Quels sont les types de réactions chimiques?
Réaction chimique
Les réactions chimiques provoquent un changement de la nature chimique de la matière. Sont donc exclues les transformations purement physiques comme les changements d'état (fusion, solidification, évaporation, ébullition), l'usure, l'érosion et la rupture. Une réaction peut dégager de l'énergie (en général sous forme de chaleur, mais aussi de la lumière), elle est alors une réaction exothermique. Elle peut nécessiter un apport d'énergie, sous forme de chaleur (donc « produire du froid ») ou de lumière, elle est alors une réaction endothermique. D'une manière générale, une réaction ne peut avoir lieu que si certaines conditions sont réunies (présence de tous les réactifs, conditions de température, de pression, de lumière). Certaines réactions nécessitent ou sont facilitées par la présence d'une substance chimique, appelée catalyseur, qui n'est pas consommée par la réaction. Classiquement, les réactions chimiques impliquent des changements qui concernent le mouvement des électrons, la formation et la rupture des liaisons chimiques. Cependant, le concept général d'une réaction chimique, en particulier la notion d'équation chimique, est aussi applicable aux transformations élémentaires des particules et des réactions nucléaires. En chimie organique, diverses réactions chimiques sont combinées dans la synthèse chimique afin d'obtenir le produit désiré. En biochimie, des séries de réactions chimiques catalysées par des enzymes forment les voies métaboliques, par lesquelles des synthèses et les décompositions d'habitude impossibles sont exécutées dans une cellule.
Réaction d'addition
Il existe deux grands types d'additions polaires, l'addition électrophile et l'addition nucléophile, et une de type d'addition apolaire, l'addition radicalaire. Les aldéhydes et les cétones peuvent réagir avec les alcools par une réaction catalysée par les acides appelés acétalisation; par une première réaction d'addition, ils forment un hémiacétal, et si le composé réagit une seconde fois avec une autre molécule d'alcool, ils forment alors un acétal ou cétal (selon le composé initial), avec cette fois élimination d'une molécule d'eau. Réaction chimique
L'étude de l'aspect énergétique des réactions chimiques est la thermochimie. Name reaction
Le terme définit une réaction chimique nommée d'après ses découvreurs ou développeurs. Des centaines parmi les dizaines de milliers de réactions organiques connues ont reçu le nom d'une ou de plusieurs personnes, par exemple la réaction de Grignard, la réaction de Sabatier, la réaction de Wittig, la condensation de Claisen, l'acylation de Friedel-Crafts et la réaction de Diels-Alder. Synthèse chimique
Une synthèse chimique est un enchaînement de réactions chimiques mis en œuvre volontairement ou non permettant l'obtention d'un ou de plusieurs produits finaux, parfois avec isolation de composés chimiques intermédiaires. Les synthèses chimiques peuvent avoir lieu à toutes sortes d'échelles : du laboratoire de recherche (de l'ordre du gramme ou moins) à l'industrie chimique (souvent de l'ordre de la tonne ou plus) ou dans la nature (biosynthèses). Équilibre chimique
Le métabolisme, ensemble des réactions chimiques qui se déroulent à l'intérieur d'un être vivant, utilise le couplage chimique. Le catabolisme regroupe l'ensemble des réactions de dégradation des molécules ; ces réactions sont toutes exergoniques. L'anabolisme regroupe l'ensemble des réactions de synthèse des molécules ; ces réactions sont toutes endergoniques. Les réactions du catabolisme rendent possibles les réactions de l'anabolisme. Médicament biologique
Des alertes sanitaires ont mis en avant des troubles systémiques ou locaux, un risque accru d'allergies, d'anaphylaxie dont tempête de cytokines, d'insuffisance cardiaque, d'accident vasculaire cérébral ou de cancers, mais aussi d'infection, de trouble du système immunitaire ou d'autres complications, parfois graves entrainant une hausse de la mortalité. Une réaction allergique (choc anaphylactique ou réaction anaphylactoïde) est dans ce contexte souvent difficile à distinguer d'une réaction plutôt «immunologique». Une équipe suisse a proposé en 2010 un classement en 5 types majeurs de réactions couvrant à la fois les effets liés à l’action souhaitée de ces molécules et les conséquences non-souhaitées ou dangereuses (immunologiques ou allergiques).Ces risques semblent lié à l'introduction dans l’organisme de molécules résiduelles du processus (et notamment de solvants, fragments moléculaires étrangers) ou protéines légèrement différentes des protéines humaines). Réaction de substitution
Une réaction de substitution électrophile est donc la réaction de substitution où le substituant est un électrophile. Ce genre de réactions de substitutions se produit majoritairement sur des composés aromatiques, on parle alors de substitution électrophile aromatique. Équilibre chimique
L'enthalpie libre standard de réaction formula_10 ne tient compte que de la stœchiométrie et de la température, le mélange réactionnel étant considéré dans un état standard généralement différent des conditions réelles de réaction. Une étude plus fine des réactions chimiques passe par l'utilisation de l'enthalpie libre de réaction formula_42, qui prend en compte la composition du mélange réactionnel et les activités chimiques des constituants du mélange réactionnel. Désulfuration
Ces réactions chimiques sont optimisées lorsque le milieu réactif est oxydant, c’est-à-dire qu’il présente une quantité importante de O. D’autre part, en fonction du type de chaux utilisé, les températures optimales de réaction peuvent varier (entre et ). Les chaux dites à Haute Surface Spécifique présentent un volume poreux important par rapport à des chaux dites classiques. Il semblerait que la qualité de la réaction chimique dépende linéairement de ce volume poreux mais les connaissances dans ce domaine restent pour le moment maigres. Équilibre chimique
