bakoversreaksjoner

Bakoversreaksjoner, eller reversibele reaksjoner, er kjemiske reaksjoner der produktene kan omdannes tilbake til reaktantene. Systemet kan nå en dynamisk likevekt hvor hastigheten av den fremovers og den bakovers reaksjonen er like stor, og konsentrasjonene av reaktanter og produkter forblir konstant over tid under konstant temperatur og trykk.

Likevekten beskrives med likevektskonstanten. For en generell reaksjon aA + bB ⇌ cC + dD er K = [C]^c [D]^d / ([A]^a [B]^b) i løsninger, mens Kp brukes for gassfasereaksjoner og er basert på partialtrykk. Likevekten er temperaturavhengig: endringer i temperatur forskyver posisjonen av likevekten i samsvar med reaksjonens entalpi. Økning i temperatur favoriserer ofte den endotermiske retningen; hvis fremovers reaksjon er eksoterm, vil likevekten forskyves mot reaktantene ved oppvarming, og omvendt ellers.

Katalysatorer påvirker ikke likevektskonstanten, men øker hastigheten til begge retninger likt, slik at likevekten nås raskere uten å endre posisjonen ved balanse under faste forhold.

Eksempler er nyttige for å illustrere begrepet. N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3 i Haber-prosessen er eksoterm i fremdriften; høyere trykk kan derfor øke ammoniakyielden, mens høy temperatur ofte reduserer den. N2O4 ⇌ 2 NO2 er et annet klassisk eksempel: ved lav temperatur dominerer N2O4 (færre gassmolekyler), ved høy temperatur favoriseres NO2 (brunt), som speiler temperaturavhengigheten.

Bakoversreaksjoner er sentrale i både industriell kjemi og biologi, der kontroll av likevekt og reaksjonshastigheter er avgjørende for metabolisme og produksjonsprosesser.