Reverzibilne reakcijske značilnosti in primeri

A Reverzibilna reakcija To je, da v nekem trenutku v svojem tečaju doseže ravnotežje, v katerem koncentracije reagentov in izdelkov ostanejo konstantne; to pomeni, da se ne razlikujejo, ker je hitrost, s katero se zaužije, enaka, s katero se pojavi druga. Prav tako se govori, da takšno stanje ustreza dinamičnemu ravnovesju.

Vendar je bilo ravnovesje videti kot posledica reverzibilnosti kemijske reakcije; Ker je v nepovratnih reakcijah nemogoče vzpostaviti kakršno koli ravnovesje. Da se to zgodi, morajo biti produkti sposobni reagirati drug na drugega, pod določenimi pogoji tlaka in temperature, ki se je vrnil v reagente.

Simbol dvojne puščice kaže, da je reakcija reverzibilna. Vir: To sliko SVG je ustvaril medij69.Cette Image Svg a eté créée par perium69.Prosimo, zaslužite to: William Crochot [Public Domain]

Zgoraj je poenostavljeno z uporabo simbola dvojne puščice (z dvema protiparalnimi nasveti). Ko ga vidimo v kemični enačbi, to pomeni, da reakcija poteka v obe smeri: od leve proti desni (tvorba izdelka) in od desne proti levi (reagent ali reaktivna tvorba).

Manjšina kemičnih reakcij je reverzibilna in jih najdemo več kot v organski in anorganski sintezi. Pri teh je zelo pomembno vedeti, kakšni pogoji dajejo prednost ravnovesju, da bi ocenili količine izdelka, ki jih je mogoče dobiti.

[TOC]

Značilnosti reverzibilnih reakcij

Splošna enačba in ravnovesje

Reverzibilna reakcija ima naslednjo splošno enačbo, če upoštevamo, da obstajata samo dva reagenta, A in B:

A + b ⇌ c + d

Dvojna puščica kaže, da se A in B reagirata tako, da proizvajata C in D, vendar lahko tudi C in D reagirata drug na drugega, da regenerirata reagente; Se pravi, reakcija v nasprotni smeri, od desne do leve.

Vam lahko služi: kaj je erristeneo?

Neposredna reakcija izvira iz produktov, medtem ko inverzni, reagenti. Če je eden eksotermičen, mora biti druga po logiki endotermična in oba se pojavljajo spontano; Vendar ne nujno z isto hitrostjo.

Na primer, A in B sta lahko manjša ali nestabilna kot C in D; In zato jih porabijo hitreje, kot jih lahko regenerirata C in D.

Če se izdelki C in D komaj odzovejo drug na drugega, potem bo večje kopičenje izdelkov kot reagenti. To pomeni, da bomo imeli, ko bomo dosegli kemično ravnovesje, večje koncentracije C in D kot iz A ali B, ne glede na to, da se njihove koncentracije ne razlikujejo.

Nato se reče, da je ravnovesje prestavljeno na levo, kjer bo več izdelkov kot reagentov.

Načelo Le Châtelierja

Za reverzibilno reakcijo je značilno, da poteka v obe smeri v kemični enačbi, dosežete ravnovesje in se odziva na zunanje spremembe ali vplive po načelu Le Châtelierja.

Pravzaprav bi lahko zahvaljujoč temu načelu opažala Bertholletova opažanja leta 1803, ko je prepoznal NA kristale₂Co₃ V peščenem jezeru, ki se nahaja v Egiptu. Reakcija z dvojnim premikom bi bila:

Na₂Co₃(Ac) + cacl₂(AC)  ⇌ NaCl (AC) + Caco₃(AC)

Da bi potekala obratna reakcija, mora biti presežek NaCl in s tem bi se ravnovesje premaknilo v desno: proti tvorbi Na₂Co₃.

Ta značilnost je zelo pomembna, saj se tudi pritiski ali temperature manipulirajo tako, da dajejo prednost pomenu reakcije, ki jo ustvarjajo vrste.

Kemične spremembe

Kemične spremembe reverzibilnih reakcij so ponavadi manj očitne kot tiste, ki jih opazimo pri nepovratnih reakcijah. Vendar pa obstajajo reakcije, zlasti tiste, kjer sodelujejo kovinski kompleksi, v katerih vidimo, da se obarvane temperature spreminja.

