- Tersinir reaksiyonların özellikleri
- Genel denklem ve denge
- Le Châtelier prensibi
- Kimyasal değişimler
- Kimyasal türler
- Tersinir reaksiyon örnekleri
- Kobalt klorür çözeltisi
- Hidrojen iyodür
- Hidroliz
- Kromat dikromat çözeltisi
- Amonyak
- Esterifikasyon
- Referanslar
Bir tersinir tepkime kendi akışı içinde bir noktada reaktanların ve ürünlerin konsantrasyonu sabit kalır ki burada bir denge durumuna ulaşması biridir; yani, birinin tüketilme hızı diğeriyle aynı olduğu için değişmezler. Böyle bir durumun dinamik bir dengeye karşılık geldiği de söylenir.
Bununla birlikte, denge, bir kimyasal reaksiyonun tersinir olmasının bir sonucu olarak görülebilir; çünkü tersinmez reaksiyonlarda herhangi bir denge kurmak imkansızdır. Bunun gerçekleşmesi için ürünlerin belirli basınç ve sıcaklık koşulları altında birbirleriyle reaksiyona girerek reaktanların geri dönmesine neden olması gerekir.
Çift ok sembolü, bir reaksiyonun tersine çevrilebilir olduğunu gösterir. Kaynak: Bu SVG resmi Medium69 tarafından oluşturulmuştur. Resim SVG a été créée par Medium69.Lütfen şuna dikkat edin: William Crochot
Bu, çift ok sembolü (iki antiparalel başlı) kullanılarak fazla basitleştirilmiştir. Kimyasal bir denklemde gördüğümüzde, reaksiyonun her iki yönde de ilerlediği anlamına gelir: soldan sağa (ürün oluşumu) ve sağdan sola (reaktan veya reaktan oluşumu).
Kimyasal reaksiyonların azınlığı geri dönüşümlüdür ve çoğunlukla organik ve inorganik sentezlerde bulunurlar. Bunlarda, elde edilebilecek ürün miktarlarını tahmin etmek için hangi koşulların dengeyi desteklediğini bilmek son derece önemlidir.
Tersinir reaksiyonların özellikleri
Genel denklem ve denge
Tersinir bir reaksiyon, yalnızca iki reaktan, A ve B olduğu göz önüne alındığında aşağıdaki genel denkleme sahiptir:
A + B ⇌ C + D
Çift ok, A ve B'nin C ve D üretmek için reaksiyona girdiğini, ancak aynı zamanda C ve D'nin reaktanları yeniden oluşturmak için birbirleriyle reaksiyona girebileceğini gösterir; yani ters yönde, sağdan sola tepki gerçekleşir.
Doğrudan reaksiyon ürünleri üretirken, tersi reaktiftir. Biri ekzotermik ise, diğeri mantıksal olarak endotermik olmalıdır ve her ikisi de kendiliğinden meydana gelir; ama aynı hızda olması gerekmez.
Örneğin, A ve B, C ve D'den daha küçük veya kararsız olabilir; ve bu nedenle, C ve D'nin onları yenileyebileceğinden daha hızlı tüketilirler.
C ve D ürünleri birbirleriyle neredeyse hiç reaksiyona girmiyorsa, reaktanlardan daha fazla ürün birikimi olacaktır. Bu, kimyasal dengeye ulaşıldığında, konsantrasyonlarının değişip değişmediğine bakılmaksızın, A veya B'den daha yüksek C ve D konsantrasyonlarına sahip olacağımız anlamına gelir.
Daha sonra dengenin, reaktanlardan daha fazla ürünün olacağı sola kaydırıldığı söylenir.
Le Châtelier prensibi
Tersine çevrilebilir bir reaksiyon, kimyasal bir denklemde her iki yönde gerçekleşerek, bir denge noktasına ulaşarak ve le Châtelier ilkesini takiben dış değişikliklere veya etkilere cevap vererek karakterize edilir.
Aslında, bu ilke sayesinde Berthollet'in 1803'teki gözlemleri , Mısır'da bulunan bir kum gölünde Na 2 CO 3 kristallerini tanıdığında açıklanabilirdi . Çift yer değiştirme reaksiyonu şöyle olacaktır:
Na 2 CO 3 (sulu) + CaCl 2 (sulu) ⇌ NaCl (sulu) + CaCO 3 (sulu)
Ters tepkime gerçekleşmesi için, bir NaCl fazla olmalıdır ve böylece denge sağa kayar olacaktır: Na oluşumuna doğru 2 CO 3 .
Bu özellik büyük önem taşır, çünkü aynı şekilde, ilgili türler tarafından üretilen reaksiyonun yönünü desteklemek için basınçlar veya sıcaklıklar manipüle edilir.
