Reazione nucleare vs reazione chimica
Tutti i cambiamenti che avvengono nell'ambiente sono dovuti a reazioni chimiche o nucleari. Cosa significano e come differiscono l'uno dall'altro sono discussi di seguito.
Reazione chimica
La reazione chimica è un processo di conversione di un insieme di sostanze in un altro insieme di sostanze. Le sostanze all'inizio della reazione sono note come reagenti e le sostanze dopo la reazione sono note come prodotti. Quando uno o più reagenti si convertono in prodotti, possono subire diverse modifiche e cambiamenti di energia. I legami chimici nei reagenti si stanno rompendo e nuovi legami si stanno formando per generare prodotti, che sono totalmente diversi dai reagenti. Questo tipo di modifica chimica è nota come reazioni chimiche. Le reazioni chimiche sono descritte utilizzando equazioni chimiche. Ci sono numerose variabili che controllano le reazioni. Alcuni di questi fattori sono le concentrazioni di reagenti, catalizzatori, temperatura, effetti del solvente, pH e talvolta le concentrazioni del prodotto ecc. Principalmente,studiando la termodinamica e la cinetica, possiamo trarre molte conclusioni su una reazione e controllarle. La termodinamica è lo studio delle trasformazioni di energia. Si occupa solo dell'energetico e della posizione dell'equilibrio in una reazione. Non ha nulla da dire su quanto velocemente viene raggiunto l'equilibrio. Questa domanda è nel dominio della cinetica.
La velocità di reazione è semplicemente l'indicazione della velocità della reazione. Quindi può essere considerato come un parametro che determina la velocità o la lentezza della reazione. Naturalmente, alcune reazioni sono molto lente, quindi non possiamo nemmeno vedere la reazione che ha luogo a meno che non la osserviamo per un tempo molto lungo. Ad esempio, l'erosione delle rocce mediante processi chimici è una reazione lenta che si verifica nel corso degli anni. Al contrario, la reazione di un pezzo di potassio con l'acqua è molto rapida; quindi, producendo una grande quantità di calore, ed è considerata come una reazione vigorosa. Considera la seguente reazione in cui i reagenti A e B entrano nei prodotti C e D.
a A + b B → c C + d D
La velocità per la reazione può essere fornita in termini di due reagenti o prodotti.
Velocità = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Qui, a, b, c e d sono coefficienti stechiometrici dei reagenti e dei prodotti. Per i reagenti, l'equazione della velocità è scritta con un segno meno, perché i prodotti si esauriscono man mano che la reazione procede. Tuttavia, poiché i prodotti sono in aumento, vengono dati segnali positivi.
Reazione nucleare
I nuclei di un atomo o le particelle subatomiche partecipano alle reazioni nucleari. La fissione nucleare e la fusione nucleare sono i due principali tipi di reazioni nucleari. Le reazioni nucleari sono utilizzate principalmente per generare energia poiché produce energia in pieghe molto più elevate rispetto alle reazioni chimiche. In una reazione di fissione, un nucleo grande e instabile viene suddiviso in nuclei più piccoli e stabili e, nel processo, viene rilasciata energia. In una reazione di fusione, due tipi di nuclei vengono combinati insieme, rilasciando energia.
Qual è la differenza tra reazione nucleare e chimica?
• Nelle reazioni chimiche, atomi, ioni, molecole o composti agiscono come reagenti mentre, nelle reazioni nucleari, partecipano nuclei di atomi o particelle subatomiche.
• Nelle reazioni chimiche, i cambiamenti si verificano negli elettroni degli atomi. Nelle reazioni nucleari, i cambiamenti si verificano principalmente nel nucleo degli atomi.
• L'energia coinvolta nelle reazioni nucleari è molto superiore a quella delle reazioni chimiche.
• La velocità di una reazione chimica dipende da fattori come la pressione e la temperatura, ma le reazioni nucleari non dipendono da questi fattori, come fanno le reazioni chimiche.
