પ્રતિક્રિયાના સંતુલનને કેવી રીતે બદલવું. રાસાયણિક સંતુલન શિફ્ટ

રાસાયણિક સંતુલન, ફોરવર્ડ અને રિવર્સ પ્રતિક્રિયાઓના દરની સમાનતા ( = ) અને ગિબ્સ એનર્જી (∆ G р,т = 0) ના લઘુત્તમ મૂલ્યને અનુરૂપ, આપેલ શરતો હેઠળ સિસ્ટમની સૌથી સ્થિર સ્થિતિ છે અને તે યથાવત રહે છે. જ્યાં સુધી પરિમાણો કે જેના હેઠળ સંતુલન સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે.

જ્યારે પરિસ્થિતિઓ બદલાય છે, ત્યારે સંતુલન ખોરવાય છે અને સીધી અથવા વિપરીત પ્રતિક્રિયા તરફ ખસેડવામાં આવે છે. સંતુલનમાં પરિવર્તન એ હકીકતને કારણે છે કે બાહ્ય પ્રભાવો બે પરસ્પર વિરોધી પ્રક્રિયાઓની ગતિને વિવિધ ડિગ્રીમાં બદલી નાખે છે. થોડા સમય પછી, સિસ્ટમ ફરીથી સંતુલન બની જાય છે, એટલે કે. તે એક સંતુલન અવસ્થામાંથી બીજામાં પસાર થાય છે. નવું સંતુલન આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરોની નવી સમાનતા અને સિસ્ટમમાં તમામ પદાર્થોની નવી સંતુલન સાંદ્રતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

સામાન્ય કિસ્સામાં સંતુલન શિફ્ટની દિશા લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: જો સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિમાં સિસ્ટમ પર બાહ્ય પ્રભાવ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો સંતુલન એવી પ્રક્રિયા તરફ વળે છે જે બાહ્ય પ્રભાવની અસરને નબળી પાડે છે.

સંતુલનમાં ફેરફાર તાપમાન અથવા એકાગ્રતા (દબાણ) માં ફેરફારને કારણે થઈ શકે છે.

તાપમાન એ પરિમાણ છે કે જેના પર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના સંતુલન સ્થિરાંકનું મૂલ્ય આધાર રાખે છે. જ્યારે પ્રતિક્રિયાના ઉપયોગની શરતોના આધારે તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે સંતુલન શિફ્ટનો મુદ્દો આઇસોબાર સમીકરણ (1.90) નો ઉપયોગ કરીને ઉકેલવામાં આવે છે - =

1. ઇસોથર્મલ પ્રક્રિયા માટે ∆ r H 0 (t)< 0, в правой части выражения (1.90) R >0, T > 0, તેથી તાપમાનના સંદર્ભમાં સંતુલન સ્થિરાંકના લઘુગણકનું પ્રથમ વ્યુત્પન્ન નકારાત્મક છે< 0, т.е. ln Kp (и сама константа Кр) являются убывающими функциями температуры. При увеличении температуры константа химического равновесия (Кр) уменьшается и что согласно закону действующих масс (2.27), (2.28)соответствует смещению химического равновесия в сторону обратной (эндотермической) реакции. Именно в этом проявляется противодействие системы оказанному воздействию.

2. એન્ડોથર્મિક પ્રક્રિયા ∆ r H 0 (t) > 0 માટે, તાપમાનના સંદર્ભમાં સંતુલન સ્થિરાંકના લઘુગણકનું વ્યુત્પન્ન ધન (> 0) છે, તેથી ln Kp અને Kp તાપમાનના કાર્યોમાં વધારો કરે છે, એટલે કે. સામૂહિક ક્રિયાના કાયદા અનુસાર, જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, સંતુલન સીધી (એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા) તરફ વળે છે. જો કે, આપણે યાદ રાખવું જોઈએ કે જ્યારે તાપમાન વધે છે ત્યારે ઇસોથર્મલ અને એન્ડોથર્મિક બંને પ્રક્રિયાઓની ઝડપ વધે છે, અને જ્યારે તાપમાન ઘટે છે ત્યારે ઘટાડો થાય છે, પરંતુ જ્યારે તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે ઝડપમાં ફેરફાર એકસરખો હોતો નથી, તેથી, તાપમાનમાં ફેરફાર કરીને, તે ગતિમાં ફેરફાર થાય છે. આપેલ દિશામાં સંતુલન સ્થાનાંતરિત કરવું શક્ય છે. સંતુલનમાં ફેરફાર એ ઘટકોમાંથી એકની સાંદ્રતામાં ફેરફારને કારણે થઈ શકે છે: સંતુલન સિસ્ટમમાં પદાર્થનો ઉમેરો અથવા તેને સિસ્ટમમાંથી દૂર કરવા.

લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંત અનુસાર, જ્યારે પ્રતિક્રિયા સહભાગીઓમાંની એકની સાંદ્રતા બદલાય છે, ત્યારે સંતુલન તે દિશામાં બદલાય છે જે ફેરફારને વળતર આપે છે, એટલે કે. પ્રારંભિક પદાર્થોમાંથી એકની સાંદ્રતામાં વધારો સાથે - જમણી તરફ, અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાંથી એકની સાંદ્રતામાં વધારો સાથે - ડાબી બાજુ. જો વાયુ પદાર્થો ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લે છે, તો જ્યારે દબાણ બદલાય છે, ત્યારે તેમની બધી સાંદ્રતા સમાન રીતે અને એક સાથે બદલાય છે. પ્રક્રિયાઓના દરો પણ બદલાય છે, અને પરિણામે, રાસાયણિક સંતુલનમાં ફેરફાર થઈ શકે છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, CaCO 3 (K) CO (k) + CO 2 (g) સિસ્ટમ પર દબાણમાં વધારો (સંતુલનની તુલનામાં) સાથે, વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે = જે પાળી તરફ દોરી જશે ડાબી તરફ સંતુલન. જ્યારે સમાન સિસ્ટમ પર દબાણ ઘટે છે, ત્યારે વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર ઘટે છે, અને સંતુલન જમણી તરફ જાય છે. જ્યારે 2HCl H 2 + Cl 2 સિસ્ટમ પર દબાણ, જે સંતુલનની સ્થિતિમાં છે, વધે છે, ત્યારે સંતુલન બદલાશે નહીં, કારણ કે બંને ઝડપ સમાન રીતે વધશે.

