O reacție reversibilă este a reactie chimica unde reactanti formă produse ca, la rândul său, să reacționeze împreună pentru a da reactanții înapoi. Reacțiile reversibile vor ajunge într-un punct de echilibru în care concentrațiile reactanților și ale produselor nu se vor mai schimba.
O reacție reversibilă este notată de o săgeată dublă care indică ambele direcții în a ecuația chimică. De exemplu, o ecuație de doi reactivi, doi de produse ar fi scrisă ca
A + B ⇆ C + D
Notaţie
Arpozi bidirecționali sau săgeți duble (⇆) ar trebui să fie utilizați pentru a indica reacții reversibile, cu săgeata față-verso (↔) rezervat structurilor de rezonanță, dar online, cel mai probabil veți întâlni săgeți în ecuații, pur și simplu pentru că este mai ușor de făcut cod. Când scrieți pe hârtie, forma corespunzătoare este de a utiliza arpionul sau notarea săgeată dublă.
Exemplu de reacție reversibilă
Acizii și bazele slabe pot suferi reacții reversibile. De exemplu, acidul carbonic și apa reacționează astfel:
H2CO3 (l) + H2O(L) ⇌ HCO−3 (aq) + H3O+(Aq)
Un alt exemplu de reacție reversibilă este:
N2O4 ⇆ 2 NU2
Două reacții chimice apar simultan:
N2O4 → 2 NU2
2 NU2 → N2O4
Reacțiile reversibile nu apar neapărat în aceeași viteză în ambele direcții, dar duc la o condiție de echilibru. Dacă apare echilibrul dinamic, produsul unei reacții se formează la aceeași viteză cu cel utilizat pentru reacția inversă. Constanțele de echilibru sunt calculate sau furnizate pentru a ajuta la determinarea cât de mult reactant și produs este format.
Echilibrul unei reacții reversibile depinde de concentrațiile inițiale ale reactanților și produselor și a constantei de echilibru, K.
Cum funcționează o reacție reversibilă
Majoritatea reacțiilor întâlnite în chimie sunt reacții ireversibile (sau reversibile, dar cu foarte puțin produs care se transformă în reactant). De exemplu, dacă arzi o bucată de lemn folosind reacția de ardere, nu vezi niciodată că cenușa face spontan lemn nou, nu-i așa? Cu toate acestea, unele reacții se inversează. Cum funcționează asta?
Răspunsul are legătură cu puterea de energie a fiecărei reacții și cu cea necesară pentru ca aceasta să apară. Într-o reacție reversibilă, moleculele care reacționează într-un sistem închis se ciocnesc între ele și folosesc energia pentru a rupe legăturile chimice și a forma produse noi. Energie suficientă este prezentă în sistem pentru ca același proces să aibă loc cu produsele. Legăturile sunt rupte și se formează altele noi, care rezultă în reactanții inițiali.
Fapt amuzant
La un moment dat, oamenii de știință au crezut că toate reacțiile chimice sunt reacții ireversibile. În 1803, Berthollet a propus ideea unei reacții reversibile după ce a observat formarea cristalelor de carbonat de sodiu la marginea unui lac de sare din Egipt. Berthollet credea că excesul de sare din lac a împins formarea carbonatului de sodiu, care ar putea apoi să reacționeze din nou pentru a forma clorura de sodiu și carbonatul de calciu:
2NaCl + CaCO3 ⇆ Na2CO3 + CaCl2
Waage și Guldberg au cuantificat observația lui Berthollet cu legea acțiunii în masă pe care au propus-o în 1864.