रासायनिक समतोल शिफ्टची दिशा. रासायनिक समतोल आणि ते बदलण्याचे मार्ग - नॉलेज हायपरमार्केट

>> रसायनशास्त्र: रासायनिक समतोल आणि ते हलवण्याच्या पद्धती उलट करता येण्याजोग्या प्रक्रियेत, थेट प्रतिक्रियेचा दर सुरुवातीला जास्तीत जास्त असतो आणि नंतर कमी होतो कारण प्रतिक्रिया उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या प्रारंभिक पदार्थांची एकाग्रता कमी होते. याउलट, रिव्हर्स रिॲक्शनचा दर, सुरुवातीला कमीतकमी, प्रतिक्रिया उत्पादनांची एकाग्रता वाढल्याने वाढते. शेवटी, एक क्षण येतो जेव्हा पुढे आणि उलट प्रतिक्रियांचे दर समान होतात.

अग्रेषित प्रतिक्रियेचा दर उलट प्रतिक्रियेच्या दराइतका असेल तर रासायनिक प्रतिवर्तनीय प्रक्रियेच्या स्थितीला रासायनिक समतोल म्हणतात.

रासायनिक समतोल डायनॅमिक (मोबाईल) असतो, कारण जेव्हा ते उद्भवते तेव्हा प्रतिक्रिया थांबत नाही, केवळ घटकांची एकाग्रता अपरिवर्तित राहते, म्हणजेच, प्रति युनिट वेळेस प्रारंभिक पदार्थांमध्ये रूपांतरित केल्याप्रमाणे प्रतिक्रिया उत्पादने तयार होतात. स्थिर तापमान आणि दाबावर, उलट करण्यायोग्य प्रतिक्रियेचा समतोल अनिश्चित काळासाठी राखला जाऊ शकतो.

उत्पादनात, त्यांना बहुतेकदा थेट प्रतिक्रियेच्या प्राधान्यपूर्ण घटनेत रस असतो. उदाहरणार्थ, अमोनिया, सल्फर ऑक्साईड (VI) च्या उत्पादनात. नायट्रिक ऑक्साईड (II). समतोल स्थितीतून प्रणाली कशी मिळवायची? ही किंवा ती उलट करता येणारी रासायनिक प्रक्रिया ज्या बाह्य परिस्थितीमध्ये घडते त्या बदलाचा त्यावर कसा परिणाम होतो?

रासायनिक प्रतिक्रिया उलट करता येण्याजोग्या किंवा अपरिवर्तनीय असू शकतात.

त्या काही प्रतिक्रिया A + B = C + D अपरिवर्तनीय असल्यास, याचा अर्थ C + D = A + B ही उलट प्रतिक्रिया होत नाही.

म्हणजे, उदाहरणार्थ, एखादी विशिष्ट प्रतिक्रिया A + B = C + D उलट करता येण्यासारखी असल्यास, याचा अर्थ A + B → C + D (थेट) आणि C + D → A + B (उलट) या दोन्ही प्रतिक्रिया एकाच वेळी होतात. ).

मूलत:, कारण प्रत्यावर्तनीय प्रतिक्रियांच्या बाबतीत, समीकरणाच्या डाव्या बाजूला असलेल्या दोन्ही पदार्थांना आणि समीकरणाच्या उजव्या बाजूला असलेल्या पदार्थांना अभिकर्मक (प्रारंभिक पदार्थ) म्हटले जाऊ शकते. उत्पादनांसाठीही तेच आहे.

कोणत्याही उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेसाठी, अशी परिस्थिती शक्य आहे जेव्हा फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रिॲक्शन्सचे दर समान असतात. या स्थितीला म्हणतात शिल्लक स्थिती.

समतोल स्थितीत, सर्व अभिक्रियाक आणि सर्व उत्पादनांची सांद्रता स्थिर असते. समतोल स्थितीत उत्पादने आणि अभिक्रियाकांची सांद्रता म्हणतात समतोल एकाग्रता.

विविध घटकांच्या प्रभावाखाली रासायनिक समतोल बदलणे

प्रणालीवरील बाह्य प्रभावांमुळे, जसे की तापमानात बदल, दाब किंवा सुरुवातीच्या पदार्थांचे किंवा उत्पादनांचे एकाग्रतेमुळे, सिस्टमचे समतोल विस्कळीत होऊ शकते. तथापि, या बाह्य प्रभावाच्या समाप्तीनंतर, प्रणाली, काही काळानंतर, समतोल स्थितीच्या नवीन स्थितीकडे जाईल. एका समतोल अवस्थेतून दुसऱ्या समतोल अवस्थेत प्रणालीचे असे संक्रमण म्हणतात रासायनिक समतोलाचे विस्थापन (शिफ्ट). .

विशिष्ट प्रकारच्या प्रभावाखाली रासायनिक समतोल कसा बदलतो हे निर्धारित करण्यात सक्षम होण्यासाठी, Le Chatelier चे तत्त्व वापरणे सोयीचे आहे:

जर समतोल स्थितीत असलेल्या प्रणालीवर कोणताही बाह्य प्रभाव पडतो, तर रासायनिक समतोलातील बदलाची दिशा प्रतिक्रियेच्या दिशेशी एकरूप होईल ज्यामुळे प्रभावाचा प्रभाव कमकुवत होतो.

समतोल स्थितीवर तापमानाचा प्रभाव

जेव्हा तापमान बदलते तेव्हा कोणत्याही रासायनिक अभिक्रियेचा समतोल बदलतो. हे कोणत्याही प्रतिक्रियेचा थर्मल प्रभाव असतो या वस्तुस्थितीमुळे आहे. शिवाय, फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रिॲक्शन्सचे थर्मल इफेक्ट नेहमीच विरुद्ध असतात. त्या. जर फॉरवर्ड रिॲक्शन एक्झोथर्मिक असेल आणि +Q च्या समान थर्मल इफेक्टसह पुढे जात असेल, तर उलट प्रतिक्रिया नेहमीच एंडोथर्मिक असते आणि तिचा थर्मल इफेक्ट –Q सारखा असतो.

अशा प्रकारे, ले चॅटेलियरच्या तत्त्वानुसार, जर आपण समतोल स्थितीत असलेल्या काही प्रणालीचे तापमान वाढवले, तर समतोल त्या प्रतिक्रियेकडे वळेल ज्या दरम्यान तापमान कमी होते, म्हणजे. एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया दिशेने. आणि त्याचप्रमाणे, जर आपण समतोल स्थितीत सिस्टमचे तापमान कमी केले तर, समतोल प्रतिक्रियाकडे वळेल, परिणामी तापमान वाढेल, म्हणजे. एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया दिशेने.

उदाहरणार्थ, खालील उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेचा विचार करा आणि तापमान कमी झाल्यावर त्याचा समतोल कुठे बदलेल ते दर्शवा:

वरील समीकरणावरून पाहिले जाऊ शकते, फॉरवर्ड रिॲक्शन एक्झोथर्मिक आहे, म्हणजे. त्याच्या घटनेच्या परिणामी, उष्णता सोडली जाते. परिणामी, उलट प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक असेल, म्हणजेच ती उष्णता शोषून येते. स्थितीनुसार, तापमान कमी केले जाते, म्हणून, समतोल उजवीकडे वळेल, म्हणजे. थेट प्रतिक्रियेकडे.

रासायनिक समतोलावर एकाग्रतेचा प्रभाव

ले चॅटेलियरच्या तत्त्वानुसार अभिकर्मकांच्या एकाग्रतेत वाढ केल्यामुळे अभिकर्मकांचा वापर केल्या जाणाऱ्या प्रतिक्रियेकडे समतोल बदलला पाहिजे, उदा. थेट प्रतिक्रियेकडे.

