केमिकल संतुलन क्या है?

केमिकल संतुलन एक अवस्था है जहां रिएक्टेंट्स और उत्पादों की आपूर्ति निरंतर बनी रहती है, और पदार्थों की मात्रा में कोई नेट परिवर्तन नहीं होता।

केमिकल संतुलन रिएक्शन में एक अवस्था को सूचित करता है जहां समय के साथ रिएकटेंट्स और उत्पादों की आपूर्ति स्थिर रहती है, और प्रणाली के गुणों में कोई अधिक बदलाव नहीं होता है।

विषय-सूची

केमिकल संतुलन के प्रकार

केमिकल संतुलन को प्रभावित करने वाले कारक

केमिकल संतुलन के उदाहरण

केमिकल संतुलन का महत्व क्या है?

केमिकल संतुलन पर समस्याएं

जब प्रगति की दर आगे की प्रतिक्रिया की दर के बराबर होती है, तो प्रणाली को केमिकल संतुलन की स्थिति मानी जाती है। फॉरवर्ड और रिवर्स प्रतिक्रियाओं की समान दरों के कारण, रेकटेंट्स और उत्पादों की मात्रा में कोई अधिक बदलाव नहीं होता है, और प्रणाली को गतिशील संतुलन की स्थिति मानी जाती है।

केमिकल संतुलन की स्थिति

एक ग्राफ बनाया जा सकता है, जिसमें मात्रा को y-अक्ष और समय को x-अक्ष में प्लाट किया जा सकता है। जब रिएकटेंट्स और उत्पादों की मात्रा में कोई बदलाव नहीं होता है, तो केमिकल संतुलन प्राप्त हो जाता है।

केमिकल संतुलन में गतिशील संतुलन क्या होता है?

संतुलन पर, फॉरवर्ड प्रतिक्रिया की दर पीछे की प्रतिक्रिया की दर के बराबर होती है। इसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया में रीएक्टेंट मोलेक्यूल उत्पादों में और उत्पाद मोलेक्यूल रीएक्टेंट में परिवर्तित होने वाले होते हैं। हालांकि, एक ही संतुलन को विभिन्न स्थितियों में बनाए रखा जा सकता है, जिसमें मोलेक्यूलों के निरंतर अदल-बदल होते हैं, इसलिए केमिकल संतुलन गतिशील होता है।

केमिकल संतुलन के परिचय

केमिकल संतुलन

केमिकल संतुलन के प्रकार

केमिकल संतुलन के दो प्रकार हैं:

1. गतिशील संतुलन
2. स्थिर संतुलन

बोल्ड होमोजीनियस संतुलन

हेटरोजनियस संतुलन

होमोजीनियस केमिकल संतुलन

इस प्रकार में, केमिकल संतुलन के रिएक्टेंट्स और उत्पाद सभी एक ही अवस्था में होते हैं। होमोजीनियस संतुलन को दो विभाजन किया जा सकता है: जिन रिएक्टेंट अणुओं की अणु संख्या उत्पाद अणुओं की अणु संख्या के बराबर होती है। उदाहरण के लिए,

2H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

2N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)

ऐसी प्रतिक्रियाएं जिनमें उत्पादों की अणु संख्या रीएक्टेंट मोलेक्यूलों की कुल अणु संख्या के बराबर नहीं होती हैं, को असमां अणु प्रतिक्रियाएं कहा जाता है। उदाहरण के लिए,

2SO2 (g) + O2 (g) → 2SO3 (g)

COCl2 (g) <=> CO (g) + Cl2 (g)

हेटरोजनियस केमिकल संतुलन

विभिन्न प्रकार के रासायनिक संतुलन का उदाहरण हैं:

• पानी में अमोनिया का विघटन
• चांदी क्लोराइड का गठन
• आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड का गठन

2CO (ग) ⇌ CO2 (ग) + C (त)

CaCO3 (त) <=> CaO (त) + CO2 (ग)

इस प्रकार, रासायनिक संतुलन के विभिन्न प्रकार परमाणुओं के अवस्था और उत्पाद पर आधारित हैं।

⇒ जांच करें: आयकरिक संतुलन

रासायनिक संतुलन पर प्रभाव डालने वाले कारक

रासायनिक संतुलन पर प्रभाव डालने वाले कारक

ल-चाटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, यदि संतुलन की स्थिति पर प्रभाव डालने वाले तत्वों में कोई परिवर्तन होता है, तो प्रणाली संपूर्ण परिवर्तन के प्रभाव को कम करने या न्यूनतम करने का प्रयास करेगी। यह नियम रासायनिक और भौतिक संतुलन दोनों पर लागू होता है।

रासायनिक संतुलन पर प्रभाव डालने वाले कुछ महत्वपूर्ण कारक हैं जैसे तापमान, दबाव और प्रणाली की एकाग्रता।

एकाग्रता में परिवर्तन: इटैलिकस्चलेख को दर्शाता है

यह इटैलिकस्चलेख का एक उदाहरण है।

प्रतिक्रिया द्वारा रसायनिकों या उत्पादों की एकिकरण बढ़ती है, जिससे संज्ञान बढ़ाया गया पदार्थ खत्म हो जाता है।

