化学变化前后一定发生改变的是物质种类。化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、进行相关方面计算的基础。
什么是化学变化
化学变化是指相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移,生成新的分子并伴有能量的变化的过程,其实质是旧键的断裂和新键的生成。
化学变化过程中总伴随着物理变化。在化学变化过程中通常有发光、放热、也有吸热现象等。
按照原子碰撞理论,分子间发生化学变化是通过碰撞完成的,要完成碰撞发生反应的分子需满足两个条件:(1)具有足够的能量;(2)正确的取向。因为反应需克服一定的分子能垒,所以须具有较高的能量来克服分子能垒。两个相碰撞的分子须有正确的取向才能发生旧键断裂。
化学变化的分类
1、种类及数量
从反应物和生成物的种类及数量进行划分,可以把化学变化分为四种基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
(1)化合反应:S+O2=点燃=SO2;
(2)分解反应:2H2O=通电=2H2↑+O2↑;
(3)置换反应:H2+CuO=高温=Cu+H2O;
(4)复分解反应:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。
2、升降变化
若从反应中元素化合价的升降变化的角度,可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。其中氧化还原反应又分为氧化反应和还原反应。氧化还原反应的实质是发生了电子的转移或偏离。
3、氧化反应
还原剂(反应物)→失电子或共用电子对偏离→化合价升高→被氧化→发生氧化反应→生成氧化产物。
4、还原反应:
氧化剂(反应物)→得电子或共用电子对偏向→化合价降低→被还原→发生还原反应→生成还原产物。
氧化还原反应是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一,另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基反应。
自然界中的燃烧、呼吸作用、光合作用、生产生活中的化学电池、金属冶炼、火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。