Директни и обратни реакции в химията

Химичната реакция е превръщането на изходно вещество (реагент) в друго, къде.. Ядрата на атомите остават непроменени, но се извършва процес на преразпределение на електроните и ядрата. При такава реакция не само не се променя броят на атомните ядра, но и изотопният състав на химичните елементи.

Характеристики на химичните реакции

Реакциите протичат или чрез смесване или физически контакт на реагиращите вещества, или сами по себе си, или чрез повишаване на температурата, или чрез използване на катализатори, или чрез излагане на светлина и т.н.

Химичните процеси, които протичат в материята, са много различни от физичните процеси и ядрените трансформации. Физичният процес включва запазване на състава, но формата или агрегатното състояние могат да се променят. От друга страна, резултатът от химичната реакция е ново вещество, което има специални свойства, които се различават значително от тези на реагиращите вещества. Струва си обаче да се отбележи, че при химичните процеси никога не се получават атоми на нови елементи: причината за това е, че всички трансформации се извършват само в електронната обвивка и не включват ядрото. Ядрените реакции променят атомите на ядрата на всички елементи, които участват в процеса, като водят до образуването на нови атоми.

Приложения на химичните реакции

Химичните реакции помагат за получаването на почти всяко вещество, което може да се среща в ограничени количества в природата или да не се среща изобщо. Химичните процеси могат да се използват за синтез на нови, непознати вещества, които могат да бъдат полезни за хората в живота им.

Но неразумната и безотговорна химическа намеса в околната среда и всички природни процеси може значително да наруши установените природни цикли, което извежда на преден план екологичния въпрос и повдига въпроса за рационалното използване на природните ресурси и опазването на Околна среда.

Класификация на химичните реакции

Съществуват много различни групи химични реакции: според наличието на интерфейси, промяната в степента на окисление, топлинния ефект, вида на превръщането на реагентите, посоката на реакцията, участието на катализатор и критерия за спонтанност.

В тази статия ще разгледаме само насочената група.

Химични реакции според тяхната посока

Различават се два вида химични реакции - Необратими и обратими. Необратимите химични реакции са тези, които протичат само в една посока и водят до превръщане на реагентите в продукти на реакцията. Те включват горене и реакции, придружени от образуване на газ или Обратимите реакции са тези, които протичат в противоположни посоки една на друга "до края".

Обратимите реакции са химични реакции, които протичат непосредствено в две противоположни една на друга посоки. В уравненията, изобразяващи протичането на обратима реакция, знакът за равенство се заменя със стрелки, сочещи в различни посоки. Този тип се подразделя на директни и обратни реакции. Тъй като изходните вещества в обратимата реакция се консумират и образуват едновременно, те не се превръщат напълно в продукта на реакцията, поради което се казва, че обратимите реакции протичат "не докрай". Резултатът от обратима реакция е смес, състояща се от реактиви и продукти на взаимодействие.

Обратимите (както преки, така и обратни) взаимодействия на реагентите могат да бъдат повлияни от налягането, концентрацията на реагентите, температурата.

Скорости на реакцията напред и назад

На първо място е добре да се дефинират понятията. скоростта на химична реакция е количеството вещество, което реагира или се произвежда по време на реакцията за единица време в единица обем.

Зависи ли скоростта на обратната реакция от някакви фактори и може ли да бъде променена по някакъв начин??

може да. Съществуват пет основни фактора, които могат да променят скоростта на директните и обратните реакции:

• концентрация на веществото,
• площ на повърхността на реагиращите вещества,
• налягане,
• наличие или отсъствие на катализатор,
• температура.

Съгласно определението получаваме формулата: ν=ΔC/Δt, където ν е скоростта на реакцията, ΔC е промяната в концентрацията, Δt е времето на реакцията. Ако приемем, че времето на реакцията е константа, тогава ще получим, че изменението на скоростта на реакцията е право пропорционално на изменението на концентрацията на реактива. Така стигаме до заключението, че промяната в скоростта на реакцията също така пряко пропорционална на площта на повърхността на реагентите поради увеличаване на броя на частиците на реагентите и тяхното взаимодействие. По същия начин промяната на температурата. В зависимост от увеличаването или намаляването му сблъсъкът на частиците на веществото се увеличава или намалява, в резултат на което се променя скоростта на директните и обратните реакции.

Какъв е ефектът от промяната на налягането върху реагентите? Промените в налягането влияят само върху скоростта на реакцията в газовата среда. В резултат на това скоростта се увеличава пропорционално на промяната в налягането.

Влияние на катализатора върху протичането на реакциите, включително върху директните и обратните реакции, скрито в определението за катализатор, основната функция от които е именно увеличаването на скоростта на взаимодействие на реагентите.