EEN onomkeerbare reactie Het is er een die vrijwel niet de evenwichtstoestand bereikt en dat daarom alle reactanten zijn omgezet in producten. Er wordt gezegd dat het in slechts één richting gebeurt: van links naar rechts, omdat de producten niet kunnen recombineren om de reactanten opnieuw te laten ontstaan.
Tegenwoordig zijn er verschillende theorieën en invalshoeken waaruit de onomkeerbaarheid van een chemische reactie kan worden verklaard. De eenvoudigste visie is om rekening te houden met hoe onstabiel de reactanten zijn, de stabiliteit van de producten of of gassen of vaste stoffen worden gevormd die ontsnappen uit of zich afscheiden van het reactiemedium..
Onomkeerbare reacties komen dagelijks voor. Als we veranderingen in onze omgeving zien waarin we hun effecten kunnen omkeren, is het noodzakelijk om terug in de tijd te gaan, dan zullen het zeker dit soort chemische reacties zijn. Zo keert een cake op zichzelf niet terug naar zijn oorspronkelijke staat: de ingrediënten.
De producten van een onomkeerbare reactie kunnen echter reacties ondergaan waardoor ze reactief worden. Dit is het geval bij roest, dat, behandeld met sterke reductiemiddelen, in staat zal zijn om het daarin aanwezige metallische ijzer terug te winnen..
Artikel index
Elke onomkeerbare reactie kan worden weergegeven door een eenvoudige chemische vergelijking, ervan uitgaande dat twee reactieve soorten, A en B, deelnemen:
A + B => C + D
A en B reageren onomkeerbaar om C en D te worden. Er is geen ruimte om een evenwicht tot stand te brengen. Wat gereageerd heeft, wordt niet geregenereerd, en wat niet, zal als overmaat blijven vanwege de uitvoering van de reactie zelf, of omdat een van de reagentia is verbruikt..
Merk op dat de aggregatietoestand in elke reactant of product (vast, gas of vloeistof) niet gespecificeerd is..
Er zijn reacties waarbij een verwaarloosbare hoeveelheid C en D, vanwege hun chemische aard, recombineren om A en B te regenereren. Als dit bij evenwicht gebeurt, wordt gezegd dat het erg ver naar rechts is; dat wil zeggen naar de vorming van producten.
Alleen in deze gevallen is er de zekerheid te beweren dat een vermeende reactie ongetwijfeld onomkeerbaar is. Een dergelijke situatie komt echter meestal niet regelmatig voor bij reacties die te duidelijke veranderingen vertonen..
Het is geen algemene of definitieve regel, maar verschillende van de onomkeerbare reacties veroorzaken opmerkelijke chemische veranderingen. Zeer exotherme reacties worden bijvoorbeeld als in wezen onomkeerbaar beschouwd, vanwege de hoeveelheid energie in de vorm van warmte en licht die vrijkomt..
Dezelfde redenering is van toepassing wanneer we het uiterlijk van een gas waarnemen, ofwel borrelend in de vloeistof, of sijpelt uit de poriën van een vaste stof. Als dit gas uit het reactiemedium ontsnapt, kan het onmogelijk deelnemen aan het tot stand brengen van evenwicht; dat wil zeggen, het zal niet reageren om een van de reagentia te regenereren.
Evenzo betekent de vorming van een vaste stof of neerslag onmiddellijk dat de reactie onomkeerbaar is, aangezien alleen het oppervlak nog contact zal hebben met het reactiemedium. En als deze vaste stof een zeer stabiele structuur heeft, zal hij veel minder deelnemen aan een evenwicht (behalve zijn oplosbaarheid), aangezien zijn deeltjes zullen worden opgesloten.
Aan de andere kant kun je niet altijd vertrouwen op kleurveranderingen. Veel reacties waarbij deze worden gewaardeerd, zijn feitelijk omkeerbaar en vroeg of laat wordt de verandering teruggedraaid.
Een meer algemeen kenmerk van onomkeerbare reacties is dat de gevormde producten veel stabieler zijn dan de reactanten die aan de reactie deelnemen. Dit verklaart waarom C en D niet langer "willen" recombineren om A en B te regenereren, aangezien de laatste meer onstabiele soorten zijn..
Deze stabiliteit kan worden voorspeld door de structuren van de producten te kennen, hoe sterk en stabiel de nieuwe bindingen zijn, of zelfs door middel van een moleculair mechanisme dat de opeenvolgende stappen van een reactie laat zien..
Er zijn onomkeerbare reacties die praktisch tijd nodig hebben om terug te keren voordat de reactanten zich opnieuw vormen. Of meer dan reacties, het zouden veranderingen of processen zijn waarbij een reeks ervan betrokken is. Dit komt omdat het niet gaat om het omkeren van één reactie, maar om vele en onmiddellijk. Bijvoorbeeld: afbraak van fruit.
Andere onomkeerbare reacties kunnen daarentegen worden omgekeerd als hun producten worden gemaakt om te reageren met andere soorten. Evenzo zijn er reacties die optreden in een "omgekeerde versie" via verschillende processen of mechanismen. Het bekendste voorbeeld is dat van cellulaire ademhaling en fotosynthese, met het verschil dat deze laatste gebruik maakt van zonne-energie.
Enkele representatieve voorbeelden van onomkeerbare reacties zullen hieronder worden genoemd..
Wanneer materie oxideert, doet het dat onomkeerbaar, tenzij het in contact komt met reductiemiddelen. Wanneer metalen oxideren, verschijnt er een oxidelaag op hun oppervlak, die wanneer vocht en kooldioxide worden afgezet, naast zouten, een corrosieproces begint.
Het metaaloxide zal niet uit het niets uiteenvallen om het metaal opnieuw te laten ontstaan en de gasvormige zuurstof te laten ontsnappen.
Alle organische stof die heftig reageert met zuurstof zal verbrand worden en er komen gasvormige oxiden en as uit vrij. Deze oxiden, in wezen COtwee, H.tweeOF NIETtwee En dustwee, ze zullen nooit recombineren om de oorspronkelijke moleculen te vormen. Dit is het geval voor kunststoffen, koolwaterstoffen, hout, plantaardig en dierlijk materiaal.
Wanneer een sterk zuur en een sterke base reageren of worden geneutraliseerd, recombineren de gegenereerde soorten niet opnieuw om ze te genereren. NaOH en HCl reageren bijvoorbeeld om NaCl en H te producerentweeOf beide zeer stabiele soorten:
NaOH + HCl => NaCl + HtweeOF
Deze reactie is onomkeerbaar, er is geen punt waarop is geverifieerd dat een deel van de NaOH of HCl is geregenereerd. Hetzelfde geldt voor andere paren sterke zuren en basen.
Wanneer metalen oplossen in sterke zuren, vormen ze een zout, water en een gas. Koper wordt bijvoorbeeld aangevallen door salpeterzuur om kopernitraat, water en stikstofdioxide te geven:
Cu + 4HNO3 => Cu (GEEN3twee + 2HtweeO + 2NOtwee
De resulterende oplossing heeft een blauwachtige kleur en koperachtige deeltjes zullen nooit op magische wijze opnieuw verschijnen, wat wijst op de vorming van metallisch koper..
Ten slotte hebben we de verzepingsreactie, die onomkeerbaar is; hoewel verschillende interne stappen omkeerbaar zijn. De zepen die ontstaan, worden niet weer omgezet in de vetten waaruit ze afkomstig zijn; zelfs kaliumhydroxide, KOH, zo'n sterke base, zal niet kunnen regenereren door actie van enig evenwicht.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.