On considère un équilibre hétérogène dont la réaction chimique a lieu dans une phase formula_89 et implique une espèce formula_71 pure dans une phase formula_91 (par exemple, dans une réaction de précipitation, un solide formula_91 produit par une réaction en phase formula_89 liquide) : Cinétique chimique
Une réaction est dite élémentaire si les réactifs réagissent simultanément en un même point pour donner directement les produits sans former d'espèces intermédiaires. La vitesse de réaction dépend donc de la probabilité de rencontre des réactifs donc de la fréquence des chocs. Cette fréquence est proportionnelle à leur concentration. Par ailleurs, plus la température est élevée, plus les rencontres sont probables (agitation thermique) et plus l'énergie cinétique des réactifs au moment du choc est élevée ce qui permet de franchir la barrière d'activation, donc la température a également un rôle important. Mécanisme réactionnel
La molécularité en chimie est le nombre d'entités moléculaires impliquées dans une seule étape de réaction. Une réaction qui met en jeu une seule entité est dite « unimoléculaire », elle est « bimoléculaire » pour deux entités et « termoléculaire » pour trois entités. Équation chimique
Certaines transformations chimiques peuvent s'interpréter par un transfert d'électrons entre les réactifs. Le transfert s'effectue d'une espèce chimique "réductrice" (notée généralement "Red") sur une espèce chimique "oxydante" (notée "Ox"). L'espèce qui cède des électrons (Red) est "oxydée"; l'espèce qui capte ces électrons (Ox) est "réduite". Ces transformations sont des réactions d'oxydo-réduction. Équilibre chimique
Une réaction telle que la combustion du propane avec l'oxygène, qui s'arrête lorsque l'un des réactifs est totalement épuisé, est qualifiée de réaction totale, complète ou irréversible. À contrario, une réaction comme l'estérification, aboutissant à un mélange stable dans le temps de réactifs et de produits, sans disparition totale de l'une des espèces chimiques, est qualifiée de réaction partielle, incomplète, réversible ou inversible : ce type de réaction aboutit à un équilibre chimique. Au cours d'un processus de transformation chimique deux réactions peuvent s'opposer, l'une consommant des réactifs, l'autre consommant les produits de la première réaction pour recréer les réactifs initiaux. Une réaction est totale lorsqu'elle l'emporte sur sa réaction antagoniste. Un équilibre chimique apparaît lorsque la première réaction consomme les réactifs aussi vite que la seconde les recrée. Dégradation d'un polymère
Les réactions de dégradation font partie, avec les réactions fonctionnelles classiques (celles des molécules ordinaires : additions, substitutions…) et les réactions de réticulation (ou de pontage, telles la vulcanisation), des trois grandes catégories de réactions chimiques des polymères. Cinétique chimique
On appelle réactions parallèles des systèmes de réactions distinctes qui ont les mêmes réactifs mais des produits différents. Par exemple la nitration du phénol forme simultanément les trois isomères ortho, para et méta du mono-nitrophénol. La vitesse de transformation des réactifs est alors la somme des vitesses de chacune des réactions. Rendement chimique
Deux ou plusieurs réactions peuvent se faire simultanément, de sorte qu'une partie des réactifs est convertie en sous-produits (produits secondaires) non souhaités. Cinétique chimique
Du point de vue macroscopique, la réaction semble terminée puisque la composition du système ne varie plus. Le taux d'avancement α est alors compris entre 0 et 1 et la réaction n'est pas totale. Mais du point de vue microscopique les réactions directes et inverses continuent de se produire avec des vitesses égales. Notations en thermodynamique chimique
Pour une réaction chimique il existe deux définitions possibles de formula_35 :formula_46 Source : Green Book, page 60. Cinétique chimique
Toutes les réactions ne suivent pas les lois d'Arrhenius et d'Eyring. C'est en particulier le cas des réactions explosives, des réactions catalysées par les enzymes ou ayant d'autres modes d'activation que l'activation purement thermique (activation par rayonnement, par électrochimie ou par micro-ondes). Activité chimique
Lorsque deux phases ou plus (gaz, liquide, solide) sont en équilibre, les potentiels chimiques de chacun des corps en présence sont homogènes sur l'ensemble des phases. Autrement dit, s'il existe à l'équilibre les phases formula_101, les potentiels chimiques de tout corps formula_2 présent répondent à l'égalité : Réaction chimique en chaîne
Les étapes types des réactions en chaîne sont l'amorçage, la propagation et la terminaison : La longueur de chaîne cinétique est définie comme le nombre moyen de répétitions du cycle de propagation, et égale la vitesse de réaction globale divisée par la vitesse de l'initiation. Organocuprate
Les réactions impliquant les organocuprates peuvent être classifiées selon différents types. Réaction organique
On peut classer ces réactions par mécanisme, par groupe fonctionnel (voir ci-dessous) ou bien encore selon le type de réactif (souvent inorganique) nécessaire pour attaquer une substance organique : un oxydant comme le tétroxyde d'osmium, un réducteur comme le tétrahydruroaluminate de lithium, une base comme le diisopropylamidure de lithium, ou bien encore un acide comme l'acide sulfurique. Notations en thermodynamique chimique
