§ 2. Обратимые и необратимые аналитические реакции
Прямая и обратная реакции. В 1783 г. французский ученый Лавуазье, используя реакцию взаимодействия водяного пара с раскаленным докрасна металлическим железом, впервые доказал, что в состав воды входят водород и кислород. Взаимодействие водяного пара с металлическим железом быть представлено следующим уравнением
При пропускании газообразного водорода над (при той же температуре) образуются пары воды и металлическое железо согласно уравнению:
Уравнение (б) выражает собой реакцию, обратную той, которая представлена уравнением (а).
Подобные реакции называют обратимыми и выражают следующим образом:
А. Л. Лавуазье (1743—1794).
Вместо знака равенства между ними ставят две обращенные в противоположные стороны стрелки.
Это значит, что обе реакции протекают при одной и той же температуре как слева направо, так и в обратном направлении, справа налево.
Первую реакцию называют прямой, а вторую — обратной по отношению к первой.
Таким образом, четыре вещества, принимающие участие в реакциях, вызывают в данной системе две противоположно направленные, одновременно протекающие реакции.
Обратимые и необратимые химические процессы. Одновременное протекание реакций в двух взаимно противоположных направлениях наблюдается во многих химических процессах: осаждения — растворения, нейтрализации — гидролиза, диссоциации — ассоциации, окисления — восстановления и т. д.
Единство, взаимозависимое возникновение и противопоставление друг другу двух противоположных тенденций, составляет диалектическую сущность и причинную их обусловленность. С возникновением, например, процесса нейтрализации кислотой:
или
зарождается и все время противостоит ему обратный процесс гидролиза:
или
С другой стороны, явление гидролиза ацетата натрия порождает антипод—процесс нейтрализации, например:
или
или
нейтрализация
Поэтому указанные реакции пишут со знаком обратимости
В ряде случаев обменные реакции идут настолько полно в одном направлении, что их считают практически необратимыми. При написании таких реакций иногда пользуются одной стрелкой, указывающей направление реакции. Например: