Jaka jest odwracalna reakcja?
Jaka jest odwracalna reakcja? Jest to proces chemiczny, który odbywa się w dwóch wzajemnie przeciwnych kierunkach. Weź pod uwagę główne cechy takich przekształceń, a także ich charakterystyczne parametry.
Co jest istotą równowagi
Odwracalne reakcje chemiczne nie wytwarzają pewnych produktów. Na przykład, podczas utleniania tlenku siarki (4), równocześnie z wytwarzaniem tlenku siarki (6), ponownie tworzą się początkowe składniki.
Nieodwracalne procesy obejmują całkowitą transformację oddziałujących substancji, której towarzyszy podobna reakcja, otrzymująca jeden lub więcej produktów reakcji.
Przykładami nieodwracalnych interakcji są reakcje rozkładu. Na przykład podczas ogrzewania nadmanganian potasu powstaje metaliczny manganian, tlenek manganu (4) i uwalniany jest również gazowy tlen.
Odwracalna reakcja nie implikuje powstawania opadów, wydzielania gazu. To jest właśnie jego główna różnica od nieodwracalnej interakcji.
Równowaga chemiczna jest takim stanem oddziałującego układu, w którym jedna lub kilka reakcji chemicznych może zachodzić odwracalnie pod warunkiem, że szybkości procesów są równe.
Jeśli układ znajduje się w stanie równowagi dynamicznej, nie ma zmiany temperatury, stężenia odczynników, innych parametrów w danym okresie czasu.
Warunki zmiany równowagi
Odwracalną równowagę reakcji można wyjaśnić za pomocą zasady Le Chateliera. Jego istota polega na tym, że gdy zewnętrzne oddziaływanie wywierane jest na system, który początkowo znajduje się w dynamicznej równowadze, następuje zmiana reakcji w przeciwnym kierunku niż efekt. Jakakolwiek odwracalna reakcja z zastosowaniem tej zasady może zostać przesunięta we właściwym kierunku w przypadku zmian temperatury, ciśnienia, a także stężenia oddziałujących substancji.
Zasada działania Le Chateliera "działa" tylko w przypadku odczynników gazowych, substancji stałych i ciekłych nie jest brana pod uwagę. Istnieje wzajemny związek między ciśnieniem i objętością, określony przez równanie Mendelejewa - Clapeyrona. Jeśli objętość początkowych składników gazowych jest większa niż produktów reakcji, to aby zmienić równowagę w prawo, ważne jest zwiększenie ciśnienia mieszaniny.
Na przykład podczas transformacji tlenek węgla (2) w dwutlenek węgla 2 mol reaguje tlenek węgla i 1 mol tlenu. Tworzy 2 mole tlenku węgla (4).
Jeśli pod wpływem problemu ta odwracalna reakcja zostanie przesunięta w prawo, konieczne jest zwiększenie ciśnienia.
Koncentracja reagentów ma również znaczący wpływ na proces. Zgodnie z zasadą Le Chateliera, w przypadku wzrostu stężenia początkowych składników, równowaga procesu przesuwa się w kierunku produktu ich wzajemnego oddziaływania.
W tym przypadku zmniejszenie (usunięcie z mieszaniny reakcyjnej) otrzymanego produktu przyczynia się do przepływu bezpośredniego procesu.
Oprócz ciśnienia, stężenia, zmiana temperatury ma istotny wpływ na przebieg reakcji odwrotnej lub bezpośredniej. Po ogrzaniu początkowej mieszaniny obserwuje się przesunięcie równowagi w kierunku procesu endotermicznego.
Przykłady reakcji odwracalnych
Zastanów się nad konkretnymi sposobami, aby przesunąć równowagę w kierunku tworzenia produktów reakcji.
2CO + O 2 -2CO2
Ta reakcja jest procesem homogenicznym, ponieważ wszystkie substancje są w tym samym (gazowym) stanie.
W lewej części równania znajdują się 3 objętości składników, po interakcji wskaźnik ten zmniejszył się, powstają 2 objętości. W przypadku przepływu bezpośredniego procesu konieczne jest zwiększenie ciśnienia mieszaniny reakcyjnej.
Biorąc pod uwagę, że reakcja jest egzotermiczna, temperaturę obniża się w celu wytworzenia dwutlenku węgla.
Równowaga procesu zostanie przesunięta w kierunku tworzenia produktu reakcji przy rosnącym stężeniu jednego z materiałów wyjściowych: tlenu lub tlenku węgla.
Wniosek
Odwracalne i nieodwracalne reakcje odgrywają ważną rolę w życiu człowieka. Procesy wymiany zachodzące w naszym organizmie wiążą się z systematycznym przesunięciem równowagi chemicznej. W produkcji chemicznej optymalne warunki są wykorzystywane do kierowania reakcji we właściwym kierunku.