સિસ્ટમ 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O (g) માટે, દબાણમાં વધારો આગળની પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો અને સંતુલનને જમણી તરફ ખસેડશે.

અને તેથી, લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંત અનુસાર, વધતા દબાણ સાથે, સંતુલન ગેસ મિશ્રણમાં વાયુયુક્ત પદાર્થોના ઓછા મોલ્સની રચના તરફ અને તે મુજબ, સિસ્ટમમાં દબાણમાં ઘટાડો તરફ વળે છે.

તેનાથી વિપરીત, બાહ્ય પ્રભાવથી જે દબાણમાં ઘટાડો કરે છે, સંતુલન વાયુયુક્ત પદાર્થોના વધુ મોલ્સની રચના તરફ વળે છે, જે સિસ્ટમમાં દબાણમાં વધારોનું કારણ બનશે અને ઉત્પાદિત અસરનો પ્રતિકાર કરશે.

લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે. તેના આધારે, રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે શરતો પસંદ કરવાનું શક્ય છે જે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની મહત્તમ ઉપજને સુનિશ્ચિત કરશે.

>> રસાયણશાસ્ત્ર: રાસાયણિક સંતુલન અને તેને સ્થાનાંતરિત કરવાની પદ્ધતિઓ ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓમાં, પ્રત્યક્ષ પ્રતિક્રિયાનો દર શરૂઆતમાં મહત્તમ હોય છે, અને પછી તે હકીકતને કારણે ઘટે છે કે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની રચનામાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રારંભિક પદાર્થોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે. તેનાથી વિપરીત, રિવર્સ રિએક્શનનો દર, શરૂઆતમાં ન્યૂનતમ, પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં વધારો થતાં વધે છે. છેલ્લે, એક ક્ષણ આવે છે જ્યારે આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરો સમાન બને છે.

રાસાયણિક ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાની સ્થિતિને રાસાયણિક સંતુલન કહેવામાં આવે છે જો આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર વિપરીત પ્રતિક્રિયાના દર જેટલો હોય.

રાસાયણિક સંતુલન ગતિશીલ (મોબાઇલ) છે, કારણ કે જ્યારે તે થાય છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયા બંધ થતી નથી, માત્ર ઘટકોની સાંદ્રતા યથાવત રહે છે, એટલે કે, એકમ સમય દીઠ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સમાન માત્રા પ્રારંભિક પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. સતત તાપમાન અને દબાણ પર, ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાનું સંતુલન અનિશ્ચિત સમય સુધી જાળવી શકાય છે.

ઉત્પાદનમાં, તેઓ મોટે ભાગે સીધી પ્રતિક્રિયાની પ્રેફરન્શિયલ ઘટનામાં રસ ધરાવતા હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એમોનિયા, સલ્ફર ઓક્સાઇડ (VI) ના ઉત્પાદનમાં. નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ (II). સંતુલનની સ્થિતિમાંથી સિસ્ટમ કેવી રીતે મેળવવી? આ અથવા તે ઉલટાવી શકાય તેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયા થાય છે તે બાહ્ય પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર તેને કેવી રીતે અસર કરે છે?

પાઠ સામગ્રી પાઠ નોંધોસહાયક ફ્રેમ પાઠ પ્રસ્તુતિ પ્રવેગક પદ્ધતિઓ ઇન્ટરેક્ટિવ તકનીકો પ્રેક્ટિસ કરો કાર્યો અને કસરતો સ્વ-પરીક્ષણ વર્કશોપ, તાલીમ, કેસ, ક્વેસ્ટ્સ હોમવર્ક ચર્ચા પ્રશ્નો વિદ્યાર્થીઓના રેટરિકલ પ્રશ્નો ચિત્રો ઓડિયો, વિડિયો ક્લિપ્સ અને મલ્ટીમીડિયાફોટોગ્રાફ્સ, ચિત્રો, ગ્રાફિક્સ, કોષ્ટકો, આકૃતિઓ, રમૂજ, ટુચકાઓ, ટુચકાઓ, કોમિક્સ, દૃષ્ટાંતો, કહેવતો, ક્રોસવર્ડ્સ, અવતરણો ઍડ-ઑન્સ અમૂર્તજિજ્ઞાસુ ક્રિબ્સ પાઠ્યપુસ્તકો માટે લેખોની યુક્તિઓ મૂળભૂત અને અન્ય શબ્દોનો વધારાનો શબ્દકોશ પાઠ્યપુસ્તકો અને પાઠ સુધારવાપાઠ્યપુસ્તકમાં ભૂલો સુધારવીપાઠ્યપુસ્તકમાં એક ટુકડો અપડેટ કરવો, પાઠમાં નવીનતાના તત્વો, જૂના જ્ઞાનને નવા સાથે બદલીને માત્ર શિક્ષકો માટે સંપૂર્ણ પાઠવર્ષ માટે કેલેન્ડર યોજના; સંકલિત પાઠ

પ્રારંભિક સામગ્રી અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો સહિત સિસ્ટમના પરિમાણોનો અભ્યાસ કરવાથી તે શોધવાનું શક્ય બને છે કે કયા પરિબળો રાસાયણિક સંતુલનને સ્થાનાંતરિત કરે છે અને ઇચ્છિત ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે. ઔદ્યોગિક તકનીકો ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ હાથ ધરવા માટેની પદ્ધતિઓ વિશે લે ચેટેલિયર, બ્રાઉન અને અન્ય વૈજ્ઞાનિકોના તારણો પર આધારિત છે, જે અગાઉ અશક્ય લાગતી પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરવાનું અને આર્થિક લાભ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.

રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની વિવિધતા

થર્મલ અસરની લાક્ષણિકતાઓના આધારે, ઘણી પ્રતિક્રિયાઓને એક્સો- અથવા એન્ડોથર્મિક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ ગરમીની રચના સાથે આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બનનું ઓક્સિડેશન, કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડનું હાઇડ્રેશન. બીજા પ્રકારનું પરિવર્તન થર્મલ ઊર્જાના શોષણ સાથે સંકળાયેલું છે. એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓના ઉદાહરણો: સ્લેક્ડ ચૂનો અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડની રચના સાથે કેલ્શિયમ કાર્બોનેટનું વિઘટન, મિથેનના થર્મલ વિઘટન દરમિયાન હાઇડ્રોજન અને કાર્બનની રચના. એક્સો- અને એન્ડોથર્મિક પ્રક્રિયાઓના સમીકરણોમાં, થર્મલ અસર દર્શાવવી જરૂરી છે. પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોના અણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનનું પુનઃવિતરણ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓમાં થાય છે. રીએજન્ટ્સ અને ઉત્પાદનોની લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર ચાર પ્રકારની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે:

પ્રક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, પ્રતિક્રિયાશીલ સંયોજનોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સંપૂર્ણતા મહત્વપૂર્ણ છે. આ લક્ષણ પ્રતિક્રિયાઓના વિભાજનને ઉલટાવી શકાય તેવું અને ઉલટાવી શકાય તેવું છે.

પ્રતિક્રિયાઓની વિપરીતતા

ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓ મોટાભાગની રાસાયણિક ઘટના બનાવે છે. રિએક્ટન્ટ્સમાંથી અંતિમ ઉત્પાદનોની રચના એ સીધી પ્રતિક્રિયા છે. વિપરીતમાં, પ્રારંભિક પદાર્થો તેમના વિઘટન અથવા સંશ્લેષણના ઉત્પાદનોમાંથી મેળવવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા આપતા મિશ્રણમાં, રાસાયણિક સંતુલન ઉદભવે છે જેમાં મૂળ પરમાણુઓ વિઘટન થાય છે તેટલી જ સંખ્યામાં સંયોજનો પ્રાપ્ત થાય છે. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓમાં, પ્રતિક્રિયાઓ અને ઉત્પાદનો વચ્ચે "=" ચિહ્નને બદલે "↔" અથવા "⇌" પ્રતીકોનો ઉપયોગ થાય છે. તીરો લંબાઈમાં અસમાન હોઈ શકે છે, જે પ્રતિક્રિયાઓમાંના એકના વર્ચસ્વને કારણે છે. રાસાયણિક સમીકરણોમાં, તમે પદાર્થો (જી - વાયુઓ, જી - પ્રવાહી, ટી - ઘન) ની એકંદર લાક્ષણિકતાઓ સૂચવી શકો છો. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓને પ્રભાવિત કરવાની વૈજ્ઞાનિક રીતે આધારિત પદ્ધતિઓ ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે. આમ, એમોનિયાનું ઉત્પાદન લક્ષ્ય ઉત્પાદનની રચના તરફ સંતુલનને સ્થાનાંતરિત કરતી પરિસ્થિતિઓ બનાવ્યા પછી નફાકારક બન્યું: 3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2NH 3 (g). ઉલટાવી શકાય તેવી ઘટનાઓ અદ્રાવ્ય અથવા સહેજ દ્રાવ્ય સંયોજનના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે અને ગેસની રચના કરે છે જે પ્રતિક્રિયાના ક્ષેત્રને છોડી દે છે. આવી પ્રક્રિયાઓમાં આયન વિનિમય અને પદાર્થોના ભંગાણનો સમાવેશ થાય છે.

રાસાયણિક સંતુલન અને તેના વિસ્થાપન માટેની શરતો

આગળ અને વિપરીત પ્રક્રિયાઓની લાક્ષણિકતાઓ ઘણા પરિબળોથી પ્રભાવિત છે. તેમાંથી એક સમય છે. પ્રતિક્રિયા માટે લેવામાં આવતા પદાર્થની સાંદ્રતા ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે, અને અંતિમ સંયોજન વધે છે. આગળની પ્રતિક્રિયા ધીમી અને ધીમી છે, જ્યારે વિપરીત પ્રક્રિયા ઝડપ મેળવી રહી છે. ચોક્કસ અંતરાલ પર, બે વિરોધી પ્રક્રિયાઓ સુમેળમાં થાય છે. પદાર્થો વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે, પરંતુ સાંદ્રતા બદલાતી નથી. તેનું કારણ સિસ્ટમમાં સ્થાપિત થયેલ ગતિશીલ રાસાયણિક સંતુલન છે. તેની જાળવણી અથવા ફેરફાર આના પર આધાર રાખે છે:

  • તાપમાનની સ્થિતિ;
  • સંયોજનોની સાંદ્રતા;
  • દબાણ (વાયુઓ માટે).

