Условия обратимости химических реакций

Образование осадка как критерий необратимости мы фактически рассмотрели. Добавим только, что не всегда в принципе возможно обнаружить растворимость. В качестве примера реакция

Hg²⁺ + S^2– = HgS.

Растворимость сульфида ртути (одной из модификаций, а именно черного сульфида) составляет 1,3·10^–26 моль/л. Это значит, что в 1 л такого раствора должно находиться 1,3·10^–26·6,02·10²³ = 0,008 молекулы. Следовательно, реакция абсолютно необратима. Здесь очевидный переход количества в качество. Уменьшение концентрации раствора возможно только до некоторого предела, пока в растворе есть растворенное вещество. После этого уже раствора нет. Заметим, что в некоторых рецептурах гомеопатов применяется такое разбавление лекарства, при котором оно в растворе отсутствует вообще.

Выделение газа. Если реакция проводится в открытой системе (в открытом сосуде) так, что газ необратимо покидает сферу реакции, то последняя истинно необратима. Если же система закрыта, то может установиться равновесие, и процесс следует считать обратимым. В качестве примера – реакция, исследованная В.Н.Ипатьевым в начале ХХ в. При давлении 350 атм и температуре около 330°С водород вытесняет из солей цинк, т.е. устанавливается равновесие:

Zn²⁺ + H₂ Zn + 2H⁺.

Образование слабого электролита. Двойственность ответа легко демонстрируется на примере диссоциации воды. С одной стороны, мы считаем реакцию между кислотой и щелочью необратимой. С другой – вычисляем концентрацию ионов водорода в воде, т.е. считаем, что реакция H⁺ + OH^– H₂O

обратима. И константа равновесия для так написанного уравнения (величина, обратная ионному произведению воды) равна 10¹⁴.

Как и в случае с образованием осадка, отнесение реакции к той или иной категории зависит от конкретных обстоятельств. И здесь количество может перейти в качество. Если вычисленная константа равновесия приближается по величине к числу Авогадро, то реакция становится истинно необратимой. Практически необратимыми считаются реакции с константами равновесия большими, чем вышеприведенная константа для воды.

Дата добавления: 2014-01-15