Kimyasal değişimler
Tersinir reaksiyonlar için kimyasal değişiklikler, geri döndürülemez reaksiyonlar için görülenlerden daha az belirgin olma eğilimindedir. Bununla birlikte, özellikle sıcaklığa bağlı renk değişikliklerini gördüğümüz metal kompleksleri içeren reaksiyonlar vardır.
Kimyasal türler
Tersine çevrilebilir bir reaksiyona herhangi bir tür bileşik dahil edilebilir. İki tuzları bir denge, Na kurma yeteneğine sahip olduğu görüldü 2 CO 3 ve CaCl 2 . Aynısı metal kompleksleri veya moleküller arasında da olur. Aslında, geri dönüşümlü reaksiyonların çoğu, tekrar tekrar kırılan ve yenilenen belirli bağlara sahip moleküllerden kaynaklanmaktadır.
Tersinir reaksiyon örnekleri
Kobalt klorür çözeltisi
Kobalt klorür çözeltisi, CoCl 2 nedeniyle karmaşık sulu oluşumuna, pembe su lekeleri. Bu çözelti ısıtıldığında, renk maviye döner ve aşağıdaki tersine çevrilebilir reaksiyonu verir:
2+ (aq) (pembe) + 4Cl - (aq) + Q ⇌ CoCl 4 2- (aq) (mavi) + 6H 2 O (l)
Q, sağlanan ısıdır. Bu ısı kompleksi kurutur, ancak çözelti soğudukça veya su eklenirse orijinal pembe rengine geri döner.
Hidrojen iyodür
Aşağıdaki tersinir reaksiyon, kimyasal denge kavramının tanıtılmasında belki de en klasik olanıdır:
H 2 (g) + I 2 (k) ⇌ 2HI (g)
İyot katı haldeyken bile reaksiyonun bir denge kurmayı başardığına dikkat edin. Tüm türler molekülerdir: HH, II ve HI.
Hidroliz
Hidroliz, tersinir reaksiyonların çok temsil edici örnekleridir. En basitleri arasında konjuge asit veya bazdan muzdarip olana sahibiz. Amonyum iyonu hidrolizi, NH 4 + ve karbonat iyonu, CO 3 2- , aşağıdaki gibi olan:
NH 4 + (sulu) + H 2 O (I) ⇌ NH 3 (g) +, OH -
CO 3 2- (sulu) + H 2 O (I) ⇌ HCO 3 - (aq) + OH -
Bir baz ilave durumunda katkıda bulunur, OH olduğu - iyonları ortadan nedeniyle, sola hem de dengeyi kayacaktır.
Kromat dikromat çözeltisi
İlk örnektekine çok benzer şekilde, bir kromat çözeltisi renk değişimine uğrar, ancak sıcaklıktaki değişikliklerden, ancak pH'daki değişimlerden dolayı değildir. Tersinir reaksiyon şudur:
2CrO 4 2- (aq) (sarı) + 2H 3 O + (aq) ⇌ Cr 2 O 7 2- (aq) (turuncu) + 3H 2 O (l)
Bu nedenle, sarı bir CrO 4 2- çözeltisi herhangi bir asitle asitlenirse, rengi hemen turuncuya döner. Ve daha sonra alkalileştirilirse veya bol su eklenirse, denge sağa kayacak, sarı renk yeniden ortaya çıkacak ve Cr 2 O 7 2- tüketilecektir .
Amonyak
Amonyak sentezi, NH 3 , bu gaz halindeki azot şekilde ayarlanmış bir tersinir reaksiyonu, çok etkisiz bir türü, reaksiyona girer içerir:
N 2 (g) + 3H 2 (k) ⇌ 2NH 3 (g)
Esterifikasyon
Ve son olarak, organik kimyanın bir örneğinden bahsedilir: esterleştirme. Bu, bir karboksilik asitten bir esterin ve güçlü bir asit ortamında bir alkolden elde edilmesinden oluşur. Tersinir reaksiyon şudur:
RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR '+ H 2 O
Referanslar
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
- Walter J. Moore. (1963). Fiziksel kimya. Kimyasal kinetikte. Dördüncü baskı, Longmans.
- Ira N. Levine. (2009). Fizikokimyanın ilkeleri. Altıncı baskı, s. 479-540. Mc Graw Hill.
- Vikipedi. (2020 yılında). Tersinir reaksiyon. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (19 Ağustos 2019). Tersinir Reaksiyon Tanımı ve Örnekler. Kurtarıldı: thinkco.com
- Binod Shrestha. (5 Haziran 2019). Tersinir ve geri döndürülemez reaksiyonlar. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
- David Wood. (2020 yılında). Tersinir Kimyasal Reaksiyonlar: Tanım ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı