Egy reverzibilis reakció a kémiai reakció hol a reagensek forma Termékek ez viszont együtt reagál, hogy visszaadja a reagenseket. A reverzibilis reakciók egyensúlyi pontot érnek el, ahol a reagensek és a termékek koncentrációja már nem változik.
A reverzibilis reakciót kettős nyíl jelöli, amely mindkét irányba mutat a kémiai egyenlet. Például egy két reagenst, két termék egyenletet úgy írnánk ki:
A + B ⇆ C + D
Jelölés
Kétirányú nyíllal (↔) kétirányú hárfákat vagy dupla nyilakat (⇆) kell használni a visszafordítható reakciók jelzésére. fenntartva a rezonancia-struktúrák számára, de online valószínűleg nyilakat fog találni az egyenletekben, egyszerűen azért, mert könnyebb kód. Amikor papírra ír, a megfelelő forma a hárpán vagy a dupla nyíl jelölés használata.
Példa egy megfordítható reakcióra
A gyenge savak és bázisok visszafordítható reakciókon mennek keresztül. Például a szénsav és a víz így reagál:
H2CO3 (l) + H2O(L) ⇌ HCO−3 (aq) + H3O+(Aq)
Egy visszafordítható reakció másik példája:
N2O4 ⇆ 2 NO2
Két kémiai reakció zajlik egyszerre:
N2O4 → 2 NEM2
2 NO2 → N2O4
A reverzibilis reakciók nem feltétlenül fordulnak elő azonos sebességgel mindkét irányban, ám ezek egyensúlyi állapothoz vezetnek. Ha dinamikus egyensúly alakul ki, akkor az egyik reakció terméke ugyanolyan sebességgel alakul ki, mint amelyet a fordított reakcióhoz felhasználtak. Az egyensúlyi állandókat kiszámítják vagy megadják, hogy meghatározzák, mennyi reagens és termék képződik.
A reverzibilis reakció egyensúlya a reagensek és termékek kezdeti koncentrációjától és az egyensúlyi állandó K.-tól függ.
Hogyan működik egy megfordítható reakció?
A kémiai reakciók többsége visszafordíthatatlan reakciók (vagy visszafordíthatók, de nagyon kevés termék fordul vissza reagenssé). Például, ha éget egy darab fát az égési reakció segítségével, soha nem látja, hogy a hamu spontán módon új fát készít, ugye? Ugyanakkor egyes reakciók fordítva fordulnak elő. Hogy működik ez?
A válasznak az egyes reakciók energiakibocsátásával és annak bekövetkezéséhez szükséges energiával kell állnia. Egy reverzibilis reakcióban a zárt rendszerben reagáló molekulák ütköznek egymással, és az energiát felhasználják a kémiai kötések megbontására és új termékek képzésére. Elegendő energia van a rendszerben ahhoz, hogy ugyanaz a folyamat megtörténjen a termékekkel. A kötések megszakadnak és újak képződnek, amelyek először a reagáló anyagokat eredményezik.
Vicces tény
A tudósok egy időben úgy vélték, hogy az összes kémiai reakció visszafordíthatatlan reakció. 1803-ban Berthollet egy reverzibilis reakció elképzelését javasolta, miután megfigyelte a nátrium-karbonát kristályok képződését az egyiptomi sós tó szélén. Berthollet úgy vélte, hogy a tóban lévő só feleslegében nátrium-karbonát képződik, amely azután ismét reagálni képes nátrium-klorid és kalcium-karbonát képződéséhez:
2NaCl + CaCO3 ⇆ Na2CO3 + CaCl2
Waage és Guldberg számszerűsítette Berthollet megfigyelését az 1864-ben javasolt tömegtörvény alapján.