प्रतिक्रिया उस पदार्थ को पुर्ज़ा करती है जो हटा दिया गया है, जिससे रासायनिकों या उत्पादों की एकाग्रता में आराम होता है।

जब प्रतिक्रिया के उत्पादक या उत्पाद की एकाग्रता परिवर्तित होती है, तो रासायनिक संतुलन के मिश्रण का संयोजन प्रभावित होता है।

एकाग्रता मिश्रण के व्यायाम पर प्रभाव

दबाव में परिवर्तन:

यदि आप विलोम बदलते हैं, तो दबाव भी बदल जाएगा। यह गैसीय प्रतिक्रियाओं पर प्रभाव डाल सकता है क्योंकि गैसीय प्रतिक्रियाओं के गैसीय प्रतिक्रियाओं और उत्पादों की संख्या अलग होगी। हालांकि, ल-चाटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, दबाव के कारण तरलों और कठोरों पर परिवर्तन को ध्यान में रखा जा सकता है क्योंकि दबाव द्वारा आपूर्ति प्रभावित नहीं होती है।

समयांतरण मिश्रण के आयतन में परिवर्तन का प्रभाव

तापमान में वृद्धि:

ल-चाटेलियर के सिद्धांत का कहना है कि रासायनिक संतुलन पर तापमान का प्रभाव उत्सर्जनीय अभिक्रिया के अंक के प्रतीक पर निर्भर करता है।

तापमान बढ़ने से, एक उत्सर्जक अभिक्रिया का संतुलन स्थिरांक कम होता है।

एक उत्सर्जनीय अभिक्रिया में, तापमान में वृद्धि से संतुलन स्थिरांक में वृद्धि होती है।

ल-चाटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, प्रतिक्रिया की गति और संतुलन स्थिरांक दोनों तापमान में परिवर्तन के कारण प्रभावित होते हैं। उत्सर्जक अभिक्रियाओं के मामले में, जब तापमान बढ़ता है तो संतुलन प्रतिक्रिया पक्ष की ओर हटता है, वहीं अभिगत अभिक्रियाओं} के मामले में तापमान में वृद्धि से संतुलन प्रतिक्रिया उत्पादक पक्ष की ओर हटता है।

एक कैटलिस्ट का प्रभाव:

कैटलिस्ट रासायनिक संतुलन पर प्रभाव नहीं डालता; यह केवल एक प्रतिक्रिया को तेज़ करता है। वास्तव में, [कैटलिस्ट बराबर रूप से प्रतिक्रिया के समानता और विपरीत प्रतिक्रिया की स्थिरांक में वृद्धि करता है]। इसलिए, प्रतिक्रिया अपने संतुलन को तेज़ करके अपने समानता तक पहुंचती है।

हमें एक कैटलाइज्ड या गैर-कैटलाइज्ड प्रतिक्रिया में समान संभावना और उत्पाद प्रतिक्रिया में समान मात्रा के आपूर्तिकर्ता और उत्पाद होते हैं; हालांकि, कैटलाइजर की मौजूदगी से सामरिकी में पहुंचने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम किया जाता है। कैटलाइजर प्रतिक्रिया को प्रतिक्रिया के संभावित स्थिति से नीचे की मात्रा इकाई के माध्यम से आगे बढ़ाने की अनुमति देता है।

अनक्रिय गैस जोड़ने के प्रभाव

जब कि एक निष्क्रिय गैस जैसे आर्गन को एक स्थिर आयतन में जोड़ा जाता है, तो वह उत्पादन और आयतन संतुलन में कोई भूचल नहीं मचाता है। हालांकि, यदि जोड़ा गैस उपर्युक्त प्रतिक्रिया में एक आपूर्तिकर्ता या उत्पाद है, तो प्रतिक्रिया अनुपात बदल जाएगा।

एक निष्क्रिय गैस जोड़ने के प्रभाव

रासायनिक संतुलन के उदाहरण

1. हैबर प्रक्रिया
2. अमोनिया सिंथेसिस
3. नाइट्रिक एसिड उत्पादन
4. कार्बोनिक अम्ल-बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली

आपूर्तिकर्ता और उत्पाद प्रक्रिया में दो स्थिति हैं; प्रतिक्रिया अग्रगामी रासायनिकों को उत्पादों में बदलती है, जबकि प्रतिप्रतिक्रिया उत्पादों को पुनः आपूर्तिकर्तों में बदलती है। इन दो स्थितियों में संरचना में अंतर होता है।

प्रतिक्रिया शुरू करने के कुछ समय बाद, अग्रगामी और प्रतिप्रतिक्रिया की दर बराबर हो जाती है संयम की स्थिति तक। इस समय पर, उत्पादित कर्मियों की संख्या प्रतिक्रिया के उल्टा प्रतिक्रिया के द्वारा पुनर्गठित की जाती है ताकि आपूर्तिकर्ता और उत्पाद स्थिर रहें। इसलिए, रासायनिक संतुलन में आपूर्तिकर्ता और उत्पाद होते हैं।

2NO2 ⇌ N2O4

PCl3 + PCl2 ⇌ PCl5

2N_2 + 3H_2 ⇌ 4NH_3

रासायनिक संतुलन का महत्व

यह व्यावसायिक प्रक्रियाओं में बहुत उपयोगी होता है जैसे

हैबर्स प्रक्रिया तक अमोनिया की तैयारी: इस प्रक्रिया में, इसक्ति नाइट्रोजन को हाइड्रोकार्बनों से अमोनिया बनाने के लिए जोड़ता है। अमोनिया का प्राप्ततांक नीचे तापमान में, उच्च दबाव में, तथा लोहे की मूर्तिका के मौजूदगी में अधिक होता है।

संपर्क प्रक्रिया द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड की तैयारी: इस प्रक्रिया में मूल प्रतिक्रिया सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को सल्फर ट्राइऑक्साइड (SO3) में ऑक्सीकरण करना होता है। इसमें एक रासायनिक संतुलन होता है।

रासायनिक संतुलन हल प्रश्न

आयनिक संतुलन पर शीर्ष 7 प्रश्न

रासायनिक संतुलन पर समस्याएं

1. तापमान 500oC पर प्रतिक्रिया N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g) के लिए संतुलन स्थिर राशि KP, यहां तापमान सीमा के द्वारा -25.14 kcal गुणा लिया गया है, 1.06 × 10-4atm-2 अनुमानित है।

दिए गए हैं:

यह एक हेडिंग है

समाधान:

यह एक हेडिंग है

विभिन्न तापमानों पर संतुलन स्थिर राशियों को और प्रतिक्रिया के शामिल होने वाली ऊष्मा के बीच संबंध स्थापित करने वाले समीकरण हैं:

‘log KP2 = -25140/2.303 × 2 \[773 - 673 / 773 × 673\] + log 1.64 × 10^{-4}’

‘log_{KP2} = -4.835’

KP₂ = 1.462 × 10^-5 atm^-2

दिए गए समीकरण, N2 (g) + 3H2 (aq) ⇌ 2NH3 (g), के द्वारा Q निर्धारित करें और रासायनिक संतुलन की स्थिति तक पहुंचने के लिए प्रतिक्रिया को किस दिशा में प्रसारित करना होगा:

तकनीकी सामग्री: Q का पता लगाने के लिए, हमें संतुलन पर प्रत्येक प्रजाति की घटना की व्यवस्थ्ता की गणना करनी होगी। एक बार जब हमारे पास ये मान हो जाएं, हम उन्हें संतुलन संकेत में प्रविष्ट करके Q की गणना कर सकते हैं। एक बार जब हमारे पास Q हो जाएगा, हम उसे K के साथ तुलना कर सकते हैं, सामान्य बुद्धिमत्ता की अवस्था तक पहुँचने के लिए प्रतिक्रिया का किस दिशा में स्थानांतरित होगा यह निर्धारित करने के लिए।

दिया गया है:

यह एक हेडिंग है

समाधान:

यह एक शीर्षक है

दिया गया है, [एन 2] = 0.04M, [H 2] = 0.09M, और K = 0.040

क्योंकि केवल नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की आपूर्ति दी गई है, इसे माना जा सकता है कि वे अभिक्रियाएं हैं और अमोनिया है उत्पाद। क्योंकि अमोनिया आपूर्ति नहीं दी गई है, तो इसे शून्य माना जा सकता है।

क्योंकि q पदार्थों की सापेक्ष आपूर्ति के अनुपात का हिसाब होता है, यहां q = 0 है।

K > Q, इसलिए नाइट्रोजन और हाइड्रोजन अमोनिया बनाने के लिए संयोजित होंगे।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

तापमान एक उष्णीय अभिक्रिया के संतुलन स्थिरीकरण संबंधी क्या होता है?

केमिकल संतुलन पर कीटाणु का प्रभाव न्यूनतम सक्रियता ऊर्जा वाली प्रतिक्रिया की ओर व्यवस्था करने के लिए संतुलन को इशारा करना है, इस प्रकार प्रतिक्रिया की द्रव्यमानता बढ़ाता है और इसे संतुलन विशेषता तक पहुँचने देता है।

कीटाणु किसी भी केमिकल संतुलन पर कोई प्रभाव नहीं डालता है।

रासायनिक संतुलन के दौरान एक निष्क्रिय गैस के जोड़ने का प्रभाव क्या होता है?

निष्क्रिय गैस के जोड़ने पर रासायनिक संतुलन पर कोई प्रभाव नहीं होता है। अग्रे प्रतिक्रिया का क्या अर्थ है?

प्रतिक्रिया एक प्रतिक्रिया है जिसमें उत्पाद शुन्य में बदले जाते हैं।

प्रतिक्रिया जिसमें अभिक्रियाएं लगातार प्रोडक्ट्स में परिवर्तित होते हैं उसे अग्रे प्रतिक्रिया कहा जाता है।