分子不发生变化的可逆反应

分子不发生变化的可逆反应

任意一个化学反应,只要满足它在物质分子不发生变化下可逆完成,都是属于可逆反应.可逆反应是指反应开始时,形成了一对反应物A和B,在经过一定的条件下,重新回到原有的状态,从而使A和B重新组成.这种反应机制下,原反应物的数量不变,也不存在新的物质生成;物质分子不发生变化,只是链式反应的情况下各反应物之间的构型发生变化;某一种物质能够存在于两种形态,并且可在反应过程中由一种变为另一种形态,然后又回到原来的形态.

常见的可逆反应有质子交换反应,化学键构型转变反应,及其他物质的形态变化。质子交换反应是指在特定条件下,一种特定的质子与另一种不同的质子交换,当反应条件发生变化时,质子和质子之间的关系发生变化,也就重新回到原来的状况。比如维生素B12所特有的质子交换反应,假设初始条件下A (HCO3-)及B (Cl-) 之间构成对称质子交换,则在上交换后A与 CO3^2-之间构成新的质子交换关系,而B 与Cl-之间也构成新的质子交换关系。

化学键构型转变反应,又称拆分-重组反应,是指原来某种反应物原子之间以特定构型结合,当反应条件发生变化时,原子之间以另一种构型重新结合,再次发生反应条件变化,又可得到初始构型,从而使化学物质在反应物分子中的结合方式由一种变为另一种,然后又回到原有的结构,该反应可用来描述化学物质在结构上的变化。比如乙酰乙酸甲酯,其结构上的C=0键经过反应,可以拆分为甲醛与乙酸乙酯,而后在适当的条件下,甲醛与乙酸乙酯重新结合,经过若干次这样的反应,最后得到的乙酰乙酸甲酯,这些反应物都是保持了原有的特性和结构的,尽管从初始状态到结束状态经历了多种改变,但它们本质上的特性是保持的。

另外一种物质的形态变化反应,就是指当某种物质在特定的反应条件下能够从液态改变为气态,或者从气态改变为固态,而再次改变反应条件,物质又回到了原有的液态或气态,这是一种独特的可逆反应,它可以完全没有分子变化的情况下,物质发生形态变化,但因为物质分子没有发生变化,所以反应可以完全可逆。比如水的沸腾反应或者蒸发反应等都是属于这种反应机制的。

总而言之,可逆反应是指反应物的数量和物质分子没有发生变化的反应过程,重新将反应物能够回到原来的状态,并且伴随着反应条件的改变而发生变化,由此可见可逆反应的精妙之处,它的最大的优点就是反应条件改变时,无论这种改变是物质内部形态的变化还是结构性的变化,反应物和反应条件本身不会发生任何变化,从而使其可以完全重现原有结构。

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