НЕПОВРАТНА РЕАКЦИЈА: КАРАКТЕРИСТИКЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Повратна хемијска реакција је она која практично не достигне равнотежу и да стога сви реактанти су претворени у производе. Каже се да се догађа у једном правцу: лево надесно, јер производи не могу да се рекомбинују да би настали реактанти.

Данас постоји неколико теорија и углова из којих се може објаснити неповратност хемијске реакције. Најједноставнији приказ је узимање у обзир колико су реактивни материјали нестабилни, стабилност производа или ако се формирају гасови или чврсте супстанце који излазе или се одвајају од реакционог медијума.

Неповратне реакције су врло честе свакодневно. Ако видимо промене у нашем окружењу у којима ће се преокренути њихов утицај потребно је вратити у прошлост, онда ће то сигурно бити ове врсте хемијских реакција. На пример, торта сама по себи неће се вратити у првобитно стање: састојци.

Међутим, производи неповратне реакције могу бити подвргнути реакцијама које их чине реактивним. То је случај са рђом, која када се третира са јаким редукцијским средствима, можемо да обновимо метално гвожђе које се у њима налази.

Карактеристике неповратних реакција

Припрема колача или колача садржи велики број неповратних реакција које се одвијају истовремено. Извор: Пкхере.

Општа хемијска једначина

Свака неповратна реакција може се представити једноставном хемијском једначином, под претпоставком да учествују две реактивне врсте, А и Б:

А + Б => Ц + Д

А и Б неповратно реагирају да постану Ц и Д. Не постоји простор за успостављање равнотеже. Оно што је реаговало није регенерирано, а оно што није, остаће вишак због извођења саме реакције или због тога што је један од реагенса потрошен.

Имајте на уму да стање агрегације у сваком реактанту или производу (чврсто, гасно или течно) није наведено.

Постоје реакције у којима се занемарљива количина Ц и Д, због своје хемијске природе, рекомбинује за обнављање А и Б. Ако се то догоди у равнотежи, каже се да је врло далеко десно; односно ка стварању производа.

Само у тим случајевима не постоји сигурност која би тврдила да је наводна реакција несумњиво неповратна. Међутим, таква се ситуација обично не дешава редовно у реакцијама које показују превише изражене промене.

Хемијске промене

То није опште нити дефинитивно правило, али неколико неповратних реакција генерирају значајне хемијске промене. На пример, високо егзотермне реакције сматрају се суштински неповратним, због количине енергије у облику топлоте и светлости која се ослобађа.

Исти разлог се примењује када посматрамо појаву гаса, или бублице унутар течности, или цури из поре неке чврсте супстанце. Ако овај гас изађе из реакционог медијума, биће немогуће да учествује у успостављању равнотеже; то јест, неће реаговати на обнављање било којег од реагенса.

Исто тако, формирање чврсте супстанце или талога одмах значи да је реакција неповратна, јер ће само њена површина и даље имати контакт са реакционим медијумом. А ако та чврста супстанца има веома стабилну структуру, много мање ће учествовати у равнотежи (осим њене растворљивости), јер ће њене честице бити затворене.

С друге стране, не можете се увек ослонити на промене боје. Многе реакције у којима се то види заправо су реверзибилне и пре или касније се промена обрне.

Стабилни производи и нестабилни реактанти

Општа карактеристика неповратних реакција је да су добијени производи много стабилнији од реактаната који учествују у реакцији. То објашњава зашто Ц и Д више не "желе" да се рекомбинују да би се обновили А и Б, јер су ове последње нестабилније врсте.

Наведена стабилност може се предвидјети познавањем структуре производа, колико су јаке и стабилне нове везе, или чак помоћу молекуларног механизма који показује узастопне кораке реакције.

Очигледна реверзибилност

Постоје неповратне реакције које би практично захтевале време да се реактанти поново оформе да се поново формирају. Или више од реакција, то би биле промене или процеси који укључују низ њих. То је зато што се не ради о преокрету једне реакције, већ о многим и одмах. На пример: распадање плодова.

С друге стране, друге неповратне реакције могу се преокренути ако су њихови производи направљени да реагују са другим врстама. Исто тако, постоје и реакције које се јављају у „обрнутој верзији“ кроз различите процесе или механизме. Најпознатији пример је ћелијско дисање и фотосинтеза, само што разлика користи соларну енергију.

Примери

У наставку ће бити наведени неки репрезентативни примери неповратних реакција.

Оксидације

Важно је када се оксидира, то се чини неповратно, осим ако не дође у контакт са редуцентима. Када се метали оксидирају, на њиховој се површини појављује слој оксида, који када се таложи влага и угљен диоксид, поред соли, започиње и процес корозије.

Метални оксид се неће распасти ниоткуда и поново ће настати метал и пустити кисеонички гас да изађе.

Изгарање

Сва органска материја која снажно реагује са кисеоником, биће изложена сагоревању, а из њега ће се избацити гасовити оксиди и пепео. Ови оксиди, суштински ЦО ₂ , Х ₂ О, НЕ _{2, и} СО ₂ , никада неће рекомбинује да формирају почетне молекуле. То је случај са пластиком, угљоводоницима, дрвом, биљним и животињским материјама.

Јака неутрализација базичне киселине

Када јака киселина и база реагирају или се неутрализирају, настале врсте се не поново комбинују да би их створиле. На пример, НаОХ и ХЦл реагује на производњу НаЦИ и Х ₂ О, оба веома стабилне врсте:

НаОХ + ХЦл => НаЦл + Х ₂ О

Ова реакција је неповратна, нема тачке у којој је потврђено да је део НаОХ или ХЦл регенериран. Исто важи и за остале парове јаких киселина и база.

Растварање метала

Када се метали растварају у јаким киселинама, формирају сол, воду и гас. На пример, бакар је нападнут азотном киселином дајући бакар нитрат, воду и азотни диоксид:

Цу + 4ХНО ₃ => Цу (НО ₃ ) ₂ + 2Х ₂ О + 2НО ₂

Добијено решење је плавкасте боје, а честице бакра се никада неће чаробно поново појавити, што указује на стварање металног бакра.

Сапонификација

Коначно, имамо реакцију сапонификације, што је неповратна; иако је неколико његових унутрашњих корака реверзибилно. Сапуни који потичу неће се претворити назад у масти из којих су дошли; чак ни калијум хидроксид, КОХ, тако јака база, не може да се регенерише било каквим равнотежним деловањем.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. ББЦ. (2020). Шта су неповратне промене? Опоравак од: ббц.цо.ук
3. Академија Кан. (2020). Хемијске реакције. Опоравак од: кханацадеми.орг
4. Чудовиште чињеница. (2020). ДК Сциенце: Хемијске реакције. Опоравак од: фацтмонстер.цом
5. Гинеса Бланцо. (16. октобар 2019). Да ли је тачно да ниједна хемијска реакција није неповратна? Држава. Опоравак од: елпаис.цом