REVERSIBLE REAKSYON: MGA KATANGIAN AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang isang reversible reaksyon ay isa na sa ilang mga oras sa kurso nito naabot ang isang estado ng balanse kung saan ang mga konsentrasyon ng mga reaktor at produkto ay nananatiling pare-pareho; iyon ay, hindi sila nag-iiba, dahil ang bilis kung saan natupok ang isa ay pareho sa kung saan lumilitaw ang iba. Ang nasabing estado ay sinasabing tumutugma sa isang dinamikong balanse.

Gayunpaman, ang balanse ay makikita bilang isang bunga ng reversibility ng isang reaksyon ng kemikal; dahil sa hindi maibabalik na mga reaksyon imposibleng magtatag ng anumang balanse. Upang mangyari ito, ang mga produkto ay dapat na makapag-reaksyon sa bawat isa, sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon ng presyon at temperatura, na nagiging sanhi ng pagbabalik ng mga reaksyon.

Ang dobleng simbolo ng arrow ay nagpapahiwatig na ang isang reaksyon ay maaaring baligtarin. Pinagmulan: Ang larawang SVG na ito ay nilikha ng Medium69.Cette image na SVG isang été créée par Medium69.Pangalanan ito: William Crochot

Ito ay lubos na maiiwasan sa pamamagitan ng paggamit ng dobleng simbolo ng arrow (na may dalawang antiparallel head). Kapag nakita natin ito sa isang equation ng kemikal, nangangahulugan ito na ang reaksyon ay nagpapatuloy sa parehong direksyon: mula kaliwa hanggang kanan (pagbuo ng mga produkto), at mula sa kaliwa pakaliwa (pagbuo ng mga reaksyon o reaksyon).

Ang minorya ng mga reaksyon ng kemikal ay maaaring mababalik, at matatagpuan ang karamihan sa mga organikong at anorganikong syntheses. Sa mga ito, napakahalaga na malaman kung anong mga kondisyon ang pinapaboran ang balanse upang matantya ang dami ng produkto na maaaring makuha.

Mga katangian ng reversible reaksyon

Pangkalahatang equation at balanse

Ang isang reversible reaksyon ay may sumusunod na pangkalahatang equation, isinasaalang-alang na mayroong dalawang lamang reaksyon, A at B:

A + B ⇌ C + D

Ang dobleng arrow ay nagpapahiwatig na reaksyon ng A at B upang makagawa ng C at D, ngunit maaari ding mag-reaksyon ang C at D sa bawat isa upang muling mabigyan ang mga reaksyon; iyon ay, ang reaksyon sa kabaligtaran ng direksyon, mula kanan hanggang kaliwa, nagaganap.

Ang direktang reaksyon ay gumagawa ng mga produkto, habang ang baligtad, reaktibo. Kung ang isa ay exothermic, ang iba ay dapat na lohikal na maging endothermic, at parehong nangyayari nang spontaneously; ngunit hindi kinakailangan sa parehong bilis.

Halimbawa, ang A at B ay maaaring mas maliit o hindi matatag kaysa sa C at D; at samakatuwid, sila ay natupok nang mas mabilis kaysa sa C at D ay maaaring magbagong muli sa kanila.

Kung ang mga produkto C at D ay bahagya na umepekto sa bawat isa, kung gayon magkakaroon ng isang mas malaking akumulasyon ng mga produkto kaysa sa mga reaktor. Nangangahulugan ito na naabot na ang balanse ng kemikal, magkakaroon tayo ng mas mataas na konsentrasyon ng C at D kaysa sa A o B, anuman ang pagkakaiba-iba ng kanilang mga konsentrasyon.

Ang balanse ay pagkatapos ay sinabi na ilipat sa kaliwa, kung saan magkakaroon ng mas maraming mga produkto kaysa sa mga reaktor.

Prinsipyo ng Le Châtelier

Ang isang reversible reaksyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkuha ng lugar sa parehong direksyon sa isang equation ng kemikal, na umaabot sa isang punto ng balanse, at pagtugon sa mga panlabas na pagbabago o impluwensya na sumusunod sa prinsipyo ng le Châtelier.

Sa katunayan, salamat sa alituntuning ito, ang mga obserbasyon ni Berthollet noong 1803 ay maaaring ipaliwanag, nang makilala niya ang mga kristal na Na ₂ CO ₃ sa isang lawa ng buhangin na matatagpuan sa Egypt. Ang dobleng reaksyon ng pag-aalis ay:

Na ₂ CO ₃ (aq) + CaCl ₂ (aq) ⇌ NaCl (aq) + CaCO ₃ (aq)

Para sa reverse reaksyon na maganap, dapat mayroong labis na NaCl, at sa gayon ang balanse ay lilipat sa kanan: tungo sa pagbuo ng Na ₂ CO ₃ .

Ang katangian na ito ay may kahalagahan sapagkat sa parehong paraan ang mga panggigipit o temperatura ay manipulahin upang pabor sa direksyon ng reaksyon na nabuo ng mga species ng interes.

