Reação química reversível
Uma reação química reversível ou, mais simplesmente, uma reação reversível é uma reação química que pode ocorrer no sentido na qual reagentes se transformam em produtos e a medida que se formam, regeneram os reagentes iniciais.[1]
A e B podem reagir formando C e D ou, na reação inversa, C e D podem reagir formando A e B. Isso é distinto de um processo reversível na termodinâmica.[2]
Ácidos fracos e bases realizam reações reversíveis. Por exemplo, ácido carbônico:
- H2CO3 (l) + H2O(l) ⇌ HCO3−(aq) + H3O+(aq)
As concentrações de reagentes e produtos em uma mistura de equilíbrio são determinados pela concentrações analíticas (quantitativas) dos reagentes (A e B ou C e D) e a constante de equilíbrio, K. A magnitude da constante de equilíbrio depende da energia livre de Gibbs mudar para a reação.[nota 1] Então, quando a mudança de energia livre é grande (mais que aproximadamente 30 kJ mol−1), então a constante de equilíbrio é grande (log K > 3) e as concentrações dos reagentes em equilíbrio são muito pequenas. Uma reação deste tipo é às vezes considerada irreversível, embora, na realidade, ainda se espere que pequenas quantidades de reagentes estejam presentes no sistema reagente. Uma reação química verdadeiramente irreversível geralmente é alcançada quando um dos produtos sai do sistema de reação, por exemplo, assim como o dióxido de carbono (volátil) na reação:
- CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
História
[editar | editar código-fonte]O conceito de reação reversível foi introduzido por Berthollet em 1803, depois que ele observou a formação de cristais de carbonato de sódio nas margens de um lago salgado[3] (um dos lagos de natrão no Egito, em calcário):
- 2 NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2
Ele reconheceu isso como o reverso da reação familiar:
- Na2CO3 + CaCl2→ 2NaCl + CaCO3
Até então, acreditava-se que reações químicas sempre ocorressem em uma única direção. Berthollet argumentou que o excesso de sal no lago ajudou a impulsionar a reação "reversa" em direção à formação de carbonato de sódio.[4]
Em 1864, Waage e Guldberg formularam sua lei de ação das massas a qual quantificou a observação de Berthollet. Entre 1884 e 1888, Le Chatelier e Braun formularam o princípio de Le Chatelier, o qual estendeu a mesma ideia a uma afirmação mais geral sobre os efeitos de outros fatores além da concentração na posição do equilíbrio.
- ↑ A pressão constante.
- ↑ «What Is a Reversible Reaction? Review Your Chemistry Concepts». About.com Education. Consultado em 28 de abril de 2016
- ↑ Gorban, A.N., E.M. Mirkes, and G.S. Yablonsky. “Thermodynamics in the Limit of Irreversible Reactions.” Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 392.6 (2013): 1318–1335.
- ↑ How did Napoleon Bonaparte help discover reversible reactions?. Chem1 General Chemistry Virtual Textbook: Chemical Equilibrium Introduction: reactions that go both ways.
- ↑ Claude-Louis Berthollet,"Essai de statique chimique", Paris, 1803. (Google books)