રાસાયણિક સંતુલન શિફ્ટ

1884 માં, ફ્રાન્સના ઉત્કૃષ્ટ વૈજ્ઞાનિક એ.એલ. લે ચેટેલિયરે ગતિશીલ સંતુલનની સ્થિતિમાંથી સિસ્ટમને દૂર કરવાની રીતોનું વર્ણન પ્રસ્તાવિત કર્યું. પદ્ધતિ બાહ્ય પરિબળોની અસરોને સ્તરીકરણના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. લે ચેટેલિયરે નોંધ્યું કે પ્રક્રિયાઓ પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉદ્ભવે છે જે બાહ્ય દળોના પ્રભાવને વળતર આપે છે. ફ્રેન્ચ સંશોધક દ્વારા ઘડવામાં આવેલ સિદ્ધાંત જણાવે છે કે સંતુલનની સ્થિતિમાં પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર બાહ્ય પ્રભાવોને નબળી પાડતી પ્રતિક્રિયાની ઘટનાની તરફેણ કરે છે. સંતુલન શિફ્ટ આ નિયમનું પાલન કરે છે જ્યારે રચના, તાપમાનની સ્થિતિ અને દબાણ બદલાય છે. વૈજ્ઞાનિકોના તારણો પર આધારિત ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં થાય છે. ઘણી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જે વ્યવહારીક રીતે અશક્ય માનવામાં આવતી હતી તે સંતુલનને સ્થાનાંતરિત કરવાની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે.

એકાગ્રતાની અસર

સંતુલનમાં ફેરફાર થાય છે જો અમુક ઘટકોને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઝોનમાંથી દૂર કરવામાં આવે અથવા પદાર્થના વધારાના ભાગો દાખલ કરવામાં આવે. પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાંથી ઉત્પાદનોને દૂર કરવાથી સામાન્ય રીતે તેમની રચનાના દરમાં વધારો થાય છે, તેનાથી વિપરીત, તેમના પ્રેફરન્શિયલ વિઘટન તરફ દોરી જાય છે. એસ્ટરિફિકેશન પ્રક્રિયામાં, સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ નિર્જલીકરણ માટે થાય છે. જ્યારે તેને પ્રતિક્રિયાના ક્ષેત્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મિથાઈલ એસિટેટની ઉપજ વધે છે: CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOCH 3 + H 2 O. જો તમે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતો ઓક્સિજન ઉમેરો છો, તો રાસાયણિક સંતુલન ડાયરેક્ટ તરફ વળે છે. સલ્ફર ટ્રાઇઓક્સાઇડની રચનાની પ્રતિક્રિયા. ઓક્સિજન SO 3 અણુઓમાં જોડાય છે, તેની સાંદ્રતા ઘટે છે, જે ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓ માટે લે ચેટેલિયરના નિયમ સાથે સુસંગત છે.

તાપમાનમાં ફેરફાર

પ્રક્રિયાઓ જેમાં ગરમીનું શોષણ અથવા પ્રકાશન સામેલ છે તે એન્ડોથર્મિક અને એક્ઝોથર્મિક છે. સંતુલનને બદલવા માટે, પ્રતિક્રિયા આપતા મિશ્રણમાંથી ગરમી અથવા ગરમી દૂર કરવાનો ઉપયોગ થાય છે. તાપમાનમાં વધારો એ એન્ડોથર્મિક ઘટનાના દરમાં વધારો સાથે છે, જેમાં વધારાની ઊર્જા શોષાય છે. ઠંડક એ એક્ઝોથર્મિક પ્રક્રિયાઓના ફાયદા તરફ દોરી જાય છે જે ગરમીના પ્રકાશન સાથે થાય છે. જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોલસા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે ગરમ થવાથી મોનોક્સાઇડની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે, અને ઠંડક સૂટની મુખ્ય રચના તરફ દોરી જાય છે: CO 2 (g) + C (t) ↔ 2CO (g).

દબાણની અસર

વાયુયુક્ત સંયોજનોને સંડોવતા મિશ્રણની પ્રતિક્રિયા માટે દબાણમાં ફેરફાર એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. તમારે પ્રારંભિક અને પરિણામી પદાર્થોની માત્રામાં તફાવત પર પણ ધ્યાન આપવું જોઈએ. દબાણમાં ઘટાડો એ અસાધારણ ઘટના તરફ દોરી જાય છે જેમાં તમામ ઘટકોની કુલ માત્રા વધે છે. દબાણમાં વધારો સમગ્ર સિસ્ટમના વોલ્યુમમાં ઘટાડો તરફ પ્રક્રિયાને દિશામાન કરે છે. આ પેટર્ન એમોનિયા રચનાની પ્રતિક્રિયામાં જોવા મળે છે: 0.5N 2 (g) + 1.5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). દબાણમાં ફેરફાર તે પ્રતિક્રિયાઓમાં રાસાયણિક સંતુલનને અસર કરશે નહીં જે સતત વોલ્યુમ પર થાય છે.

રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે શ્રેષ્ઠ શરતો

સંતુલનમાં પરિવર્તન માટે પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ મોટાભાગે આધુનિક રાસાયણિક તકનીકોના વિકાસને નિર્ધારિત કરે છે. વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતનો વ્યવહારિક ઉપયોગ શ્રેષ્ઠ ઉત્પાદન પરિણામો મેળવવામાં ફાળો આપે છે. સૌથી આકર્ષક ઉદાહરણ એમોનિયાનું ઉત્પાદન છે: 0.5N 2 (g) + 1.5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). સિસ્ટમમાં N 2 અને H 2 પરમાણુઓની સામગ્રીમાં વધારો એ સરળ પદાર્થોમાંથી જટિલ પદાર્થોના સંશ્લેષણ માટે અનુકૂળ છે. પ્રતિક્રિયા ગરમીના પ્રકાશન સાથે છે, તેથી તાપમાનમાં ઘટાડો NH 3 ની સાંદ્રતામાં વધારો કરશે. પ્રારંભિક ઘટકોનું પ્રમાણ લક્ષ્ય ઉત્પાદન કરતા વધારે છે. દબાણમાં વધારો NH 3 ની ઉપજમાં વધારો સુનિશ્ચિત કરશે.

