Reacció nuclear versus reacció química
Tots els canvis que tenen lloc al medi ambient es deuen a reaccions químiques o nuclears. A continuació s'explica què signifiquen i com es diferencien entre ells.
Reacció química
La reacció química és un procés de conversió d'un conjunt de substàncies en un altre conjunt de substàncies. Les substàncies a l'inici de la reacció es coneixen com a reactius, i les substàncies posteriors a la reacció es coneixen com a productes. Quan un o més reactius es converteixen en productes, poden passar per diferents modificacions i canvis d'energia. Els enllaços químics dels reactius es trenquen i es formen nous enllaços per generar productes, totalment diferents dels reactius. Aquest tipus de modificació química es coneix com a reaccions químiques. Les reaccions químiques es descriuen mitjançant equacions químiques. Hi ha nombroses variables que controlen les reaccions. Alguns d'aquests factors són les concentracions dels reactius, els catalitzadors, la temperatura, els efectes del dissolvent, el pH i, de vegades, les concentracions del producte, etc. Principalment, estudiant la termodinàmica i la cinètica, podem extreure moltes conclusions sobre una reacció i controlar-les. La termodinàmica és l'estudi de les transformacions de l'energia. Només es refereix a l'energia i la posició de l'equilibri en una reacció. No té res a dir sobre la rapidesa amb què s'arriba a l'equilibri. Aquesta pregunta pertany al domini de la cinètica.
La velocitat de reacció és simplement la indicació de la velocitat de la reacció. Per tant, es pot considerar com un paràmetre, que determina la velocitat o la lentitud de la reacció. Naturalment, algunes reaccions són molt lentes, de manera que ni tan sols podem veure la reacció que té lloc a menys que l'observem durant molt de temps. Per exemple, la meteorització de les roques per processos químics és una reacció lenta que té lloc al llarg dels anys. En canvi, la reacció d'un tros de potassi amb l'aigua és molt ràpida; així, produeix una gran quantitat de calor, i es considera com una reacció vigorosa. Considereu la següent reacció on els reactius A i B passen als productes C i D.
a A + b B → c C + d D
La velocitat de la reacció es pot donar en termes de dos reactius o productes.
Taxa=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Aquí, a, b, c i d són coeficients estequiomètrics dels reactius i productes. Per als reactius, l'equació de velocitat s'escriu amb un signe menys, perquè els productes s'esgoten a mesura que avança la reacció. Tanmateix, a mesura que els productes augmenten, reben signes positius.
Reacció nuclear
Els nuclis d'un àtom o partícules subatòmiques participen en les reaccions nuclears. La fissió nuclear i la fusió nuclear són els dos tipus principals de reaccions nuclears. Les reaccions nuclears s'utilitzen principalment per generar energia, ja que produeix energia en plecs molt més alts que les reaccions químiques. En una reacció de fissió, un nucli inestable gran es divideix en nuclis estables més petits i, en el procés, s'allibera energia. En una reacció de fusió, dos tipus de nuclis es combinen, alliberant energia.
Quina diferència hi ha entre la reacció nuclear i la química?
• En les reaccions químiques, els àtoms, els ions, les molècules o els compostos actuen com a reactius, mentre que, en les reaccions nuclears, hi participen nuclis d'àtoms o partícules subatòmiques.
• En les reaccions químiques, els canvis es produeixen en els electrons dels àtoms. En les reaccions nuclears, els canvis es produeixen principalment al nucli dels àtoms.
• L'energia implicada en les reaccions nuclears és molt superior a la de les reaccions químiques.
• La velocitat d'una reacció química depèn de factors com la pressió i la temperatura, però les reaccions nuclears no depenen d'aquests factors, com ho fan les reaccions químiques.