आणि त्याउलट, जर अभिक्रियाकांची एकाग्रता कमी झाली, तर समतोल प्रतिक्रियेकडे वळेल, परिणामी अभिक्रियाक तयार होतात, म्हणजे. उलट प्रतिक्रियेची बाजू (←).

प्रतिक्रिया उत्पादनांच्या एकाग्रतेतील बदलाचा देखील समान परिणाम होतो. उत्पादनांची एकाग्रता वाढल्यास, समतोल प्रतिक्रियांच्या दिशेने वळेल परिणामी उत्पादने वापरली जातात, म्हणजे. उलट प्रतिक्रियेकडे (←). त्याउलट, उत्पादनांची एकाग्रता कमी झाल्यास, समतोल थेट प्रतिक्रियेकडे (→) वळेल, जेणेकरून उत्पादनांची एकाग्रता वाढते.

रासायनिक समतोलावर दबावाचा प्रभाव

तापमान आणि एकाग्रतेच्या विपरीत, दाबातील बदल प्रत्येक प्रतिक्रियेच्या समतोल स्थितीवर परिणाम करत नाहीत. रासायनिक समतोलात बदल घडवून आणण्यासाठी दाबात बदल होण्यासाठी, समीकरणाच्या डाव्या आणि उजव्या बाजूस असलेल्या वायू पदार्थांच्या गुणांकांची बेरीज भिन्न असणे आवश्यक आहे.

त्या. दोन प्रतिक्रियांपैकी:

दबावातील बदल केवळ दुसऱ्या प्रतिक्रियेच्या बाबतीत समतोल स्थितीवर परिणाम करू शकतो. डाव्या आणि उजव्या बाजूच्या पहिल्या समीकरणाच्या बाबतीत वायू पदार्थांच्या सूत्रांसमोरील गुणांकांची बेरीज सारखीच असते (2 च्या समान), आणि दुसऱ्या समीकरणाच्या बाबतीत ती वेगळी असते (4 वर डावीकडे आणि 2 उजवीकडे).

येथून, विशेषतः, हे खालीलप्रमाणे आहे की अभिक्रियाक आणि उत्पादनांमध्ये कोणतेही वायू पदार्थ नसल्यास, दबावातील बदल कोणत्याही प्रकारे समतोल स्थितीवर परिणाम करणार नाही. उदाहरणार्थ, दबाव प्रतिक्रियेच्या समतोल स्थितीवर परिणाम करणार नाही:

जर, डावीकडे आणि उजवीकडे, वायूयुक्त पदार्थांचे प्रमाण भिन्न असेल, तर दबाव वाढल्याने वायूंचे प्रमाण कमी होण्याच्या प्रतिक्रियेकडे समतोल बदलेल आणि दाब कमी झाल्यामुळे वायूंचे प्रमाण बदलेल. समतोल, परिणामी वायूंचे प्रमाण वाढते.

रासायनिक समतोलावर उत्प्रेरकाचा प्रभाव

उत्प्रेरक पुढे आणि उलट अशा दोन्ही प्रतिक्रियांना तितकेच गती देत ​​असल्याने, त्याची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती प्रभाव नाहीसमतोल स्थितीत.

उत्प्रेरक फक्त एकच गोष्ट प्रभावित करू शकतो ती म्हणजे प्रणालीच्या असंतुलन स्थितीतून समतोल स्थितीत संक्रमणाचा दर.

रासायनिक समतोलावर वरील सर्व घटकांचा प्रभाव खाली चीट शीटमध्ये सारांशित केला आहे, जो समतोल कार्ये करताना तुम्ही सुरुवातीला पाहू शकता. तथापि, परीक्षेत ते वापरणे शक्य होणार नाही, म्हणून त्याच्या मदतीने अनेक उदाहरणांचे विश्लेषण केल्यानंतर, आपण ते शिकले पाहिजे आणि ते न पाहता समतोल समस्या सोडवण्याचा सराव करा:

पदनाम: ट - तापमान, p - दबाव, सह – एकाग्रता, – वाढ, ↓ – कमी

रसायनांची उलटक्षमता. प्रतिक्रिया रासायनिक समतोल आणि त्याच्या विस्थापनासाठी अटी, व्यावहारिक अनुप्रयोग.