La façon d'écrire une réaction chimique n'est pas unique. On peut par exemple écrire la réaction de formation du bromure d'hydrogène selon : Réaction acido-basique
Ces espèces chimiques réagissent par échanges successifs d'ions H (un ion H après l'autre). Réaction multicomposants
Une réaction multicomposants (RMC ou MCR de l'anglais multicomponent reaction) est une réaction chimique qui met en jeu au moins trois réactifs. Elle permet ainsi de synthétiser en une étape (en « one-pot ») des molécules souvent complexes à partir de petites molécules. Torréfaction
Trois réactions chimiques interviennent principalement:Les deux premières réactions sont déterminantes dans la production des arômes et constituent les deux principaux types de brunissement non-enzymatique. La dernière réaction intervient plutôt dans le changement de pigmentation. Chaleur de réaction
Les valeurs Q chimiques correspondent à la mesure de la calorimétrie. Les réactions chimiques exothermiques ont tendance à être plus spontanée et peuvent émettre de la lumière ou de la chaleur, entraînant l’emballement hors de contrôle (c’est-à-dire des explosions). Réaction acido-basique
Certaines espèces chimiques sont amphotères en raison de leur structure moléculaire particulière. On distingue par exemple : Réaction alpha
En astrophysique, les réactions α sont, avec les réactions triple α, l'un des deux types de réactions de fusion nucléaire par lesquelles les étoiles convertissent l'hélium en éléments chimiques plus lourds. À la différence des réactions triple α, qui convertissent l'hélium en carbone, les réactions α convertissent le carbone en magnésium par fusions successives de trois particules α : Catalyse
Dans ces réactions, le catalyseur agit en tant qu'acide ou base. Cet acide ou cette base sont généralement des ions H, HO, des acides ou des bases de Lewis, ou encore des oxydes métalliques (, ). On distingue deux cas, selon que la réaction est accélérée par tous les acides (respectivement toutes les bases), ce qui s'appelle la catalyse générale, ou s'il faut un acide (ou une base) en particulier, ce qui s'appelle la catalyse spécifique. Réaction en cascade
Dans les réactions en cascade, l'isolement des intermédiaires n'est pas nécessaire, car chaque réaction qui compose la séquence se produit spontanément. Dans la définition la plus stricte du terme, les conditions réactionnelles ne changent pas lors des étapes consécutives d'une réaction en cascade et aucun nouveau réactif n'est ajouté après l'étape initiale. En revanche, les synthèses monotopes permettent de manière similaire d'effectuer au moins deux réactions consécutives sans aucun isolement d'intermédiaires, mais n'empêchent pas l'ajout de nouveaux réactifs ou de changer les conditions réactionnelles après la première réaction. Ainsi, toute réaction en cascade est également une synthèse monotope, alors que l'inverse n'est pas vrai. Bien que souvent composées uniquement de transformations intramoléculaires, les réactions en cascade peuvent également se produire de manière intermoléculaire, auquel cas elles appartiennent également à la catégorie des réactions multicomposants. Équilibre chimique
Une réaction exergonique est une réaction qui dégage de l'énergie en progressant : à pression et température constantes la variation d'enthalpie libre engendrée est négative, soit formula_547 avec formula_548 et formula_241 ; elle est spontanée. Une réaction endergonique est une réaction qui a besoin d'un apport d'énergie pour progresser et ne peut donc être spontanée : à pression et température constantes la variation d'enthalpie libre engendrée est positive, soit formula_550 avec formula_551 et formula_241 ; c'est la réaction inverse (formula_244) qui est spontanée. Un couplage chimique nécessite deux conditions : Réaction d'addition
Ces réactions ont lieu entre des hydrocarbures insaturés (alcène, alcyne), des dérivés d'acide carboxylique (esters, amides, halogénures d'acyle, anhydrides d'acide, etc.), des composés carbonylés (aldéhydes, cétones) ou des imines qui vont donc perdre une liaison multiple, et une molécule symétrique (dihydrogène H-H, dihalogène X-X) ou asymétrique (halogénure d'hydrogène H-X, eau HO-H) qui va être scindée en deux, chaque partie étant additionnée sur un des atomes formant la liaison multiple. Chimie
En 1981, usines et laboratoires fabriquent déjà dans le monde plus de composés, mettant en œuvre des centaines de réactions chimiques types. Chercheurs et institutions savantes décrivent et référencent les procédés, réactions et molécules. En 2011 substances différentes sont commercialisées au niveau de la Communauté économique européenne, dont en quantités supérieures à et en quantités comprises entre 1 et . L'ère industrielle a vu la production mondiale de substances chimiques passer d'un million de tonnes en 1930 à de tonnes en 2009. Pyrotechnie
La réaction pyrotechnique peut être de différents types en fonction de sa chimie et de sa vitesse. Le matériau énergétique ne requiert pas l'oxygène de l'air pour brûler : sa composition et son enthalpie de formation suffisent. Les réactions chimiques exploitées peuvent être : En fonction de la vitesse de réaction en couche parallèle, on distingue trois régimes: Réaction chimique en chaîne
Une réaction chimique en chaîne est une réaction dans laquelle une espèce réactive intermédiaire, souvent un radical libre, catalyse une série d'étapes rapides qui effectuent la réaction globale. Chimie
