رد فعل عكسي: الخصائص والأمثلة - كيمياء - 2026

و تفاعل عكوس واحد هو أن في بعض نقطة في مساره يصل إلى حالة من التوازن فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات لا تزال مستمرة. أي أنها لا تختلف ، لأن السرعة التي يتم بها استهلاك أحدهما هي نفسها التي يظهر بها الآخر. يقال أيضًا أن مثل هذه الحالة تتوافق مع توازن ديناميكي.

ومع ذلك ، يمكن النظر إلى التوازن كنتيجة لعكس تفاعل كيميائي ؛ لأنه في ردود الفعل التي لا رجعة فيها من المستحيل إقامة أي توازن. ولكي يحدث هذا ، يجب أن تكون المنتجات قادرة على التفاعل مع بعضها البعض ، في ظل ظروف محددة من الضغط ودرجة الحرارة ، مما يؤدي إلى عودة المواد المتفاعلة.

يشير رمز السهم المزدوج إلى أن التفاعل قابل للعكس. المصدر: تم إنشاء صورة SVG هذه بواسطة Medium69.Cette image SVG a été crée par Medium69. يرجى الإشارة إلى هذا: William Crochot

يتم تبسيط هذا بشكل مفرط باستخدام رمز السهم المزدوج (برأسين مضادين). عندما نراه في معادلة كيميائية ، فهذا يعني أن التفاعل يستمر في كلا الاتجاهين: من اليسار إلى اليمين (تكوين المنتج) ، ومن اليمين إلى اليسار (تكوين المادة المتفاعلة أو المتفاعلة).

أقلية من التفاعلات الكيميائية قابلة للعكس ، وتوجد في الغالب في التركيبات العضوية وغير العضوية. في هذه ، من المهم للغاية معرفة الظروف التي تفضل التوازن من أجل تقدير كميات المنتج التي يمكن الحصول عليها.

خصائص التفاعلات العكسية

المعادلة العامة والتوازن

يحتوي التفاعل القابل للعكس على المعادلة العامة التالية ، مع الأخذ في الاعتبار أن هناك متفاعلين فقط ، A و B:

أ + ب ج + د

يشير السهم المزدوج إلى أن A و B يتفاعلان لإنتاج C و D ، ولكن يمكن أيضًا أن يتفاعل C و D مع بعضهما البعض لتجديد المواد المتفاعلة ؛ أي أن رد الفعل في الاتجاه المعاكس ، من اليمين إلى اليسار ، يحدث.

ينتج التفاعل المباشر نواتج ، في حين أن العكس هو رد الفعل. إذا كان أحدهما طاردًا للحرارة ، فيجب أن يكون الآخر ماصًا للحرارة منطقيًا ، وكلاهما يحدث تلقائيًا ؛ ولكن ليس بالضرورة بنفس السرعة.

على سبيل المثال ، قد يكون A و B أصغر أو غير مستقر من C و D ؛ وبالتالي ، يتم استهلاكها بشكل أسرع مما يمكن لـ C و D تجديدها.

إذا كان المنتجان C و D بالكاد يتفاعلان مع بعضهما البعض ، فسيكون هناك تراكم أكبر للمنتجات مقارنة بالمواد المتفاعلة. هذا يعني أنه عند الوصول إلى التوازن الكيميائي ، سيكون لدينا تركيزات أعلى من C و D من A أو B ، بغض النظر عما إذا كانت تركيزاتهما لا تختلف.

ويقال بعد ذلك أن التوازن قد تحول إلى اليسار ، حيث سيكون هناك نواتج أكثر من المواد المتفاعلة.

مبدأ Le Châtelier

يتميز التفاعل القابل للانعكاس بحدوثه في كلا الاتجاهين في معادلة كيميائية ، والوصول إلى نقطة التوازن ، والاستجابة للتغيرات أو التأثيرات الخارجية وفقًا لمبدأ Le Châtelier.

في الواقع ، بفضل هذا المبدأ ، يمكن تفسير ملاحظات Berthollet في عام 1803 ، عندما تعرف على بلورات Na ₂ CO ₃ في بحيرة رملية تقع في مصر. سيكون رد فعل الإزاحة المزدوجة:

Na ₂ CO ₃ (aq) + CaCl ₂ (aq) ⇌ NaCl (aq) + CaCO ₃ (aq)

لكي يحدث التفاعل العكسي ، يجب أن يكون هناك فائض من كلوريد الصوديوم ، وبالتالي سيتحول التوازن إلى اليمين: نحو تكوين Na ₂ CO ₃.

هذه الخاصية ذات أهمية كبيرة لأنه بنفس الطريقة يتم التلاعب بالضغوط أو درجات الحرارة لتفضيل اتجاه التفاعل الناتج عن الأنواع محل الاهتمام.