सर्व रासायनिक अभिक्रिया उलट करता येण्याजोग्या आणि अपरिवर्तनीय मध्ये विभागल्या जाऊ शकतात.

उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रिया पूर्णपणे पुढे जात नाहीत: उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेमध्ये, कोणतेही अभिक्रिया पूर्णपणे वापरले जात नाही. एक उलट करता येणारी प्रतिक्रिया पुढे आणि उलट दोन्ही दिशेने येऊ शकते. उलट करता येण्याजोग्या रासायनिक अभिक्रिया एका रासायनिक समीकरणाच्या रूपात उलट्या चिन्हासह लिहिल्या जातात: .

डावीकडून उजवीकडे जाणारी प्रतिक्रिया म्हणतात सरळप्रतिक्रिया, आणि उजवीकडून डावीकडे - उलट .

बहुतेक रासायनिक प्रतिक्रिया उलट करता येण्यासारख्या असतात. उदाहरणार्थ, आयोडीन वाफेसह हायड्रोजनचा परस्परसंवाद म्हणजे उलट करता येणारी प्रतिक्रिया:

सुरुवातीला, जेव्हा सुरुवातीची सामग्री मिसळली जाते, तेव्हा अग्रेषित प्रतिक्रियेचा दर जास्त असतो आणि उलट प्रतिक्रियेचा दर शून्य असतो. प्रतिक्रिया पुढे जात असताना, सुरुवातीचे पदार्थ खाल्ले जातात आणि त्यांची एकाग्रता कमी होते. परिणामी, फॉरवर्ड रिॲक्शनचा दर कमी होतो. त्याच वेळी, प्रतिक्रिया उत्पादने दिसतात आणि त्यांची एकाग्रता वाढते. म्हणून, उलट प्रतिक्रिया येऊ लागते आणि त्याची गती हळूहळू वाढते. जेव्हा फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रिॲक्शन्सचे दर समान होतात, रासायनिक संतुलन.

रासायनिक समतोल स्थितीचा प्रभाव पडतो: 1) पदार्थांची एकाग्रता

2) तापमान

3) दबाव

जेव्हा यापैकी एक पॅरामीटर बदलतो, तेव्हा रासायनिक समतोल विस्कळीत होतो आणि नवीन समतोल स्थापित होईपर्यंत सर्व प्रतिक्रिया देणाऱ्या पदार्थांची सांद्रता बदलते. प्रणालीच्या एका राज्यातून दुसऱ्या स्थितीत अशा संक्रमणास विस्थापन म्हणतात. रासायनिक समतोलाच्या विस्थापनाची दिशा तत्त्वानुसार निश्चित केली जाते

ले चाटेलियर: " रासायनिक समतोल असलेल्या प्रणालीवर कोणताही प्रभाव टाकला गेला, तर त्यामध्ये होणाऱ्या प्रक्रियेच्या परिणामी, समतोल अशा दिशेने सरकतो की प्रभाव कमी होईल.". उदाहरणार्थ, जेव्हा प्रतिक्रियेत भाग घेणारा एक पदार्थ प्रणालीमध्ये आणला जातो तेव्हा समतोल या पदार्थाच्या वापराकडे वळतो. जसजसा दाब वाढतो तसतसा तो सरकतो ज्यामुळे प्रणालीतील दाब कमी होतो. जसजसे तापमान वाढते, समतोल एंडोथर्मिक प्रतिक्रियेकडे सरकतो, सिस्टममधील तापमान कमी होते.

अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया म्हणजे ज्या पूर्णतेकडे जातात. – रिॲक्टंटपैकी एक पूर्णपणे सेवन होईपर्यंत. रासायनिक अभिक्रियांच्या अपरिवर्तनीयतेसाठी अटी:

सर्व रासायनिक अभिक्रिया, तत्त्वतः, उलट करता येण्यासारख्या असतात.
याचा अर्थ अभिकर्मकांचा परस्परसंवाद आणि उत्पादनांचा परस्परसंवाद दोन्ही प्रतिक्रिया मिश्रणात होतो. या अर्थाने, अभिक्रियाक आणि उत्पादनांमधील फरक सशर्त आहे. रासायनिक अभिक्रियाची दिशा त्याच्या आचरणाच्या परिस्थितीनुसार (तापमान, दाब, पदार्थांची एकाग्रता) द्वारे निर्धारित केली जाते.
बऱ्याच प्रतिक्रियांना एक पसंतीची दिशा असते आणि अशा प्रतिक्रिया विरुद्ध दिशेने येण्यासाठी अत्यंत परिस्थिती आवश्यक असते. अशा प्रतिक्रियांमध्ये, उत्पादनांमध्ये अभिक्रियाकांचे जवळजवळ संपूर्ण रूपांतर होते.

उदाहरण.

लोह आणि सल्फर, जेव्हा माफक प्रमाणात गरम केले जाते तेव्हा, लोह (II) सल्फाइड तयार करण्यासाठी एकमेकांशी प्रतिक्रिया देतात अशा परिस्थितीत FeS स्थिर आहे आणि व्यावहारिकपणे लोह आणि सल्फरमध्ये विघटित होत नाही:
200 atm आणि 400 0C वर, प्रतिक्रिया मिश्रणातील जास्तीत जास्त NH3 सामग्री 36% (व्हॉल्यूमनुसार) पर्यंत पोहोचते. तापमानात आणखी वाढ झाल्यामुळे, उलट प्रतिक्रिया वाढल्यामुळे, मिश्रणातील अमोनियाचे प्रमाण कमी होते.

फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स रिॲक्शन एकाच वेळी विरुद्ध दिशेने होतात.

सर्व रिव्हर्सिबल रिॲक्शन्समध्ये, फॉरवर्ड रिॲक्शनचा दर कमी होतो आणि रिव्हर्स रिॲक्शनचा दर जोपर्यंत दोन्ही दर समान आणि समतोल स्थापित होत नाही तोपर्यंत वाढतो.

समतोल स्थितीत, पुढे आणि उलट प्रतिक्रियांचे दर समान होतात.

LE CHATELIER चे रासायनिक समतोल शिफ्ट.

रासायनिक समतोल स्थिती खालील प्रतिक्रिया मापदंडांवर अवलंबून असते: तापमान, दाब आणि एकाग्रता. या घटकांचा रासायनिक अभिक्रियेवर होणारा प्रभाव फ्रेंच शास्त्रज्ञ ले चॅटेलियर यांनी १८८४ मध्ये सामान्य शब्दांत व्यक्त केलेल्या नमुन्याच्या अधीन आहे. Le Chatelier च्या तत्त्वाचे आधुनिक सूत्र खालीलप्रमाणे आहे: 1. तापमानाचा प्रभाव.

प्रत्येक उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेमध्ये, एक दिशा एक्झोथर्मिक प्रक्रियेशी संबंधित असते आणि दुसरी एंडोथर्मिक प्रक्रियेशी. 2. दाबाचा प्रभाव.
वायूजन्य पदार्थांचा समावेश असलेल्या सर्व प्रतिक्रियांमध्ये, पदार्थाच्या सुरुवातीच्या पदार्थांपासून उत्पादनांमध्ये संक्रमणादरम्यान पदार्थाच्या प्रमाणात बदल झाल्यामुळे आवाजातील बदलासह, समतोल स्थिती सिस्टममधील दाबाने प्रभावित होते.

