Kimyasal tepkime
Kimyasal tepkime, Tepkime, kimya biliminin özüdür. Bütün kimyasal tepkimeler, moleküllerdeki kimyasal bağların, farklı maddeler oluşturmak için kopmasını ve yeniden kurulmasını kapsar. Dolayısıyla kimya, "maddeleri (maddelerin bileşimini, yapısını, özelliklerini ve bir maddeyi başka bir maddeye dönüştüren tepkimeleri) inceleyen bilim" diye tanımlanabilir.
Hidrojen gazı oksijen gazıyla birleşerek su bileşiğini oluşturduğunda, basit bir kimyasal tepkime gerçekleşir. Molekül düzeyinde, iki hidrojen molekülü (H2) bir oksijen molekülü (O2) tepkimeye girerek iki molekül su (H2O) oluşturur. Bu tepkimenin denklemi şöyledir:
2H2 + O2 —» 2H2O + enerji
Kimyasal bağlar, gerçekte, elektron bulutlarının örtüşmesînin sonucudur; ama şematik kolaylık sağlamak için .düz Çizgi olarak gösterilirler. Bu gösterimlerinde, yukardaki tepkime şöyle verilir:
Burada oksijen molekülündeki iki çizgi, çift bağı temsil eder.
Kimyasal tepkime ile fiziksel değişikliğin karşılaştırılması: Kimyasal tepkimeyi, durum değişikliği gibi bir fiziksel değişiklikle karıştırmamaya dikkat etmek gerekir. Bütün madde türleri gibi su da, sıcaklık ve basınç koşullarına bağlı olarak katı, sıvı ya da gaz hallerinde bulunabilir. Suyun 1 atmosfer basınçta buzdan sıvıya ve buhara değişmesi şöyle gerçekleşir:
Bu değişikliklerde hiçbir kimyasal tepkime olmaz; çünkü ne kimyasal bağların kopması, ne de yeni bağların oluşması söz konusudur.
Enerji: Hidrojen ve oksijen arasındaki tepkime, çoğunlukla ısı halinde bulunan büyük miktarda enerji açığa çıkarır. Enerji açığa çıkaran bu tür tepkimelere "ısıveren tepkime" denir. Ne var ki, su molekülleri oluştuktan sonra, yeni oluşan su, yalnızca soğutularak (enerjisi giderilerek) yeniden hidrojene ya da oksijene çevrilemez. Suyu yeniden hidrojene ve oksijene dönüştüren tersine kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için, hidrojen ve oksijen atomlarını bir arada tutan bağları koparacak aynı miktarda enerjinin (belki de elektrik enerjisi biçiminde) yeniden su moleküllerine verilmesi gerekir. Enerji gerektiren böyle bir tepkime, "ısıalan tepkime" diye adlandırılır.
Özellik değişiklikleri: Kimyasal tepkimeler, tepkime sürecinde maddelerin kimyasal özelliklerinde oluşan değişikliklerle tanınır. Sözgelimi, sofra tuzu (sodyum klorür, NaCI) eritildiğinde, eriyikten bir elektrik akımı geçirilerek elementlerine ayrıştırılabilir. Eksi elektrotta gümüş renginde erimiş sodyum metali (Na) oluşur; artı elektrottaysa zehirli, yeşilimsi sarı renkli klor gazı (Cl2) açığa çıkar. Bu elektroliz tepkimesi aşağıdaki denklemle gösterilebilir:
Bu denklemde, okun her iki yanında aynı sayıda sodyum ve klor atomu görülür; çünkü kimyasal tepkime sırasında hiçbir madde atomu yok edilemez. Tek değişiklik, bunların birbirlerine bağlanma biçiminde olabilir.