ปฏิกิริยาตอบกลับไม่ได้: ลักษณะและตัวอย่าง - เคมี - 2026

ปฏิกิริยากลับไม่ได้เป็นสิ่งหนึ่งที่แทบไม่ถึงความสมดุลและว่าดังนั้นสารตั้งต้นทุกคนได้รับการเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ กล่าวกันว่าเกิดขึ้นในทิศทางเดียวคือจากซ้ายไปขวาเนื่องจากผลิตภัณฑ์ไม่สามารถรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างสารตั้งต้นใหม่ได้

ปัจจุบันมีทฤษฎีและมุมต่างๆมากมายที่สามารถอธิบายปฏิกิริยาเคมีที่กลับไม่ได้ มุมมองที่ง่ายที่สุดคือการพิจารณาว่าสารตั้งต้นมีความไม่เสถียรเพียงใดความเสถียรของผลิตภัณฑ์หรือหากเกิดก๊าซหรือของแข็งที่หลบหนีหรือแยกตัวออกจากตัวกลางของปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาตอบกลับไม่ได้เป็นเรื่องปกติมากในแต่ละวัน หากเราเห็นการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมของเราที่จะย้อนผลของมันจำเป็นต้องย้อนเวลากลับไปแน่นอนว่ามันจะต้องเป็นปฏิกิริยาเคมีประเภทนี้ ตัวอย่างเช่นเค้กจะไม่กลับสู่สถานะเริ่มต้นนั่นคือส่วนผสม

อย่างไรก็ตามผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาที่กลับไม่ได้อาจเกิดปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาได้ นี่คือกรณีของสนิมซึ่งเมื่อได้รับการรักษาด้วยสารรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งเราสามารถนำเหล็กโลหะที่มีอยู่กลับคืนมาได้

ลักษณะของปฏิกิริยาที่กลับไม่ได้

การเตรียมเค้กหรือทาร์ตประกอบด้วยปฏิกิริยาที่ย้อนกลับไม่ได้จำนวนมากซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกัน ที่มา: pxhere.

สมการเคมีทั่วไป

ปฏิกิริยาที่ย้อนกลับไม่ได้ใด ๆ สามารถแสดงได้ด้วยสมการทางเคมีอย่างง่ายโดยสมมติว่ามีปฏิกิริยาสองชนิดคือ A และ B เข้าร่วม:

A + B => C + D

A และ B ทำปฏิกิริยากลับไม่ได้ให้กลายเป็น C และ D ไม่มีที่ว่างสำหรับการสร้างสมดุล สิ่งที่ทำปฏิกิริยาจะไม่ถูกสร้างขึ้นใหม่และสิ่งที่ไม่ได้จะยังคงเป็นส่วนเกินเนื่องจากประสิทธิภาพของปฏิกิริยาเองหรือเนื่องจากสารตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งถูกใช้ไป

โปรดทราบว่าไม่ได้ระบุสถานะการรวมตัวในสารทำปฏิกิริยาหรือผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด (ของแข็งก๊าซหรือของเหลว)

มีปฏิกิริยาที่ C และ D ในปริมาณเล็กน้อยเนื่องจากธรรมชาติทางเคมีของพวกมันรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้าง A และ B ขึ้นมาใหม่หากสิ่งนี้เกิดขึ้นที่สภาวะสมดุลจะมีการกล่าวว่ามันอยู่ทางขวามาก นั่นคือต่อการก่อตัวของผลิตภัณฑ์

เฉพาะในกรณีเหล่านี้ไม่มีความแน่นอนที่จะยืนยันว่าปฏิกิริยาที่ควรจะเปลี่ยนกลับไม่ได้อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตามสถานการณ์ดังกล่าวมักไม่เกิดขึ้นเป็นประจำในปฏิกิริยาที่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนเกินไป

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

ไม่ใช่กฎทั่วไปหรือข้อสรุป แต่ปฏิกิริยาที่กลับไม่ได้หลายอย่างทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่น่าทึ่ง ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาคายความร้อนสูงถือว่าไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากปริมาณพลังงานในรูปของความร้อนและแสงที่ถูกปล่อยออกมา

เหตุผลเดียวกันนี้ใช้เมื่อเราสังเกตลักษณะของก๊าซไม่ว่าจะเป็นฟองภายในของเหลวหรือไหลออกมาจากรูพรุนของของแข็ง หากก๊าซนี้หลุดออกจากตัวกลางของปฏิกิริยาจะเป็นไปไม่ได้ที่จะมีส่วนร่วมในการสร้างสมดุล นั่นคือมันจะไม่ตอบสนองต่อการสร้างรีเอเจนต์ใด ๆ ขึ้นมาใหม่

ในทำนองเดียวกันการก่อตัวของของแข็งหรือตกตะกอนทันทีหมายความว่าปฏิกิริยานั้นไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากมีเพียงพื้นผิวเท่านั้นที่ยังคงสัมผัสกับตัวกลางของปฏิกิริยา และถ้าของแข็งนี้มีโครงสร้างที่เสถียรมากก็จะมีส่วนร่วมในสภาวะสมดุลน้อยกว่ามาก (นอกเหนือจากความสามารถในการละลาย) เนื่องจากอนุภาคของมันจะถูกกักขัง

ในทางกลับกันคุณไม่สามารถพึ่งพาการเปลี่ยนแปลงสีได้เสมอไป ปฏิกิริยาจำนวนมากที่เห็นสิ่งเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้จริงและไม่ช้าก็เร็วการเปลี่ยนแปลงจะกลับรายการ

