Hoe kan 'n chemiese verandering omgekeer word: interessante ontleding


Omkeerbare chemiese veranderinge is uitsonderings van chemie.

Chemiese veranderinge is gewoonlik onomkeerbaar, maar daar is 'n paar uitsonderings. Daarom kan 'n paar chemiese veranderinge ongedaan gemaak word, maar slegs deur verdere chemiese prosesse.

Oor die algemeen is die verbindings wat met enkelbindings gevorm word maklik om te breek en om dit weer in die oorspronklike te maak as slegs twee reaktante betrokke is en as die produkte (indien in gasvorm) nie in die omgewing verdamp nie.

In die huidige artikel sal ons probeer om verskillende metodes te verstaan ​​waardeur ons kan leer weet hoe 'n chemiese verandering omgekeer kan word.

Inhoudsopgawe

Reaktante na produkte en terug na reaktante

Gewoonlik, in 'n omkeerbare reaksie, reageer die reaktante saam om produkte te vorm, wat op hul beurt met mekaar reageer om weer reaktante te vorm. Soms vind hierdie proses natuurlik plaas, en soms word dit met die hand omgekeer.

Sulke reaksies word gegee soos:

[latex]A + B \rightleftharpoons C + D[/latex]

Swak sure en swak basisse kan maklik 'n omkeerbare reaksie ondergaan.

Een so 'n voorbeeld is die omskakeling van Distikstoftetroksied na Stikstofdioksied en omgekeerd.

[latex]N_{2}O_{4} \rightleftharpoons 2NO_{2}[/latex]

Hierdie reaksies vind gelyktydig plaas, maar nie noodwendig teen dieselfde tempo in beide rigtings nie.

N2O4→2NEE2

[latex]N_{2}O_{4} \rightarrow 2NO_{2}[/latex]

Or  

2NO2→ N2O4                                                        

[latex]2NO_{2} \rightarrow N_{2}O_{4}[/latex]

Alhoewel, wanneer dinamiese ewewig bereik word, vorm die produk van een reaksie teen dieselfde tempo as in omgekeerde reaksie.

Dus, wanneer reaktante deur enkelbindings gekoppel word en wanneer slegs twee reaktante betrokke is, is dit makliker om 'n reaksie om te keer.

Lees meer oor Waarom chemiese verandering onomkeerbaar is

energie

Energie speel 'n belangrike rol wanneer 'n mens 'n chemiese reaksie wil omkeer. Energie werk verskillend vir 'n oop stelsel en 'n geslote stelsel. In 'n geslote stelsel, bots die reaktante met mekaar en gebruik hul energie om die chemiese binding tussen die naburige molekules te verbreek om nuwe produkte te vorm. Soos dit 'n geslote stelsel, is genoeg energie in die sisteem teenwoordig sodat hierdie proses weer met produkte kan plaasvind, wat weer tot reaktante lei.

Soms word hierdie proses gestimuleer, maar meer dikwels as nie, vind dit natuurlik plaas.

'n Paar reaksies kan omgekeer word deur hulle van eksterne energie te voorsien, maar nie almal nie.

Konsentrasie

Wanneer 'n mens die konsentrasie van die reaktante verander, beweeg die ewewig van die reaksie na die kant van die produkte. Sodra die konsentrasie produkte toeneem, verskuif die ewewig na die ander kant, dit wil sê na die reaktant se kant.

Die verskuiwing van ewewig is niks anders as die reaksie wat in daardie rigting verloop nie.

Op hierdie manier kan ons sê of die reaksie omkeerbaar is of nie.

Kom ons neem 'n voorbeeld van die reaksie tussen bismutchloried met water wat bismutoksichloried en soutsuur lewer.

[latex]BiCl_{3} + H_{2}O \rightleftharpoons BiOCl + 2HCl[/latex]

In die aanvanklike reaksie, BiCl3 en H2O word gemeng, en aangesien die produkte nie gevorm word nie, is die konsentrasie reaktante meer, wat lei tot die vorming van BiOCl en HCl. Sodra die produkte opgelewer is, en mens die konsentrasie van enige van die produkte verhoog, kan ons weer die reaktante verkry.

Kom ons sê daar is 'n toename in die konsentrasie Soutsuur (HCl). Die ewewigsposisie sal weg van HCl na die linkerkant verskuif en die aanvanklike reaktante lewer wanneer dit gebeur.

