Reverzibilná reakcia je a chemická reakcia kde reaktanty formulár Produkty ktoré zase reagujú spolu, aby poskytli reakčné zložky späť. Reverzibilné reakcie dosiahnu rovnovážny bod, v ktorom sa už nebudú meniť koncentrácie reaktantov a produktov.
Reverzibilná reakcia je označená dvojitou šípkou, ktorá ukazuje oba smery v a chemická rovnica. Napríklad dve reagencie, dve produktové rovnice by boli napísané ako
A + B = C + D
symboly
Na označenie reverzibilných reakcií by sa mali používať dvojsmerné harpúny alebo dvojité šípky (⇆), s obojstrannou šípkou (↔) vyhradené pre rezonančné štruktúry, ale online pravdepodobne narazíte na šípky v rovniciach jednoducho preto, že je to ľahšie code. Ak píšete na papier, je vhodné použiť notu harpúnu alebo dvojitú šípku.
Príklad reverzibilnej reakcie
Slabé kyseliny a zásady môžu podliehať reverzibilným reakciám. Napríklad kyselina uhličitá a voda reagujú takto:
H2CO3 (l) + H2O(L) ⇌ HCO−3 (vod.) + H3O+(Aq)
Ďalším príkladom reverzibilnej reakcie je:
N2O4 ⇆ 2 NIE2
Súčasne sa vyskytujú dve chemické reakcie:
N2O4 → 2 NIE2
2 NIE2 → N2O4
Reverzibilné reakcie sa nemusia vyskytovať nevyhnutne rovnakou rýchlosťou v oboch smeroch, ale vedú k rovnovážnemu stavu. Ak sa vyskytne dynamická rovnováha, produkt jednej reakcie sa tvorí rovnakou rýchlosťou, ako sa používa na spätnú reakciu. Vypočítajú sa alebo poskytujú rovnovážné konštanty, ktoré pomôžu určiť, koľko reaktantu a produktu sa tvorí.
Rovnováha reverzibilnej reakcie závisí od počiatočných koncentrácií reaktantov a produktov a rovnovážnej konštanty K.
Ako funguje reverzibilná reakcia
Väčšina reakcií vyskytujúcich sa v chémii sú ireverzibilné reakcie (alebo reverzibilné, ale s veľmi malým počtom produktov, ktoré sa premieňajú späť na reaktanty). Napríklad, ak spálite kúsok dreva pomocou spaľovacej reakcie, nikdy neuvidíte popol spontánne vyrábať nové drevo, však? Niektoré reakcie sa však opakujú. Ako to funguje?
Odpoveď súvisí s energetickým výstupom každej reakcie a s tým, čo sa vyžaduje. Pri reverzibilnej reakcii dochádza k zrážaniu reakčných molekúl v uzavretom systéme a využívaniu energie na prerušenie chemických väzieb a vytvorenie nových produktov. V systéme je dostatok energie na to, aby sa pri výrobkoch vyskytol rovnaký proces. Dlhopisy sú rozbité a vytvárajú sa nové, čo vedie k vzniku počiatočných reaktantov.
Zábavný fakt
Vedci verili, že všetky chemické reakcie sú nezvratné. V roku 1803 navrhol Berthollet myšlienku reverzibilnej reakcie po pozorovaní tvorby kryštálov uhličitanu sodného na okraji soľného jazera v Egypte. Berthollet veril, že prebytočná soľ v jazere tlačí na tvorbu uhličitanu sodného, ktorý by potom mohol znova reagovať za vzniku chloridu sodného a uhličitanu vápenatého:
2NaCl + CaCO3 ⇆ Na2CO3 + CaCl2
Waage a Guldberg kvantifikovali Bertholletovu poznámku so zákonom o masovom konaní, ktorý navrhli v roku 1864.