Atgriezeniska reakcija ir ķīmiskā reakcija kur reaģenti forma produkti kas savukārt reaģē kopā, lai reaģenti atgrieztos atpakaļ. Atgriezeniskas reakcijas sasniegs līdzsvara punktu, kurā reaģentu un produktu koncentrācija vairs nemainīsies.
Atgriezenisku reakciju apzīmē ar divkāršu bultiņu, kas norāda abus virzienus a ķīmiskais vienādojums. Piemēram, divu reaģentu, divu produktu vienādojumu raksta kā
A + B ⇆ C + D
Apzīmējums
Divvirzienu harpūnas vai divkāršās bultiņas (⇆) jāizmanto, lai norādītu atgriezeniskas reakcijas, ar divpusēju bultiņu (↔). rezervēts rezonanses struktūrām, bet tiešsaistē jūs, visticamāk, sastapsit bultiņas vienādojumos, vienkārši tāpēc, ka to ir vieglāk izdarīt kods. Rakstot uz papīra, pareiza forma ir izmantot harpūnas vai dubultās bultiņas notāciju.
Atgriezeniskas reakcijas piemērs
Vājās skābēs un bāzēs var notikt atgriezeniskas reakcijas. Piemēram, ogļskābe un ūdens reaģē šādi:
H2CO3 (l) + H2O(l) ⇌ HCO−3 (aq) + H3O+(aq)
Vēl viens atgriezeniskas reakcijas piemērs ir:
N2O4 ⇆ 2 NĒ2
Vienlaicīgi notiek divas ķīmiskas reakcijas:
N2O4 → 2 NĒ2
2 NĒ2 → N2O4
Atgriezeniskas reakcijas ne vienmēr notiek ar vienādu ātrumu abos virzienos, bet tās noved pie līdzsvara stāvokļa. Ja rodas dinamisks līdzsvars, vienas reakcijas produkts veidojas ar tādu pašu ātrumu, kāds tiek izmantots apgrieztā reakcijā. Līdzsvara konstantes tiek aprēķinātas vai sniegtas, lai palīdzētu noteikt, cik daudz reaģenta un produkta veidojas.
Atgriezeniskas reakcijas līdzsvars ir atkarīgs no reaģentu un produktu sākotnējām koncentrācijām un līdzsvara konstantes K.
Kā darbojas atgriezeniska reakcija
Lielākā daļa ķīmijā novēroto reakciju ir neatgriezeniskas reakcijas (vai atgriezeniskas, bet ļoti maz produktu pārvērš atpakaļ reaģentos). Piemēram, ja jūs sadedzināt koka gabalu, izmantojot degšanas reakciju, jūs nekad neredzat, ka pelni spontāni veido jaunu koksni, vai ne? Tomēr dažas reakcijas mainās. Kā tas darbojas?
Atbilde ir saistīta ar katras reakcijas enerģijas daudzumu un to, kas nepieciešams, lai tā notiktu. Atgriezeniskā reakcijā, reaģējot molekulām slēgtā sistēmā, tās saduras viena ar otru un izmanto enerģiju, lai izjauktu ķīmiskās saites un veidotu jaunus produktus. Sistēmā ir pietiekami daudz enerģijas, lai tas pats process notiktu ar izstrādājumiem. Obligācijas tiek sabojātas un tiek veidotas jaunas, kā rezultātā rodas sākotnējie reaģenti.
Jautrs fakts
Vienā reizē zinātnieki uzskatīja, ka visas ķīmiskās reakcijas ir neatgriezeniskas reakcijas. 1803. gadā Berthollets ierosināja atgriezeniskas reakcijas ideju, novērojot nātrija karbonāta kristālu veidošanos Ēģiptes sāls ezera malā. Berthollets uzskatīja, ka sāls pārpalikums ezerā veicina nātrija karbonāta veidošanos, kas pēc tam atkal var reaģēt, veidojot nātrija hlorīdu un kalcija karbonātu:
2NaCl + CaCO3 ⇆ Nē2CO3 + CaCl2
Veidža un Guldbergs kvantitatīvi novērtēja Bertholleta novērojumu ar masu rīcības likumu, kuru viņi ierosināja 1864. gadā.