रासायनिक संतुलन
संतुलन पर:
(i) आगे की प्रतिक्रिया की दर = पीछे की प्रतिक्रिया की दर
(ii) अभिकारक और उत्पाद की सांद्रता (मोल/लीटर) स्थिर हो जाती है।
(iii) $\Delta \mathrm{G}=0$.
(iv) $\mathrm{Q}=\mathrm{K}_{\text {eq. }}$.
निरंतर संतुलन $(\mathrm{K}):$
$ K=\frac{\text{आगे की प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक} }{ \text{पिछली प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक }} =\frac{K_f}{K_b}{. }$
एकाग्रता के संदर्भ में संतुलन स्थिरांक $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{c}}\right)$
$$ \frac{K_f}{K_b}=K_{c}=\frac{[C]^{C} [D]^{d}} {[A]^{a}[B]^{b}} $$
आंशिक दबाव के संदर्भ में संतुलन स्थिरांक $\left(K_{P}\right)$ :
$$ K_{P}=\frac{\left[P_{C}\right]^{c}\left[P_{D}\right]^{d}}{\left[P_{A}\right]^{ a}\left[P_{B}\right]^{b}} $$
मोल अंश के संदर्भ में संतुलन स्थिरांक $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{x}}\right)$ :
$$ K_x=\frac{X_{C}^c \ X_{D}^d} {x_{A}^a \ X_{B}^b}$$
के बीच संबंध $K_{p}$ & $K_{c}$ :
$$ K_{p}=K_{c} \cdot(RT)^{\Delta n} . $$
के बीच संबंध $K_{p}$ & $K_{X}$ :
$\quad \quad K_{\mathrm{P}}=K_{\mathrm{x}}(P)^{\Delta n}$
- $log\frac{K_2}{K_1}=\frac{\Delta H}{2.303 R} [\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2}] ; \Delta H =$ प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी
संतुलन स्थिरांक \ एवं मानक मुक्त ऊर्जा परिवर्तन के बीच संबंध :
$\Delta \mathrm{G}^{\circ}=-2.303 \mathrm{RT} \log \mathrm{K}$
प्रतिक्रिया भागफल (क्यू) :
अभिव्यक्ति के मूल्य $Q=\frac{[C]^{c}[D]^{d}}{[A]^{a}[B]^{b}}$
पृथक्करण की डिग्री $(\alpha)$ :
$\alpha=$ नहीं। मोल्स का पृथक्करण $/$ आरंभिक संख्या मोल्स का लिया गया
$=$ 1 मोल से अलग हुए मोलों का अंश।
नोट: % पृथक्करण $=\alpha \times 100$
पर्यवेक्षित आणविक भार और मिश्रण का अवलोकित वाष्प घनत्व:
के आणविक भार का अवलोकन किया $A_{n}(g)$
$\quad \quad =\frac{\text { molecular weight of equilibrium mixture }}{\text { totalno. of moles }}$
$\quad\quad \alpha=\frac{D-d}{(n-1) \times d}=\frac{M_{T}-M_{0}}{(n-1) M_{0}}$
संतुलन को प्रभावित करने वाले बाहरी कारक:
ले चेटेलियर का सिद्धांत:
यदि संतुलन पर एक प्रणाली किसी गड़बड़ी या तनाव के अधीन है जो संतुलन की स्थिति निर्धारित करने वाले किसी भी कारक को बदल देती है, तो सिस्टम इस तरह से प्रतिक्रिया करेगा ताकि गड़बड़ी के प्रभाव को कम किया जा सके।
एकाग्रता का प्रभाव:
-
यदि संतुलन पर अभिकारक की सांद्रता बढ़ जाती है तो प्रतिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है।
-
यदि उत्पाद की सांद्रता बढ़ा दी जाए तो संतुलन पीछे की ओर स्थानांतरित हो जाता है
आयतन का प्रभाव:
- यदि आयतन बढ़ाया जाता है तो दबाव कम हो जाता है इसलिए प्रतिक्रिया उस दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी जिस दिशा में दबाव बढ़ता है अर्थात उस दिशा में जिस दिशा में गैसों के मोल की संख्या बढ़ती है और इसके विपरीत।
*यदि आयतन बढ़ा दिया जाए तो, के लिए
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}>0 \quad$ प्रतिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}<0 \quad$ प्रतिक्रिया पीछे की ओर स्थानांतरित हो जाएगी
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}=0 \quad$ प्रतिक्रिया परिवर्तित नहीं होगी.
दबाव का प्रभाव:
यदि संतुलन पर दबाव बढ़ाया जाता है तो प्रतिक्रिया दबाव को कम करने का प्रयास करेगी, इसलिए यह उस दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी जिसमें कम नहीं है। गैसों के मोल बनते हैं।
अक्रिय गैस संयोजन का प्रभाव:
(i) लगातार दबाव :
यदि अक्रिय गैस मिलाई जाए तो दबाव स्थिर बनाए रखने के लिए आयतन बढ़ाया जाता है। इसलिए संतुलन उस दिशा में स्थानांतरित हो जाएगा जिसमें बड़ी संख्या होगी। गैस के मोल बनते हैं
$\Delta \mathrm{n}>0 \quad$ प्रतिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाएगी
$\Delta \mathrm{n}<0 \quad$ प्रतिक्रिया पीछे की ओर स्थानांतरित हो जाएगी
$\Delta \mathrm{n}=0 \quad$ प्रतिक्रिया परिवर्तित नहीं होगी.
(ii) स्थिर आयतन :
स्थिर आयतन पर अक्रिय गैस संयोजन का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
तापमान का प्रभाव:
$\quad \quad\quad$ संतुलन स्थिरांक केवल तापमान पर निर्भर करता है।
$\quad \quad\quad$ यदि की साजिश $\ell$ एनके बनाम $\frac{1}{T}$ प्लॉट किया गया है तो यह ढलान के साथ एक सीधी रेखा है $=-\frac{\Delta \mathrm{H}^{\circ}}{R}$,
$\quad \quad\quad$ और अवरोधन $=\frac{\Delta \mathrm{S}^{\circ}}{\mathrm{R}}$
-
$\quad$ एंडोथर्मिक के लिए $(\Delta \mathrm{H}>0)$ तापमान में वृद्धि के साथ संतुलन स्थिरांक का प्रतिक्रिया मूल्य बढ़ता है
-
$\quad$ ऊष्माक्षेपी के लिए $(\Delta \mathrm{H}<0)$ प्रतिक्रिया, तापमान में वृद्धि के साथ संतुलन स्थिरांक का मान घट जाता है
-
$\quad$ के लिए $\Delta \mathrm{H}>0$तापमान में वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है
-
$\quad$ के लिए $\Delta \mathrm{H}<0$, तापमान में वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया पीछे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है।
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$\quad$ यदि संतुलन पर अभिकारक की सांद्रता बढ़ जाती है तो प्रतिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित हो जाती है।
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$\quad$ यदि उत्पाद की सांद्रता बढ़ा दी जाती है तो संतुलन पीछे की ओर स्थानांतरित हो जाता है
तरल का वाष्प दबाव:
सापेक्षिक आर्द्रता $=\frac{Partial \hspace{1mm} pressure \hspace{1mm} of \hspace{1mm} H_{2}O \hspace{1mm} vapours}{ Vapour \hspace{1mm} pressure \hspace{1mm} of \hspace{1mm} H_{2}O \hspace{1mm} at \hspace{1mm} that \hspace{1mm} temp.}$
संतुलन की ऊष्मागतिकी:
$\Delta \mathbf{G}=\Delta \mathbf{G}^{0}+2.303 \mathrm{RT} \log _{10} \mathrm{Q}$
