Kernreactie versus chemische reactie
Alle veranderingen die plaatsvinden in de omgeving zijn het gevolg van chemische of nucleaire reacties. Wat deze betekenen en hoe ze van elkaar verschillen, wordt hieronder besproken.
Chemische reactie
Chemische reactie is een proces waarbij een reeks stoffen wordt omgezet in een andere reeks stoffen. De stoffen aan het begin van de reactie staan bekend als reactanten en de stoffen na de reactie staan bekend als producten. Wanneer een of meer reactanten worden omgezet in producten, kunnen ze verschillende modificaties en energieveranderingen ondergaan. De chemische bindingen in de reactanten worden verbroken en er worden nieuwe bindingen gevormd om producten te genereren die totaal anders zijn dan de reactanten. Dit soort chemische modificatie staat bekend als chemische reacties. Chemische reacties worden beschreven met behulp van chemische vergelijkingen. Er zijn talloze variabelen die de reacties beheersen. Sommige van deze factoren zijn concentraties van de reactanten, katalysatoren, temperatuur, oplosmiddeleffecten, pH en soms de productconcentraties enz. Voornamelijk door thermodynamica en kinetiek te bestuderen, kunnen we veel conclusies trekken over een reactie en deze controleren. Thermodynamica is de studie van transformaties van energie. Het gaat alleen om de energetische en de positie van het evenwicht in een reactie. Het heeft niets te zeggen over hoe snel het evenwicht wordt bereikt. Deze vraag v alt in het domein van kinetiek.
Reactiesnelheid is gewoon de indicatie van de snelheid van de reactie. Het kan dus worden beschouwd als een parameter die bepa alt hoe snel of hoe langzaam de reactie is. Natuurlijk zijn sommige reacties erg traag, dus we kunnen de reactie niet eens zien plaatsvinden, tenzij we ze heel lang observeren. Zo is steenverwering door chemische processen een langzame reactie die in de loop van de jaren plaatsvindt. Daarentegen is de reactie van een stuk kalium met water zeer snel; dus, het produceren van een grote hoeveelheid warmte, en het wordt beschouwd als een krachtige reactie. Beschouw de volgende reactie waarbij reactanten A en B in producten C en D gaan.
a A + b B → c C + d D
De reactiesnelheid kan worden gegeven in termen van twee reactanten of producten.
Tarief=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Hier zijn a, b, c en d stoichiometrische coëfficiënten van de reactanten en producten. Voor de reactanten wordt de snelheidsvergelijking geschreven met een minteken, omdat de producten afnemen naarmate de reactie vordert. Naarmate de producten echter toenemen, krijgen ze positieve signalen.
Kernreactie
De kernen van een atoom of subatomaire deeltjes nemen deel aan kernreacties. Kernsplijting en kernfusie zijn de twee belangrijkste soorten kernreacties. Kernreacties worden voornamelijk gebruikt om energie op te wekken, omdat het energie produceert in veel hogere plooien dan chemische reacties. Bij een splijtingsreactie wordt een grote onstabiele kern gesplitst in kleinere stabiele kernen en daarbij komt energie vrij. Bij een fusiereactie worden twee soorten kernen gecombineerd, waarbij energie vrijkomt.
Wat is het verschil tussen nucleaire en chemische reactie?
• Bij chemische reacties werken atomen, ionen, moleculen of verbindingen als reactanten, terwijl bij kernreacties atoomkernen of subatomaire deeltjes deelnemen.
• Bij chemische reacties vinden de veranderingen plaats in de elektronen van de atomen. Bij kernreacties vinden veranderingen voornamelijk plaats in de atoomkern.
• De energie die betrokken is bij kernreacties is veel hoger dan bij chemische reacties.
• De snelheid van een chemische reactie hangt af van factoren zoals druk en temperatuur, maar kernreacties zijn niet afhankelijk van deze factoren, zoals chemische reacties dat wel doen.
