NEPOVRATNA REAKCIJA: ZNAČILNOSTI IN PRIMERI - KEMIJA - 2026

Nepovraten reakcija je tista, ki praktično ne doseže ravnovesje in da zato vse reagente so spremenili v izdelke. Kaže se, da se pojavlja v samo eni smeri: od leve proti desni, saj se produkti ne morejo ponovno sestaviti za ponovno nastajanje reaktantov.

Danes obstaja več teorij in zornih kotov, iz katerih je mogoče razložiti nepovratnost kemijske reakcije. Najpreprostejši pogled je upoštevanje, kako so reaktivni reakti nestabilni, stabilnost produktov ali če nastajajo plini ali trdne snovi, ki uhajajo ali se ločijo od reakcijskega medija.

Nepovratne reakcije so zelo pogoste vsakodnevno. Če v našem okolju opazimo spremembe, v katerih je treba spremeniti njihove učinke, je treba iti nazaj v preteklost, potem bodo to takšne kemijske reakcije zagotovo. Na primer, torta sama po sebi se ne bo vrnila v prvotno stanje: sestavine.

Vendar se lahko proizvodi nepovratne reakcije podvržejo reakcijam, zaradi katerih so reaktivni. To je primer rje, ki lahko ob obdelavi z močnimi reducirnimi sredstvi predela kovinsko železo, ki ga vsebuje.

Značilnosti nepovratnih reakcij

Priprava pogače ali pogače obsega veliko nepovratnih reakcij, ki potekajo hkrati. Vir: Pxhere.

Splošna kemijska enačba

Vsako nepovratno reakcijo lahko predstavimo s preprosto kemijsko enačbo, ob predpostavki, da sodelujeta dve reaktivni vrsti, A in B:

A + B => C + D

A in B nepovratno reagirata, da postaneta C in D. Ni ravno prostora za vzpostavitev ravnovesja. Tisto, kar reagira, se ne regenerira in kaj ne, bo ostalo kot presežek zaradi same reakcije ali zaradi tega, ker je bil porabljen eden od reaktantov.

Upoštevajte, da stanje agregacije v vsakem reaktantu ali izdelku (trdno, plinsko ali tekoče) ni določeno.

Obstajajo reakcije, pri katerih se zanemarljiva količina C in D zaradi svoje kemijske narave rekombinira za obnavljanje A in B. Če se to zgodi ravnotežje, rečemo, da je zelo daleč desno; torej v smeri oblikovanja izdelkov.

Samo v teh primerih ni gotovosti, ki bi lahko trdila, da je domnevna reakcija nedvomno nepopravljiva. Vendar se takšne situacije običajno ne dogajajo redno v reakcijah, ki kažejo preveč izrazite spremembe.

Kemične spremembe

Ne gre za splošno niti dokončno pravilo, vendar številne nenadomestljive reakcije povzročajo izjemne kemične spremembe. Na primer, močno eksotermične reakcije se štejejo v bistvu za nepovratne, zaradi količine energije v obliki toplote in svetlobe, ki se sprosti.

Isti sklep velja za opazovanje pojava plina, ki mehurči v tekočini ali izhaja iz pore trdne snovi. Če ta plin uhaja iz reakcijskega medija, bo nemogoče sodelovati pri vzpostavljanju ravnotežja; to pomeni, da ne bo reagiral na regeneracijo katerega koli reagenta.

Prav tako tvorba trdne snovi ali oborine takoj pomeni, da je reakcija nepovratna, saj bo le reakcija še vedno imela stik z reakcijskim medijem. In če ima ta trdna struktura zelo stabilno strukturo, bo veliko manj sodelovalo v ravnovesju (razen njene topnosti), saj bodo njegovi delci omejeni.

Po drugi strani se ne morete vedno zanesti na barvne spremembe. Številne reakcije, kjer se to vidi, so dejansko povratne in prej ali slej se sprememba obrne.