समतोल स्थितीवरील दबावाचा प्रभाव खालील नियमांचे पालन करतो:

अशा प्रकारे, पदार्थांपासून उत्पादनापर्यंतच्या संक्रमणादरम्यान, वायूंचे प्रमाण निम्मे होते. याचा अर्थ असा की वाढत्या दाबासह, समतोल NH3 च्या निर्मितीकडे सरकतो, 400 0C वर अमोनिया संश्लेषण अभिक्रियासाठी खालील डेटाद्वारे पुरावा आहे: 3. एकाग्रतेचा प्रभाव.

समतोल स्थितीवर एकाग्रतेचा प्रभाव खालील नियमांच्या अधीन आहे:- जेव्हा थेट आणि उलट प्रतिक्रियांचा वेग समान असतो तेव्हा प्रणालीची स्थिती.. प्रक्रियेदरम्यान सुरुवातीच्या पदार्थांमध्ये घट, थेट रसायनाचा वेग. प्रतिक्रिया कमी होते आणि CHI वाढल्याने उलट प्रतिक्रियेचा दर वाढतो. कधीतरी पुढे आणि उलट रसायनशास्त्राचा वेग. प्रतिक्रिया समान असतात, जोपर्यंत बाह्य घटक (P, T, c) कार्य करत नाहीत तोपर्यंत, समतोल स्थिरांक वापरून समतोल स्थिती दर्शविली जाते. समतोल स्थिर - स्थिर , रासायनिक समतोल स्थितीत उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेच्या घटकांच्या एकाग्रतेचे गुणोत्तर प्रतिबिंबित करणे. (केवळ C वर अवलंबून आहे) आम्ही रसायन उलट करतो. विशिष्ट परिस्थितीतील प्रतिक्रियांमुळे रसायन ज्या मर्यादेपर्यंत जाते ते दर्शवते. प्रतिक्रिया .K=.जर (एकाग्रता संदर्भ) - कोणतीही प्रतिक्रिया नाही; जर समतोल उजवीकडे सरकत असेल तर - पुढे जात नाही. समतोल स्थिरांक अभिक्रियाकांच्या एकाग्रतेतील बदलांसह त्याचे मूल्य बदलत नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की एकाग्रतेतील बदलामुळे केवळ रासायनिक रचनेत बदल होतो. एका दिशेने किंवा दुसर्या दिशेने संतुलन. या प्रकरणात, समान स्थिरांकावर नवीन समतोल स्थिती स्थापित केली जाते . खरा शिल्लककोणत्याही घटकांच्या कृतीद्वारे एका बाजूला किंवा दुसर्या बाजूला हलविले जाऊ शकते. परंतु जेव्हा हे घटक रद्द केले जातात, तेव्हा सिस्टम त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येते. खोटे- प्रणालीची स्थिती कालांतराने अपरिवर्तित असते, परंतु जेव्हा बाह्य परिस्थिती बदलते तेव्हा प्रणालीमध्ये एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया उद्भवते (अंधारात, H 2 + Cl 2 अस्तित्वात असते, जेव्हा प्रकाशित होते तेव्हा HCl तयार होते. जेव्हा प्रकाश थांबतो, H 2 आणि Cl 2 परत येणार नाही). रासायनिक समतोल स्थितीत असलेल्या प्रणालीवर कोणत्याही बाह्य प्रभावासह, त्यामध्ये प्रक्रिया घडतात ज्यामुळे हा प्रभाव कमी होतो.

समतोल स्थिर

समतोल स्थिरता दर्शवतेअग्रेषित प्रतिक्रियेचा दर उलट प्रतिक्रियेच्या दरापेक्षा किती पटीने जास्त किंवा कमी आहे?

समतोल स्थिरहे प्रतिक्रिया उत्पादनांच्या समतोल एकाग्रतेच्या गुणोत्तराचे गुणोत्तर आहे, त्यांच्या स्टोचिओमेट्रिक गुणांकांच्या बळावर, प्रारंभिक पदार्थांच्या समतोल एकाग्रतेच्या गुणाकारापर्यंत, त्यांच्या स्टोचियोमेट्रिक गुणांकांच्या बळावर घेतले जाते.