Une réaction d'oxydoréduction constitue un échange d’électrons entre différentes espèces chimiques. L'espèce qui capte les électrons est appelée « oxydant » ; celle qui les cède, « réducteur ». Les réactions acides-bases en solution sont basées aussi sur des couples d'espèces chimiques. L'acidité et la basicité peuvent être calculées ou mesurées par la concentration des espèces chimiques en solution, qui prend une forme acide ou basique. Svante Arrhenius a mis en évidence dans les solutions aqueuses l'échange de protons entre les composés chimiques, la concentration en ion hydronium ( ou ) indique l'acidité du milieu comme la concentration en ion hydroxyde () la basicité. Une extension de la modalité de classification à d'autres milieux solvants a été conduite par le chimiste américain Gilbert Newton Lewis. Affinité chimique
À l'équilibre l'entropie atteint un maximum et ne varie plus, alors formula_160. Deux cas sont possibles :Lorsqu'une réaction est équilibrée, cela ne signifie pas qu'il n'y a plus de transformation chimique dans le milieu : des réactifs continuent à se transformer en produits (réaction directe), et des produits à se transformer en réactifs (réaction inverse), cependant les deux réactions ont lieu à la même vitesse. L'état d'équilibre obtenu dans ce cas peut être qualifié de dynamique ou stationnaire : globalement les effets des deux réactions s'annulent ; par exemple l'une consomme les réactifs aussi vite que l'autre les recrée, d'où une composition stable dans le temps ; ou encore l'une absorbe totalement la chaleur dégagée par l'autre, d'où un bilan énergétique globalement nul. En conséquence, à l'équilibre formula_165, d'où : Réaction autocatalytique
Une réaction autocatalytique est une réaction chimique dont le catalyseur figure parmi les produits de la réaction. On dit que cette transformation est "autocatalysée". De ce fait, l'évolution de la vitesse volumique de réaction au cours du temps est peu habituelle, particulièrement pour les transformations chimiques lentes ou très lentes. Biochimie
Ces quatre premiers types d'interactions sont considérés comme étant faibles (forts lorsque nombreux cependant).Ainsi certaines parties de la chaîne peptidique adoptent une structure régulière appelée structure secondaire. On en reconnaît, selon les angles de torsion des liaisons, trois grands types : Réaction de Maillard
En chimie alimentaire, la réaction de Maillard, ou réactions de Maillard (car le terme englobe en fait de très nombreuses réactions chimiques différentes), ou glycation, est un ensemble très varié (et encore mal connu) de réactions chimiques entre sucres et protéines des aliments, responsable notamment d'arômes et coloration. Plus précisément, il s'agit initialement de réactions de condensation entre le groupement amine de composés organiques (acide aminé, protéine), et le groupement carbonyle de sucres réducteurs (glucose, fructose, lactose, ribose), suivies de réactions diverses selon les réactifs et les conditions. Réaction de Sandmeyer
Les réactions de Sandmeyer les plus communément utilisées sont la chloration, la bromation, la cyanation, et l'hydroxylation, utilisant respectivement CuCl, CuBr, CuCN, et CuO, comme réactif. Plus récemment a été développé la trifluorométhylation de sels de diazonium, une réaction qualifiée de « type Sandmeyer ». Les sels de diazonium réagissent aussi notamment avec les boronates, les iodures, les thiols, l'eau et l'acide hypophosphoreux, et la fluoration peut être conduite en utilisant des anions tétrafluoroborate (dans ce dernier cas, la réaction est alors appelée réaction de Balz-Schiemann). Cependant, comme ces réactions n'ont pas besoin de catalyseur métallique, on ne les qualifie pas en général de « réaction de Sandmeyer ». De multiples variantes utilisant d'autres sels et d'autres métaux de transition – notamment sels de cuivre(II), fer(III) et cobalt(III) – ont été développées. Réaction d'insertion
De telles réactions sont sujettes aux paramètres habituels qui affectent les autres réactions en chimie de coordination, mais les effets stériques sont particulièrement importants pour déterminer la stéréochimie et la régiochimie des réactions. Les réactions inverses, les « désinsertion » de CO et d'alcènes, sont d'une importance fondamentale dans beaucoup de cycles catalytiques également. Chimie organique physique
Les chimistes étudient les interactions non covalentes intramoléculaires et intermoléculaires dans les molécules afin d'évaluer leur réactivité. Ces interactions incluent notamment la liaison hydrogène, des interactions électrostatiques entre molécules chargées, des interactions dipôle-dipôle, et les liaisons halogènes. En outre, l'hydrophobie due à l'association de composés organiques dans l'eau est une interaction électrostatique non covalente d'intérêt pour les chimistes. L'origine physique précise de l'hydrophobie est liée à de nombreuses interactions complexes. L'étude des interactions non covalentes permet également de comprendre les liaisons et la coopérativité des édifices supramoléculaires et des composés macrocycliques tels que les éthers couronne ou les cryptands. Réaction chimique
Les transformations ayant lieu lors de la réaction chimique entraînent en général une diminution de l'énergie totale. En effet, dans une molécule ou un cristal, l'« accrochage » des atomes entre eux nécessite de l'énergie, appelée énergie de liaison. Lorsque l'on rompt une liaison, on « casse » la molécule ou le cristal en « éparpillant » ses atomes. Il faut alors fournir de l'énergie. Lorsque les atomes se recombinent, ils libèrent de l'énergie en formant de nouvelles liaisons. À la fin de la réaction, l'énergie stockée dans les liaisons des produits de réaction est plus faible que celle qui était stockée dans les liaisons des réactants. Liaison chimique
La liaison chimique explique pourquoi les atomes des molécules ou des cristaux demeurent en contact. Si les liaisons chimiques n'existaient pas (ou quand elles ne sont pas assez solides par rapport à l'énergie de température), les atomes ne resteraient pas au contact et la matière considérée serait à l'état liquide, voire gazeux. Les liaisons chimiques expliquent également les réactions chimiques, qui ne sont autres que des transformations des liaisons chimiques. Chimie click
Les réactions-clic se produisent en synthèse monotope. Elles ne sont pas gênées par l'eau. Elles ne génèrent que très peu de sous-produits (qui sont par ailleurs inoffensifs). Liaison chimique
Les liaisons chimiques sont décrites de multiples façons. D'une part, chaque type de liaison fait appel à un modèle différent : modèle pour la liaison covalente, modèle pour la liaison métallique, modèle pour la liaison hydrogène D'autre part, plusieurs modèles décrivent chaque type de liaison, par exemple : Réaction exergonique
Une réaction exergonique est une réaction chimique qui fournit une forme de travail en se réalisant (exemples: décharge d'une pile électrique, hydrolyse de l'ATP). C'est une réaction chimique spontanée, donc la variation de son enthalpie libre de Gibbs (Δ"G") est négative. Le contraire d'une réaction exergonique est une réaction endergonique. Les variations de l'énergie libre de Gibbs incluent les variations de l'enthalpie et de l'entropie, ce qui est différent d'une réaction exothermique ou endothermique qui ne se définit que par rapport aux variations de l'enthalpie seule. Affinité chimique
Les variations des quantités (nombres de moles) formula_15 des espèces chimiques formula_16 intervenant dans la réaction chimique sont liées par l'équation bilan de la réaction. En introduisant l'avancement de réaction formula_13 (lui aussi défini par de Donder) on a les relations : Réaction organique
Les réactions organiques sont importantes pour la production de produits pharmaceutiques. Une étude de 2006 estime que 20 % des réactions provoquées dans ce but impliquent des alkylations sur des atomes d'azote ou d'oxygène, que 20 % consistent en des protections/déprotections, 11 % en la formation de nouvelles liaisons carbone carbone et 10 % dans des conversions de groupes fonctionnels. Réactions nucléaires avec des ions lourds
La typologie des réactions nucléaires ne peut être que schématique étant donnée la complexité des mécanismes. Considérant la faible probabilité des réactions binaires, celles impliquant simultanément trois noyaux (ou plus) sont statistiquement extrêmement improbables et techniquement impossibles à réaliser en laboratoire. Réactif (chimie)
Lors d'une réaction chimique, un réactif est une espèce chimique, présente dans le milieu réactionnel, dont la concentration tend à diminuer au cours du temps : les réactifs sont consommés, leurs atomes se réarrangent pour former de nouvelles molécules : les produits de cette réaction. En d'autres termes, les réactifs sont consommés par la réaction chimique, ainsi sont formés les produits. Transformation de la matière
La transformation chimique est le passage d'un ou de plusieurs corps à d'autres corps différents des premiers, sans modification de la structure nucléaire des différents atomes constituant les corps mis en jeu. Les transformations chimiques ont lieu au niveau moléculaire. Le phénomène permettant cette transformation chimique est appelé réaction chimique. Elle s'accompagne d'une modification des quantités de matière de tout ou une partie des constituants du système, dont certains (réactifs) sont consommés et d'autres (produits) sont formés. Substitution électrophile
Son nom suggère que c'est un type de réaction très courant pour les composés "riches en électrons", et en particulier les composés aromatiques. Ainsi, la principale réaction de ce type est la substitution électrophile aromatique, réaction très importante en chimie organique qui permet notamment d'introduire des groupes fonctionnels sur les cycles benzéniques. L'autre principale réaction de ce type est la "substitution électrophile aliphatique". Notations en thermodynamique chimique
Divers symboles peuvent être utilisés pour noter une réaction chimique, selon le type de réaction. À l'échelle microscopique, les processus élémentaires sont notés selon : À l'échelle macroscopique, on note : Réaction d'homologation
Une réaction d'homologation est une réaction chimique qui transforme un réactif en membre suivant d'une série homologue, c'est-à-dire en un composant de la même famille chimique, et qui ne diffère en général que par un groupe (-CH-) supplémentaire. Un réactif subit une homologation lorsque sa chaîne d'unités structurelles semblables est allongée. Les réactions d'homologation les plus communes augmentent le nombre d'unités méthylène (-CH-) dans la chaîne saturée d'une molécule. Réaction chimique
La vitesse de réaction est la mesure de la modification avec le temps des concentrations ou/et pressions des substances engagées dans cette réaction. L'analyse des vitesses de réaction est importante pour beaucoup d'applications comme l'ingénierie chimique ou l'étude des équilibres chimiques. SN1
La substitution nucléophile monomoléculaire, plus couramment appelée S1 est un mécanisme réactionnel en chimie organique. C'est un mécanisme "limite", au sens où des réactions chimiques « naturelles » usant de ce type de mécanisme ne se font jamais entièrement selon ce mécanisme, mais à un certain pourcentage. Le mécanisme limite « opposé » est la S2.  Ces deux mécanismes sont utilisés pour décrire la réaction : Réaction intermoléculaire
En chimie, une réaction intermoléculaire est une réaction qui fait intervenir deux ou plusieurs entités moléculaires, par opposition à une réaction intramoléculaire. Le mode intermoléculaire est couramment utilisé en synthèse organique. Allergie au latex
