A nevratná reakce Je to ten, který prakticky nedosahuje rovnovážného stavu, a proto byly všechny reaktanty přeměněny na produkty. Říká se, že se vyskytuje pouze v jednom směru: zleva doprava, protože produkty se nemohou znovu spojit a znovu vytvořit reaktanty.
Dnes existuje několik teorií a úhlů, ze kterých lze vysvětlit nevratnost chemické reakce. Nejjednodušší vidění je zohlednění toho, jak nestabilní jsou reaktanty, stabilita produktů nebo pokud se tvoří plyny nebo pevné látky, které unikají z reakčního média nebo se z něj oddělují..
Nevratné reakce jsou velmi časté každý den. Pokud vidíme změny v našem prostředí, ve kterých je možné zvrátit jejich účinky, je nutné vrátit se zpět v čase, pak to určitě budou tyto typy chemických reakcí. Například dort se sám o sobě nevrátí do původního stavu: přísady.
Produkty nevratné reakce však mohou podstoupit reakce, díky nimž jsou reaktivní. To je případ rzi, která po ošetření silnými redukčními činidly bude schopna obnovit kovové železo v nich obsažené..
Rejstřík článků
Jakoukoli nevratnou reakci lze vyjádřit jednoduchou chemickou rovnicí za předpokladu, že se na ní podílejí dva reaktivní druhy, A a B:
A + B => C + D
A a B nevratně reagují, aby se staly C a D. Neexistuje prostor pro nastolení rovnováhy. To, co reagovalo, se neregeneruje a co nikoli, zůstane jako přebytek v důsledku samotné reakce nebo proto, že bylo spotřebováno jedno z činidel..
Pamatujte, že stav agregace v každém reaktantu nebo produktu (pevné, plynné nebo kapalné) není specifikován..
Existují reakce, při nichž se zanedbatelné množství C a D kvůli své chemické povaze rekombinuje s regenerací A a B. Pokud k tomu dojde v rovnováze, říká se, že je to velmi vpravo; tj. směrem k tvorbě produktů.
Pouze v těchto případech existuje záruka tvrzení, že předpokládaná reakce je nepochybně nevratná. Taková situace se však obvykle neobjevuje pravidelně u reakcí, které vykazují příliš výrazné změny..
Není to obecné nebo definitivní pravidlo, ale několik nevratných reakcí generuje pozoruhodné chemické změny. Například vysoce exotermické reakce jsou považovány v podstatě za nevratné, kvůli množství uvolněné energie ve formě tepla a světla..
Stejná úvaha platí, když pozorujeme vzhled plynu, který buď probublává kapalinou, nebo prosakuje z pórů pevné látky. Pokud tento plyn unikne z reakčního média, je nemožné, aby se podílel na nastolení rovnováhy; to znamená, že nebude reagovat na regeneraci některého z činidel.
Podobně tvorba pevné látky nebo sraženiny okamžitě znamená, že reakce je nevratná, protože pouze její povrch bude stále v kontaktu s reakčním médiem. A pokud má tato pevná látka velmi stabilní strukturu, tím méně se bude účastnit rovnováhy (jiné než je její rozpustnost), protože její částice budou omezeny.
Na druhou stranu se na změny barev nemůžete vždy spolehnout. Mnoho reakcí, kde jsou oceňovány, je ve skutečnosti reverzibilní a dříve nebo později je změna obrácena.
Obecnější charakteristikou nevratných reakcí je, že vytvořené produkty jsou mnohem stabilnější než reaktanty účastnící se reakce. To vysvětluje, proč C a D již „nechtějí“ rekombinovat a regenerovat A a B, protože tyto druhy jsou nestabilnější..
Uvedenou stabilitu lze předvídat na základě znalosti struktur produktů, jak silných a stabilních jsou nové vazby, nebo dokonce pomocí molekulárního mechanismu, který ukazuje po sobě jdoucí kroky reakce..
Existují nevratné reakce, které by prakticky vyžadovaly čas na to, aby se reaktanty znovu vytvořily. Nebo více než reakce by to byly změny nebo procesy, které zahrnují řadu z nich. Je to proto, že nejde o zvrácení jedné reakce, ale o mnoho a okamžitě. Například: rozklad ovoce.
Jiné nevratné reakce lze naopak zvrátit, pokud se jejich produkty nechají reagovat s jinými druhy. Podobně existují reakce, které se vyskytují v „obrácené verzi“ různými procesy nebo mechanismy. Nejznámějším příkladem je buněčné dýchání a fotosyntéza, s tím rozdílem, že ten využívá sluneční energie.
Níže budou uvedeny některé reprezentativní příklady nevratných reakcí..
Když hmota oxiduje, činí to nevratně, pokud nepřijde do styku s redukčními činidly. Při oxidaci kovů se na jejich povrchu objeví vrstva oxidu, která při ukládání vlhkosti a oxidu uhličitého kromě solí zahajuje proces koroze.
Oxid kovu se z ničeho nic nerozpadne, aby znovu vytvořil kov a nechal uniknout plynný kyslík.
Veškerá organická hmota, která prudce reaguje s kyslíkem, podstoupí spalování a uvolní se z ní plynné oxidy a popel. Tyto oxidy, v podstatě COdva, HdvaNEBO NEdva A takdva, nikdy se nekombinují a nevytvoří počáteční molekuly. To je případ plastů, uhlovodíků, dřeva, rostlinných a živočišných látek.
Když silná kyselina a silná báze reagují nebo jsou neutralizovány, generované druhy se znovu nekombinují, aby je vytvořily. Například NaOH a HCl reagují za vzniku NaCl a HdvaNebo oba velmi stabilní druhy:
NaOH + HCl => NaCl + HdvaNEBO
Tato reakce je nevratná, nemá smysl, aby byla ověřena regenerace části NaOH nebo HCl. Totéž platí pro další páry silných kyselin a zásad.
Když se kovy rozpustí ve silných kyselinách, tvoří sůl, vodu a plyn. Například měď je napadena kyselinou dusičnou za vzniku dusičnanu měďnatého, vody a oxidu dusičitého:
Cu + 4HNO3 => Cu (č3)dva + 2HdvaO + 2NOdva
Výsledné řešení má modravé zabarvení a měděné částice se nikdy magicky znovu neobjeví, což naznačuje tvorbu kovové mědi..
Konečně máme zmýdelňovací reakci, která je nevratná; ačkoli několik jeho vnitřních kroků je reverzibilních. Mýdla, která pocházejí, nebudou přeměněna zpět na tuky, ze kterých pocházejí; ani hydroxid draselný, KOH, tak silná báze, se nebude schopen regenerovat působením jakékoli rovnováhy.
Zatím žádné komentáře