Stabilni proizvodi in nestabilni reaktanti

Splošnejša značilnost nepovratnih reakcij je, da so tvorjeni produkti veliko bolj stabilni od reaktantov, ki sodelujejo v reakciji. To pojasnjuje, zakaj C in D ne želita več rekombinirati, da bi se obnovili A in B, saj sta slednji bolj nestabilni vrsti.

Omenjeno stabilnost je mogoče predvideti s poznavanjem struktur izdelkov, kako močne in stabilne so nove vezi ali celo z molekularnim mehanizmom, ki prikazuje zaporedne korake reakcije.

Navidezna reverzibilnost

Obstajajo nepovratne reakcije, ki bi praktično terjale čas, da se reaktanti ponovno obrnejo. Ali bolj kot reakcije, to bi bile spremembe ali procesi, ki vključujejo vrsto njih. To pa zato, ker ne gre za to, da bi odvrnili eno reakcijo, temveč veliko in to takoj. Na primer: razpad plodov.

Po drugi strani se lahko druge nepovratne reakcije razveljavijo, če njihovi proizvodi reagirajo z drugimi vrstami. Prav tako obstajajo reakcije, ki se pojavljajo v "obratni različici" skozi različne procese ali mehanizme. Najbolj znan primer je celično dihanje in fotosinteza, razlika je v tem, da slednja izkorišča sončno energijo.

Primeri

Spodaj bo omenjenih nekaj reprezentativnih primerov nepovratnih reakcij.

Oksidacije

Pomembno je, če oksidira, nepovratno, razen če pride v stik z reducenti. Ko kovine oksidirajo, se na njihovi površini pojavi plast oksida, ki ob odlaganju vlage in ogljikovega dioksida poleg soli začne korozijski postopek.

Kovinski oksid se ne bo razpadel od nikoder, da bi kovina ponovno nastala in pustila kisikov plin.

Izgorevanje

Vse organske snovi, ki burno reagirajo s kisikom, bodo izgorele, iz njega pa se bodo sproščali plinoviti oksidi in pepel. Ti oksidi, v bistvu CO ₂ , H ₂ O, NO _2, in SO ₂ , se ne spojijo, da se tvori začetna molekule. To je primer plastike, ogljikovodikov, lesa, rastlinskih in živalskih snovi.

Močna nevtralizacija kisle baze

Ko močne kisline in baze reagirajo ali jih nevtralizirajo, nastale vrste ne znova kombinirajo, da bi jih ustvarile. Na primer, NaOH in HCl reagirajo, da dobimo NaCl in H ₂ O, tako zelo stabilni vrst:

NaOH + HCI => NaCI + H ₂ O

Ta reakcija je nepovratna, ni točke, kjer bi bilo preverjeno, da je bil del NaOH ali HCl regeneriran. Enako velja za druge pare močnih kislin in baz.

Raztapljanje kovin

Ko se kovine raztopijo v močnih kislinah, tvorijo sol, vodo in plin. Na primer, baker napada dušikova kislina, da dobi bakreni nitrat, vodo in dušikov dioksid:

Cu + 4HNO ₃ => Cu (NO ₃ ) ₂ + 2H ₂ O + 2NO ₂

Nastala raztopina je modrikaste barve in bakreni delci se nikoli ne bodo čarobno pojavili, kar kaže na nastanek kovinskega bakra.

Saponifikacija

Končno imamo saponifikacijsko reakcijo, ki je nepovratna; čeprav je več njegovih notranjih korakov reverzibilno. Mila, ki izvirajo, se ne bodo spremenila nazaj v maščobe, iz katerih so nastale; niti kalijevega hidroksida, KOH, tako močne baze, ni mogoče obnoviti s kakršnim koli ravnovesnim delovanjem.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. BBC. (2020). Kaj so nepovratne spremembe? Pridobljeno: bbc.co.uk
3. Akademija Khan. (2020). Kemijske reakcije. Pridobljeno: khanacademy.org
4. Dejstvo pošasti. (2020). DK Science: Kemične reakcije. Pridobljeno: factmonster.com
5. Ginesa Blanco. (16. oktober 2019). Ali je res, da nobena kemijska reakcija ni nepopravljiva? Država. Pridobljeno: elpais.com