Les réactions de type 4 sont provoquées par les produits chimiques utilisés dans le processus de fabrication du caoutchouc. Des patch tests doivent être effectués pour déterminer quel est le produit chimique qui déclenche la réaction. Une fois identifié le produit chimique responsable, il devient possible à la personne de choisir des produits qui n’ont pas été traités avec la substance chimique en cause. Le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique peuvent tous les deux provoquer des réactions de type 4.Elle varie probablement selon les pays et les métiers. Les estimations varient de 0,8 % à 6,5 % de la population générale, mais parmi ces derniers tous ne développeront pas une réaction allergique notable. Ce sont souvent des allergies croisées (voir ci-dessous). Équilibre chimique
Les potentiels chimiques sont des fonctions de l'ensemble des quantités des formula_439 constituants du mélange réactionnel : formula_523. Chacune des formula_438 enthalpies libres de réaction est donc fonction de l'ensemble des formula_438 avancements de réaction : Enthalpie de réaction
Soit une réaction chimique quelconque notée sous la forme : Grillage (métallurgie)
L'inventaire des opérations de grillage d'un minerai fait apparaitre, indépendamment de l'appareil utilisé, trois types de réactions chimiques, combinées ou pas : Mécanisme réactionnel
Une réaction en une seule étape est, en réalité, souvent constituée de plusieurs sous-étapes. Les intermédiaires sont souvent des molécules instables, des radicaux libres ou des ions. Les états de transition correspondent à des maxima sur la coordonnée de réaction et à des points selles sur la surface d'énergie potentielle de la réaction. Outre la représentation topologique des molécules mises en jeu dans la réaction, des flèches indiquent le mouvement (réel ou théorique) des électrons lors de la réaction. Réaction de couplage
En chimie organique, une réaction de couplage est une transformation qui permet l'association de deux radicaux hydrocarbures, en général à l'aide d'un catalyseur métallique. Deux classifications sont possibles en fonction de la nature du produit formé ou de celle des réactifs mis en jeu : Réaction nucléaire
La plupart des réactions nucléaires impliquent l’interaction de deux noyaux ou particules ; certains processus comme la fission spontanée des noyaux lourds ou les radioactivités (alpha, beta et gamma) concernent des noyaux isolés. Le terme « réaction nucléaire » peut donc désigner soit une modification d'un nucléide induite par collision avec une autre particule, soit une modification spontanée d'un noyau sans collision. Astrochimie
En astrochimie, l'évolution de l'abondance d'une espèce atomique ou moléculaire est décrite par la somme des processus conduisant à sa production et de ceux conduisant à sa destruction. On parle d'état d'équilibre du nuage interstellaire lorsque les abondances des différents atomes et molécules ne varient plus au cours du temps. Les réactions physico-chimiques qui se produisent au sein d'un nuage interstellaire sont fortement influencées par les caractéristiques physiques du milieu qui les environne comme sa température, sa densité ou encore la présence ou non d'une étoile à proximité du nuage (exposition à un flux de photons UV). Les deux principaux types de réaction moléculaire connus à ce jour en astrochimie sont les réactions chimiques en phase gazeuse (réaction ion-molécule, réaction entre espèces neutres, photodissociation, association radiative) et celles qui se produisent à la surface des grains de poussière interstellaire. Risque chimique
On distingue plusieurs classes de feux : les feux de classe A (matériaux solides), les feux de classe B (liquides ou solides liquéfiables), les feux de classe C (gaz) et les feux de classe D (les métaux). Selon le type d’incendie, la réaction à adopter est différente. Il existe ainsi plusieurs types d’extincteurs (portatif, mobile ou fixe) et plusieurs agents extincteurs (eau pour feux de classe A, mousse pour feux de classe B, poudre de type BC, ABC ou D correspondant au cas traité, dioxyde de carbone). Synthèse chimique
Les "réactifs" sont les composés de départ nécessaires aux différentes étapes de la synthèse. Les "produits de réaction" sont les composés chimiques synthétisés.Une synthèse peut être sélective. Dans le cas d'une stéréosélectivité, on parle de « synthèse asymétrique ». Conservation de la masse
Cette nature quantique limite les configurations électroniques possibles et définit l'énergie qui leur correspond. Une réaction chimique correspond à la transition d'une configuration à une autre (passage d'un niveau d'énergie à un autre). Mécanisme réactionnel
Chaque étape est dite « étape élémentaire » et chacune a sa propre loi de vitesse et molécularité. La réaction globale est la combinaison de ces étapes. Quand on détermine la cinétique globale de la réaction, l'étape la plus lente est celle qui détermine la vitesse de réaction. Ici, la première étape est la plus lente, elle est donc cinétiquement déterminante. Comme il s'agit d'une collision entre deux molécules NO, la réaction est bimoléculaire, avec une loi de vitesse qui s'écrit comme ceci : formula_1. Si on additionne les deux étapes, on retrouve la réaction globale. Dynamique réactionnelle
La dynamique réactionnelle est un domaine de la chimie physique, qui étudie pourquoi les réactions chimiques ont lieu, comment prédire leur comportement, et comment les contrôler. Elle est étroitement reliée au domaine de la cinétique chimique, sauf qu'elle s'occupe des évènements chimiques individuels sur l'échelle de longueur atomique pendant des périodes de temps extrêmement courtes. Elle s'agit de la "cinétique état-à-état" entre les molécules des réactifs et des produits aux états quantiques particuliers, ainsi que de la distribution d'énergie entre des modes de mouvement translationnels, vibrationnels, rotationnels, et électroniques. Mécanisme réactionnel
