A reacție ireversibilă Este una care practic nu atinge starea de echilibru și, prin urmare, toți reactanții au fost transformați în produse. Se spune că apare într-o singură direcție: de la stânga la dreapta, deoarece produsele nu se pot recombina pentru a reorigina reactanții.
Astăzi există mai multe teorii și unghiuri din care se poate explica ireversibilitatea unei reacții chimice. Cea mai simplă viziune este luarea în considerare a cât de instabile sunt reactanții, stabilitatea produselor sau dacă se formează gaze sau solide care scapă sau se separă de mediul de reacție..
Reacțiile ireversibile sunt foarte frecvente în fiecare zi. Dacă vedem schimbări în mediul nostru în care să inversăm efectele lor este necesar să ne întoarcem în timp, atunci cu siguranță vor fi aceste tipuri de reacții chimice. De exemplu, un tort singur nu va reveni la starea sa inițială: ingredientele.
Cu toate acestea, produsele unei reacții ireversibile pot suferi reacții care le fac reactive. Acesta este cazul ruginii, care, tratată cu agenți puternici de reducere, va putea recupera fierul metalic conținut în acestea..
Indice articol
Orice reacție ireversibilă poate fi reprezentată printr-o ecuație chimică simplă, presupunând că două specii reactive, A și B, participă:
A + B => C + D
A și B reacționează ireversibil pentru a deveni C și D. Nu există spațiu pentru stabilirea unui echilibru. Ceea ce a reacționat nu este regenerat și ceea ce nu, va rămâne ca un exces datorită performanței reacției în sine sau pentru că unul dintre reactivi a fost consumat..
Rețineți că starea de agregare în fiecare reactant sau produs (solid, gazos sau lichid) nu este specificată..
Există reacții în care o cantitate neglijabilă de C și D, datorită naturii lor chimice, se recombină pentru a regenera A și B. Dacă acest lucru se întâmplă la echilibru, se spune că este foarte departe la dreapta; adică spre formarea produselor.
Numai în aceste cazuri există asigurarea afirmării că o presupusă reacție este, fără îndoială, ireversibilă. Cu toate acestea, o astfel de situație nu apare de obicei în mod regulat în reacțiile care prezintă modificări prea marcate..
Nu este o regulă generală sau definitivă, dar mai multe dintre reacțiile ireversibile generează modificări chimice remarcabile. De exemplu, reacțiile extrem de exoterme sunt considerate în esență ireversibile, datorită cantității de energie sub formă de căldură și lumină care este eliberată..
Același raționament se aplică atunci când observăm apariția unui gaz, fie care clocotește în lichid, fie se scurge din porii unui solid. Dacă acest gaz scapă din mediul de reacție, va fi imposibil să participe la stabilirea echilibrului; adică nu va reacționa pentru a regenera niciunul dintre reactivi.
La fel, formarea unui solid sau a unui precipitat înseamnă imediat că reacția este ireversibilă, deoarece doar suprafața sa va avea în continuare contact cu mediul de reacție. Și dacă acest solid are o structură foarte stabilă, cu atât mai puțin va participa la un echilibru (altul decât solubilitatea sa), deoarece particulele sale vor fi limitate.
Pe de altă parte, nu vă puteți baza întotdeauna pe schimbările de culoare. Multe reacții în care acestea sunt apreciate sunt de fapt reversibile și, mai devreme sau mai târziu, schimbarea este inversată.
O caracteristică mai generală a reacțiilor ireversibile este că produsele formate sunt mult mai stabile decât reactanții care participă la reacție. Acest lucru explică de ce C și D nu mai „doresc” să se recombine pentru a regenera A și B, deoarece acestea din urmă sunt specii mai instabile..
Respectiva stabilitate poate fi prezisă prin cunoașterea structurilor produselor, cât de puternice și stabile sunt noile legături sau chiar prin intermediul unui mecanism molecular care arată etapele consecutive ale unei reacții..
Există reacții ireversibile care ar necesita practic timp pentru a se întoarce înapoi pentru reactivii să se reformeze. Sau mai mult decât reacții, ar fi schimbări sau procese care implică o serie de ele. Acest lucru se datorează faptului că nu este vorba despre inversarea unei reacții, ci multe și instantanee. De exemplu: descompunerea fructelor.
Pe de altă parte, alte reacții ireversibile pot fi inversate dacă produsele lor reacționează cu alte specii. La fel, există reacții care apar într-o „versiune inversă” prin diferite procese sau mecanisme. Cel mai cunoscut exemplu este cel al respirației celulare și al fotosintezei, diferența fiind că aceasta din urmă profită de energia solară.
Câteva exemple reprezentative de reacții ireversibile vor fi menționate mai jos..
Când materia se oxidează, o face ireversibil dacă nu intră în contact cu agenți reducători. Când metalele se oxidează, apare un strat de oxid pe suprafața lor, care atunci când se depun umiditate și dioxid de carbon, pe lângă săruri, începe un proces de coroziune.
Oxidul metalic nu se va dezintegra din nicăieri pentru a reorigina metalul și pentru a lăsa oxigenul gazos să scape.
Toată materia organică care reacționează energic cu oxigenul va fi supusă arderii și oxizi și cenușe gazoase vor fi eliberate din ea. Acești oxizi, în esență CODouă, HDouăSAU NUDouă AșadarDouă, nu se vor recombina niciodată pentru a forma moleculele inițiale. Acesta este cazul materialelor plastice, hidrocarburilor, lemnului, materiilor vegetale și animale.
Când un acid puternic și o bază puternică reacționează sau sunt neutralizate, speciile generate nu se recombină din nou pentru a le genera. De exemplu, NaOH și HCI reacționează pentru a produce NaCl și HDouăSau, ambele specii foarte stabile:
NaOH + HCI => NaCI + HDouăSAU
Această reacție este ireversibilă, nu există niciun punct în care s-a verificat că o parte din NaOH sau HCl a fost regenerată. Același lucru este valabil și pentru alte perechi de acizi și baze puternice.
Când metalele se dizolvă în acizi puternici, formează o sare, apă și un gaz. De exemplu, cuprul este atacat de acidul azotic pentru a da azotat de cupru, apă și dioxid de azot:
Cu + 4HNO3 => Cu (NO3)Două + 2HDouăO + 2NODouă
Soluția rezultată are o culoare albăstruie, iar particulele de cupru nu vor reapărea niciodată prin magie, indicând formarea cuprului metalic..
În cele din urmă, avem reacția de saponificare, care este ireversibilă; deși mai mulți dintre pașii săi interni sunt reversibili. Săpunurile care provin nu vor fi convertite înapoi în grăsimile din care au provenit; nici măcar hidroxidul de potasiu, KOH, o bază atât de puternică, nu va putea să se regenereze prin acțiunea oricărui echilibru.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.