Caratteristiche ed esempi di reazione irreversibili

UN Reazione irreversibile È uno che praticamente non raggiunge lo stato di equilibrio e, quindi, tutti i reagenti sono diventati prodotti. Si dice che si verifichi in una direzione: da sinistra a destra, poiché i prodotti non possono ricomb per originare di nuovo i reagenti.

Oggi ci sono diverse teorie e angoli da cui può essere spiegata l'irreversibilità di una reazione chimica. La visione più semplice è prendere in considerazione quanto sono instabili i reagenti, la stabilità dei prodotti o se si formano gas o solidi che sfuggono o separati dal mezzo di reazione.

Le reazioni irreversibili sono molto comuni su una base di giorno. Se vediamo cambiamenti nel nostro ambiente in cui invertire i suoi effetti era necessario ritirare il tempo, allora sarà sicuramente questo tipo di reazioni chimiche. Ad esempio, una torta da sola non tornerà al suo stato iniziale: gli ingredienti.

Tuttavia, i prodotti di una reazione irreversibile possono subire reazioni che li rendono reagenti. Questo è il caso degli herrbles, che trattati con forti agenti riducenti possono recuperare il ferro metallico contenuto in essi.

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Caratteristiche delle reazioni irreversibili

La preparazione di una torta o una torta comprende un ampio numero di reazioni irreversibili che si sviluppano contemporaneamente. Fonte: pxhere.

Equazione chimica generale

Qualsiasi reazione irreversibile può essere rappresentata da una semplice equazione chimica, supponendo che partecipino due specie reattive, A e B:

A + b => c + d

Reazione A e B irreversibilmente per trasformarsi in C e D. Non c'è posto per stabilire un equilibrio. Ciò che ha reagito non si rigenera, e cosa no, rimarrà come eccesso a causa delle prestazioni di reazione stessa o perché uno dei reagenti è stato consumato.

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Si noti che non sono specificati in quale stato di aggregazione si trova ogni reagente o prodotto (solido, gas o liquido).

Ci sono reazioni in cui una quantità spregevole di C e D, a causa della loro natura chimica, si ricombina per rigenerare e B. Se ciò si verifica in equilibrio, si dice che sia molto sfollato a destra; cioè, verso la formazione di prodotti.

Solo in questi casi non vi è alcuna sicurezza di affermare che una presunta reazione è senza dubbio irreversibile. Tuttavia, tale situazione di solito non si verifica regolarmente nelle reazioni che mostrano cambiamenti troppo notevoli.

Cambiamenti chimici

Non è una regola generale o definitiva, ma molte delle reazioni irreversibili generano notevoli cambiamenti chimici. Ad esempio, le reazioni altamente esotermiche sono considerate in essenza irreversibile, a causa della quantità di energia sotto forma di calore e luce che viene rilasciato.

Lo stesso ragionamento si applica quando osserviamo l'aspetto di un gas, o gorgoglia il seno del liquido o trasuda i pori di un solido. Se questo gas fuoriesce dal mezzo di reazione, sarà impossibile partecipare alla creazione di equilibrio; cioè, non reagirà per rigenerare nessuno dei reagenti.

Allo stesso modo, la formazione di un solido o precipitato implica nell'atto che la reazione è irreversibile, poiché solo la sua superficie avrà ancora contatto con il mezzo di reazione. E se questo solido ha una struttura molto stabile, molto meno parteciperà a un equilibrio (diverso dalla sua solubilità), perché le sue particelle saranno limitate.

D'altra parte, non puoi sempre fidarti dei cambiamenti di colore. Molte reazioni in cui sono effettivamente apprezzate e prima o poi il cambiamento è invertito.

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Prodotti stabili e reagenti instabili

Una caratteristica più generalizzata delle reazioni irreversibili è che i prodotti formati sono molto più stabili rispetto ai reagenti partecipanti alla reazione. Questo spiega perché C e D non vogliono più "ricombinare per rigenerare e B, perché questi ultimi sono specie più instabili.

Questa stabilità può essere prevista conoscendo le strutture dei prodotti, quanto sono forti e stabili i nuovi legami, o addirittura, attraverso un meccanismo molecolare che mostra i passaggi consecutivi di una reazione.

Apparente reversibilità

Ci sono reazioni irreversibili che richiederebbero praticamente il tempo di ritrattare in modo che i reagenti si formarono di nuovo. O più delle reazioni, sarebbero cambiamenti o processi che ne coinvolgono una serie. Questo perché non si tratta di invertire una reazione, ma molte e istantaneamente. Ad esempio: la decomposizione dei frutti.

Altre reazioni irreversibili al contrario, possono essere invertite se i loro prodotti vengono reagiti con altre specie. Ci sono anche reazioni che si verificano in una "versione inversa" attraverso diversi processi o meccanismi. L'esempio più noto è quello della respirazione cellulare e della fotosintesi, differenziando che l'ultimo sfrutta l'energia solare.

Esempi

Di seguito saranno menzionati alcuni esempi rappresentativi di reazioni irreversibili.

Ossidazioni

Importa quando ossidare lo fa irreversibilmente a meno che non venga in contatto con gli agenti riducenti. Metalli quando ossidati appare sulla sua superficie uno strato di ossido, che viene depositato con umidità e anidride carbonica, oltre ai sali, inizia un processo di corrosione.

L'ossido metallico non si disintenderà.

Combustioni

Tutta la materia organica che reagisce con l'ossigeno vigorosamente subirà la combustione e si staccerà dagli ossidi gassosi e ceneri. Questi ossidi, in Essence co₂, H₂O NO₂ E così₂, Non si ricombineranno mai per dare origine alle molecole iniziali. Questo è il caso di materie plastiche, idrocarburi, legno, pianta e materia animale.

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Neutralizzazione acida forte

Quando un forte acido e base reagiscono o neutralizzano, le specie generate non si riprendono per generarle. Ad esempio, NaOH e HCl reagiscono per produrre NaCl e H₂Oppure, entrambe le specie molto stabili:

NaOH + HCl => NaCl + H₂O

Questa reazione è irreversibile, non ha senso dove sia stata verificata che parte del NAOH o HCL si è rigenerata. Lo stesso vale per altre coppie di acidi e basi forti.

Dissoluzione del metallo

I metalli quando si dissolvono in acidi forti si formano sale, acqua e gas. Ad esempio, il rame viene attaccato dall'acido nitrico per dare biossido di rame, acqua e azoto:

Cu + 4hno₃ => Cu (no₃)₂ + 2h₂O + 2no₂

La soluzione risultante ha un colore bluastro e sempre per magia riapparirà particelle di rame, indicando la formazione di rame metallico.

Saponificazione

Infine, abbiamo la reazione di saponificazione, che è irreversibile; Sebbene molti dei suoi passaggi interni siano reversibili. I saponi originati non diventeranno i grassi da cui procedevano; Neanche l'idrossido di potassio, KOH, una base così forte, può essere rigenerato da qualsiasi azione di equilibrio.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
2. BBC. (2020). Cosa è irreversibile cosa? Estratto da: BBC.co.UK
3. Khan Academy. (2020). Reazioni chimiche. Recuperato da: Khanacademy.org
4. Mostro di fatto. (2020). DK Science: Reazioni chimiche. Recuperato da: factmonster.com
5. Ginesa Blanco. (16 ottobre 2019). È vero che nessuna reazione chimica è irreversibile? Paese. Recuperato da: Elpais.com