Reakcije naprijed i natrag u kemiji

Kemijska reakcija je transformacija početne tvari (reaktanta) u drugu, u kojem jezgre atoma ostaju nepromijenjene, ali dolazi do procesa preraspodjele elektrona i jezgri. Kao rezultat takve reakcije ne mijenja se samo broj jezgri atoma, već i izotopski sastav kemijskih elemenata.

Značajke kemijskih reakcija

Reakcije se događaju ili miješanjem ili fizičkim kontaktom reaktanata, ili same od sebe, ili povećanjem temperature, ili korištenjem katalizatora, ili izlaganjem svjetlu, i tako dalje.

Kemijski procesi koji se odvijaju u tvari uvelike se razlikuju od fizičkih procesa i nuklearnih transformacija. Fizički proces podrazumijeva očuvanje sastava, međutim oblik ili stanje agregacije mogu se promijeniti. Rezultat kemijske reakcije je nova tvar koja ima posebna svojstva koja se značajno razlikuju od reaktanata. Ali vrijedi napomenuti da se tijekom kemijskih procesa atomi novih elemenata nikada ne stvaraju: to je zbog činjenice da se sve transformacije događaju samo u elektronskoj ljusci i ne utječu na jezgru. Nuklearne reakcije mijenjaju atome jezgre svih elemenata koji sudjeluju u ovom procesu, što je uzrok stvaranja novih atoma.

Primjena kemijskih reakcija

Kemijske reakcije pomažu u dobivanju gotovo bilo koje tvari koja se u prirodi može naći u ograničenim količinama ili se uopće ne pojavljuje. Uz pomoć kemijskih procesa moguće je sintetizirati nove, nepoznate tvari koje mogu biti korisne osobi u svom životu.

Međutim, nestručni i neodgovorni utjecaji na okoliš i svi prirodni procesi kemikalijama mogu u velikoj mjeri poremetiti uspostavljene prirodne cikluse, što dovodi u prvi plan ekološko pitanje i tjera nas na razmišljanje o racionalnom korištenju prirodnih resursa i očuvanju okoliš.

Klasifikacija kemijskih reakcija

Postoji mnogo različitih skupina kemijskih reakcija: prisutnošću faznih sučelja, promjenom oksidacijskog stanja, toplinskim učinkom, vrstom transformacije reaktanata, smjerom protoka, sudjelovanjem katalizatora i kriterijem spontanosti.

U ovom ćemo članku razmotriti samo skupinu u smjeru protoka.

Kemijske reakcije u smjeru protoka

Postoje dvije vrste kemijskih reakcija - nepovratno i reverzibilno. Nepovratne kemijske reakcije su one koje se odvijaju samo u jednom smjeru i čiji je rezultat pretvaranje reaktanata u produkte reakcije. To uključuje gorenje i reakcije praćene stvaranjem plin ili talog-drugim riječima, oni koji teku "do kraja".

Reverzibilne su takve kemijske reakcije koje se odvijaju u dva smjera odjednom, nasuprot jedna drugoj. U jednadžbama koje prikazuju tijek reverzibilnih reakcija, znak jednakosti zamjenjuje se strelicama usmjerenim u različitim smjerovima. Ova vrsta podijeljen je na naprijed i natrag reakcije. Budući da se početne tvari reverzibilne reakcije troše i formiraju u isto vrijeme, one se ne pretvaraju u potpunosti u produkt reakcije, zbog čega je uobičajeno reći da se reverzibilne reakcije odvijaju "ne u potpunosti". Rezultat reverzibilne reakcije je smjesa koja se sastoji od reaktanata i produkata interakcije.

Na tijek reverzibilnih (i naprijed i natrag) interakcija reaktanata mogu utjecati tlak, koncentracija reaktanata, temperatura.

Brzina reakcije naprijed i natrag

Za početak vrijedi razumjeti pojmove. Brzina kemijske reakcije je količina tvari koja reagira ili nastaje tijekom nje po jedinici vremena u jedinici volumena.

Ovisi li brzina povratne reakcije o bilo kojim čimbenicima i može li se nekako promijeniti?

Može. Postoji pet glavnih čimbenika koji mogu promijeniti brzinu protoka reakcija naprijed i natrag:

• koncentracija tvari,
• površina reagensa,
• tlak,
• prisutnost ili odsutnost katalizatora,
• temperatura.

Prema definiciji, može se dobiti formula: IPO=DS / IPO, u kojoj je IPO brzina protoka reakcije, DS je promjena koncentracije, IPO je vrijeme protoka reakcije. Ako vrijeme reakcije uzmemo kao konstantnu vrijednost, ispada da je promjena brzine njegovog protoka izravno proporcionalna promjeni koncentracije reaktanata. Dakle, dobivamo da je promjena u brzini protoka reakcije također izravno proporcionalno površini reaktanata povećanjem broja čestica reaktanata i njihove interakcije. Na sličan način utječe i promjena temperature. Ovisno o njegovom povećanju ili smanjenju, sudar čestica tvari ili se povećava ili smanjuje, uslijed čega se mijenja brzina protoka izravnih i obrnutih reakcija.

Kakav učinak ima promjena tlaka na reaktante? Promjene tlaka utjecat će na brzinu reakcije samo u plinskom mediju. Kao rezultat toga, brzina će se povećavati proporcionalno promjenama tlaka.

Učinak katalizatora na tijek reakcija, uključujući naprijed i natrag, skriven je u definiciji katalizatora, glavna funkcija što je upravo povećanje brzine interakcije reagensa.