Proč je chemická změna nevratná: Podrobná analýza

Chemická změna je nevratná, protože vznikají nové vazby.

Když dojde k chemické změně, molekuly přítomné v jednom typu reaktantů přeruší své vazby a vytvoří vazby s jiným druhem reaktantů, nebo přeruší vazby a vytvoří zcela odlišnou molekulu.

Pouze z tohoto důvodu je snadné pochopit, proč je chemická změna nevratná. I když některé chemické změny jsou vratné, to proto, že vytvořili jednoduché vazby, které lze přeměnit zpět na originál. Zatímco při nevratné chemické změně dochází k četným komplexním změnám, které mění tvorba vazby úplně a nelze to zvrátit.

V tomto článku se blíže podíváme na to, proč jsou chemické změny nevratné.

Seznam obsahu

Vytváření nových dluhopisů

Když dvě nebo více molekul spolu reagují, vytvářejí mezi sebou různé typy vazeb. Tyto vazby, jakmile jsou vytvořeny, se složitě transformují na originál. Nové molekuly sice mohou být vytvořeny jejich změnou, ale nelze je vrátit do původního stavu.

Molekuly, které spolu reagují, jsou známé jako „reaktanty“ a výsledné molekuly jsou známé jako „Produkty.' Jinými slovy, reaktanty mohou být přeměněny na produkty, ale produkty nemohou být přeměněny zpět na reaktanty.

Takové rovnice jsou symbolizovány šipkou, která ukazuje jedním směrem.

Řekněme například reaktantA' a reaktant'B"jsou nuceny vzájemně reagovat a poskytují produkt"C' a produkt'D,' pak je rovnice pro tento scénář zapsána takto:

A+B→C+D

Chemické vlastnosti materiálu se tedy zcela změní, když k takovým reakcím dojde. Změna chemických vlastností také občas mění fyzikální vlastnosti látky. Proto je obtížné takové reakce zvrátit a v některých případech je dokonce zvrátit nemožné.

Podívejte se na Příklady nevratných chemických změn

Pečení dortu

Vezměme si například příklad vaření. Řekněme, že někdo peče dort. K výrobě dortu budou potřebovat mouku, vejce, máslo, sůl, cukr, mléko, jedlou sodu, vodu a jedlé přísady na zdobení.

Nejprve se všechny tyto ingredience smíchají dohromady. Nedokážeme si ani představit, jaké chemické procesy probíhají uvnitř materiálu, když se dohromady smíchá devět složek. Po smíchání je koláč upečený. Pečení, smažení, restování atd. mění vlastnosti materiálu na zcela jinou úroveň.

Nyní, jakmile je dort upečený, neexistuje způsob, jak jej přeměnit zpět na devět výchozích ingrediencí, které jsme použili.

Přečtěte si více o Nevratný proces

Změna v energii

Jedním z nejpodstatnějších důvodů, proč je chemická změna nevratná, je energetický rozdíl. Jak jsme viděli výše, a dochází k chemické změně když se vazby přeruší nebo vytvoří.

Někdy není v systému přítomno dostatek energie, která by mohla zvrátit reakci, nebo v systému není dostatek energie, která by mohla rozbít všechny vazby v produktech.

Energie zde nutně neznamená teplo. Jádro, atomy a molekuly mají svou vlastní energii a energetické úrovně. Poskytování externího tepla prostě někdy nepřinese očekávanou změnu.

Eliminace reaktantu

Když se chemická reakce provádí v otevřeném systému, často se určité množství reaktantů ztratí do prostředí. Například odstranění kyslíku (O₂) nebo oxid uhličitý (CO₂), protože jsou v plynné formě.

Pokud není uzavřený systém náležitě udržován, plynné reaktanty nebo výsledné produkty mohou také odfouknout v otevřeném prostředí. Systém, ve kterém nedochází k přenosu hmoty nebo energie, ani zevnitř, ani zvenčí, se nazývá a uzavřený systém.

Ačkoli existují různé uzavřené systémy, ve kterých je povolen přenos kteréhokoli z nich, například do termodynamika, kde je povolen přenos energie, ale přenos hmoty není povolen v uzavřeném systému.

Po sobě jdoucí reakce

Tvorba tetrachlormethanu z metanu zahrnuje mnoho kroků. Methan se chloruje v přítomnosti světla za získání chlormethanu, který se znovu chloruje v přítomnosti světla, čímž se získá dichlormethan. Další chlorací se získá chloroform, jehož chlorací vznikne tetrachlormethan.

Rovnice reakce je dána takto:

Do produktů se přidává chlór a světlo funguje jako katalyzátor.

Počáteční reaktanty jsou stejné, ale proces je zdlouhavý. Zvrátit tento proces je obvykle obtížné nebo někdy dokonce nemožné.

V tomto případě se v každém kroku přidává pouze chlór. Existují také některé reakce, které zahrnují více než dvě reakční složky v každé fázi, což činí proces ještě složitějším. 

Produkty jsou stabilnější než reaktanty

V některých reakcích jsou produkty stabilnější než reaktanty, a proto je přeměna produktů zpět na reaktanty výjimečně zatěžující. Produkty mají příležitostně vytvořené dvojné nebo trojité vazby, které není snadné rozbít nebo dokonce zvrátit.

Exotermické reakce jsou údajně nevratné. Například spalování; když se poleno dřeva zapálí, uvolňuje energii ve formě tepla a světla. Tato energie je vyzařována ze systému a jde tedy o exotermickou reakci. Získané produkty budou tedy stabilnější než reaktanty, a proto nemůžeme dřevo z popela přivést zpět.

Také čtení:

• Příklady chemických rovnováh
• Jak dochází k chemické změně
• Příklady chemických změn
• Příklady nevratných chemických změn
• Typy chemických změn
• Jak lze zvrátit chemickou změnu
• Příklad chemické změny, která je vratná
• Je chemická změna vratná
• Je chemická rovnováha dynamická rovnováha 2