प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं दोनों दिशाओं में होती हैं, लेकिन प्रत्येक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया एक "संतुलन" स्थिति में स्थिर हो जाती है। यदि आप ऐसी प्रतिक्रिया के संतुलन को चिह्नित करना चाहते हैं, तो संतुलन स्थिरांक उत्पादों और अभिकारकों के बीच संतुलन का वर्णन करता है। संतुलन स्थिरांक की गणना के लिए उत्पादों की सांद्रता और प्रतिक्रिया में अभिकारकों के ज्ञान की आवश्यकता होती है जब यह संतुलन पर होता है। स्थिरांक का मान भी तापमान पर निर्भर करता है और प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक है या नहीं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
सामान्य प्रतिक्रिया के लिए:
एए (जी) + बीबी (जी) ⇌ जीजी (जी) + एचएच (जी)
यहां, निचले मामले के अक्षर प्रत्येक के मोल की संख्या हैं, ऊपरी केस अक्षर प्रतिक्रिया के रासायनिक घटकों के लिए खड़े हैं, और कोष्ठक में अक्षर पदार्थ की स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं। आप व्यंजक के साथ साम्यावस्था स्थिरांक पाते हैं:
कसी = [जी]जी [एच]एच [ए]ए[बी]ख
एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं के लिए, तापमान बढ़ने से स्थिरांक का मान कम हो जाता है, और एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के लिए, तापमान बढ़ने से स्थिरांक का मान बढ़ जाता है।
संतुलन स्थिरांक की गणना
संतुलन स्थिरांक का सूत्र एक सामान्य "सजातीय" प्रतिक्रिया का संदर्भ देता है (जहां उत्पादों और अभिकारकों के लिए पदार्थ की स्थिति समान होती है), जो है:
एए (जी) + बीबी (जी) ⇌ जीजी (जी) + एचएच (जी)
जहां निचले मामले के अक्षर प्रतिक्रिया में प्रत्येक घटक के मोल की संख्या का प्रतिनिधित्व करते हैं, और ऊपरी मामले के अक्षर प्रतिक्रिया में शामिल रसायनों के लिए खड़े हो जाओ और कोष्ठक में अक्षर (g) पदार्थ की स्थिति (गैस, इसमें) का प्रतिनिधित्व करता है मामला)।
निम्नलिखित अभिव्यक्ति एकाग्रता के संतुलन स्थिरांक को परिभाषित करती है (Kसी):
कसी = [जी]जी [एच]एच [ए]ए[बी]ख
यहाँ, वर्ग कोष्ठक साम्यावस्था पर अभिक्रिया के प्रत्येक घटक के लिए सांद्रता (मोल प्रति लीटर में) के लिए हैं। ध्यान दें कि मूल प्रतिक्रिया में प्रत्येक घटक के मोल अब व्यंजक में घातांक हैं। यदि प्रतिक्रिया उत्पादों के पक्ष में है, तो परिणाम 1 से अधिक होगा। यदि यह अभिकारकों के पक्ष में है, तो यह 1 से कम होगा।
अमानवीय प्रतिक्रियाओं के लिए, गणना समान होती है, ठोस को छोड़कर, शुद्ध तरल पदार्थ और सॉल्वैंट्स सभी को गणना में केवल 1 के रूप में गिना जाता है।
दबाव का संतुलन स्थिरांक (K .)पी) वास्तव में समान है, लेकिन इसका उपयोग गैसों से संबंधित प्रतिक्रियाओं के लिए किया जाता है। सांद्रता के बजाय, यह प्रत्येक घटक के आंशिक दबावों का उपयोग करता है:
कपी = पीजीजी पीएचएच पीएए पीखख
यहाँ, (पीजी) घटक (जी) और इसी तरह का दबाव है, और निचले मामले के अक्षर प्रतिक्रिया के लिए समीकरण में मोल्स की संख्या का प्रतिनिधित्व करते हैं।
आप इन गणनाओं को काफी समान तरीके से करते हैं, लेकिन यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप संतुलन पर उत्पादों और अभिकारकों की मात्रा या दबाव के बारे में कितना जानते हैं। आप बीजगणित के एक बिट के साथ ज्ञात प्रारंभिक मात्रा और एक संतुलन राशि का उपयोग करके निरंतर निर्धारित कर सकते हैं, लेकिन आम तौर पर यह ज्ञात संतुलन सांद्रता या दबाव के साथ अधिक सीधा है।
तापमान संतुलन स्थिरांक को कैसे प्रभावित करता है
मिश्रण में मौजूद चीजों के दबाव या सांद्रता को बदलने से संतुलन स्थिर नहीं होता है, हालांकि ये दोनों संतुलन की स्थिति को प्रभावित कर सकते हैं। ये परिवर्तन आपके द्वारा किए गए परिवर्तन के प्रभाव को पूर्ववत करते हैं।
दूसरी ओर, तापमान संतुलन स्थिरांक को बदलता है। एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया (जो गर्मी छोड़ती है) के लिए, तापमान बढ़ने से संतुलन स्थिरांक का मान कम हो जाता है। ऊष्माशोषी अभिक्रियाओं के लिए, जो ऊष्मा को अवशोषित करती हैं, तापमान बढ़ाने से संतुलन स्थिरांक का मान बढ़ जाता है। वैंट हॉफ समीकरण में विशिष्ट संबंध का वर्णन किया गया है:
एलएन (के2÷ क1) = (-∆H0÷ आर) × ( 1 / टी2 - 1/टी1)
कहाँ (∆H0) अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन है, (R) सार्वत्रिक गैस नियतांक है, (T .)1) और टी2) प्रारंभिक और अंतिम तापमान हैं, और (K .)1) और (के2) स्थिरांक के प्रारंभिक और अंतिम मान हैं।