ઉત્પાદન શરતો હેઠળ, તમામ પરિમાણો (તાપમાન, સાંદ્રતા, દબાણ) નો શ્રેષ્ઠ ગુણોત્તર પસંદ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, રીએજન્ટ્સ વચ્ચેનો સંપર્ક વિસ્તાર ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. નક્કર વિજાતીય પ્રણાલીઓમાં, સપાટીના ક્ષેત્રમાં વધારો પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. ઉત્પ્રેરક આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરમાં વધારો કરે છે. આવા ગુણધર્મો ધરાવતા પદાર્થોનો ઉપયોગ રાસાયણિક સંતુલનમાં ફેરફાર તરફ દોરી જતો નથી, પરંતુ તેની શરૂઆતને વેગ આપે છે.

1. બધી જાણીતી પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઉલટાવી શકાય તેવી અને બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે. આયન વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરતી વખતે, જે શરતો હેઠળ તેઓ પૂર્ણ થવા માટે આગળ વધે છે તે સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવ્યા હતા. ().

એવી પણ જાણીતી પ્રતિક્રિયાઓ છે કે, આપેલ શરતો હેઠળ, પૂર્ણતા તરફ આગળ વધતા નથી. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયા થાય છે: SO 2 + H 2 O→ H2SO3. પરંતુ તે તારણ આપે છે કે જલીય દ્રાવણમાં માત્ર ચોક્કસ માત્રામાં સલ્ફર એસિડ રચાય છે. આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે સલ્ફરસ એસિડ નાજુક છે, અને વિપરીત પ્રતિક્રિયા થાય છે, એટલે કે. સલ્ફર ઓક્સાઇડ અને પાણીમાં વિઘટન. પરિણામે, આ પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થતી નથી કારણ કે બે પ્રતિક્રિયાઓ એક સાથે થાય છે - સીધા(સલ્ફર ઓક્સાઇડ અને પાણી વચ્ચે) અને વિપરીત(સલ્ફરસ એસિડનું વિઘટન). SO 2 + H 2 O↔ H 2 SO 3 .

આપેલ પરિસ્થિતિઓમાં પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉલટાવી શકાય તેવું કહેવામાં આવે છે.


2. કેમ કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો દર રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે, પછી પ્રથમ પ્રત્યક્ષ પ્રતિક્રિયાના દર ( υ pr) મહત્તમ હોવી જોઈએ, અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાની ગતિ ( υ arr.) શૂન્ય બરાબર છે. રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા સમય જતાં ઘટે છે, અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા વધે છે. તેથી, આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર ઘટે છે અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે. ચોક્કસ સમયે, આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરો સમાન બની જાય છે:

બધી ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓમાં, આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર ઘટે છે, જ્યાં સુધી બંને દર સમાન ન થાય અને સંતુલન સ્થિતિ સ્થાપિત ન થાય ત્યાં સુધી વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે:

υ pr =υ arr

સિસ્ટમની સ્થિતિ કે જેમાં આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર વિપરીત પ્રતિક્રિયાના દર જેટલો હોય છે તેને રાસાયણિક સંતુલન કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિમાં, રિએક્ટન્ટ્સ અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો વચ્ચેનો જથ્થાત્મક ગુણોત્તર સ્થિર રહે છે: એકમ સમય દીઠ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનના કેટલા પરમાણુઓ રચાય છે, તેથી તેમાંથી ઘણા વિઘટિત થાય છે. જો કે, રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિ જ્યાં સુધી પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ યથાવત રહે ત્યાં સુધી જાળવવામાં આવે છે: એકાગ્રતા, તાપમાન અને દબાણ.

રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિ માત્રાત્મક રીતે વર્ણવવામાં આવે છે સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો.

સંતુલન સમયે, પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા (તેમના ગુણાંકની શક્તિમાં) અને પ્રતિક્રિયામાં પદાર્થોની પ્રારંભિક સાંદ્રતાથી સ્વતંત્ર, પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા (તેમના ગુણાંકની શક્તિઓમાં પણ) ના ઉત્પાદનનો ગુણોત્તર એક સ્થિર મૂલ્ય છે. મિશ્રણ

આ અચલ કહેવાય છે સંતુલન સ્થિર - k

તો પ્રતિક્રિયા માટે: N 2 (G) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) + 92.4 kJ સંતુલન સ્થિરાંક નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત થાય છે:

υ 1 =υ 2

v 1 (સીધી પ્રતિક્રિયા) = k 1 [ એન 2 ][ એચ 2 ] 3, ક્યાં- સંતુલન દાઢ સાંદ્રતા, = mol/l

υ 2 (પ્રતિક્રિયા) = k 2 [ એન.એચ. 3 ] 2

k 1 [ એન 2 ][ એચ 2 ] 3 = k 2 [ એન.એચ. 3 ] 2

કેપી = k 1 / k 2 = [ એન.એચ. 3 ] 2 / [ એન 2 ][ એચ 2 ] 3 – સંતુલન સ્થિર.

રાસાયણિક સંતુલન એકાગ્રતા, દબાણ, તાપમાન પર આધાર રાખે છે.

સિદ્ધાંતસંતુલન મિશ્રણની દિશા નક્કી કરે છે:

જો સંતુલનમાં હોય તેવી સિસ્ટમ પર બાહ્ય પ્રભાવ નાખવામાં આવે છે, તો સિસ્ટમમાં સંતુલન આ પ્રભાવની વિરુદ્ધ દિશામાં બદલાશે.

