Características e exemplos irreversíveis da reação

A Reação irreversível É aquele que praticamente não atinge o estado de equilíbrio e, portanto, todos os reagentes se tornaram produtos. Dizem que ocorre em uma direção: da esquerda para a direita, pois os produtos não podem se recombar para originar os reagentes novamente.

Hoje existem várias teorias e ângulos dos quais a irreversibilidade de uma reação química pode ser explicada. A visão mais simples é levar em consideração o quão instável os reagentes, a estabilidade dos produtos são ou se forem formados gases ou sólidos que escapam ou separam do meio de reação.

As reações irreversíveis são muito comuns em um dia a dia. Se virmos mudanças em nosso ambiente para reverter seus efeitos, foi necessário recuar o tempo, certamente será esse tipo de reação química. Por exemplo, um bolo sozinho não retornará ao seu estado inicial: os ingredientes.

No entanto, os produtos de uma reação irreversível podem sofrer reações que os tornam reagentes. Este é o caso de arenques, que tratados com fortes agentes redutores podem recuperar o ferro metálico contido neles.

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Características de reações irreversíveis

A preparação de um bolo ou bolo compreende um amplo número de reações irreversíveis que se desenvolvem simultaneamente. Fonte: pxhere.

Equação química geral

Qualquer reação irreversível pode ser representada por uma equação química simples, assumindo que duas espécies reativas participem, A e B:

A + b => c + d

Reação A e B irreversivelmente para se transformar em C e D. Não há lugar para que um equilíbrio seja estabelecido. O que reagido não se regenera, e o que não, permanecerá tão excessivo por causa do próprio desempenho da reação, ou porque um dos reagentes foi consumido.

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Observe que eles não estão especificados em que estado de agregação cada reagente ou produto está localizado (sólido, gás ou líquido).

Há reações em que uma quantidade desprezível de C e D, devido à sua natureza química, recombina para se regenerar e B. Se isso ocorrer em equilíbrio, diz -se que é muito deslocado para a direita; isto é, em direção à formação de produtos.

Somente nesses casos não há segurança de afirmar que uma suposta reação é indubitavelmente irreversível. No entanto, essa situação geralmente não ocorre regularmente em reações que exibem mudanças muito notáveis.

Mudanças químicas

Não é uma regra geral ou definitiva, mas várias das reações irreversíveis geram mudanças químicas notáveis. Por exemplo, reações altamente exotérmicas são consideradas em essência irreversível, devido à quantidade de energia na forma de calor e luz que é liberada.

O mesmo raciocínio se aplica quando observamos a aparência de um gás, borbulhando o seio do líquido ou escorrendo os poros de um sólido. Se esse gás escapar do meio de reação, será impossível participar do estabelecimento de equilíbrio; isto é, não reagirá para regenerar nenhum dos reagentes.

Da mesma forma, a formação de um sólido ou precipitado implica no ato que a reação é irreversível, pois apenas sua superfície ainda terá contato com o meio de reação. E se esse sólido tiver uma estrutura muito estável, muito menos participará de um equilíbrio (exceto sua solubilidade), porque suas partículas serão confinadas.

Por outro lado, você nem sempre pode confiar em mudanças de cor. Muitas reações onde elas são realmente apreciadas e, mais cedo ou mais tarde, a mudança é revertida.

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Produtos estáveis ​​e reagentes instáveis

Uma característica mais generalizada das reações irreversíveis é que os produtos formados são muito mais estáveis ​​do que os reagentes participantes da reação. Isso explica por que C e D não "querem" recombinar para regenerar e B, porque estas últimas são espécies mais instáveis.

Essa estabilidade pode ser prevista pelo conhecimento das estruturas dos produtos, quão fortes e estáveis ​​são os novos títulos, ou mesmo, através de um mecanismo molecular que mostra as etapas consecutivas de uma reação.

Reversibilidade aparente

Existem reações irreversíveis que praticamente exigiriam tempo para retratar para que os reagentes se formassem novamente. Ou mais do que reações, eles seriam mudanças ou processos que envolvem uma série deles. Isso ocorre porque não se trata de reverter uma reação, mas muitos e instantaneamente. Por exemplo: a decomposição de frutas.

Outras reações irreversíveis pelo contrário, podem ser revertidas se seus produtos forem reagidos com outras espécies. Também existem reações que ocorrem em uma "versão inversa" através de diferentes processos ou mecanismos. O exemplo mais conhecido é o da respiração celular e a fotossíntese, diferenciando que o último aproveita a energia solar.

Exemplos

Alguns exemplos representativos de reações irreversíveis serão mencionadas abaixo.

Oxidações

Matéria quando oxida faz isso irreversivelmente, a menos que entre em contato com agentes redutores. Os metais quando oxidados aparecem em sua superfície uma camada de óxido, que é depositada com umidade e dióxido de carbono, além de sais, um processo de corrosão começa.

Óxido metálico não desmontará.

Combustões

Toda a matéria orgânica que reage com oxigênio vigorosamente sofrerá combustão e se destacará de óxidos gasosos e cinzas. Esses óxidos, em Essence Co₂, H₂OU NÃO₂ Eu sou₂, Eles nunca se recombinarão para dar origem às moléculas iniciais. Este é o caso de plásticos, hidrocarbonetos, madeira, planta e matéria animal.

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Neutralização ácida forte de base

Quando um ácido forte e a base reagem ou neutralizam, as espécies geradas não se recuperam novamente para gerá -las. Por exemplo, NaOH e HCl reagem para produzir NaCl e H₂Ou, ambas as espécies muito estáveis:

Naoh + hcl => NaCl + h₂QUALQUER

Essa reação é irreversível, não há sentido em que tenha sido verificado que parte do NaOH ou HCl regenerou. O mesmo vale para outros pares de ácidos e bases fortes.

Dissolução de metal

Metais ao se dissolver em ácidos fortes Um sal, água e gás são formados. Por exemplo, o cobre é atacado pelo ácido nítrico para dar ao cobre, água e dióxido de nitrogênio:

Cu + 4hno₃ => Cu (não₃)₂ + 2h₂O + 2no₂

A solução resultante tem uma cor azulada, e sempre por mágica reaparecerá partículas de cobre, indicando a formação de cobre metálico.

Saponificação

Finalmente, temos a reação de saponificação, que é irreversível; Embora vários de seus passos internos sejam reversíveis. Os sabonetes originários não se tornarão as gorduras das quais procederam; Nem mesmo o hidróxido de potássio, Koh, uma base tão forte, pode ser regenerada por qualquer ação de equilíbrio.

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning.
2. BBC. (2020). O que é irreversível o que é? Recuperado de: BBC.co.Reino Unido
3. Academia Khan. (2020). Reações químicas. Recuperado de: Khanacademy.org
4. Fato monstro. (2020). Ciência DK: Reações Químicas. Recuperado de: Factmonster.com
5. Ginesa Blanco. (16 de outubro de 2019). É verdade que nenhuma reação química é irreversível? O país. Recuperado de: Elpais.com