En chimie, un mécanisme réactionnel est l'enchainement d'étapes, de réactions élémentaires, par lequel un changement chimique a lieu. Section efficace
En réacteur, les principales réactions sont la capture radiative (n,γ) et la fission (n,f), la somme des deux étant l’absorption. Mais il y a aussi des réactions de type (n,2n), (n,α), (n,p) Ordre de réaction
Une réaction est dite d'ordre fractionnaire si l'ordre est non entier, ce qui correspond souvent à une réaction chimique en chaîne ou à un autre mécanisme réactionnel complexe. Par exemple, la pyrolyse de l'éthanal (CH-CHO) en méthane et monoxyde de carbone possède un ordre de 1,5 par rapport à l'éthanal. La décomposition du phosgène (COCl) en monoxyde de carbone et chlore est du premier ordre en phosgène et d'ordre 0,5 par rapport au chlore. Activité chimique
Hormis les modèles de Margules et Van Laar, formes totalement empiriques à régresser sur des résultats expérimentaux, les autres modèles sont basés sur des théories d'interaction entre les divers corps du mélange et peuvent également être ajustés sur des résultats expérimentaux. Équilibre chimique
L'activité du constituant formula_107 est donc également unique et valable pour l'ensemble des formula_438 réactions du mélange réactionnel. Pour chacune des formula_438 réactions simultanées, on peut définir une constante d'équilibre formula_537 et un quotient de réaction formula_538 : Affinité chimique
On entend par "progression de la réaction" le déplacement de la réaction dans le sens de la consommation des réactifs et de l'apparition des produits ("sens direct", soit "réactifs" → "produits"). Au contraire, on entend par "régression de la réaction" le déplacement de la réaction dans le sens de la consommation des produits et de l'apparition des réactifs ("sens inverse", soit "produits" → "réactifs"). Un équilibre chimique se caractérise par la présence simultanée d'une réaction en sens direct et d'une réaction en sens inverse qui se compensent, d'où un état stationnaire "réactifs" formula_217 "produits". Réaction parasite
On peut également parler de réactions en compétition quand divers composés (B, C) sont en compétition pour réagir avec le même réactif (A). Si la réaction parasite se produit aussi fréquemment que la réaction principale, on parle de réactions parallèles, en particulier en termes de cinétique. Réaction de Ugi
La réaction de Ugi est l'une des premières réactions chimiques à être utilisée explicitement pour le développement de chimiothèques. Celles-ci sont des configurations de composés qui peuvent être testés à répétition. Utilisant des principes de chimie combinatoire, la réaction de Ugi permet de synthétiser un grand nombre de composés en une seule réaction, par la combinaison d'une variété de cétones (ou aldéhydes), amines, isocyanides et acides carboxyliques. Ces chimiothèques peuvent être utilisées avec des enzymes ou des organismes vivants pour synthétiser de nouvelles substances pharmaceutiques. Physique nucléaire
Les réactions nucléaires peuvent être de plusieurs types. Les plus importantes modifient la composition du noyau et sont donc aussi des transmutations; dans la nature, on observe : Réaction parasite
Les réactions parasites peuvent être décrites en termes de cinétique chimique. Elles sont considérées comme des réactions complexes car la réaction générale (réaction principale et réaction parasite) est constituée de plusieurs (au moins deux) réactions élémentaires, tout comme les réactions en concurrence, les réactions parallèles, les réactions consécutives, les réactions en chaîne, les réactions réversibles, etc.. Réaction élémentaire
Une réaction élémentaire est une réaction chimique dans laquelle aucun intermédiaire réactionnel n'intervient. Elle se produit en une seule étape, et passe par un seul état de transition. Réaction oscillante
Une réaction oscillante est un mélange complexe de composés chimiques dont la concentration d'un ou plusieurs composants présente des changements périodiques, jusqu'à épuisement de sa source d'énergie (généralement, un des réactifs). Dans les cas où l'un des réactifs a une couleur visible, la traversée d'un seuil de concentration peut conduire à un brusque changement de couleur. Milieu réactionnel
Un milieu réactionnel ou milieu de réaction est le milieu dans lequel a lieu une ou plusieurs réactions chimiques. Ces réactions peuvent être par exemple des réactions organiques, des réactions de polymérisation ou des réactions enzymatiques. Le milieu réactionnel est formé d'au moins un solvant, d'au moins un réactif et éventuellement d'un catalyseur. Une modification de l'une de ces trois familles de composés peut avoir une grande conséquence sur la nature des produits de réaction. Cinétique chimique
Une réaction complexe peut se décomposer en plusieurs réactions élémentaires. On appelle mécanisme réactionnel l'ensemble des réactions élémentaires mises en jeu. Ce mécanisme ne peut pas être observé directement, il constitue donc une hypothèse qui doit être confrontée à l'ensemble des observations que l'on peut faire sur le déroulement de la réaction. La loi de vitesse établie expérimentalement dépend du mécanisme par lequel la réaction a lieu. La cinétique est donc une approche incontournable pour vérifier la validité des mécanismes réactionnels. Ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI)
Cependant, la présence d’autres substances dans l’effluent du LC ou des composés qui sont ajoutés sous forme de gaine liquide, peuvent aussi participer à des réactions d’ionisation chimique. Les réactions en APCI sont divisées en : i) échange de charge, ii) capture d’électron et iii) réactions ion-molécule. Équilibre chimique