समतोल स्थिरांकाचे मूल्य अणुभट्टी आणि तापमानाच्या स्वरूपावर अवलंबून असते आणि समतोलतेच्या क्षणी एकाग्रतेवर अवलंबून नसते, कारण त्यांचे गुणोत्तर हे नेहमीच स्थिर मूल्य असते, संख्यात्मकदृष्ट्या समतोल स्थिरांकाच्या समान असते. द्रावणातील पदार्थांमध्ये एकसंध अभिक्रिया घडल्यास, समतोल स्थिरांक K C दर्शविला जातो आणि जर वायूंमध्ये, तर K R.

जेथे Р С, Р D, Р А आणि Р В हे प्रतिक्रिया सहभागींचे समतोल दाब आहेत.

क्लेपेरॉन-मेंडेलीव्ह समीकरण वापरून, K P आणि K C मधील संबंध निश्चित करणे शक्य आहे.

चला व्हॉल्यूम उजव्या बाजूला हलवू

p = RT, म्हणजे p = CRT (6.9)

प्रत्येक अभिकर्मकासाठी समीकरण (6.9) ला (6.7) मध्ये बदलू आणि सोपे करू.

, (6.10)

जेथे Dn हा वायू प्रतिक्रिया सहभागींच्या मोलच्या संख्येतील बदल आहे

Dn = (c + d) – (a + c) (6.11)

त्यामुळे,

K P = K C (RT) Dn (6.12)

समीकरण (6.12) वरून हे स्पष्ट आहे की प्रतिक्रियेतील वायू सहभागींच्या मोलची संख्या बदलत नसल्यास (Dn = 0) किंवा प्रणालीमध्ये कोणतेही वायू नसल्यास K P = K C.

हे नोंद घ्यावे की विषम प्रक्रियेच्या बाबतीत, सिस्टममधील घन किंवा द्रव अवस्थेची एकाग्रता विचारात घेतली जात नाही.

उदाहरणार्थ, 2A + 3B = C + 4D फॉर्मच्या प्रतिक्रियेसाठी समतोल स्थिरांक, जर सर्व पदार्थ वायू आहेत आणि त्याचे स्वरूप आहे.

आणि जर D घन असेल तर

समतोल स्थिरांक खूप सैद्धांतिक आणि व्यावहारिक महत्त्व आहे. समतोल स्थिरांकाचे संख्यात्मक मूल्य आम्हाला रासायनिक अभिक्रियाची व्यावहारिक शक्यता आणि खोली तपासण्याची परवानगी देते.

10 4, नंतर प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय आहे

समतोल शिफ्ट. Le Chatelier च्या तत्त्व.

Le Chatelier च्या तत्त्व (1884): स्थिर रासायनिक समतोल असलेल्या प्रणालीवर तापमान, दाब किंवा एकाग्रता बदलून बाहेरून प्रभाव पडतो, तर रासायनिक समतोल प्रभावाचा परिणाम ज्या दिशेने कमी होतो त्या दिशेने सरकतो.

हे लक्षात घ्यावे की उत्प्रेरक रासायनिक समतोल बदलत नाही, परंतु केवळ त्याच्या प्रारंभास गती देतो.

सामान्य प्रतिक्रियेसाठी रासायनिक समतोल बदलण्यावर प्रत्येक घटकाच्या प्रभावाचा विचार करूया:

aA + bB = cC + d D±Q.

एकाग्रतेतील बदलांचा प्रभाव.ले चॅटेलियरच्या तत्त्वानुसार, समतोल रासायनिक अभिक्रियेतील घटकांपैकी एका घटकाच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्यामुळे या घटकाची रासायनिक प्रक्रिया होत असलेल्या प्रतिक्रियेच्या तीव्रतेकडे समतोल बदल होतो. याउलट, घटकांपैकी एका घटकाच्या एकाग्रतेत घट झाल्यामुळे या घटकाच्या निर्मितीच्या दिशेने समतोल बदलतो.

