ما هو رد الفعل العكسي؟

رد الفعل العكسي هو تفاعل كيميائي أين ال المتفاعلات شكل منتجات التي بدورها تتفاعل معًا لإعادة المواد المتفاعلة. ستصل التفاعلات العكسية إلى نقطة التوازن حيث لن تتغير تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات.

يشار إلى رد فعل عكسي بسهم مزدوج يشير كلا الاتجاهين في أ معادلة كيميائية. على سبيل المثال ، سيتم كتابة معادلة كاشفين واثنين من المنتجات على النحو التالي

أ + ب + ج + د

يجب استخدام الحراب ذو الاتجاهين أو الأسهم المزدوجة (⇆) للإشارة إلى تفاعلات عكسية ، مع السهم ذو الوجهين (↔) محفوظة لهياكل الرنين ، ولكن على الإنترنت ستواجه على الأرجح سهامًا في المعادلات ، ببساطة لأنه أسهل الشفرة. عندما تكتب على الورق ، فإن الشكل المناسب هو استخدام هاربون أو تدوين السهم المزدوج.

قد تخضع الأحماض والقواعد الضعيفة لردود فعل عكسية. على سبيل المثال ، يتفاعل حمض الكربونيك والماء بهذه الطريقة:

ح₂CO_{3 (ل)} + ح₂يا_(ل) ⇌ HCO⁻_{3 (ع)} + ح₃يا⁺_(ع)

مثال آخر على رد الفعل العكسي هو:

ن₂يا₄ NO 2 لا₂

يحدث تفاعلان كيميائيان في وقت واحد:

ن₂يا₄ → 2 لا₂

2 رقم₂ → N₂يا₄

لا تحدث التفاعلات العكسية بالضرورة بنفس المعدل في كلا الاتجاهين ، ولكنها تؤدي إلى حالة توازن. في حالة حدوث توازن ديناميكي ، يتشكل ناتج تفاعل واحد بنفس المعدل المستخدم في التفاعل العكسي. يتم حساب ثوابت التوازن أو توفيرها للمساعدة في تحديد مقدار المادة المتفاعلة والمنتج.

يعتمد توازن التفاعل العكسي على التركيزات الأولية للمفاعلات والمنتجات وثابت التوازن K.

معظم التفاعلات التي تمت مواجهتها في الكيمياء هي تفاعلات لا رجعة فيها (أو قابلة للعكس ، ولكن مع القليل جدًا من المنتج الذي يتحول مرة أخرى إلى متفاعل). على سبيل المثال ، إذا قمت بحرق قطعة من الخشب باستخدام رد فعل الاحتراق ، فلن ترى الرماد يصنع خشبًا جديدًا بشكل عفوي ، أليس كذلك؟ ومع ذلك ، فإن بعض ردود الفعل تنعكس. كيف يعمل هذا؟

الجواب يتعلق بمخرجات الطاقة لكل تفاعل وهذا مطلوب لحدوثه. في تفاعل عكسي ، تتصادم الجزيئات المتفاعلة في نظام مغلق مع بعضها البعض وتستخدم الطاقة لكسر الروابط الكيميائية وتشكيل منتجات جديدة. توجد طاقة كافية في النظام لنفس العملية التي تحدث مع المنتجات. يتم كسر الروابط وتشكيل روابط جديدة ، والتي ينتج عنها المتفاعلات الأولية.

في وقت من الأوقات ، اعتقد العلماء أن جميع التفاعلات الكيميائية كانت تفاعلات لا رجعة فيها. في عام 1803 ، اقترح Berthollet فكرة التفاعل العكسي بعد ملاحظة تكوين بلورات كربونات الصوديوم على حافة بحيرة مالحة في مصر. يعتقد برتولت أن الملح الزائد في البحيرة دفع إلى تكوين كربونات الصوديوم ، والتي يمكن أن تتفاعل بعد ذلك مرة أخرى لتشكيل كلوريد الصوديوم وكربونات الكالسيوم:

2NaCl + CaCO₃ ⇆ نا₂CO₃ + CaCl₂

قام Waage و Guldberg بقياس ملاحظة Berthollet بقانون العمل الجماعي الذي اقترحوه في عام 1864.