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Que signifie réactivité en chimie?

Que signifie réactivité en chimie?


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En chimie, la réactivité est une mesure de la facilité avec laquelle une substance subit une réaction chimique. La réaction peut impliquer la substance seule ou avec d'autres atomes ou composés, généralement accompagnée d'une libération d'énergie. Les éléments et composés les plus réactifs peuvent s'enflammer spontanément ou par explosion. Ils brûlent généralement dans l'eau ainsi que l'oxygène de l'air. La réactivité dépend de la température. L'augmentation de la température augmente l'énergie disponible pour une réaction chimique, ce qui la rend généralement plus probable.

Une autre définition de la réactivité est qu'il s'agit d'une étude scientifique des réactions chimiques et de leur cinétique.

Tendance de la réactivité dans le tableau périodique

L’organisation des éléments du tableau périodique permet de prédire la réactivité. Les éléments hautement électropositifs et hautement électronégatifs ont une forte tendance à réagir. Ces éléments sont situés dans les coins supérieur droit et inférieur gauche du tableau périodique et dans certains groupes d'éléments. Les halogènes, les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux sont très réactifs.

  • L'élément le plus réactif est le fluor, le premier élément du groupe halogène.
  • Le métal le plus réactif est le francium, dernier métal alcalin (et l'élément le plus cher). Cependant, le francium est un élément radioactif instable, que l'on ne trouve que sous forme de traces. Le métal le plus réactif ayant un isotope stable est le césium, situé directement au-dessus du francium dans le tableau périodique des éléments.
  • Les éléments les moins réactifs sont les gaz rares. Dans ce groupe, l'hélium est l'élément le moins réactif, ne formant pas de composés stables.
  • Le métal peut avoir plusieurs états d'oxydation et a tendance à avoir une réactivité intermédiaire. Les métaux à faible réactivité sont appelés métaux nobles. Le métal le moins réactif est le platine, suivi de l'or. En raison de leur faible réactivité, ces métaux ne se dissolvent pas facilement dans les acides forts. Aqua regia, un mélange d’acide nitrique et d’acide chlorhydrique, est utilisé pour dissoudre le platine et l’or.

Comment fonctionne la réactivité

Une substance réagit lorsque les produits issus d'une réaction chimique ont une énergie inférieure (stabilité supérieure) à celle des réactifs. La différence d'énergie peut être prédite à l'aide de la théorie de la liaison de valence, de la théorie de l'orbitale atomique et de la théorie de l'orbitale moléculaire. Fondamentalement, cela se résume à la stabilité des électrons dans leurs orbitales. Les électrons non appariés sans électrons dans des orbitales comparables sont les plus susceptibles d'interagir avec des orbitales d'autres atomes, formant des liaisons chimiques. Les électrons non appariés avec des orbitales dégénérées à moitié remplies sont plus stables mais restent réactifs. Les atomes les moins réactifs sont ceux avec un ensemble rempli d’orbites (octet).

La stabilité des électrons dans les atomes détermine non seulement la réactivité d'un atome, mais également sa valence et le type de liaisons chimiques qu'il peut former. Par exemple, le carbone a généralement une valence de 4 et forme 4 liaisons car sa configuration électronique de valence d'état fondamental est à moitié remplie à 2 secondes.2 2p2. Une explication simple de la réactivité est qu’elle augmente avec la facilité à accepter ou à donner un électron. Dans le cas du carbone, un atome peut accepter 4 électrons pour remplir son orbitale ou (moins souvent) donner les quatre électrons externes. Bien que le modèle repose sur le comportement atomique, le même principe s'applique aux ions et aux composés.

La réactivité est affectée par les propriétés physiques d'un échantillon, sa pureté chimique et la présence d'autres substances. En d'autres termes, la réactivité dépend du contexte dans lequel une substance est vue. Par exemple, le bicarbonate de soude et l'eau ne sont pas particulièrement réactifs, alors que le bicarbonate de soude et le vinaigre réagissent facilement pour former du dioxyde de carbone et de l'acétate de sodium.

La taille des particules affecte la réactivité. Par exemple, un tas d'amidon de maïs est relativement inerte. Si l'on applique une flamme directe sur l'amidon, il est difficile d'initier une réaction de combustion. Cependant, si l'amidon de maïs est vaporisé pour former un nuage de particules, il s'enflamme facilement.

Parfois, le terme réactivité est également utilisé pour décrire la rapidité avec laquelle un matériau réagit ou la vitesse de la réaction chimique. Selon cette définition, les chances de réaction et la rapidité de la réaction sont liées par la loi du taux:

Taux = kA

Où vitesse correspond au changement de concentration molaire par seconde dans l'étape de détermination de la vitesse de la réaction, k représente la constante de réaction (indépendamment de la concentration) et A le produit de la concentration molaire des réactifs élevés dans l'ordre de réaction (qui est un, dans l'équation de base). Selon l'équation, plus la réactivité du composé est élevée, plus sa valeur pour k et son taux sont élevés.

Stabilité versus réactivité

Parfois, une espèce à faible réactivité est appelée "stable", mais il convient de veiller à clarifier le contexte. La stabilité peut également désigner une décroissance radioactive lente ou la transition d'électrons de l'état excité à des niveaux moins énergétiques (comme dans la luminescence). Une espèce non réactive peut être appelée "inerte". Cependant, la plupart des espèces inertes réagissent effectivement dans les bonnes conditions pour former des complexes et des composés (par exemple, des gaz rares à numéro atomique supérieur).



Commentaires:

  1. Kat

    Votre site Web ne s'affiche pas très bien dans l'opéra, mais tout va bien! Merci pour vos pensées intelligentes!

  2. Ari

    PAS MAL"

  3. Chapalu

    Je ne sais même pas quoi dire ici.

  4. Madisen

    intestin! J'invente souvent quelque chose comme ça moi-même ...

  5. Wodeleah

    Je n'ai pas aimé...



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