可逆反应
- 有些反应是完成在反应中,反应物被用完形成生成物分子,当反应物耗尽时反应停止
- 在可逆反应中,生成物分子可以自己反应相互反应或分解重新形成反应物分子
- 据说这种反应可以在两个方向:正向反应(生成生成物)和逆向反应(生成反应物)
- 在写可逆反应的化学方程时,用两个相反的箭头表示同时发生的正向和反向反应
- 每个箭头都只画了半个箭头——上面的箭头指向右边,下面的箭头指向左边
- 可逆反应的方向可以通过改变反应条件来改变
氯化铵的热分解
- 加热氯化铵会产生氨和氯化氢气体:
NH4Cl (s)→NH3.(g) + HCl (g)
- 当高温气体冷却时,它们重新结合形成固体氯化铵
NH3.(g) + HCl (g)→NH4Cl (s)
- 所以可逆反应是这样表示的
NH4Cl (s)⇌NH3.(g) + HCl (g)
水合硫酸铜的脱水
- 在某些情况下可以看到可逆反应水化盐
- 这些盐含有结晶水是什么影响了它们的形状和颜色
- 结晶水是在结晶过程中包含在某些盐的结构中的水
- 一个常见的例子是硫酸铜(II)结晶形成盐硫酸铜(II)五水,CuSO4.5H2O
- 结晶水是用一个点写在盐和周围的水分子之间
- 无水盐是指那些失去了结晶水的盐,通常是通过加热结晶而形成的脱水
- 当无水硫酸铜(II)加入水中时,它会转动蓝色的热量被释放出来,所以反应是放热的
- 当水合硫酸铜(II)晶体在试管中加热时,蓝色晶体变成一种白色粉末和透明无色液体(水)在试管顶部聚集
- 反应方程为:
CuSO4.5H2O(年代)⇌CuSO4(s) + 5H2O(左)
水合盐的脱水通常是可逆反应
考试技巧
逆反应也可以称为逆反应。一般的可逆反应表示为
A + b⇌C + d
动态平衡
- 我们已经知道可逆反应是发生在这两个方向
- 在反应过程中,当正向反应的速率等于反向反应的速率时,则称整个反应处于的状态平衡
- 平衡动态即方程左边和右边的分子是改变通过化学反应不断地以相同的速率相互转化
- 反应物和生成物的浓度保持不变常数(假设系统没有其他变化,如温度和压力)
- 它只发生在封闭的系统这样所有参与的化学物质都无法离开反应容器
只有在封闭的容器中才能达到平衡
- 动态平衡的一个例子是H2和N2在哈伯过程中
- 当反应开始时只有氮和氢存在时,正向反应的速率是最快的最高,自浓度氢和氮的最高
- 随着反应的进行,氢和氮的浓度逐渐降低,正向反应的速率也随之降低减少
- 但是,氨的浓度是逐渐增加的,所以速率落后的反应将增加(氨将分解成氢和氮)
- 由于这两个反应是相互联系的,没有一种气体能逸出,正向反应的速率和向后反应的速率最终会变成平等的达到平衡:
当正向反应和反向反应的速率相等时的图表
考试技巧
记住只有在封闭的容器中才能达到平衡。