ZA nieodwracalna reakcja Jest to taki, który praktycznie nie osiąga stanu równowagi i dlatego wszystkie reagenty zostały przekształcone w produkty. Mówi się, że występuje tylko w jednym kierunku: od lewej do prawej, ponieważ produkty nie mogą rekombinować w celu ponownego powstania reagentów.
Obecnie istnieje kilka teorii i punktów widzenia, z których można wytłumaczyć nieodwracalność reakcji chemicznej. Najprostsza wizja polega na uwzględnieniu niestabilności reagentów, stabilności produktów lub tego, czy powstają gazy lub ciała stałe, które uciekają lub oddzielają się od medium reakcyjnego..
Nieodwracalne reakcje są bardzo częste na co dzień. Jeśli zobaczymy zmiany w naszym środowisku, w których aby odwrócić ich skutki, konieczne jest cofnięcie się w czasie, to na pewno będą to tego typu reakcje chemiczne. Na przykład ciasto samo w sobie nie wróci do swojego pierwotnego stanu: składników.
Jednak produkty nieodwracalnej reakcji mogą ulegać reakcjom, które czynią je reaktywnymi. Tak jest w przypadku rdzy, która potraktowana silnymi środkami redukującymi będzie w stanie odzyskać zawarte w niej metaliczne żelazo..
Indeks artykułów
Dowolną nieodwracalną reakcję można przedstawić za pomocą prostego równania chemicznego, zakładając, że uczestniczą w niej dwa reaktywne rodzaje A i B:
A + B => C + D
A i B nieodwracalnie reagują, by stać się C i D. Nie ma miejsca na ustalenie równowagi. To, co przereagowało, nie jest regenerowane, a co nie, pozostanie jako nadmiar w wyniku przebiegu samej reakcji lub z powodu zużycia jednego z odczynników..
Należy zauważyć, że stan skupienia w każdym reagencie lub produkcie (ciało stałe, gaz lub ciecz) nie jest określony..
Istnieją reakcje, w których znikoma ilość C i D, ze względu na ich charakter chemiczny, rekombinuje, aby zregenerować A i B. Jeśli dzieje się to w równowadze, mówi się, że jest to bardzo daleko na prawo; to znaczy w kierunku tworzenia produktów.
Tylko w tych przypadkach istnieje pewność, że można stwierdzić, że domniemana reakcja jest niewątpliwie nieodwracalna. Jednak taka sytuacja zwykle nie występuje regularnie w reakcjach, które wykazują zbyt wyraźne zmiany..
Nie jest to ogólna ani ostateczna zasada, ale kilka nieodwracalnych reakcji powoduje niezwykłe zmiany chemiczne. Na przykład reakcje silnie egzotermiczne są uważane za zasadniczo nieodwracalne ze względu na ilość energii w postaci ciepła i światła, które jest uwalniane..
To samo rozumowanie ma zastosowanie, gdy obserwujemy pojawienie się gazu, albo bulgoczącego w cieczy, albo wyciekającego z porów ciała stałego. Jeśli gaz ten wydostanie się z medium reakcyjnego, nie będzie mógł uczestniczyć w ustalaniu równowagi; to znaczy, nie będzie reagować, aby zregenerować którykolwiek z odczynników.
Podobnie powstanie ciała stałego lub osadu natychmiast oznacza, że reakcja jest nieodwracalna, ponieważ tylko jego powierzchnia będzie nadal miała kontakt z medium reakcyjnym. A jeśli to ciało stałe ma bardzo stabilną strukturę, znacznie mniej będzie uczestniczyć w równowadze (innej niż rozpuszczalność), ponieważ jego cząstki będą ograniczone.
Z drugiej strony nie zawsze można polegać na zmianie koloru. Wiele reakcji, w których są one doceniane, jest w rzeczywistości odwracalnych i prędzej czy później zmiana zostaje odwrócona.
