रासायनिक प्रक्रियाओं का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वर्गीकरणों में से एक के अनुसार, दो प्रकार की विपरीत प्रतिक्रियाएं होती हैं - प्रतिवर्ती और
अपरिवर्तनीय। एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया पूर्ण नहीं होती है, अर्थात इसमें प्रवेश करने वाले पदार्थों में से कोई भी पूरी तरह से खपत नहीं होता है और एकाग्रता को नहीं बदलता है। ऐसी प्रक्रिया एक संतुलन या रासायनिक संतुलन की स्थापना के साथ समाप्त होती है, जिसे द्वारा दर्शाया जाता है। लेकिन सीधी और उलटी प्रतिक्रियाएँ बिना रुके चलती रहती हैं, इसलिए संतुलन को गतिशील या गतिशील कहा जाता है। रासायनिक संतुलन की शुरुआत इंगित करती है कि आगे की प्रतिक्रिया उसी दर (V1) पर होती है जैसे कि रिवर्स (V2), V1 \u003d V2। यदि दबाव और तापमान स्थिर है, तो इस प्रणाली में संतुलन अनिश्चित काल तक बना रह सकता है।
मात्रात्मक रूप से, रासायनिक संतुलन को संतुलन स्थिरांक द्वारा वर्णित किया जाता है, जो प्रत्यक्ष (K1) और रिवर्स (K2) प्रतिक्रियाओं के स्थिरांक के अनुपात के बराबर होता है। इसकी गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है: K=K1/K2। संतुलन स्थिरांक के संकेतक अभिकारकों की संरचना पर निर्भर करेंगे औरतापमान।
रासायनिक संतुलन का बदलाव ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार होता है, जो इस तरह लगता है: "यदि बाहरी कारक एक प्रणाली पर कार्य करते हैं जो संतुलन में है, तो संतुलन गड़बड़ा जाएगा और विपरीत दिशा में स्थानांतरित हो जाएगा। यह बदलाव।"
आइए अमोनिया अणु के निर्माण के उदाहरण का उपयोग करके रासायनिक संतुलन और इसके बदलाव की स्थितियों पर विचार करें: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
इस प्रतिक्रिया के समीकरण को ध्यान में रखते हुए, हम स्थापित करते हैं:
- प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया एक यौगिक प्रतिक्रिया है, क्योंकि 2 सरल पदार्थों से, 1 जटिल (अमोनिया) बनता है, और विपरीत - अपघटन;
- प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया ऊष्मा के निर्माण के साथ होती है, इसलिए यह ऊष्माक्षेपी होती है, इसलिए इसका उल्टा ऊष्माशोषी होता है और ऊष्मा के अवशोषण के साथ आगे बढ़ता है।
अब कुछ मापदंडों को संशोधित करने की शर्त के तहत इस समीकरण पर विचार करें:
- एकाग्रता में बदलाव। यदि हम प्रारंभिक पदार्थों - नाइट्रोजन और हाइड्रोजन - की सांद्रता को बढ़ाते हैं और अमोनिया की मात्रा को कम करते हैं, तो संतुलन NH3 बनाने के लिए दाईं ओर शिफ्ट हो जाएगा। यदि आपको इसे बाईं ओर ले जाने की आवश्यकता है, तो अमोनिया की सांद्रता बढ़ाएँ।
- तापमान में वृद्धि संतुलन को एक प्रतिक्रिया की ओर ले जाएगी जिसमें गर्मी अवशोषित होती है, और जब इसे कम किया जाता है, तो इसे छोड़ दिया जाता है। इसलिए, यदि अमोनिया के संश्लेषण के दौरान तापमान बढ़ा दिया जाता है, तो संतुलन प्रारंभिक उत्पादों की ओर स्थानांतरित हो जाएगा, अर्थात। बाईं ओर, और तापमान में कमी के साथ - दाईं ओर, प्रतिक्रिया उत्पाद की ओर।
-
बढ़ते हो तोदबाव, तो संतुलन उस तरफ स्थानांतरित हो जाएगा जहां गैसीय पदार्थों की मात्रा कम है, और दबाव में कमी के साथ - उस तरफ जहां गैसों की मात्रा बढ़ जाती है। NH3 के संश्लेषण में 4 mol N2 और 3H2 से 2 NH3 प्राप्त होता है। इसलिए, यदि दबाव बढ़ा दिया जाता है, तो संतुलन NH3 के गठन के लिए दाईं ओर चला जाएगा। यदि दबाव कम हो जाता है, तो संतुलन मूल उत्पादों की ओर शिफ्ट हो जाएगा।
रासायनिक संतुलन और इसके विस्थापन के लिए शर्तें
हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि रासायनिक संतुलन को बढ़ाने या घटाने से परेशान किया जा सकता है:
- तापमान;
- दबाव;
- पदार्थों का सांद्रण।
जब किसी अभिक्रिया में उत्प्रेरक का प्रयोग किया जाता है, तो संतुलन नहीं बदलता है, अर्थात। रासायनिक संतुलन भंग नहीं होता है।
