Reverzibilní reakce je chemická reakce Kde reaktanty formulář produkty to zase reaguje společně, aby reaktanty vrátily zpět. Reverzibilní reakce dosáhnou rovnovážného bodu, kde se koncentrace reakčních složek a produktů již nebudou měnit.
Reverzibilní reakce je označena dvojitou šipkou směřující oběma směry v a chemická rovnice. Například dvě reagencie, dvě produktové rovnice by byly zapsány jako
A + B ⇆ C + D
Zápis
Oboustranné harpuny nebo dvojité šipky (⇆) by měly být použity k označení reverzibilních reakcí, s oboustrannou šipkou (↔) vyhrazeno pro rezonanční struktury, ale online pravděpodobně narazíte na šipky v rovnicích jednoduše proto, že je to snazší kód. Když píšete na papír, je vhodné použít notu harpuny nebo dvojité šipky.
Příklad reverzibilní reakce
Slabé kyseliny a zásady mohou podléhat reverzibilním reakcím. Například kyselina uhličitá a voda reagují takto:
H2CO3 (l) + H2Ó(l) ⇌ HCO−3 (aq) + H3Ó+(aq)
Dalším příkladem reverzibilní reakce je:
N2Ó4 ⇆ 2 NE2
Současně se vyskytují dvě chemické reakce:
N2Ó4 → 2 NE2
2 NE2 → N2Ó4
Reverzibilní reakce nemusí nutně probíhat stejnou rychlostí v obou směrech, ale vedou k rovnovážnému stavu. Pokud dojde k dynamické rovnováze, vytvoří se produkt jedné reakce stejnou rychlostí, jakou se používá pro zpětnou reakci. Rovnovážné konstanty se počítají nebo poskytují, aby pomohly určit, kolik reaktantu a produktu se tvoří.
Rovnováha reverzibilní reakce závisí na počátečních koncentracích reakčních složek a produktů a rovnovážné konstantě K.
Jak funguje reverzibilní reakce
Většina reakcí vyskytujících se v chemii jsou nevratné reakce (nebo reverzibilní, ale s velmi malým množstvím produktu přeměňujícím zpět na reaktant). Například, pokud spálíte kus dřeva pomocí spalovací reakce, nikdy nevidíte popel spontánně vyrábět nové dřevo, že? Přesto se některé reakce mění. Jak to funguje?
Odpověď souvisí s energetickým výstupem každé reakce a s tím, co se vyžaduje. Při reverzibilní reakci dochází ke srážce reakčních molekul v uzavřeném systému a využití energie k rozbití chemických vazeb a vytvoření nových produktů. V systému je dostatek energie pro stejný proces, ke kterému dochází u produktů. Dluhopisy jsou rozbité a vznikají nové, které mají za následek počáteční reaktanty.
Zábavný fakt
Vědci najednou věřili, že všechny chemické reakce jsou nevratné. V roce 1803 navrhl Berthollet myšlenku reverzibilní reakce po pozorování tvorby krystalů uhličitanu sodného na okraji slaného jezera v Egyptě. Berthollet věřil, že přebytečná sůl v jezeře tlačí na tvorbu uhličitanu sodného, který by pak mohl znovu reagovat za vzniku chloridu sodného a uhličitanu vápenatého:
2NaCl + CaCO3 ⇆ Na2CO3 + CaCl2
Waage a Guldberg kvantifikovali Bertholletovo pozorování zákonem masové akce, který navrhli v roce 1864.