Bardziej ogólną cechą nieodwracalnych reakcji jest to, że powstałe produkty są znacznie trwalsze niż reagenty uczestniczące w reakcji. To wyjaśnia, dlaczego C i D nie „chcą” już rekombinować, aby zregenerować A i B, ponieważ te ostatnie są bardziej niestabilnymi gatunkami..
Wspomnianą stabilność można przewidzieć, znając strukturę produktów, jak silne i stabilne są nowe wiązania lub nawet za pomocą mechanizmu molekularnego, który pokazuje kolejne etapy reakcji..
Istnieją nieodwracalne reakcje, które praktycznie wymagałyby czasu, aby zawrócić, aby reagenty mogły się ponownie uformować. Albo bardziej niż reakcje, byłyby to zmiany lub procesy, które obejmują ich serie. Dzieje się tak, ponieważ nie chodzi o odwrócenie jednej reakcji, ale wielu i natychmiastowych. Na przykład: rozkład owoców.
Z drugiej strony, inne nieodwracalne reakcje można odwrócić, jeśli ich produkty zostaną poddane reakcji z innymi gatunkami. Podobnie, istnieją reakcje, które zachodzą w „odwrotnej wersji” poprzez różne procesy lub mechanizmy. Najbardziej znanym przykładem jest oddychanie komórkowe i fotosynteza, z tą różnicą, że ta ostatnia wykorzystuje energię słoneczną.
Poniżej zostaną wymienione niektóre reprezentatywne przykłady nieodwracalnych reakcji..
Kiedy materia utlenia się, dzieje się to nieodwracalnie, chyba że wejdzie w kontakt z czynnikami redukującymi. Gdy metale utleniają się, na ich powierzchni pojawia się warstwa tlenku, która po osadzeniu się wilgoci i dwutlenku węgla, oprócz soli, rozpoczyna proces korozji.
Tlenek metalu nie rozpadnie się znikąd, aby odtworzyć metal i uwolnić gazowy tlen.
Cała materia organiczna, która energicznie reaguje z tlenem, ulegnie spaleniu, a tlenki gazowe i popioły zostaną z niej uwolnione. Te tlenki, głównie COdwa, H.dwaALBO NIEdwa A więcdwa, nigdy nie będą się ponownie łączyć, aby utworzyć początkowe cząsteczki. Tak jest w przypadku tworzyw sztucznych, węglowodorów, drewna, roślin i zwierząt.
Kiedy mocny kwas i mocna zasada reagują lub są neutralizowane, wytworzone gatunki nie rekombinują ponownie, aby je wytworzyć. Na przykład NaOH i HCl reagują, tworząc NaCl i H.dwaLub oba bardzo stabilne gatunki:
NaOH + HCl => NaCl + HdwaLUB
Ta reakcja jest nieodwracalna, nie ma sensu, aby zweryfikować, że część NaOH lub HCl została zregenerowana. To samo dotyczy innych par mocnych kwasów i zasad.
Kiedy metale rozpuszczają się w mocnych kwasach, tworzą sól, wodę i gaz. Na przykład miedź jest atakowana przez kwas azotowy, dając azotan miedzi, wodę i dwutlenek azotu:
Cu + 4HNO3 => Cu (NIE3)dwa + 2HdwaO + 2 NOdwa
Powstały roztwór ma niebieskawy kolor, a miedziane cząsteczki nigdy w magiczny sposób nie pojawią się ponownie, co wskazuje na tworzenie się metalicznej miedzi..
Wreszcie mamy reakcję zmydlenia, która jest nieodwracalna; chociaż kilka jego wewnętrznych kroków jest odwracalnych. Powstałe mydła nie zostaną zamienione z powrotem w tłuszcze, z których pochodzą; nawet wodorotlenek potasu, KOH, tak silna zasada, nie będzie w stanie się zregenerować działaniem jakiejkolwiek równowagi.
Jeszcze bez komentarzy