التغيرات الكيميائية

تميل التغييرات الكيميائية للتفاعلات العكوسة إلى أن تكون أقل وضوحًا من تلك التي تظهر للتفاعلات غير القابلة للعكس. ومع ذلك ، هناك تفاعلات ، خاصة تلك التي تتضمن معقدات معدنية ، والتي نرى فيها تغيرات في اللون تعتمد على درجة الحرارة.

الأنواع الكيميائية

يمكن أن يشارك أي نوع من المركبات في تفاعل قابل للعكس. وقد لوحظ أن هناك أملاحان قادران على إقامة توازن ، Na ₂ CO ₃ و CaCl ₂. يحدث الشيء نفسه بين المركبات المعدنية أو الجزيئات. في الواقع ، ترجع الكثير من التفاعلات القابلة للعكس إلى جزيئات ذات روابط محددة تنكسر وتتجدد مرارًا وتكرارًا.

أمثلة على التفاعلات العكسية

محلول كلوريد الكوبالت

محلول كلوريد الكوبالت ، CoCl ₂ ، في الماء يصبغه باللون الوردي ، بسبب تكوين مركب مائي. عندما يتم تسخين هذا المحلول ، يتغير اللون إلى اللون الأزرق ، مما يعطي رد الفعل القابل للانعكاس التالي:

²⁺ (aq) (وردي) + 4Cl ^- (aq) + Q ⇌ CoCl ₄ ^2- (aq) (أزرق) + 6H ₂ O (l)

حيث Q هي الحرارة الموردة. تعمل هذه الحرارة على تجفيف المركب ، ولكن عندما يبرد المحلول ، أو إذا تمت إضافة الماء ، فإنه سيعود إلى لونه الوردي الأصلي.

يوديد الهيدروجين

ربما يكون التفاعل التالي القابل للانعكاس هو الأكثر كلاسيكية في تقديم مفهوم التوازن الكيميائي:

H ₂ (g) + I ₂ (s) ⇌ 2HI (g)

لاحظ أن التفاعل ينجح في إقامة توازن حتى عندما يكون اليود في الحالة الصلبة. جميع الأنواع جزيئية: HH و II و HI.

التحلل المائي

التحلل المائي أمثلة تمثيلية جدًا للتفاعلات القابلة للعكس. من بين أبسطها ، الذي يعاني من حمض أو قاعدة مترافقة. يكون التحلل المائي لأيون الأمونيوم NH ₄ ⁺ وأيون الكربونات CO ₃ ^2- كما يلي:

NH ₄ ⁺ (aq) + H ₂ O (l) ⇌ NH ₃ (g) + OH ^-

CO ₃ ^2- (aq) + H ₂ O (l) ⇌ HCO ₃ ^- (aq) + OH ^-

وإذا أضفنا قاعدة أن يسهم OH ^- الأيونات إلى منتصف، فإننا سوف تحول كل من التوازنات إلى اليسار.

محلول كرومات ثنائي كرومات

مشابه جدًا كما في المثال الأول ، يخضع محلول الكرومات لتغيير اللون ولكن بسبب الاختلافات في درجة الحرارة ولكن ليس في درجة الحموضة. رد الفعل القابل للعكس هو:

2CrO ₄ ^2- (aq) (أصفر) + 2H ₃ O ⁺ (aq) ⇌ Cr ₂ O ₇ ^2- (aq) (برتقالي) + 3H ₂ O (l)

لذا، إذا حل الأصفر CRO ₄ ^2- والمحمضة مع أي حمض، سوف يتحول لونه برتقالي على الفور. وإذا تمت إضافة الماء القلوي لاحقًا أو تمت إضافة الماء بكميات وفيرة ، فسوف يتحول الميزان إلى اليمين ، ويعود اللون الأصفر للظهور ^ويتم استهلاك Cr ₂ O ₇ ².

الأمونيا

تخليق الأمونيا، NH ₃ ، ينطوي على تفاعل عكوس تعديلها بحيث النيتروجين الغازي، وهي خاملة جدا الأنواع، يتفاعل:

N ₂ (ز) + 3 س ₂ (ث) ⇌ 2NH ₃ (ز)

الأسترة

وأخيراً ، تم ذكر مثال للكيمياء العضوية: الأسترة. يتكون هذا من الحصول على إستر من حمض الكربوكسيل وكحول في وسط حمضي قوي. رد الفعل القابل للعكس هو:

RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR '+ H ₂ O

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. والتر جيه مور. (1963). الكيمياء الفيزيائية. في الحركية الكيميائية. الطبعة الرابعة ، Longmans.
3. ايرا ن.ليفين. (2009). مبادئ الكيمياء الفيزيائية. الطبعة السادسة ، ص 479-540. ماك جراو هيل.
4. ويكيبيديا. (2020). رد فعل عكسي. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
5. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (19 أغسطس 2019). تعريف رد الفعل العكسي وأمثلة. تم الاسترجاع من: thinkco.com
6. بينود شريسثا. (05 يونيو 2019). ردود فعل عكسية ولا رجعة فيها. الكيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
7. ديفيد وود. (2020). التفاعلات الكيميائية العكسية: التعريف والأمثلة. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com