การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่มีทั้งการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า และการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ โดยการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าจะเกิดขึ้นก่อน และการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับจะเกิดขึ้นทีหลัง
เมื่อนำคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต (CuSO4) ไปละลายในน้ำ Cu2+ จะถูกโมเลกุลของน้ำล้อมรอบ 4 โมเลกุล เกิดเป็นเตตระอะควาคอปเปอร์ (II) ไอออน ([Cu(H2O)4]2+) ทำให้สารละลายมีสีฟ้า ดังสมการ
CuSO4 (s) + 4H2O (l) -------> [Cu(H2O)4]2+ (aq) + SO42- (aq)
สีฟ้า
เมื่อหยดกรดไฮโดรคลอริกลงในสารละลายเตตระอะควาคอปเปอร์ (II) ไอออน ([Cu(H2O)4]2+) ซึ่งมีสีฟ้า จะได้สารละลายเตตระคลอโรคิวเปรต (II) ไอออน ([CuCl4]2-) ซึ่งมีสีเหลือง แต่จากการทดลองจะสังเกตเห็นเป็นสีเขียวแกมเหลือง เนื่องจากเป็นสีผสมระหว่างสีฟ้าของ [Cu(H2O)4]2+ กับสีเหลืองของ [CuCl4]2- โดยปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาไปข้างหน้า (forward reaction) ดังสมการ
[Cu(H2O)4]2+ (aq) + 4Cl- (aq) ------> [CuCl4]2- (aq) + 4H2O (l)
สีฟ้า ไม่มีสี สีเหลือง ไม่มีสี
เมื่อเติมน้ำลงในสารละลายเตตระคลอโรคิวเปรต (II) ไอออน ([CuCl4]2-) จะทำให้ได้สารละลายสีฟ้าของเตตระอะควาคอปเปอร์ (II) ไอออน ([Cu(H2O)4]2+) กลับบคืนมา โดยปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาย้อนกลับ (backward reaction) ดังสมการ
[CuCl4]2- (aq) + 4H2O (l) [Cu(H2O)4]2+ (aq) + 4Cl- (aq)
สีเหลือง ไม่มีสี สีฟ้า ไม่มีสี
ดังนั้น สามารถเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาระหว่าง [Cu(H2O)4]2+ กับ HCl และ H2O ซึ่งจัดเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (reversible reaction) ได้ ดังนี้
[Cu(H2O)4]2+ (aq) + 4Cl- (aq) ⇌ [CuCl4]2- (aq) + 4H2O (l)
สีฟ้า ไม่มีสี สีเหลือง ไม่มีสี
- เครื่องหมาย ⇌ แทนการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ และเขียนลูกศรไปกลับยาวเท่ากัน แสดงว่า ระบบเกิดภาวะสมดุล
- ปฏิกิริยาเคมีที่ผันกลับได้เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดไม่สมบูรณ์ ซึ่งไม่ว่าจะใช้เวลานานเท่าใด ภายในระบบยังคงมีทั้งสารตั้งแต่และผลิตภัณฑ์อยู่ครบทุกชนิด
ดังนั้น สามารถสรุปลักษณะของปฏิกิริยาที่ผันกลับไม่ได้และปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ ดังนี้
ปฏิกิริยาที่ผันกลับไม่ได้ มีลักษณะ ดังนี้
1. เกิดในระบบเปิดหรือระบบปิดก็ได้
2. มีเฉพาะการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า
3. ผลิตภัณฑ์ไม่เปลี่ยนกลับมาเป็นสารตั้งต้น
4. เมื่อปฏิกิริยาเกิดขึ้นสมบูรณ์ในระบบสารตั้งต้นจะหมดไป เหลือแต่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น
ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ มีลักษณะ ดังนี้
1. เกิดในระบบปิดเท่านั้น
2. มีทั้งการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าและการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ
3. ผลิตภัณฑ์สามารถเปลี่ยนกลับมาเป็นสารตั้งต้นได้
4. ในระบบจะมีทั้งสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์อยู่ทุกชนิด
ปิตุพร พิมพาเพชร