Vam lahko služi: Perrin atomski model: značilnosti, postulati

Kemične vrste

V reverzibilno reakcijo je lahko vključena katera koli vrsta spojine. Videti je bilo, da sta dve soli sposobni vzpostaviti ravnovesje, NA₂Co₃ in cacl₂. Enako se zgodi med kovinskimi kompleksi ali molekulami. Pravzaprav je velik del reverzibilnih reakcij posledica molekul s specifičnimi povezavami, ki se vedno znova zlomijo in regenerirajo.

Primeri reverzibilnih reakcij

Raztapljanje kobaltskega klorida

Raztopina kobaltskega klorida, COCL₂, V vodi obarva roza, zaradi nastajanja zapletenega ACU. Ko se ta rešitev segreje, se barva spremeni v modro in daje naslednjo reverzibilno reakcijo:

[Co (h₂Da)₆]²⁺(ac) (roza) + 4cl^-(AC) + Q ⇌ COCL₄^2-(ac) (modra) + 6h₂Ali (l)

Kje je dobavljena toplota. Ta toplota dehidrira kompleks, a ko se raztopina ohladi ali če bo dodana voda.

Vodikov jodid

Naslednja reverzibilna reakcija je morda najbolj klasična pri uvedbi koncepta kemijskega ravnovesja:

H₂(g) + i₂(s) ⇌ 2hi (g)

Upoštevajte, da reakcija uspe vzpostaviti ravnovesje, tudi če je jod v trdnem stanju. Vse vrste so molekularne: H-H, I-I in H-I.

Hidroliza

Hidroliza so zelo reprezentativni primeri reverzibilnih reakcij. Med najpreprostejšimi imamo tisto, ki jo je utrpela konjugirana kislina ali baza. Hidroliza amonijevega iona, NH₄⁺, in karbonatnega iona, co₃^2-, so naslednje:

Nh₄⁺(Ac) + h₂Ali (l) ⇌ nh₃(g) + oh^-

Co₃^2-(Ac) + h₂Ali (l) ⇌ hco₃^-(AC) + OH^-

Če dodamo osnovo, ki zagotavlja ione oh^- V sredini bomo izpodrivali oba ravnotežja na levo.

Vam lahko služi: gadolinio: struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

Raztapljanje kromata-domato

Zelo podobno kot v prvem primeru se kromatna raztopina podvrže spreminjanju barve, vendar zaradi temperaturnih sprememb, vendar pH. Reverzibilna reakcija je:

2Cro₄^2-(AC) (rumena) + 2h₃Tudi⁺(Ac) ⇌ cr₂Tudi₇^2-(AC) (oranžna) + 3H₂Ali (l)

Torej, če rumeno raztapljanje CRO₄^2- Zakisi se s katero koli kislino, njegova barva bo takoj postala oranžna. In če je dodano alkalno ali je dodano veliko vode, se bo ravnotežje premaknilo v desno, ponovno pojavilo rumeno barvo in zaužilo CR₂Tudi₇^2-.

Amoniak

Sinteza amoniaka, NH₃, Vključuje reverzibilno reverzibilno reakcijo, tako da reagira plinasti dušik, zelo inertna vrsta:

N₂(g) + 3h₂(s) ⇌ 2nh₃(g)

Esterifikacija

In končno je omenjen primer organske kemije: esterifikacija. To je sestavljeno iz pridobivanja estra iz karboksilne kisline in alkohola v močnem kislem mediju. Reverzibilna reakcija je:

RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR ' + H₂Tudi

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Walter J. Moore. (1963). Fizikalna kemija. V kemični kinetiki. Četrta izdaja, Longmans.
3. Iran. Levine. (2009). Načela fizikalnokemije. Šesta izdaja, stran 479-540. MC Graw Hill.
4. Wikipedija. (2020). Reverzibilna reakcija. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
5. Čelada, Anne Marie, ph.D. (19. avgust 2019). Reverzibilna definicija reakcije in izpiti. Okreval od: Thoughtco.com
6. Binod Shrestha. (5. junij 2019). Reverzibilne in nepopravljive reakcije. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
7. David Wood. (2020). Reverzibilne kemijske reakcije: definicija in izpiti. Študij. Okrevano od: študij.com