1) એકાગ્રતાની અસર - જો પ્રારંભિક પદાર્થોની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે, તો સંતુલન પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની રચના તરફ વળે છે.

ઉદાહરણ તરીકે,કેપી = k 1 / k 2 = [ એન.એચ. 3 ] 2 / [ એન 2 ][ એચ 2 ] 3

જ્યારે પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે નાઇટ્રોજન, એટલે કે રીએજન્ટની સાંદ્રતા વધે છે, K માટે અભિવ્યક્તિમાં છેદ વધે છે, પરંતુ K એ અચળ હોવાથી, આ સ્થિતિને પરિપૂર્ણ કરવા માટે અંશમાં પણ વધારો થવો જોઈએ. આમ, પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનનું પ્રમાણ વધે છે. આ કિસ્સામાં, તેઓ રાસાયણિક સંતુલનમાં જમણી તરફ, ઉત્પાદન તરફ પાળી વિશે વાત કરે છે.

આમ, રિએક્ટન્ટ્સ (પ્રવાહી અથવા વાયુયુક્ત) ની સાંદ્રતામાં વધારો ઉત્પાદનો તરફ વળે છે, એટલે કે. સીધી પ્રતિક્રિયા તરફ. ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં વધારો (પ્રવાહી અથવા વાયુયુક્ત) સંતુલનને પ્રતિક્રિયાકર્તાઓ તરફ ખસેડે છે, એટલે કે. વિપરીત પ્રતિક્રિયા તરફ.

ઘનનું દળ બદલવાથી સંતુલન સ્થિતિ બદલાતી નથી.

2) તાપમાનની અસર - તાપમાનમાં વધારો એ સંતુલનને એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા તરફ ફેરવે છે.

એ)એન 2 (જી) + 3એચ 2 (D) ↔ 2એન.એચ. 3 (G) + 92.4 kJ (એક્સોથર્મિક - હીટ રિલીઝ)

જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ તેમ સંતુલન એમોનિયા વિઘટન પ્રતિક્રિયા તરફ વળશે (←)

b)એન 2 (જી) + 2 (D) ↔ 2ના(G) – 180.8 kJ (એન્ડોથર્મિક - ગરમી શોષણ)

જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ, સંતુલન રચના પ્રતિક્રિયા તરફ વળશે ના (→)

3) દબાણનો પ્રભાવ (માત્ર વાયુયુક્ત પદાર્થો માટે) - વધતા દબાણ સાથે, સંતુલન રચના તરફ વળે છેઓ ઓછા કબજે કરતા પદાર્થોહું ખાઉં છું.

એન 2 (જી) + 3એચ 2 (D) ↔ 2એન.એચ. 3 (જી)

1 વી - એન 2

3 વી - એચ 2

2 વીએન.એચ. 3

વધતા દબાણ સાથે ( પી): પ્રતિક્રિયા પહેલાં4 વી વાયુયુક્ત પદાર્થો પ્રતિક્રિયા પછી2 વીવાયુ પદાર્થો, તેથી, સંતુલન જમણી તરફ જાય છે ( )

જ્યારે દબાણ વધે છે, ઉદાહરણ તરીકે, 2 ગણો, વાયુઓનું પ્રમાણ સમાન પ્રમાણમાં ઘટે છે, અને તેથી, તમામ વાયુયુક્ત પદાર્થોની સાંદ્રતા 2 ગણી વધશે. કેપી = k 1 / k 2 = [ એન.એચ. 3 ] 2 / [ એન 2 ][ એચ 2 ] 3

આ કિસ્સામાં, K માટે અભિવ્યક્તિનો અંશ 4 વધશે વખત, અને છેદ 16 છે વખત, એટલે કે સમાનતાનું ઉલ્લંઘન કરવામાં આવશે. તેને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે, એકાગ્રતા વધારવી આવશ્યક છે એમોનિયાઅને સાંદ્રતા ઘટે છે નાઇટ્રોજનઅનેપાણીપ્રકારની સંતુલન જમણી તરફ શિફ્ટ થશે.

તેથી, જ્યારે દબાણ વધે છે, ત્યારે સંતુલન વોલ્યુમમાં ઘટાડા તરફ જાય છે, અને જ્યારે દબાણ ઘટે છે, ત્યારે વોલ્યુમમાં વધારો થાય છે.

દબાણમાં ફેરફાર ઘન અને પ્રવાહી પદાર્થોના જથ્થા પર વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અસર કરતું નથી, એટલે કે. તેમની એકાગ્રતા બદલાતી નથી. પરિણામે, પ્રતિક્રિયાઓનું સંતુલન જેમાં વાયુઓ ભાગ લેતા નથી તે વ્યવહારીક રીતે દબાણથી સ્વતંત્ર છે.

! રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો કોર્સ પદાર્થો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે - ઉત્પ્રેરકપરંતુ ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરતી વખતે, આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓ બંનેની સક્રિયકરણ ઊર્જા સમાન પ્રમાણમાં ઘટે છે અને તેથી સંતુલન બદલાતું નથી.

સમસ્યાઓ હલ કરો:

નંબર 1. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયામાં CO અને O 2 ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા

2CO (g) + O 2 (g)↔ 2 CO 2 (g)

અનુક્રમે 6 અને 4 mol/l ની બરાબર. જો સંતુલનની ક્ષણે CO 2 ની સાંદ્રતા 2 mol/l હોય તો સંતુલન સ્થિરાંકની ગણતરી કરો.

નંબર 2. પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે

2SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) + Q

જો સંતુલન ક્યાં શિફ્ટ થશે તે સૂચવો

એ) દબાણ વધારવું

b) તાપમાનમાં વધારો

c) ઓક્સિજનની સાંદ્રતામાં વધારો

ડી) ઉત્પ્રેરકનો પરિચય?

કોડિફાયર વિષયો: ઉલટાવી શકાય તેવી અને ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ. રાસાયણિક સંતુલન. વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવ હેઠળ રાસાયણિક સંતુલનમાં શિફ્ટ.

જો વિપરીત પ્રતિક્રિયા શક્ય હોય, તો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉલટાવી શકાય તેવું અને ઉલટાવી શકાય તેવું વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

ઉલટાવી શકાય તેવી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પ્રતિક્રિયાઓ છે જેના ઉત્પાદનો, આપેલ શરતો હેઠળ, એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે.

ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ પ્રતિક્રિયાઓ છે કે જેના ઉત્પાદનો આપેલ શરતો હેઠળ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકતા નથી.

વિશે વધુ વિગતો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણવાંચી શકાય છે.

ઉત્પાદનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સંભાવના પ્રક્રિયાની શરતો પર આધારિત છે.

તેથી, જો સિસ્ટમ ખુલ્લું, એટલે કે પર્યાવરણ સાથે દ્રવ્ય અને ઊર્જા બંનેનું વિનિમય કરે છે, પછી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જેમાં, ઉદાહરણ તરીકે, વાયુઓ રચાય છે, તે બદલી ન શકાય તેવી હશે. ઉદાહરણ તરીકે ઘન સોડિયમ બાયકાર્બોનેટને કેલ્સીન કરતી વખતે:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ગેસ રિએક્શન ઝોનમાંથી બહાર આવશે અને બાષ્પીભવન થશે. તેથી, આ પ્રતિક્રિયા હશે ઉલટાવી શકાય તેવુંઆ શરતો હેઠળ. જો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ બંધ સિસ્ટમ , જે કરી શકતા નથીપર્યાવરણ સાથે પદાર્થનું વિનિમય કરો (ઉદાહરણ તરીકે, એક બંધ બૉક્સ જેમાં પ્રતિક્રિયા થાય છે), પછી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પ્રતિક્રિયા ઝોનમાંથી છટકી શકશે નહીં, અને પાણી અને સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરશે, પછી પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું હશે. આ શરતો:

2NaHCO 3 ⇔ Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

ચાલો વિચાર કરીએ ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયા યોજના અનુસાર આગળ વધવા દો:

aA + bB = cC + dD

સામૂહિક ક્રિયાના નિયમ અનુસાર આગળની પ્રતિક્રિયાની ગતિ અભિવ્યક્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: v 1 =k 1 ·C A a ·C B b, વિપરીત પ્રતિક્રિયાની ગતિ: v 2 =k 2 ·C С с ·C D d . જો પ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક ક્ષણે સિસ્ટમમાં કોઈ પદાર્થો C અને D ન હોય, તો પછી કણો A અને B મુખ્યત્વે અથડાય છે અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને મુખ્યત્વે સીધી પ્રતિક્રિયા થાય છે. ધીમે ધીમે, કણો C અને D ની સાંદ્રતા પણ વધવા લાગશે, તેથી, વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધશે. અમુક સમયે આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર વિપરીત પ્રતિક્રિયાના દર જેટલો હશે. આ રાજ્ય કહેવાય છે રાસાયણિક સંતુલન .

આમ, રાસાયણિક સંતુલન સિસ્ટમની સ્થિતિ છે જેમાં આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરો સમાન છે .

કારણ કે આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓનો દર સમાન છે, પદાર્થોની રચનાનો દર તેમના વપરાશના દર જેટલો છે, અને વર્તમાન પદાર્થોની સાંદ્રતા બદલાતી નથી . આવી સાંદ્રતા કહેવામાં આવે છે સંતુલન .

મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે સંતુલન પર ત્યાં સીધી અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓ બંને છે, એટલે કે, રિએક્ટન્ટ્સ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, પરંતુ ઉત્પાદનો પણ સમાન ઝડપે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તે જ સમયે, બાહ્ય પરિબળો પ્રભાવિત કરી શકે છે વિસ્થાપિતએક અથવા બીજી દિશામાં રાસાયણિક સંતુલન. તેથી, રાસાયણિક સંતુલનને મોબાઇલ અથવા ગતિશીલ કહેવામાં આવે છે.

મોબાઇલ સંતુલન ક્ષેત્રે સંશોધન 19મી સદીમાં શરૂ થયું હતું. હેનરી લે ચેટેલિયરના કાર્યોએ સિદ્ધાંતનો પાયો નાખ્યો હતો, જે પાછળથી વૈજ્ઞાનિક કાર્લ બ્રાઉન દ્વારા સામાન્ય કરવામાં આવ્યો હતો. મોબાઇલ સંતુલનનો સિદ્ધાંત, અથવા લે ચેટેલિયર-બ્રાઉન સિદ્ધાંત, જણાવે છે:

જો સંતુલનની સ્થિતિમાં કોઈ સિસ્ટમ બાહ્ય પરિબળથી પ્રભાવિત થાય છે જે સંતુલનની કોઈપણ સ્થિતિમાં ફેરફાર કરે છે, તો પછી બાહ્ય પ્રભાવને વળતર આપવાના હેતુથી સિસ્ટમમાં પ્રક્રિયાઓ તીવ્ર બને છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો: જ્યારે સિસ્ટમ પર બાહ્ય પ્રભાવ હોય છે, ત્યારે આ બાહ્ય પ્રભાવને વળતર આપવા માટે સંતુલન બદલાશે.

