Réaction chimique
Dans la nature, tous les processus s'efforcent d'atteindre l'état le plus pauvre en énergie. Transposé dans le monde des atomes, cela signifie que des électrons de valence, à un niveau d'énergie seulement partiellement occupé de la couche électronique, cherchent - dans la mesure du possible - une place libre à un niveau d'énergie inférieur d'un autre atome. Les deux atomes forment ensemble une molécule et occupent alors un niveau d'énergie global inférieur à celui des atomes individuels auparavant. Cette liaison de deux atomes est une réaction chimique. Les niveaux d'énergie de la molécule sont qualifiés de saturés, c'est-à-dire que le niveau d'énergie le plus élevé de la molécule est entièrement occupé par des électrons.
Dans la nature intacte, il n'y a que des molécules avec des niveaux d'énergie saturés. Mais il est également possible que des molécules de structure différente se rencontrent pour former, dans d'autres répartitions d'atomes, des molécules occupant un niveau d'énergie tout à fait inférieur. Ces deux types de molécules peuvent alors réagir dans une réaction chimique pour former de nouvelles molécules. Mais ceci n'en est pas forcément le cas : certaines molécules réagissent de manière autonome (« spontanément ») pour former de nouvelles molécules, d'autres ont besoin d'un apport énergétique et/ou d'un catalyseur. Une réaction chimique particulièrement simple a lieu entre l'hydrogène et l'oxygène. Dans la nature, les deux forment deux molécules atomiques O2 et H2. Cependant, la liaison H2O (eau) est beaucoup moins éconergétique. Par conséquent, chaque fois qu'une molécule d'oxygène trouve deux molécules d'hydrogène, la réaction suivante se produit : 2H2 + O2 → 2H2O. Une autre réaction à un état moins énergétique est la réaction polymère, dans laquelle des polymères sont formés à partir de monomères hydrocarburés :
cette réaction ne se produit cependant pas spontanément, mais doit être stimulée. De telles réactions chimiques se produisent aussi constamment dans les organismes vivants. Dans un plasma, il n'y a pas de « nature intacte », mais de nombreux atomes et molécules dont l'état de repos est perturbé par l'apport énergétique.
- Des électrons sont arrachés des atomes : → ions
- Dans d'autres atomes, des électrons sont élevés à des niveaux plus élevés : →atomes excités
- Des molécules sont déchirées, de sorte que des atomes sont présents aux points de rupture, dont les niveaux d'énergie ne sont pas saturés → radicaux
Toutes ces particules - ions, atomes excités et radicaux (« espèces actives ») - recherchent des partenaires de réaction afin d'entrer dans une réaction chimique le plus rapidement possible.