Die ewewig van die reaksie sal na die regterkant verskuif en produkte lewer wanneer die konsentrasie van die reaktante weer verhoog word. Hierdie proses gaan aan en aan totdat die konsentrasie aan beide kante gelyk is, hetsy natuurlik of met die hand.

Hoe kan 'n chemiese verandering omgekeer word
Algemene Vergelyking vir omkeerbare reaksie
Hoe kan 'n chemiese verandering omgekeer word
Algemene vergelyking vir onomkeerbare reaksie

Lees meer oor Is chemiese verandering omkeerbaar

temperatuur

Die effek van temperatuurverandering is dieselfde as die effek van verandering in konsentrasie. As die temperatuur aan die kant van die reaktante verhoog word, sal die ewewig van die reaksie na die kant van die endotermiese rigting voortgaan.

Dus, wanneer die voorwaartse reaksie hitte-absorberend is, sal die terugwaartse reaksie hitte-vrystellend wees. Net so, wanneer die voorwaartse reaksie hitte-vrystellend is, sal die terugwaartse reaksie hitte-absorberend wees. Hierdie proses gebeur om die ewewig van die sisteem te handhaaf.

Dus kan die reaksies wat temperatuur bevoordeel word teruggetrek word deur die temperatuur te verander. Maar weereens, dit gebeur net tot chemiese ewewig bereik word. Sodra die reaksie chemiese ewewig bereik het, het dit geen doel om in enige rigting te beweeg nie.

Druk

Soortgelyk aan die verandering in temperatuur en konsentrasie, wanneer die druk toeneem, skuif die ewewig van die reaksie na die kant waar minder getalle molekules teenwoordig is. So duidelik, wanneer die druk verlaag word, skuif die reaksie-ewewig na die kant waar daar ekstra molekules is.

Om 'n reaksie met behulp van druk om te keer, is slegs van toepassing op gasvormige reaktante. Dit is waar selfs al is die aantal molekules minder.

Op hierdie manier kan 'n mens 'n reaksie omkeer.

Die bekende Haber-proses is 'n voorbeeld van drukbegunstigde omkeerbare chemiese reaksie.

[latex]N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3}[/latex]

Nog 'n prominente voorbeeld vir 'n drukbegunstigde omkeerbare chemiese reaksie is die reaksie van swaeldioksied met suurstof om swaweltrioksied te lewer

[latex]2SO_{2} + O_{2} \rightleftharpoons 2SO_{3}[/latex]

In eenvoudige woorde, die antwoord op ons vraag 'Hoe kan 'n chemiese verandering omgekeer word?' is deur óf die temperatuur óf druk óf die konsentrasie van die reaksie te verander.

'n Interessante feit oor die omkeerbare reaksie

Interessant genoeg het wetenskaplikes 'n paar honderd jaar gelede gedink dat chemiese veranderinge altyd onomkeerbaar was, en dit was onmoontlik om dit om te keer totdat Claude-Louis Berthollet, 'n Franse chemikus, het anders bewys.

Hierdie konsep is deur hom bekendgestel toe hy op 'n soutmeer afgekom het en natriumkarbonaatkristalle aan die rand van die meer waargeneem het en die uitkoms herken het as 'n omgekeerde van 'n soortgelyke reaksie.

Die reaksie vir die voorkoms van sout word soos volg gegee:

Na2CO3+ CaCl2→2NaCl+CaCO3

[latex]Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2} \rightarrow 2NaCl + CaCO_{3}[/latex]

Die oormaat sout met kalsiumkarbonaat lewer:

2NaCl+CaCO3→ Na2CO3+ CaCl2

[latex]2NaCl + CaCO_{3} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2}[/latex]

'n Algemene omkeerbare vergelyking kan ook vir hierdie reaksie gegee word as:

[latex]2NaCl + CaCO_{3} \rightleftharpoons Na_{2}CO_{3} + CaCl_{2}[/latex]

Hy het die verskynsel daaragter verduidelik. Volgens sy studie het die oormaat sout die reaksie agteruit gedruk om te vorm Natriumkarbonaat en kalsiumchloried.


Durva Dave

Ek is Durva Dave, het my nagraadse studie in Fisika voltooi. Fisika fassineer my baie en ek hou daarvan om die 'Hoekom' en 'Hoe' te weet van alles wat in ons heelal ontvou. Ek probeer om my blogs in eenvoudige dog effektiewe taal te skryf sodat dit makliker is vir die leser om te verstaan ​​en onthou. Ek hoop met my nuuskierigheid kan ek die lesers verskaf wat hulle soek deur my blogs. Kom ons koppel deur LinkedIn.

Onlangse plasings