अशा प्रकारे, पदार्थ A किंवा B च्या एकाग्रतेत वाढ झाल्यामुळे समतोल पुढे दिशेने बदलतो; पदार्थ C किंवा D च्या एकाग्रतेत वाढ झाल्यामुळे समतोल उलट दिशेने बदलतो; A किंवा B च्या एकाग्रतेत घट झाल्यामुळे समतोल उलट दिशेने बदलतो; पदार्थ C किंवा D च्या एकाग्रतेत घट झाल्यामुळे समतोल पुढच्या दिशेने बदलतो. (योजनेनुसार तुम्ही लिहू शकता: C A किंवा C B ®; C C किंवा C D ¬; ¯ C A किंवा C B ¬; ¯ C C किंवा C D ®).

तापमानाचा प्रभाव.समतोलपणावर तापमानाचा प्रभाव ठरवणारा सामान्य नियम खालील सूत्रबद्ध आहे: तापमानात वाढ झाल्यामुळे समतोलता एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया (- Q) कडे बदलण्यास प्रोत्साहन मिळते. तापमानात घट झाल्यामुळे एक्झोथर्मिक प्रतिक्रिया (+ Q) च्या दिशेने समतोल बदलण्यास प्रोत्साहन मिळते.

थर्मल इफेक्ट्सशिवाय होणाऱ्या प्रतिक्रिया तापमान बदलत असताना रासायनिक समतोल बदलत नाहीत. या प्रकरणात तापमानात वाढ केल्याने केवळ समतोल अधिक जलद स्थापित होतो, जो दिलेल्या प्रणालीमध्ये गरम न करता, परंतु दीर्घ कालावधीसाठी प्राप्त केला गेला असता.

अशा प्रकारे, एक्झोथर्मिक अभिक्रिया (+ क्यू) मध्ये, तापमानात वाढ झाल्यामुळे समतोल उलट दिशेने बदलतो आणि याउलट, एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया (- क्यू) मध्ये तापमानात वाढ होते. पुढे दिशेने, आणि उलट दिशेने तापमानात घट. (योजनेनुसार आपण लिहू शकतो: +Q Т ¬; ¯Т ®; at -Q Т ®; ¯Т ¬).

दबाव प्रभाव.अनुभव दर्शविल्याप्रमाणे, दबावाचा केवळ त्या समतोल प्रतिक्रियांच्या विस्थापनावर लक्षणीय प्रभाव पडतो ज्यामध्ये वायू पदार्थ भाग घेतात आणि त्याच वेळी, वायू प्रतिक्रिया सहभागींच्या मोल (Dn) च्या संख्येतील बदल शून्याच्या समान नाही. जसजसा दाब वाढत जातो तसतसे समतोल वायू पदार्थांचे कमी मोल तयार होण्याच्या प्रतिक्रियेकडे सरकते आणि दाब कमी होताना वायू पदार्थांचे मोठमोठे मोल तयार होतात.

अशा प्रकारे, जर Dn = 0 असेल, तर दबाव रासायनिक समतोलाच्या विस्थापनावर परिणाम करत नाही; जर Dn< 0, то увеличение давления смещает равновесие в прямом направлении, уменьшение давления в сторону обратной реакции; если Dn >0, नंतर दाब वाढल्याने समतोल उलट दिशेने सरकतो आणि दाब कमी झाल्याने ते पुढे जाणाऱ्या प्रतिक्रियेकडे सरकते. (योजनेनुसार आपण असे लिहू शकतो: Dn = 0 P वर परिणाम होत नाही; Dn वर<0 ­Р®, ¯Р¬; при Dn >0 Р ¬, ¯Р ®). Le Chatelier चे तत्त्व एकसंध आणि विषम दोन्ही प्रणालींना लागू आहे आणि समतोल बदलाचे गुणात्मक वैशिष्ट्य प्रदान करते.