Palautuvat reaktioominaisuudet ja esimerkit

Eräs Palautuva reaktio Se on yksi, joka on jossain vaiheessa saavuttaa tasapainotilan, jossa reagenssien ja tuotteiden pitoisuudet pysyvät vakiona; toisin sanoen ne eivät vaihtele, koska toisen kulutuksen nopeus on sama, jolla toinen ilmestyy. Sanotaan myös, että tällainen tila vastaa dynaamista tasapainoa.

Tasapainoa voidaan kuitenkin pitää kemiallisen reaktion palautuvuuden seurauksena; Koska peruuttamattomissa reaktioissa on mahdotonta luoda mitään tasapainoa. Jotta tämä tapahtuisi, tuotteiden on kyettävä reagoimaan toisiinsa tietyissä paine- ja lämpötilan olosuhteissa, jotka ovat peräisin palautuneista reagensseista.

Kaksinkertainen nuolen symboli osoittaa, että reaktio on palautuva. Lähde: Tämän SVG -kuvan on luonut Medium69.Cette -kuva svg eé créée par perium69.Hyväksy tämä: William Crochot [julkinen verkkotunnus]

Yllä oleva on yksinkertaistettu käyttämällä kaksoisnuolisymbolia (kahdella antiparallel -kärkillä). Kun näemme sen kemiallisessa yhtälössä, se tarkoittaa, että reaktio etenee molemmissa suunnissa: vasemmalta oikealle (tuotteiden muodostuminen) ja oikealta vasemmalle (reagenssi tai reaktiivinen muodostuminen).

Vähemmistö kemiallisista reaktioista on palautuvaa, ja niitä löytyy enemmän kuin kaikki orgaanisessa ja epäorgaanisessa synteesissä. Näissä on erittäin tärkeää tietää, mitkä olosuhteet suosittelevat tasapainoa, jotta voidaan arvioida tuotteen määriä, jotka voidaan saada.

[TOC]

Palautuvien reaktioiden ominaisuudet

Yleinen yhtälö ja tasapaino

Palautuvalla reaktiolla on seuraava yleinen yhtälö, kun otetaan huomioon, että on vain kaksi reagenssia, A ja B:

A + B ⇌ C + D

Kaksinkertainen nuoli osoittaa, että A ja B reagoivat tuottamaan C ja D, mutta myös C ja D voivat reagoida toisiinsa reagenssien uudistamiseksi; eli reaktio vastakkaiseen suuntaan oikealta vasemmalle tapahtuu.

Voi palvella sinua: mikä on virheeneo?

Suora reaktio on peräisin tuotteista, kun taas käänteiset reagenssit. Jos joku on eksoterminen, toisen logiikan on oltava endoterminen ja molemmat esiintyvät spontaanisti; Mutta ei välttämättä samalla nopeudella.

Esimerkiksi A ja B voivat olla pienempiä tai epävakaita kuin C ja D; Ja siksi ne kuluttavat nopeammin kuin C ja D voivat uudistaa ne.

Jos tuotteet C ja D tuskin reagoivat toisiinsa, tuotteiden kerääntyminen tapahtuu suurempi kuin reagenssit. Tämä tarkoittaa, että kun kemiallinen tasapaino saavutetaan, meillä on korkeammat C- ja D -pitoisuudet kuin A: sta tai B: stä riippumatta siitä, että niiden pitoisuudet eivät vaihtele.

Sitten sanotaan, että tasapaino siirtyy vasemmalle, missä tuotteita on enemmän kuin reagensseja.

Le Châtelier -periaate

Palautetulle reaktiolle on ominaista tapahtua molempiin suuntiin kemiallisessa yhtälössä, tasapainopisteen saavuttaminen ja ulkoisiin muutoksiin tai vaikuttaviin vaikutuksiin Le Châtelierin periaatteen mukaisesti.

Itse asiassa tämän periaatteen ansiosta Bertholletin havainnot voitaisiin selittää vuonna 1803, kun hän tunnusti NA -kiteet₂Yhteistyö₃ Egyptissä sijaitsevassa hiekkajärvessä. Kaksinkertainen siirtymäreaktio olisi:

Naa₂Yhteistyö₃(AC) + CACl₂(AC)  ⇌ NaCl (AC) + Caco₃(AC)

Käänteinen reaktio tapahtuu NaCl: n ylimääräinen, ja siten tasapaino siirtyy oikealle: kohti NA: n muodostumista₂Yhteistyö₃.

Tällä ominaispiirteellä on suuri merkitys, koska myös paineita tai lämpötiloja manipuloidaan suosimaan kiinnostavan lajin tuottaman reaktion merkitystä.

Kemialliset muutokset

Palautuvien reaktioiden kemialliset muutokset ovat yleensä vähemmän ilmeisiä kuin peruuttamattomien reaktioiden havaittu. On kuitenkin reaktioita, etenkin sellaisia.

Voi palvella sinua: Perrin Atomic -malli: Ominaisuudet, postulaatit

Kemialliset lajit

Minkä tahansa tyyppiset yhdisteet voivat osallistua palautuvaan reaktioon. Nähtiin, että kaksi suolaa pystyy luomaan tasapainon, na₂Yhteistyö₃ ja cacl₂. Sama tapahtuu metallikompleksien tai molekyylien välillä. Itse asiassa suuri osa palautuvista reaktioista johtuu molekyyleistä, joilla on erityisiä linkkejä, jotka rikkovat ja uudistuvat uudestaan ​​ja uudestaan.

Esimerkkejä palautuvista reaktioista

Kobolttikloridin liukeneminen

Kobolttikloridiliuos, cocl₂, Vedessä se värjää vaaleanpunaiseksi, johtuen kompleksin ACU: n muodostumisesta. Kun tätä liuosta lämmitetään, väri muuttuu siniseksi, jolloin seuraava palautuva reaktio:

[CO (H₂JOMPIKUMPI)₆-²⁺(AC) (vaaleanpunainen) + 4cl^-(Ac) + q ⇌ cocl₄^2-(AC) (sininen) + 6H₂Tai (l)

Missä on annettu lämpö. Tämä lämpö kuivattaa kompleksin, mutta kun liuos jäähtyy tai jos vettä lisätään, se palaa alkuperäiseen vaaleanpunaiseen väriinsä.

Vetyjodidi

Seuraava palautuva reaktio on ehkä klassisin kemiallisen tasapainon käsitteen käyttöönotossa:

H₂(g) + i₂(s) ⇌ 2Hi (g)

Huomaa, että reaktio onnistuu luomaan tasapainon, vaikka jodi olisi kiinteässä tilassa. Kaikki lajit ovat molekyyliä: h-h, i-i ja h-i.

Hydrolyysi

Hydrolyysi ovat erittäin edustavia esimerkkejä palautuvista reaktioista. Niistä yksinkertaisimmista meillä on konjugoitu happo tai emäs kärsivät. Ammoniumionien hydrolyysi, NH₄⁺, ja karbonaatti -ionista, CO₃^2-, ovat seuraavat:

Nh₄⁺(AC) + H₂Tai (l) ⇌ NH₃(g) + OH^-

Yhteistyö₃^2-(AC) + H₂Tai (l) ⇌ HCO₃^-(AC) + OH^-

Jos lisäämme pohjan, joka tarjoaa ionit OH^- Keskellä syrjäytämme molemmat tasapainot vasemmalle.

Voi palvella sinua: Gadolinio: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Kromaatti-domato-liukeneminen

Hyvin samanlainen kuin ensimmäisessä esimerkissä, kromaattiratkaisu läpäisee värimuutoksen, mutta lämpötilan vaihtelujen vuoksi, mutta pH. Palautuva reaktio on:

2CRO₄^2-(AC) (keltainen) + 2h₃JOMPIKUMPI⁺(Ac) ⇌ cr₂JOMPIKUMPI₇^2-(AC) (oranssi) + 3H₂Tai (l)

Joten, jos keltainen CRO: n liukeneminen₄^2- Se on happamassa millä tahansa hapolla, sen väristä tulee heti oranssi. Ja jos alkalista tai runsaasti vettä lisätään, tasapaino siirtyy oikealle, keltaisen värin uudelleen esiintyminen ja CR kuluttaminen₂JOMPIKUMPI₇^2-.

Ammoniakki

Ammoniakin synteesi, NH₃, Se sisältää palautuvan palautuvan reaktion siten, että kaasumainen typpi, erittäin inertti laji, reagoi:

N₂(g) + 3H₂(s) ⇌ 2NH₃(g)

Esteröinti

Ja lopuksi mainitaan esimerkki orgaanisesta kemiasta: esteröinti. Tämä koostuu esterin hankkimisesta karboksyylihaposta ja alkoholista vahvassa happamassa väliaineessa. Palautuva reaktio on:

Rcooh + r'oh ⇌ rcoor ' + h₂JOMPIKUMPI

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. ed.-A. Cengage -oppiminen.
2. Walter J. Moore. (1963). Fysikaalinen kemia. Kemiallisessa kinetiikassa. Neljäs painos, Longmans.
3. Iranin. Levine. (2009). Fysikaalis -periaatteet. Kuudes painos, sivu 479-540. MC Graw Hill.
4. Wikipedia. (2020). Palautuva reaktio. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. Helmestine, Anne Marie, PH.D -d. (19. elokuuta 2019). Palautuva reaktion määritelmä ja kokeet. Toipunut: Admingco.com
6. Binod Shrestha. (5. kesäkuuta 2019). Palautuvat ja peruuttamattomat reaktiot. Kemian librettexts. Palautettu: Chem.Librettexts.org
7. David Wood. (2020). Palautuvat kemialliset reaktiot: Määritelmä ja kokeet. Opiskelu. Toipunut: Opiskelu.com