Dans le cas de réactions élémentaires, c'est-à-dire s'effectuant en une seule étape, les vitesses de réaction dépendent des concentrations formula_56, formula_57, formula_58 et formula_59 des espèces en présence et de formula_60 et formula_61 les constantes respectives des vitesses des réactions directe et inverse (qui suivent la loi d'Arrhenius) selon les expressions :Dans une réaction totale, la réaction inverse est inexistante, ou du moins a-t-elle une vitesse négligeable devant la vitesse de la réaction directe : formula_64. À la fin d'une réaction totale, c'est-à-dire lorsque les concentrations des réactifs et produits ne varient plus, les réactifs ont totalement disparu s'ils ont été introduits à la stœchiométrie, sinon c'est le réactif introduit en défaut, ou réactif limitant, qui a totalement disparu. Réaction chimique
La matière est composée d'atomes regroupés dans des composés chimiques, au cours d'une réaction chimique, les composés s'échangent leurs atomes ; ce faisant, la nature des composés change. Les réactions chimiques ne concernent que les changements de liaisons entre les atomes (liaisons covalentes, liaisons ioniques, liaisons métalliques). Réaction autocatalytique
Le type de réaction autocatalytique le plus simple est pour laquelle la loi de vitesse est formula_2. Après intégration par rapport au temps, les concentrations de A et B sont  et  Le graphique de la concentration [B] du produit est une courbe sigmoïde caractéristique des réactions autocatalytiques qui débutent lentement en présence de peu de catalyseur. La vitesse de réaction augmente lorsque la réaction procède et la quantité de catalyseur augmente, et enfin ralentit lorsque la concentration du réactif diminue. Si on observe que la concentration d'un réactif ou produit suit une courbe de type sigmoïde, la réaction pourrait être autocatalytique. Cinétique chimique
Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite. On parle alors d'états « métastables ». Notation cimentière
Cette section présente quelques exemples de réactions chimiques rencontrées dans le domaine des matériaux cimentaires : Métathèse (chimie)
La métathèse est une réaction chimique se traduisant par l'échange d'un ou plusieurs atomes entre espèces chimiques structuralement apparentées, conduisant sur le plan formel à des composés chimiques dans lesquels les liaisons des différents types sont en même nombre et de même nature, ou presque, que dans les réactifs. Rendement chimique
La plupart des réactions sont incomplètes et les réactifs ne sont pas complètement transformés en produits. Si une réaction en sens inverse a lieu, l'état final contient des réactifs ainsi que des produits dans un état d'équilibre chimique. Le taux de conversion du réactif limité i est calculé de cette manière : Catalyse hétérogène
Dans ce type de mécanisme, la réaction se fait entre espèces adsorbées à la surface du catalyseur. Cela signifie donc que les espèces nécessaires à une réaction sont présentes à la surface du catalyseur. Cela ne veut pas dire que toutes les espèces mises en jeu dans la réaction doivent être présentes. Dans le cas de réactions mettant en jeu plusieurs espèces et plusieurs étapes, le substrat peut bouger à la surface du catalyseur et les réactifs aussi. Dans le cas de l'oxydation de composés organiques volatils, ce mécanisme implique une réaction de surface entre l'oxygène et le COV. Tous les deux sont adsorbés sur des sites actifs de même type. L'adsorption de l'oxygène et du COV peut être dissociative ou non avec une compétition des réactifs possible entre eux. Contrairement au mécanisme précédent, ici la réaction se fait entre une espèce adsorbée à la surface du catalyseur et une espèce non adsorbée. Toujours dans le cas de l'oxydation catalytique des COV, seul le COV ou l'oxygène est adsorbé à la surface du catalyseur, ce qui permet de dire que la réaction a lieu entre une molécule de COV adsorbé et une molécule d'oxygène dans la phase gaz ou bien l'inverse. Enthalpie de réaction
Une réaction chimique qui a une enthalpie de réaction négative est dite exothermique, puisqu'elle libère de la chaleur dans l'environnement, alors qu'une réaction chimique dont l'enthalpie de réaction est positive est dite endothermique : elle nécessite un apport de chaleur pour se produire. Génie de la réaction chimique
Le génie de la réaction chimique vise à étudier et à optimiser les réactions chimiques en vue de concevoir un réacteur optimisé. Par conséquent, les interactions entre les écoulements, le transfert de masse, le transfert thermique et la cinétique chimique des réactions sont d'une importance primordiale afin de pouvoir relier la performance du réacteur à la composition de la charge et aux conditions opératoires. Bien que cette discipline était à l'origine principalement appliquée à l'industrie pétrolière et l'industrie pétrochimique, la méthodologie générale qui combine les connaissances de la réaction chimique et du génie chimique permet d'optimiser une grande variété de systèmes (chimiques, biochimiques, biologiques, électrochimiques) où la modélisation ou l'ingénierie des réactions est nécessaire. Les approches du génie de la réaction chimique sont en effet conçus pour développer de nouveaux procédés et pour améliorer des technologies existantes.La plus importante série de conférences sur le génie de la réaction chimique est le "" ou conférences ISCRE. Ces conférences de trois jours ont lieu tous les deux ans, en alternant l'organisation entre universités en Amérique du Nord, en Europe et dans la région Asie-Pacifique sur un cycle de six ans.