Tindak balas berbalik (reversible reaction) ialah tindak balas yang hasilnya boleh bertindak balas semula membentuk bahan tindak balas. Dalam bekas tertutup, tindak balas sebegini boleh mencapai keseimbangan dinamik (dynamic equilibrium), iaitu tindak balas ke depan dan tindak balas songsang berlaku pada kadar yang sama dan jumlah setiap bahan kekal malar.
Modul ini datang selepas kadar tindak balas dan sebelum asid, bes dan garam. Di sinilah kimia industri mula masuk akal, kerana pengilang mesti mengimbangi jumlah hasil yang diperoleh dengan kelajuan memperolehnya.
Apa yang perlu anda tahu sebelum bermula?
- Menulis dan mengimbangkan persamaan simbol, termasuk simbol keadaan.
- Idea perlanggaran bagi kadar: perlanggaran lebih kerap dan lebih bertenaga bermakna tindak balas lebih pantas.
- Tindak balas eksotermik dan endotermik: arah mana yang membebaskan tenaga dan arah mana yang menyerapnya.
- Membaca jadual ringkas jumlah atau peratusan.
Satu contoh orientasi
Dinitrogen tetroksida ialah gas tanpa warna. Ia membentuk nitrogen dioksida, gas perang, dalam tindak balas berbalik:
N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g) (tindak balas ke depan endotermik)
Dalam tiub tertutup pada suhu bilik, gas itu perang cair. Panaskan tiub itu dan warnanya menggelap. Sejukkan dan warnanya cerah semula.
Baca perkara ini dalam tiga langkah. Pertama, anak panah berganda menunjukkan kedua-dua arah berlaku.
Kedua, warna berhenti berubah pada suhu tetap, jadi campuran berada dalam keseimbangan, namun kedua-dua tindak balas masih berjalan. Ketiga, pemanasan menyebelahi arah endotermik, jadi lebih banyak NO₂ perang terbentuk.
Setiap pelajaran dalam modul ini ialah versi lebih panjang bagi tiga langkah itu. Ini demonstrasi guru yang diterangkan untuk kefahaman sahaja; sebarang kerja amali mesti dijalankan di makmal sekolah di bawah seliaan.
Dalam turutan apakah pelajaran dipelajari?
- Mewakilkan tindak balas berbalik: pelajari simbol ⇌ dan tulis persamaan berbalik yang seimbang, kerana setiap pelajaran seterusnya bermula daripada persamaan.
- Menerangkan keadaan dinamik: fahami apa yang sebenarnya dikatakan oleh “keseimbangan”, dan mengapa “tindak balas telah berhenti” salah.
- Meramal anjakan apabila satu perubahan dinyatakan: gunakan kepekatan, tekanan dan suhu, satu perubahan pada satu masa.
- Memisahkan perubahan kadar daripada kedudukan keseimbangan: berhenti mencampurkan “lebih pantas” dengan “lebih jauh”.
- Mentafsir kompromi hasil-kadar: huraikan mengapa keadaan industri ialah satu kompromi.
Kemudian uji diri dengan set latihan campuran. Guru mol dan nisbah persamaan serta pelatih penaakulan pengimbangan persamaan membantu bahagian persamaan.
Perangkap biasa
- Menulis “tindak balas berhenti” pada keseimbangan. Ia tidak berhenti; kadarnya sama.
- Mengatakan mangkin (catalyst) menganjak keseimbangan. Ia mempercepat kedua-dua arah secara sama.
- Menggunakan peraturan tekanan pada tindak balas yang bilangan zarah gasnya sama di kedua-dua belah.
- Terlupa bahawa tanda tenaga memberitahu arah yang ditolak oleh perubahan suhu.
- Menggunakan satu perkataan, “lebih pantas”, untuk dua idea: betapa cepat keseimbangan dicapai dan sejauh mana ia berlaku.
Cara menggunakan set latihan
Cuba setiap soalan di atas kertas dahulu. Apabila salah, namakan jenis kesilapan sebelum membaca senarai laluan: persamaan, maksud keseimbangan, arah anjakan, kadar berbanding kedudukan, atau perkataan kompromi. Halaman latihan mengarahkan setiap jenis kembali ke pelajarannya.
Tindak balas berbalik mudah dikelirukan dengan kadar dan arah anjakan. Seorang guru boleh membaca penerangan anda dan menunjukkan di mana dua idea itu bercampur dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu.