Kako se kemijske reakcije razlikuju od nuklearne

Priroda se razvija u dinamici, živa i inertna tvar neprestano prolazi kroz procese transformacije. Najvažnije transformacije su one koje utječu na sastav tvari. Stvaranje stijena, kemijska erozija, rađanje planeta ili disanje sisavaca svi su vidljivi procesi koji dovode do promjena u drugim supstancama. Unatoč razlikama, sve one čine nešto zajedničko: promjene na molekularnoj razini.

Kemijske reakcije

1. Tijekom kemijskih reakcija, elementi ne gube svoj identitet. U tim reakcijama sudjeluju samo elektroni vanjske ljuske atoma, dok atomske jezgre ostaju nepromijenjene.
2. Reaktivnost elementa na kemijsku reakciju ovisi o stupnju oksidacije elementa. U uobičajenim kemijskim reakcijama Ra i Ra²⁺ponašaju se sasvim drugačije.
3. Različiti izotopi elementa imaju gotovo istu kemijsku reaktivnost.
4. Brzina kemijske reakcije uvelike ovisi o temperaturi i tlaku.
5. Kemijska reakcija može se poništiti.
6. Kemijske reakcije prate relativno male promjene u energiji.

Nuklearne reakcije

1. Tijekom nuklearnih reakcija jezgre atoma se mijenjaju i stoga se stvaraju novi elementi.
2. Reaktivnost elementa na nuklearnu reakciju gotovo je neovisna o stupnju oksidacije elementa. Na primjer, Ra ili Ra²⁺ioni u Ka C₂ponašaju se na sličan načinu nuklearnim reakcijama.
U nuklearnim reakcijama izotopi se ponašaju sasvim drugačije. Na primjer, U-235 se podvrgava tihoj i laganoj podjeli, ali U-238 ne.
3. Brzina nuklearne reakcije ne ovisi o temperaturi i tlaku.
4. Nuklearna reakcija se ne može poništiti.
Nuklearne reakcije popraćene su velikim promjenama u energiji.

Razlika između kemijske i nuklearne energije

Kemijska energija:

Potencijalna energija koja se može pretvoriti u druge oblike je prije svega toplina i svjetlo kada se formiraju veze. Što je jača veza, veća je pretvorena kemijska energija.

Nuklearna energija:

• Nuklearna energija nije povezana s formiranjem kemijskih veza (koje su posljedica interakcije elektrona)
• Može se transformirati u druge oblike kada dođe do promjene u jezgri atoma.

Nuklearna promjena događa se u sva tri glavna procesa:

1. Nuklearna fisija
2. Spoj dvije jezgre da bi se formirala nova jezgra.
3. Oslobađanje elektromagnetskog zračenja visoke energije (gama zračenja), stvarajući stabilniju verziju iste jezgre.

Usporedba pretvorbe energije

Količina oslobođene kemijske energije (ili pretvorena) u kemijskoj eksploziji je:

• 5kJ po gramu TNT-a
• Količina nuklearne energije u oslobođenoj atomskoj bombi: 100 milijuna kJ za svaki gram urana iliplutonij

Jedna od glavnih razlika između nuklearne i kemijske reakcijepovezana je s načinom na koji se reakcija odvija u atomu. Dok se nuklearna reakcija događa u jezgri atoma, elektroni u atomu su odgovorni za kemijsku reakciju koja se odvija.

Kemijske reakcije uključuju:

• Prijenosi
• Gubici
• dobitak
• Odvajanje elektrona

Prema teoriji atoma, materija se objašnjava kao rezultat pregrađivanja, kako bi se dobile nove molekule. Supstance uključene u kemijsku reakciju i omjeri u kojima se one formiraju izražene su u odgovarajućim kemijskim jednadžbama koje su temelj različitih tipova kemijskih proračuna.

Nuklearne reakcije odgovorne su za propadanje jezgre i nemaju nikakve veze s elektronima. Kada se nukleus raspada, može se premjestiti na drugi atom, zbog gubitka neutrona ili protona. U nuklearnoj reakciji, protoni i neutroni međusobno djeluju unutar jezgre. U kemijskim reakcijama elektroni reagiraju izvan jezgre.

Rezultat nuklearne reakcije može se nazvati bilo kakvom podjelom ili spajanjem. Novi element nastaje zbog djelovanja protona ili neutrona. Kao rezultat kemijske reakcije, tvar se mijenja s jednom ili više tvari zbog djelovanja elektrona. Novi element nastaje zbog djelovanja protona ili neutrona.

Prilikom uspoređivanja energije, kemijska reakcija uključuje samo nisku energetsku promjenu, dok nuklearna reakcija ima vrlo visoku energetsku promjenu. U nuklearnoj reakciji, energija se mijenja u magnitude 10 ^ 8 kJ. Sada je 10- 10 ^ 3 kJ /mol u kemijskim reakcijama.

Dok se neki elementi pretvaraju u druge u nuklearni, broj atoma ostaje nepromijenjen u kemijskim. U nuklearnoj reakciji izotopi reagiraju različito. No, kao rezultat kemijske reakcije, izotopi također reagiraju.

Iako nuklearna reakcija ne ovisi o kemijskim spojevima, kemijska reakcija uvelike ovisi o kemijskim spojevima.

Sažetak

U nukleusu atoma dolazi do nuklearne reakcije, elektroni u atomu odgovorni su za kemijske spojeve.
1. Kemijske reakcije obuhvaćaju prijenos, gubitak, pojačanje i odvajanje elektrona, bez uključivanja jezgre u proces. Nuklearne reakcije uključuju propadanje jezgre i nemaju nikakve veze s elektronima.
2. U nuklearnoj reakciji, protoni i neutroni reagiraju unutar jezgre, u kemijskim reakcijama, elektroni interagiraju izvan jezgre.
Kada uspoređujemo energije, kemijska reakcija koristi samo nisku energetsku promjenu, dok nuklearna reakcija ima vrlo veliku promjenu energije.