化學反應中的“相對論”

陳佳琛

一、可逆反應是絕對的，不可逆反應是相對的

化學反應具有方向性。一些化學反應發生后，反應物能完全變為生成物，即反應能進行到底，這樣的反應叫不可逆反應，比如水的生成和電解；否則叫可逆反應，如充電電池的反應。

可逆反應必須是同一條件下既能向正反應方向又能向逆反應方向進行的反應，對于在不同條件下向正、逆反應方向進行的反應，則不能認為是可逆反應。可逆反應不能進行到底，不能實現完全轉化。

科學研究表明，很多化學反應在進行時都具有可逆性，即正向反應（反應物→生成物）和逆向反應（生成物→反應物）同時進行，只是可逆的程度有所不同，且差異很大。

因此，辯證地說，可逆是絕對的，不可逆是相對的。所謂不可逆反應一般是指逆反應難以實現。

眾所周知，有些反應會釋放大量能量，通常以熱量或光的形式放出。要使這個劇烈的反應向反方向進行，必須向它提供比順反應釋放出的能量大得多的能量才能實現。而這些能量往往不容易取得，或者目前人類根本無法創造出這么強大的瞬間能量，因此，一般來說，能釋放大量能量的反應，就是不可逆反應。釋放能量相對小的反應，可以用加熱、加壓的形式使它進行可逆反應。

二、典型的可逆反應和不可逆反應

典型的可逆反應有弱酸、弱堿電離，酸或弱堿鹽水解，乙酸乙酯的合成，氮氣氫氣合成氨，氫氣與碘蒸氣生成碘化氫等。

還有絡合平衡（如氫氧化二銨合銀），氧化還原平衡（用飽和食鹽水收集氯氣）；復雜一點的就是一系列有機反應，如德爾斯-阿德爾反應、醛與烯醇式互變、葡萄糖的直線型與環形的互變等。

而高中化學中涉及的可逆反應有N2+3H2=2NH3，工業合成氨；2SO2+O2=2SO3，SO2的催化氧化；Cl2+H2O=HCl+HClO；H2+I2=2HI等。類似的還有有機中羧酸與醇在濃硫酸存在時的酯化反應，酯在酸催化時的水解反應。此外，弱酸等弱電解質的電離，如醋酸、一水合氨等；鹽的水解，如NH4Cl、CH3COONa等也是可逆的。

典型的不可逆反應則有水的生成和電解，爆炸反應，放射性元素蛻變反應。或溶液中有沉淀生成的反應，如Ag+和Cl-生成AgCl的反應。或加熱后有氣體生成的反應，如當氯酸鉀加熱時，它會完全分解為氯化鉀和氧氣；反過來，用氯化鉀和氧氣來制備氯酸鉀，在現有條件下是不可能的，所以這種反應就是不可逆反應。

三、結論

樹立“可逆反應是絕對的，不可逆反應是相對的”觀念十分重要，能為以后化學反應和化學平衡、化學平衡常數以及平衡移動原理等的學習奠定基礎。