منو
 کاربر Online
558 کاربر online

واکنش برگشت پذیر

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی فیزیک
(cached)

نگاه کلی

در دنیای پیرامون ما ، هر روز هزاران فرایند شیمیایی اتفاق می‌افتد که برخی از آنها برگشت پذیرند و برخی هم واکنشی یک‌طرفه و بدون برگشت می‌باشند. در هوای سرد ، آب ، یخ می‌بندد. اما با گرم شدن آن ، یخ ذوب شده و دوباره به آب تبدیل می‌شود. فرآیندی که هر زمستان و بهار تکرار می‌شود و ادامه حیات را بر روی زمین ممکن می‌سازد. یخ بستن آب و ذوب یخ ، تبخیر آب و بارش باران همه جزو فرایندهای برگشت پذیری هستند که در طبیعت رخ می‌دهند.

اما فرایندهایی هم هستند که غیر قابل برگشت می‌باشند. به عنوان مثال ، فرآیند رسیدن میوه‌ها یا پختن غذا. این فرایندها را نمی‌توان در جهت وارونه انجام داد. یعنی میوه رسیده را نمی‌توان دوباره به میوه کال تبدیل کرد. در شیمی ، با هزاران واکنش برگشت پذیر سروکار داریم که با اعمال تغییراتی در فشار ، غلظت و دما ، می‌توانیم واکنش را بطور مستقیم یا در جهت عکس پیش ببریم.

تصویر

توضیح یک واکنش برگشت پذیر

اگر دو واکنش دهنده A و B باهم مخلوط شوند، یک واکنش شیمیایی می‌تواند روی دهد و محصولات C و D را تولید کند.


A + B → C + D

جهت فلش نشان می‌دهد که واکنش در جهت چپ پیش می‌رود. در بسیاری از واکنشهای شیمیایی ، واکنش عکس یعنی واکنش C با D برای تشکیل A و B نیز ممکن است. این موضوع را می‌توان با نوشتن واکنش همراه با دو پیکان در جهت مخالف یکدیگر یا با یک علامت مساوی به جای فلش نشان داد.


A + B = C + D

یا:


A + B ↔ C + D

در بکار بردن پیکانهای دوگانه ، طول یا اندازه فلش گاهی برای نشان دادن جهت غالبی بکار می‌رود که واکنش در آن جهت پیش می‌رود.

فرایند برگشت پذیری یک واکنش

وقتی دو واکنش دهنده A و B در شرایط مناسب باهم واکنش می‌دهند، ابتدا سرعت واکنش بالا می‌باشد. یعنی A و B بسرعت مصرف می‌شوند. با گذشت زمان مقادیر A و B موجود برای واکنش کاهش می‌یابد و بطور همزمان سرعت واکنش شیمیایی رفت کاهش می‌یابد. از آنجا که غلظت محصولات واکنش با گذشت زمان افزایش می‌یابد، سرانجام سرعت واکنش رفت و برگشت برابر می‌شود. در این لحظه به نظر می‌رسد که واکنش متوقف شده است، زیرا هیچ تغییری در غلظت واکنش دهنده‌ها مشاهده نمی‌شود.

وقتی واکنش بظاهر متوقف می‌شود، سیستم به تعادل رسیده است. در یک دمای معین ، هر واکنش شیمیایی برگشت پذیر را می‌توان توسط یک ثابت تعادل مشخص کرد. به عنوان مثال در واکنش :


a A + b B → c C + d D

ثابت تعادل را می‌توان به شکل زیر نشان داد:


a = FC kaq = acC adD/aaA abB

که در آن معادله keq = ثابت تعادل ، a : فعالیت گونه‌های شرکت کننده در واکنش و d و c و b و a : ضرایب موجود در واکنش شیمیایی موازنه شده و F : ضریب فعالیت و C : غلظت می‌باشد. در محلولهای رقیق 1 ≈ F است، در نتیجه ، فعالیت برابر با غلظت می‌شود و معادله به صورت زیر در می‌آید. حروف داخل کروشه نمایانگر غلظت تعادلی مولی می‌باشد.


kaq = Cc Dd/AaBb

عوامل موثر در برگشت پذیری یک واکنش

فشار

اگر یک یا چند جز شرکت کننده در واکنش شیمیایی ، گاز باشند، تغییرات فشار می‌تواند تاثیری اساسی در تعادل شیمیایی واکنش داشته باشد. به عنوان مثال در واکنش:


ABaq ↔ A(g)+BL

کاهش فشار ، باعث جابجایی واکنش به طرف راست می‌شود. تغییر فشار عموما بر واکنشهای شیمیایی که گازها در آن شرکت ندارند، ناچیز است. زیرا جامدات و مایعات برخلاف گازها ، زیاد تراکم‌پذیر نیستند.

تغییرات دما

اگر طی واکنش ، گرما جذب یا نشر شود تغییرات دما در آن صورت می‌تواند بر آن اثر کند. در واکنشهای گرماده افزایش دما موجب جابجایی تعادل به سمت چپ یعنی ایجاد مواد واکنش دهنده می‌شود.

تصویر

تغییر غلظت

تغییر غلظت واکنش دهنده‌ها یا محصولات هم روی جابجایی تعادل واکنش تاثیر دارد. افزایش غلظت یکی از واکنش دهنده‌ها باعث جابجایی واکنش به طرف تولید محصولات می‌شود. و برعکس.

واکنشهای برگشت پذیر

واکنشهای برگشت پذیر را تحت عنوان تعادلهای شیمیایی بررسی می‌کنند که شامل فرایندهایی مانند ، تفکیک اسیدها و بازها ، تشکیل یا تفکیک یک گونه شیمیایی ، تفکیک آب و … می‌باشد.

از لحاظ ترمودینامیکی واکنشی برگشت پذیر است که S=0∆ باشد که S∆ نشان دهنده تغییر آنتروپی سیستم می‌باشد.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 51859


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..