ผลิตภัณฑ์ที่มีความเสถียรและสารตั้งต้นที่ไม่เสถียร

ลักษณะทั่วไปของปฏิกิริยาที่กลับไม่ได้คือผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นมีความเสถียรมากกว่าสารตั้งต้นที่เข้าร่วมในปฏิกิริยา สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไม C และ D จึงไม่ "ต้องการ" ที่จะรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้าง A และ B อีกต่อไปเนื่องจากสายพันธุ์หลังเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่เสถียรมากกว่า

ความเสถียรดังกล่าวสามารถทำนายได้โดยการรู้โครงสร้างของผลิตภัณฑ์พันธะใหม่มีความแข็งแรงและมั่นคงเพียงใดหรือแม้กระทั่งโดยกลไกระดับโมเลกุลที่แสดงขั้นตอนต่อเนื่องของปฏิกิริยา

การย้อนกลับที่ชัดเจน

มีปฏิกิริยาที่ย้อนกลับไม่ได้ซึ่งจะต้องใช้เวลาในการย้อนกลับเพื่อให้สารตั้งต้นกลับรูปใหม่ หรือมากกว่าปฏิกิริยาก็จะเป็นการเปลี่ยนแปลงหรือกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับชุดของพวกเขา นี่เป็นเพราะมันไม่ได้เกี่ยวกับการย้อนกลับปฏิกิริยาเดียว แต่เกิดขึ้นมากมายในทันที ตัวอย่างเช่นการสลายตัวของผลไม้

ในทางกลับกันปฏิกิริยากลับไม่ได้อื่น ๆ สามารถย้อนกลับได้หากผลิตภัณฑ์ของพวกเขาทำปฏิกิริยากับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ในทำนองเดียวกันมีปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นใน "เวอร์ชันย้อนกลับ" ผ่านกระบวนการหรือกลไกที่แตกต่างกัน ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือการหายใจของเซลล์และการสังเคราะห์ด้วยแสงความแตกต่างคือการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนของปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จะถูกกล่าวถึงด้านล่าง

oxidations

ไม่ว่าเมื่อออกซิไดซ์จะกลับไม่ได้เว้นแต่จะสัมผัสกับตัวรีดิวซ์ เมื่อโลหะออกซิไดซ์ชั้นของออกไซด์จะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวซึ่งเมื่อความชื้นและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกสะสมนอกเหนือจากเกลือจะเริ่มกระบวนการกัดกร่อน

โลหะออกไซด์จะไม่สลายตัวออกจากที่ใดเพื่อสร้างโลหะขึ้นมาใหม่และปล่อยให้ก๊าซออกซิเจนหลุดออกไป

การเผาไหม้

สารอินทรีย์ทั้งหมดที่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับออกซิเจนจะได้รับการเผาไหม้และก๊าซออกไซด์และขี้เถ้าจะถูกปล่อยออกมา ออกไซด์เหล่านี้โดยพื้นฐานแล้ว CO ₂ , H ₂ O, NO ₂และ SO ₂จะไม่รวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างโมเลกุลเริ่มต้น นี่คือกรณีของพลาสติกไฮโดรคาร์บอนไม้พืชผักและสัตว์

การทำให้เป็นกลางของกรดแก่

เมื่อกรดแก่และเบสเกิดปฏิกิริยาหรือถูกทำให้เป็นกลางสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นจะไม่รวมตัวกันอีกครั้งเพื่อสร้างมันขึ้นมา ตัวอย่างเช่น NaOH และ HCl ทำปฏิกิริยาเพื่อผลิต NaCl และ H ₂ O ทั้งสองชนิดที่เสถียรมาก:

NaOH + HCl => NaCl + H ₂ O

ปฏิกิริยานี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ไม่มีจุดใดที่ได้รับการตรวจสอบว่าส่วนหนึ่งของ NaOH หรือ HCl ได้รับการสร้างใหม่ เช่นเดียวกับกรดแก่และเบสแก่คู่อื่น ๆ

การละลายของโลหะ

เมื่อโลหะละลายในกรดแก่จะเกิดเกลือน้ำและก๊าซ ตัวอย่างเช่นทองแดงถูกโจมตีโดยกรดไนตริกเพื่อให้คอปเปอร์ไนเตรตน้ำและไนโตรเจนไดออกไซด์:

Cu + 4HNO ₃ => Cu (ไม่ใช่₃ ) ₂ + 2H ₂ O + 2NO ₂

สารละลายที่ได้จะมีสีฟ้าและอนุภาคทองแดงจะไม่ปรากฏขึ้นอีกอย่างน่าอัศจรรย์ซึ่งบ่งบอกถึงการก่อตัวของโลหะทองแดง

Saponification

ในที่สุดเรามีปฏิกิริยาการสลายตัวซึ่งไม่สามารถย้อนกลับได้ แม้ว่าขั้นตอนภายในหลายขั้นตอนจะย้อนกลับได้ สบู่ที่เกิดขึ้นจะไม่ถูกเปลี่ยนกลับไปเป็นไขมันที่ได้มา ไม่เว้นแม้แต่โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH ซึ่งเป็นฐานที่แข็งแกร่งดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยการกระทำของสมดุลใด ๆ

อ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
2. BBC. (2020) การเปลี่ยนแปลงที่ย้อนกลับไม่ได้คืออะไร? สืบค้นจาก: bbc.co.uk
3. Khan Academy. (2020) ปฏิกริยาเคมี. สืบค้นจาก: khanacademy.org
4. Fact Monster. (2020) DK Science: ปฏิกิริยาเคมี. ดึงมาจาก: factmonster.com
5. Ginesa Blanco (16 ตุลาคม 2562). จริงหรือไม่ที่ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีที่เปลี่ยนกลับไม่ได้? ประเทศ. สืบค้นจาก: elpais.com