Страница 71 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

• Какие химические реакции называют обратимыми?

Какие химические реакции называют обратимыми?

Обратимыми химическими реакциями называют такие реакции, которые при одних и тех же условиях способны протекать одновременно в двух противоположных направлениях — прямом (слева направо) и обратном (справа налево). В уравнениях таких реакций вместо знака равенства или стрелки в одну сторону используют специальный знак обратимости — две противоположно направленные стрелки ($ \rightleftharpoons $).

Общая схема обратимой реакции выглядит так: $ A + B \rightleftharpoons C + D $.

Здесь реакция между веществами A и B с образованием веществ C и D является прямой реакцией, а реакция между C и D с образованием исходных веществ A и B — обратной.

Ключевые особенности обратимых реакций:

• Не протекают до конца. В отличие от необратимых реакций, обратимые реакции никогда не доходят до полного превращения исходных веществ (реагентов) в продукты. В реакционной системе всегда одновременно присутствуют и реагенты, и продукты.
• Приводят к химическому равновесию. По мере протекания прямой реакции концентрация реагентов уменьшается, и её скорость падает. Одновременно с этим концентрация продуктов растёт, и скорость обратной реакции увеличивается. В конечном итоге наступает момент, когда скорости прямой и обратной реакций становятся равными. Такое состояние системы называется химическим равновесием. В состоянии равновесия концентрации всех веществ остаются постоянными, хотя сами микроскопические процессы (прямая и обратная реакции) не прекращаются.

Примеры обратимых реакций:

1. Синтез аммиака из азота и водорода (промышленный процесс Габера-Боша):
   $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$
2. Окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI) — ключевая стадия производства серной кислоты:
   $2SO_2(г) + O_2(г) \rightleftharpoons 2SO_3(г)$
3. Реакция этерификации (образование сложного эфира из карбоновой кислоты и спирта):
   $CH_3COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

Для сравнения, необратимые реакции протекают практически до конца только в одном направлении. Обычно это происходит, если один из продуктов покидает сферу реакции (выделяется в виде газа, выпадает в осадок) или образуется очень устойчивое, малодиссоциирующее вещество (например, вода). Пример: $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$.

Ответ: Обратимыми называют химические реакции, которые при данных условиях могут протекать одновременно в прямом и обратном направлениях, приводя к состоянию химического равновесия, при котором в системе присутствуют как исходные вещества, так и продукты реакции.