Обратимая реакция
Обратимая реакция — химическая реакция, которая при одних и тех же условиях может одновременно протекать в прямом и обратном направлениях. В результате в системе устанавливается химическое равновесие.
В записи обратимой реакции вместо обычной стрелки используют две противоположно направленные стрелки. Прямой реакции соответствуют превращения исходных веществ в продукты, а обратной — превращения продуктов в исходные вещества. Обратимые реакции относятся к одной из групп, рассматриваемых в классификации химических реакций.
В начале процесса обычно преобладает прямая реакция, потому что концентрации исходных веществ выше. По мере накопления продуктов возрастает скорость обратной реакции. Через некоторое время скорости прямой и обратной реакций становятся равными, и устанавливается динамическое равновесие. Реакции при этом не прекращаются: оба направления продолжаются одновременно.
Синтез аммиака обратим: \(\\mathrm{N_2+3H_2 \\rightleftharpoons 2NH_3}\). Азот и водород образуют аммиак, а аммиак одновременно разлагается на азот и водород. При постоянных условиях состав смеси становится постоянным, хотя обе реакции продолжаются.
Обратимая реакция — это не то же самое, что обратный процесс в бытовом смысле. Равенство скоростей прямой и обратной реакций означает установление равновесия, а не полную остановку реакции. Кроме того, обратимость не означает, что исходные вещества и продукты присутствуют в равных количествах.
Что происходит при установлении химического равновесия в обратимой реакции?
На обратимость реакции влияют условия: температура, давление и концентрации веществ. Изменение условий может привести к смещению равновесия; это изучается с помощью принципа Ле Шателье. Скорость достижения равновесия может изменять катализ, но катализатор не изменяет положение равновесия.
Главное
- Обратимая реакция протекает одновременно в прямом и обратном направлениях.
- В состоянии равновесия скорости прямой и обратной реакций равны, но сами реакции не прекращаются.
- Обратимость обозначают двойной стрелкой: \(\\rightleftharpoons\).