ปฏิกิริยาย้อนกลับคืออะไร?

ปฏิกิริยาย้อนกลับเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่สามารถดำเนินการได้ทั้งในทิศทางไปข้างหน้าและข้างหลังดังนั้นจึงสร้างส่วนผสมของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้น ส่วนผสมก่อให้เกิดความสมดุลทางเคมีที่ผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นจะถูกผลิตและบริโภคในอัตราคงที่ ปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเข้มข้นของรีเอเจนต์ต่าง ๆ อุณหภูมิและการมีอยู่หรือไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถทำให้สมดุลเปลี่ยนไปในอีกด้านหนึ่งของความสมดุลหรืออื่น ๆ ความสมดุลของปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ก็ขึ้นอยู่กับค่าคงตัวสมดุลที่เรียกว่า "K" ในสมการสมดุล ค่าคงที่นี้จะกำหนดทิศทางที่สมดุลจะมีแนวโน้มที่จะโปรดปรานภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

ปฏิกิริยาทางเคมีที่ไม่สามารถย้อนกลับได้อย่างแท้จริงนั้นค่อนข้างหายาก เมื่อปฏิกิริยาทางเคมีส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่มีพลังงานต่ำกว่าตัวทำปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญและมีความเสถียรมากกว่าตัวทำปฏิกิริยาบางครั้งก็ถือว่ากลับไม่ได้ ในความเป็นจริงแม้ว่าปฏิกิริยาโดยทั่วไปจะเป็นปฏิกิริยาที่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อผลิตภัณฑ์มากกว่าสารตั้งต้น ในทางทฤษฎีสารตั้งต้นยังควรมีอยู่ในปริมาณที่น้อยมาก ในปฏิกิริยาบางอย่างหนึ่งในผลิตภัณฑ์อาจออกจากปฏิกิริยาในรูปของก๊าซ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นมันอาจเป็นไปไม่ได้สำหรับสารตั้งต้นในการปฏิรูป ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถถูกพิจารณากลับไม่ได้

ความสมดุลเกิดขึ้นได้เมื่ออัตราส่วนของสารตั้งต้นต่อผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาที่สามารถพลิกกลับได้มีความเสถียรเรียกว่าดุลยภาพแบบไดนามิก มันเป็น "แบบไดนามิก" เนื่องจากผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นยังคงมีการผลิตและบริโภค แต่พวกเขากำลังทำเช่นนั้นในอัตราคงที่ซึ่งไม่ได้เปลี่ยนอัตราส่วนโดยรวมของสารทำปฏิกิริยา เมื่อความสมดุลเกิดขึ้นได้ในปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้การเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างมากมายกับสภาวะภายในหรือภายนอกสามารถเปลี่ยนปฏิกิริยาเพื่อให้ความสนใจกับสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ บ่อยครั้งที่มีความสำคัญในด้านวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่ทำให้มั่นใจว่าปฏิกิริยาตอบสนองต่อผลิตภัณฑ์ในระดับสูงสุด

หลักการของ Le Chatelier เป็นแนวคิดที่นักเคมีใช้ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดการรบกวนของเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาบนสมดุลของปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้ หลักการระบุว่าหากบางแง่มุมของเงื่อนไขปฏิกิริยาเปลี่ยนไปความสมดุลของปฏิกิริยาจะเปลี่ยนไปเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงดังนั้นจึงสร้างความเข้มข้นใหม่ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นหากปฏิกิริยาที่สามารถย้อนกลับได้โดยเฉพาะต้องใช้พลังงานสูงเพื่อดำเนินการต่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะเปลี่ยนปฏิกิริยาไปสู่ทิศทางของผลิตภัณฑ์เนื่องจากความร้อนจะให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยา