Шта је реверзибилна реакција?

Реверзибилна реакција је: хемијска реакција где реактанти форма производи који заузврат реагирају заједно како би вратили реактанте. Реверзибилне реакције ће достићи тачку равнотеже у којој се концентрације реактаната и производа више неће мењати.

Реверзибилна реакција је означена двоструком стрелицом која показује оба смера у хемијска једначина. На пример, једначина два производа, две једначине производа би се написала као

А + Б ⇆ Ц + Д

За означавање реверзибилних реакција треба користити двосмерне харпоне или двоструке стрелице (⇆) (↔) резервисано за резонантне структуре, али на мрежи ћете највероватније наићи на стрелице у једначинама, једноставно зато што је то лакше код. Када пишете на папиру, правилан облик је употреба нота харпуна или двоструке стрелице.

Слабе киселине и базе могу проћи реверзибилне реакције. На пример, угљенска киселина и вода реагују на овај начин:

Х₂ЦО_{3 (л)} + Х₂О_(л) ⇌ ХЦО⁻_{3 (ак)} + Х₃О⁺_(ак)

Други пример реверзибилне реакције је:

Н₂О₄ НО 2 НЕ₂

Две хемијске реакције се одвијају истовремено:

Н₂О₄ → 2 НЕ₂

2 НЕ₂ → Н₂О₄

Реверзибилне реакције се не морају нужно одвијати истом брзином у оба смера, али доводе до стања равнотеже. Ако се догоди динамичка равнотежа, продукт једне реакције формира се истом брзином као и за повратну реакцију. Константе равнотеже се израчунавају или дају како би се утврдило колико реактанта и производа настаје.

Равнотежа реверзибилне реакције зависи од почетних концентрација реактаната и продуката и константе равнотеже, К.

Већина реакција које се сусрећу у хемији су неповратне (или реверзибилне, али с врло мало производа који се претварају у реактант). На пример, ако сагоревате комад дрвета реакцијом изгарања, никад не видите да пепео спонтано прави ново дрво, зар не? Ипак, неке реакције су обрнуте. Како ово ради?

Одговор се односи на добијање енергије сваке реакције и на потребну енергију. У реверзибилној реакцији, реактивни молекули у затвореном систему сударају се једни са другима и користе енергију за прекид хемијских веза и формирање нових производа. У систему је довољно енергије да би се исти производи догодили са производима. Везе се прекидају и формирају се нове, које имају за последицу почетне реактанте.

У једном тренутку, научници су веровали да су све хемијске реакције неповратне. 1803. Бертхоллет је предложио идеју о реверзибилној реакцији након што је посматрао формирање кристала натријум-карбоната на рубу сланог језера у Египту. Бертхоллет је вјеровао да вишак соли у језеру потискује стварање натријум-карбоната, који би затим могао поново реагирати, формирајући натријум-хлорид и калцијум-карбонат:

2НаЦл + ЦаЦО₃ ⇆ На₂ЦО₃ + ЦаЦл₂

Вааге и Гулдберг квантифицирали су Бертхоллетово запажање законом масовне акције који су предложили 1864. године.