Vändbar reaktionsdefinition och exempel

En reversibel reaktion är en kemisk reaktion där reaktanterna bildar produkter som i sin tur reagerar tillsammans för att ge reaktanterna tillbaka. Vändbara reaktioner når en jämviktspunkt där koncentrationerna av reaktanterna och produkterna inte längre kommer att förändras.

En reversibel reaktion betecknas med en dubbel pil som pekar båda riktningarna i en kemisk ekvation. Till exempel skulle ett tvåreagens, två produktekvationer skrivas som

A + B ⇆ C + D

Notation

Dubbelsidig harpun eller dubbelpilar (⇆) bör användas för att indikera reversibla reaktioner, med den dubbelsidiga pilen (↔) reserverad för resonansstrukturer, men online kommer du troligtvis att stöta på pilar i ekvationer, helt enkelt för att det är lättare att koda. När du skriver på papper är rätt form att använda noten om harpun eller dubbel pil.

Exempel på en vändbar reaktion

Svaga syror och baser kan genomgå reversibla reaktioner. Till exempel reagerar kolsyra och vatten på detta sätt:

H₂CO_{3 (l)} + H₂O_(L) ⇌ HCO^-_{3 (aq)} + H₃O⁺_(Aq)

Ett annat exempel på en reversibel reaktion är:

N₂O₄ ⇆ 2 NO₂

Två kemiska reaktioner inträffar samtidigt:

N₂O₄ → 2 NO₂

2 NO₂ → N₂O₄

Vändbara reaktioner förekommer inte nödvändigtvis i samma takt i båda riktningarna, men de leder till jämviktstillstånd. Om dynamisk jämvikt inträffar bildas produkten från en reaktion i samma takt som den används för omvänd reaktion. Jämviktskonstanter beräknas eller tillhandahålls för att bestämma hur mycket reaktant och produkt som bildas.

Jämvikten för en reversibel reaktion beror på de initiala koncentrationerna av reaktanterna och produkterna och jämviktskonstanten, K.

Hur en vändbar reaktion fungerar

De flesta reaktioner som uppstått inom kemi är irreversibla reaktioner (eller reversibla, men med mycket lite produkt som omvandlas tillbaka till reaktant). Om du till exempel förbränner en träbit med förbränningsreaktionen ser du aldrig askan spontant skapa nytt trä, eller hur? Ändå är vissa reaktioner omvända. Hur fungerar detta?

Svaret har att göra med energiproduktionen från varje reaktion och den som krävs för att den ska kunna inträffa. I en reversibel reaktion kolliderar reagerande molekyler i ett slutet system med varandra och använder energin för att bryta kemiska bindningar och bilda nya produkter. Tillräckligt med energi finns i systemet för att samma process ska inträffa med produkterna. Obligationer bryts och nya bildas, vilket råkar leda till de initiala reaktanterna.