化學反應

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簡介

為了理解化學反應，需要理解化學變化和物理變化的定義。化學變化和物理變化之間存在著巨大的差異。在化學變化中，分子的組成會發生劇烈變化，並導致形成全新的元素。需要注意的是，化學變化本質上是不可逆的，並且是永久性的。另一方面，物理變化的特點是觀察到的分子排列發生顯著變化，導致狀態發生改變。

什麼是化學反應？

化學反應是一種反應，其中反應物分子之間的分子鍵斷裂（Hirai et al. 2020）。這進一步導致產物分子之間形成新的鍵，從而形成新的物質。

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圖1：化學反應

化學反應的概念

化學反應的概念有一些基本概念，包括以下內容。在化學反應中，兩個分子傾向於相互作用以形成新的產物或產物。相互反應的化合物稱為反應物，形成的新化合物和元素稱為產物（Zhan 等，2018）。

在這個反應中，過程發生在任何兩個離子或原子或分子之間，導致形成新的鍵。然而，在化學反應中，沒有原子被破壞，也沒有原子被創造。化學反應的速率取決於許多因素，例如溫度、壓力、濃度等等。

化學方程式

由於我們周圍同時發生著各種化學反應，因此表達起來很困難。因此，為了發展命名法，進行了簡化過程，此類反應被稱為化學方程式（Visionlearning，2022）。化學方程式可以表示為：A + B ${\rightarrow}$ C +D，其中，A 和 B 為反應物，C 和 D 為產物。

化學反應的型別

總共有六種型別的化學反應，其中只有四種被認為是最重要的。然而，這些反應包括燃燒反應、分解反應、氧化還原反應、中和反應、複分解或沉澱反應，最後是合成反應。

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圖2：化學反應的型別

燃燒反應

燃燒反應發生在可燃物質與氧化劑一起作用形成氧化產物時。然而，在這個反應中，允許氧氣燃燒以加速反應。例如，這樣的反應是：${2\:Mg +O_2\rightarrow 2MgO+Heat}$。

分解反應

在單一元素傾向於經歷多次分解，導致形成多個產物的反應稱為分解反應。然而，在此反應期間，需要對環境進行改變，例如光或熱，導致鍵斷裂。例如，這樣的反應是：${CaCO_3 \rightarrow CaO+CO_2}$。

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圖3：分解反應

中和反應

中和反應發生在酸和鹼反應產生水和鹽時”。然而，形成的水分子是透過${OH^{-}}$和${OH^{+}}$離子的結合形成的。例如，這樣的反應是：${HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O}$”（Chem.libretexts，2022）。在這個反應中，在鹽酸和氫氧化鈉反應時，會形成最終的氯化鈉和水分子。

氧化還原反應

氧化還原反應，最好稱為還原和氧化，發生在化學元素之間交換電子時（Thoughtco，2022）。

例如，${Zn+2H+\rightarrow Zn2 + +H_2}$顯示了鋅和氫之間的反應，導致形成穩定的氫分子。

複分解反應

複分解反應或沉澱反應發生在兩種化合物之間發生反應導致置換方法時。在這個反應中，陰離子和陽離子似乎改變了它們的位置，導致形成了新的產物。

例如，${AgNO_3+NaCl \rightarrow AgCl +NaNO_3}$，其中，氯化鈉與硝酸銀反應。

合成反應

在合成反應中，多個化合物產物結合在一起，形成更復雜的產物。然而，需要注意的是，這種結合發生在特定的物理條件下，例如鈉與氯氣之間的反應。這個反應可以表示為：${2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl}$

結論

在本教程中，討論了化學反應的概念及其型別和方法。然而，在理解化學反應之前，重要的是要澄清與物理和化學變化相關的概念。可以理解，化學變化是一種導致形成新產物的永久性變化，而物理變化被認為是暫時性變化。物理變化導致化合物中原子或分子的排列發生變化。

常見問題解答（FAQ）

Q1. 化學燃燒反應是什麼意思？

化學燃燒反應的過程是一種化學反應，當物質在空氣存在下燃燒以產生熱量和光時，被稱為化學燃燒。經歷這種反應的物質被稱為可燃物。

Q2. 什麼是平衡常數？

在化學領域，平衡常數被定義為表示可逆反應中處於指定平衡狀態下的平衡狀態下，反應物和產物的淨量之間的關係的數字。

Q3. 單置換或取代反應是什麼意思？

取代反應是一種反應，其中一種元素被另一種相應的元素從化合物元素中置換出來。然而，它可以表示為：${A+BC \rightarrow AC+B}$它可以透過一個例子來展示，當鋅與鹽酸反應時，鋅元素取代了氫。這個反應表示為：${Zn +2HCl \rightarrow ZnCl_2 +H_2}$

參考文獻

期刊

Hirai，K.，Hutchison，J. A. 和 Uji-i，H.（2020）。振動極化化學的最新進展。ChemPlusChem，85（9），1981-1988。檢索自：https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cplu.202000411

Zhan，C.，Chen，X. J.，Yi，J.，Li，J. F.，Wu，D. Y. 和 Tian，Z. Q.（2018）。從等離子體增強分子光譜到等離子體介導的化學反應。自然評論化學，2（9），216-230。檢索自：https://www.nature.com/articles/s41570-018-0031-9

網站

Chem.libretexts，(2022)，化學反應，檢索自：https://chem.libretexts.org

(無機化學)/化學反應/化學反應示例/化學反應概述 [檢索日期：2022 年 6 月 27 日]

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Visionlearning，(2022)，化學反應，檢索自：https://www.visionlearning.com/en/library/Chemistry/1/Chemical-Reactions/54 [檢索日期：2022 年 6 月 27 日]