Homogēnās reakcijas.

Kā zināms, ķīmiskā reakcija ir vienas vielas transformācija, ko parasti sauc par sākotnējo vielu citā, kas no tās atšķiras jau no tā ķīmiskā sastāva, kā arī no tās struktūras. Pirmajā gadījumā viņi runā par reaģentiem, otrajā - par reakcijas produktiem. Tas ir zināms visiem pārējiem no skolas ķīmijas kursa. Arī no skolas ķīmijas kursa ir zināms un fakts, ka šādas reakcijas laikā nemainās ķīmisko elementu sastāvs, šajā gadījumā ir tikai kodolu un elektronu sadalījums, kā rezultātā rodas jaunas ķīmiskas vielas.

Visas ķīmiskās reakcijas var iedalīt klasēs. Vispirms ir vērts atzīmēt viendabīgās reakcijas. Tās ir reakcijas, kas notiek vienā posmā. Homogēnās reakcijas, kuru piemēri ir viegli atrodami arī jebkurā ķīmijas mācību grāmatā, nozīmē dažādu homolītisko reakciju rašanos, kas raksturojas ar molekulu sadalīšanos radikāļos, aizstāšanu un šķelšanos, pārkārtošanu utt. Un tas notiek, kā likums, šķidrā fāzē. Homogēnas reakcijas ātrums, ja vielu daudzums paliek nemainīgs, būs atkarīgs no masu izpildītāju likuma. Homogēnās reakcijas starp reaģentiem, kas sākotnēji atrodas dažādās fāzēs, kļūst iespējamas tikai tad, ja starp tām notiek difūzija. Tad reakcijas ātrums arī ievērojami palielināsies. Ja sākotnējo vielu difūzija ir lēna, pati viendabīgā reakcija notiks saskarnē starp difūzijas fāzēm. Visas reakcijas pazīmes, kā arī to mehānismi būs atkarīgi no apstākļiem, kādos reaģenti darbosies.

Reakcijas ātrums būs atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram, reaģējošo vielu rakstura, to koncentrācijas, reakcijas temperatūras un konkrēta katalizatora klātbūtnes tajā. Tas palīdz reakcijai turpināt ātrāk un ar mazāku aktivācijas enerģiju. Runājot par vielu koncentrāciju, ir skaidrs, ka jo vairāk vielu reaģēs, jo vairāk tās saduras un rezultātā reakcijas ātrums palielināsies.

Spēcīgs homogēnas sistēmas piemērs var būt jebkurš gāzu maisījums. Visas gāzes paaugstinātā temperatūrā izšķīst lielos daudzumos viena otrai. Tas attiecas arī uz slāpekļa un skābekļa maisījumu. Var minēt vēl vienu piemēru, parādot, kāda ir viendabīga reakcija. Tas ir nekas vairāk kā ūdens šķīdums, kas satur nātrija hlorīdu, magnija sulfātu, slāpekli un skābekli. Sistēma šajā gadījumā iziet tikai vienu fāzi. Ja reakcija norisinās homogēnā sistēmā, tad tas turpinās visā tilpumā. Ja, piemēram, sajaucot sērskābes un nātrija tiofosfāta šķīdumus un samaisot tos maisot, rodas duļķainība. Tas notiks sēra dēļ, kas parādīsies visā šķīduma tilpumā.

Šīs vai šīs viendabīgās reakcijas laikā tiek atbrīvots zināms daudzums siltuma. Reakcijas termiskais efekts būs atkarīgs no reaģentu daudzuma, kas ņemti reakcijā, kā arī par to, kādi produkti ir iegūti reakcijas rezultātā. Jautājums par to, cik ātri homogēna reakcija turpināsies, būs atkarīgs no laika intervāla, kurā tas notiks. Visu zinātni nodarbojas ar šo jautājumu izskaidrošanu. To sauc par "kinētiku". Vissvarīgākais no viņas postulātiem ir fakts, ka reakcijai jānotiek, molekulām, kas tajā piedalās, pastāvīgi jāsaskaras savā starpā. Tomēr ne katrs šāds kontakts var izraisīt ķīmisku reakciju. Homogēnās reakcijas ir tikai tās, kurās blakus esošajām daļiņām būs tāds enerģijas avots, kas pārsniegs robežvērtību.