischer Akzeptor fungiert. Beim Bierbrauen und Brotbacken treten Gärungsreaktionen auf. Dieses Verfahren erfordert Hefen, die sich vom Zucker ernähren, ihn mit Hilfe von Enzymen abbauen, Alkohol und eine beträchtliche Menge Kohlendioxid (CO 2 ₎ und Wärme produzieren (Hefen + Zucker = Alkohol + Kohlendioxid + Wärme).

C ₆ H ₁₂ O ₆   → CH ₃ CH ₂ OH + CO ₂ + Hitze

• Metalloxidationsreaktionen: Sie werden allgemein als Abbau bestimmter Materialien, insbesondere Metalle, durch die Einwirkung von Sauerstoff auf sie beschrieben. Bei dieser Art von chemischer Reaktion tauscht ein Reaktant-Ion den Platz mit einem anderen.

Säure-Base-Reaktionen

Sie sind diejenigen, die zwischen einer Säure und einer Base stattfinden, die Salz produzieren; Sie werden auch als solche definiert, bei denen Protonen (H+) von einer chemischen Spezies auf eine andere übertragen werden. Säure ist eine Verbindung, die entweder als Protonendonator oder als Elektronenakzeptor wirkt. Die Base ist eine Verbindung, die entweder als Protonenakzeptor oder als Elektronendonor wirkt. Die allgemeine Form der Reaktion ist:

AX (Säure) + B (Base) ↔ AB (Säure) + X (Base)

Eine seit mehr als 4.500 Jahren bekannte Säure-Base-Reaktion ist die Seifenherstellung, die durch Umsetzung einer Säure mit einer Base entsteht. Die zu seiner Herstellung verwendeten Säuren werden aus Pflanzenölen wie Mais, Palme und Kokosnuss gewonnen; auch tierische Fette wie Schmalz werden verwendet. Die zur Seifenherstellung verwendeten Basen sind Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid.

Säure-Base-Reaktionen führen zu Neutralisationsreaktionen und können auftreten zwischen:

• Eine starke Säure und eine starke Base . Wenn eine Säure und eine starke Base wie Salzsäure (HCl) und Natriumhydroxid (NaOH) gemischt werden, bleibt die Spezies in Lösung, die in größerer Menge vorliegt als die andere.
• Eine schwache Säure und eine starke Base . Wenn zum Beispiel Essigsäure (CH₃COOH) und Natriumhydroxid (NaOH) gemischt werden, ist die Lösung basisch, da es die Base ist, die in der Reaktion verbleibt.
• Eine starke Säure und eine schwache Base . Wie Salzsäure (HCl) mit Ammoniak (NH ₃ ), wird letzteres vollständig neutralisiert, während ein Teil der Salzsäure in Lösung bleibt.
• Eine schwache Säure und eine schwache Base . Das Beispiel ist Essigsäure (CH₃COOH) mit einer schwachen Base wie Ammoniak (NH ₃ ), der Säuregehalt einer Lösung hängt von der Säurekonstante der schwachen Säure und von den Konzentrationen sowohl der Base als auch der Säure ab.

Eine andere Möglichkeit, chemische Reaktionen zu klassifizieren

Je nach Art der auftretenden Umwandlung, nämlich:

• Synthesereaktion , auch bekannt als Additionsreaktionen.
  Bei dieser Reaktion verbinden sich die Reaktanten zu einem komplexeren Produkt. Oft gibt es zwei oder mehr Reaktanten, um ein einziges Produkt zu bilden. Die Gesamtreaktion hat die Form:
  A + B → AB
• Zersetzungsreaktion , manchmal auch Analysereaktion genannt.
  Bei dieser Art von Reaktion wird ein Stoff in seine einfachen Bestandteile zerlegt. Die allgemeine chemische Reaktion ist:
  AB → A + B
• Einfache Verdrängungsreaktionen , auch einfache Ersatz- oder Substitutionsreaktionen genannt. Sie treten auf, wenn zwei Elemente ihre jeweiligen Plätze innerhalb derselben Verbindung tauschen. Das heißt, ein Element ersetzt ein anderes an seiner genauen Stelle in der Formel und gleicht ihre jeweiligen elektrischen Ladungen mit anderen Atomen nach Bedarf aus. Die allgemeine Form der Reaktion ist:
  A + BC → B + AC
• Doppelverdrängungsreaktionen , auch Double Replacement genannt. Bei dieser Art von Reaktion tauschen sowohl Kationen als auch Anionen ihre Plätze gemäß der allgemeinen Reaktion:
  AB + CD → AD + CB

Eine Reaktion kann in mehr als einer Kategorie enthalten sein, beispielsweise kann eine Reaktion sowohl eine Säure-Base-Reaktion als auch eine doppelte Verdrängungsreaktion sein.

Quellen

• Burriel Marti, F.; Arribas Jimeno, S.; Lucena Conde, F.; Hernández Mendez, J. (2007). „Qualitative analytische Chemie“. Redaktion Paraninfo.
• John William Hill und Doris K. Kolb. (1999). „Chemie für das neue Jahrtausend“. Mexiko: Lehrlingshalle.
• Victor Ramírez Regalado. (2015). «Chemie – Reihe Heimatgymnasium». Mexiko: Patria-Verlagsgruppe.