Mga pagbabago sa kemikal

Ang mga pagbabago sa kemikal para sa reversible reaksyon ay may posibilidad na hindi gaanong halata kaysa sa mga nakikita para sa hindi maibabalik na mga reaksyon. Gayunpaman, may mga reaksyon, lalo na sa mga kinasasangkutan ng mga metal complex, kung saan nakikita natin ang mga pagbabago sa kulay na nakasalalay sa temperatura.

Mga species ng kemikal

Ang anumang uri ng tambalang maaaring kasangkot sa isang mababalik na reaksyon. Nakita na ang dalawang asing-gamot ay may kakayahang magtatag ng isang balanse, Na ₂ CO ₃ at CaCl ₂ . Ang parehong nangyayari sa pagitan ng mga metal complexes o molekula. Sa katunayan, ang karamihan sa mga mababalik na reaksyon ay dahil sa mga molekula na may tiyak na mga bono na nagbabalik at nagbabagong-buhay.

Mga halimbawa ng reversible reaksyon

Cobalt chloride solution

Ang isang solusyon ng cobalt klorido, CoCl ₂ , sa tubig ay pinapahiran ito ng rosas, dahil sa pagbuo ng isang komplikadong may tubig. Kapag ang solusyon na ito ay pinainit, ang kulay ay nagbabago sa asul, na nagbibigay ng sumusunod na reversible reaksyon:

²⁺ (aq) (rosas) + 4Cl ^- (aq) + Q ⇌ CoCl ₄ ^2- (aq) (asul) + 6H ₂ O (l)

Kung saan ang Q ang init na ibinibigay. Ang init na ito ay nag-aalis ng tubig sa kumplikado, ngunit habang ang solusyon ay lumalamig, o kung idinagdag ang tubig, babalik ito sa orihinal na kulay rosas.

Hydrogen iodide

Ang sumusunod na reversible reaksyon ay marahil ang pinaka-klasikong sa pagpapakilala ng konsepto ng balanse ng kemikal:

H ₂ (g) + I ₂ (s) ⇌ 2HI (g)

Tandaan na ang reaksyon ay namamahala upang magtatag ng isang balanse kahit na ang iodine ay nasa solidong estado. Ang lahat ng mga species ay molekular: HH, II at HI.

Hydrolysis

Ang hydrolysis ay napaka kinatawan ng mga halimbawa ng mga mababalik na reaksyon. Kabilang sa pinakasimpleng mayroon kaming isa na naghihirap mula sa isang conjugated acid o base. Ang hydrolysis ng ammonium ion, NH ₄ ⁺ , at ng carbonate ion, CO ₃ ^2- , ay ang mga sumusunod:

NH ₄ ⁺ (aq) + H ₂ O (l) ⇌ NH ₃ (g) + OH ^-

CO ₃ ^2- (aq) + H ₂ O (l) ⇌ HCO ₃ ^- (aq) + OH ^-

Kung nagdagdag kami ng isang base na nag-aambag ng mga OH ^- ion sa gitna, ililipat namin ang parehong equilibria sa kaliwa.

Solusyon sa Chromate-dichromate

Napakakatulad tulad ng sa unang halimbawa, ang isang solusyon ng chromate ay sumasailalim sa isang pagbabago ng kulay ngunit dahil sa mga pagkakaiba-iba sa temperatura ngunit sa halip na pH. Ang reversible reaksyon ay:

2CrO ₄ ^2- (aq) (dilaw) + 2H ₃ O ⁺ (aq) ⇌ Cr ₂ O ₇ ^2- (aq) (orange) + 3H ₂ O (l)

Kaya, kung ang isang dilaw na solusyon ng CrO ₄ ^2- ay acidified sa anumang acid, ang kulay nito ay agad na magiging orange. At kung kalaunan ito ay alkalized o masaganang tubig ay idinagdag, ang balanse ay lilipat sa kanan, ang dilaw na kulay ay muling lumitaw at ang Cr ₂ O ₇ ^{2- na} natupok .

Ammonia

Ang synthesis ng ammonia, NH ₃ , ay nagsasangkot ng isang mababalik na reaksyon na nababagay upang ang gas na gasolina, isang napaka-mabangong species, ay tumugon:

N ₂ (g) + 3H ₂ (s) ⇌ 2NH ₃ (g)

Esteripikasyon

At sa wakas, ang isang halimbawa ng organikong kimika ay nabanggit: esterification. Ito ay binubuo ng pagkuha ng isang ester mula sa isang carboxylic acid at isang alkohol sa isang malakas na medium medium. Ang reversible reaksyon ay:

RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR '+ H ₂ O

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Walter J. Moore. (1963). Physical Chemistry. Sa Chemical kinetics. Pang-apat na edisyon, Longmans.
3. Ira N. Levine. (2009). Mga prinsipyo ng physicochemistry. Ika-anim na edisyon, pp 479-540. Mc Graw Hill.
4. Wikipedia. (2020). Reversible reaksyon. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (August 19, 2019). Reversible Kahulugan ng Reaction at Mga Halimbawa. Nabawi mula sa: thoughtco.com
6. Binod Shrestha. (Hunyo 05, 2019). Nababalik at hindi maibabalik na mga reaksyon. Chemistry LibreTexts. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
7. David Wood. (2020). Reversible Chemical Reaction: Kahulugan at Mga Halimbawa. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com