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]

${\displaystyle {\ce {{\mathit {a}}A{}+{\mathit {b}}B<=>{\mathit {c}}C{}+{\mathit {d}}D}}}$

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:

H₂CO_{3 (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

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.

Notas

1. A pressão constante.

Referências

1. «What Is a Reversible Reaction? Review Your Chemistry Concepts». About.com Education. Consultado em 28 de abril de 2016 
2. 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.
3. How did Napoleon Bonaparte help discover reversible reactions?. Chem₁ General Chemistry Virtual Textbook: Chemical Equilibrium Introduction: reactions that go both ways.
4. Claude-Louis Berthollet,"Essai de statique chimique", Paris, 1803. (Google books)

Ver também

• Equilíbrio dinâmico
• Equilíbrio químico
• Irreversibilidade