આ સિદ્ધાંત, જે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કોઈપણ સંતુલન ઘટના (માત્ર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જ નહીં) માટે કામ કરે છે. જો કે, હવે અમે તેને રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સંબંધમાં ધ્યાનમાં લઈશું. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના કિસ્સામાં, બાહ્ય પ્રભાવ પદાર્થોની સંતુલન સાંદ્રતામાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે.

સંતુલન પર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ત્રણ મુખ્ય પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થઈ શકે છે - તાપમાન, દબાણ અને પ્રતિક્રિયાઓ અથવા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા.

1. જેમ જાણીતું છે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થર્મલ અસર સાથે છે. જો સીધી પ્રતિક્રિયા ગરમીના પ્રકાશન સાથે થાય છે (એક્ઝોથર્મિક, અથવા +Q), તો વિપરીત પ્રતિક્રિયા ગરમીના શોષણ સાથે થાય છે (એન્ડોથર્મિક, અથવા -Q), અને તેનાથી વિપરીત. જો તમે વધારો તાપમાન સિસ્ટમમાં, સંતુલન બદલાશે જેથી આ વધારાની ભરપાઈ થઈ શકે. તે તાર્કિક છે કે એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયામાં તાપમાનમાં વધારો સરભર કરી શકાતો નથી. આમ, જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, સિસ્ટમમાં સંતુલન ગરમી શોષણ તરફ વળે છે, એટલે કે. એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓ તરફ (-Q); ઘટતા તાપમાન સાથે - એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા (+Q) તરફ.

2. સંતુલન પ્રતિક્રિયાઓના કિસ્સામાં, જ્યારે ઓછામાં ઓછું એક પદાર્થ વાયુના તબક્કામાં હોય છે, ત્યારે સંતુલન પણ ફેરફારથી નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે. દબાણસિસ્ટમમાં જેમ જેમ દબાણ વધે છે, રાસાયણિક પ્રણાલી આ અસરને વળતર આપવાનો પ્રયાસ કરે છે અને પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો કરે છે, જેમાં વાયુયુક્ત પદાર્થોનું પ્રમાણ ઘટે છે. જેમ જેમ દબાણ ઘટે છે તેમ, સિસ્ટમ પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો કરે છે, જે વાયુયુક્ત પદાર્થોના વધુ પરમાણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. આમ: દબાણમાં વધારો સાથે, સંતુલન ગેસ પરમાણુઓની સંખ્યામાં ઘટાડો તરફ વળે છે, અને દબાણમાં ઘટાડો સાથે - ગેસ પરમાણુઓની સંખ્યામાં વધારો તરફ.

ધ્યાન આપો! સિસ્ટમો જ્યાં રિએક્ટન્ટ વાયુઓ અને ઉત્પાદનોના પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન હોય છે તે દબાણથી પ્રભાવિત થતી નથી! ઉપરાંત, દબાણમાં ફેરફારની ઉકેલોમાં સંતુલન પર વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અસર થતી નથી, એટલે કે. પ્રતિક્રિયાઓ પર જ્યાં કોઈ વાયુઓ નથી.

3. ઉપરાંત, રાસાયણિક પ્રણાલીઓમાં સંતુલન ફેરફારોથી પ્રભાવિત થાય છે સાંદ્રતાપ્રતિક્રિયાઓ અને ઉત્પાદનો. જેમ જેમ રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા વધે છે, સિસ્ટમ તેનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે અને આગળની પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો કરે છે. જેમ જેમ રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતા ઘટે છે, તેમ તેમ સિસ્ટમ તેમને ઉત્પન્ન કરવાનો પ્રયાસ કરે છે, અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે. જેમ જેમ ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા વધે છે, તેમ તેમ સિસ્ટમ તેનો વપરાશ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો કરે છે. જ્યારે ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે, ત્યારે રાસાયણિક પ્રણાલી તેમની રચનાના દરમાં વધારો કરે છે, એટલે કે. આગળ પ્રતિક્રિયા દર.

જો રાસાયણિક પ્રણાલીમાં હોય આગળની પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે અધિકાર , ઉત્પાદનોની રચના તરફ અને રીએજન્ટ વપરાશ . જો વિપરીત પ્રતિક્રિયાનો દર વધે છે, અમે કહીએ છીએ કે સંતુલન બદલાઈ ગયું છે બાકી , ખોરાક વપરાશ તરફ અને રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતામાં વધારો .

ઉદાહરણ તરીકે, એમોનિયા સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયામાં:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 + Q

દબાણમાં વધારો પ્રતિક્રિયાના દરમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે, જેમાં ઓછા ગેસ પરમાણુઓ રચાય છે, એટલે કે. સીધી પ્રતિક્રિયા (પ્રક્રિયાક વાયુઓના પરમાણુઓની સંખ્યા 4 છે, ઉત્પાદનોમાં ગેસના અણુઓની સંખ્યા 2 છે). જેમ જેમ દબાણ વધે છે તેમ, સંતુલન જમણી તરફ, ઉત્પાદનો તરફ જાય છે. મુ તાપમાનમાં વધારોસંતુલન બદલાશે એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયાની વિરુદ્ધ દિશામાં, એટલે કે ડાબી તરફ, રીએજન્ટ્સ તરફ. નાઇટ્રોજન અથવા હાઇડ્રોજનની સાંદ્રતામાં વધારો સંતુલનને તેમના વપરાશ તરફ ખસેડશે, એટલે કે. જમણી તરફ, ઉત્પાદનો તરફ.

ઉત્પ્રેરક સંતુલનને અસર કરતું નથી, કારણ કે આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે.



શું તમને લેખ ગમ્યો? તમારા મિત્રો સાથે શેર કરો!
પણ વાંચો