रासायनिक साम्य
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साम्यावस्था पर:
(i) अग्र प्रतिक्रिया की दर = पश्च प्रतिक्रिया की दर
(ii) अभिकारक और उत्पाद की सांद्रता (मोल/लीटर) स्थिर हो जाती है।
(iii) $\Delta \mathrm{G}=0$.
(iv) $\mathrm{Q}=\mathrm{K}_{\text {eq. }}$.
साम्य स्थिरांक $(\mathrm{K}):$
$$ K=\frac{\text{अग्र प्रतिक्रिया का दर स्थिरांक} }{ \text{पश्च प्रतिक्रिया का दर स्थिरांक }} =\frac{K_f}{K_b}{. } $$
सांद्रता के पदों में साम्य स्थिरांक $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{c}}\right)$
$$ \frac{K_f}{K_b}=K_{c}=\frac{[C]^{C} [D]^{d}} {[A]^{a}[B]^{b}} $$
आंशिक दाब के पदों में साम्य 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 पदों में साम्य स्थिरांक $\left(\mathrm{K}_{\mathrm{x}}\right)$:
$$ K_X=\frac{X_{C}^c \ X_{D}^d} {X_{A}^a \ X_{B}^b}$$
$K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच संबंध:
$$ K_{p}=K_{c} \cdot(R T)^{\Delta n} . $$
$K_{p}$ और $K_{X}$ के बीच संबंध:
$$\quad \quad K_{\mathrm{P}}=K_{\mathrm{X}}(P)^{\Delta n}$$
$$log\frac{K_2}{K_1}=\frac{\Delta H}{2.303 R} [\frac{1}{T_1}-\frac{1}{T_2}] ;$$
$\Delta H$ = $~$ प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी
साम्य स्थिरांक और मानक मुक्त ऊर्जा परिवर्तन के बीच संबंध:
$\Delta \mathrm{G}^{\circ}=-2.303 \mathrm{RT} \log \mathrm{K_{eq}}$
प्रतिक्रिया भागफल (Q) :
अभिव्यक्ति के मान $Q=\frac{[C]^{c}[D]^{d}}{[A]^{a}[B]^{b}}$
विघटन की मात्रा $(\alpha)$ :
$\alpha=$ विघटित मोलों की संख्या $/$ प्रारंभ में लिए गए मोलों की संख्या
$=$ 1 मोल में से विघटित मोलों का अंश
नोट : % विघटन $=\alpha \times 100$
मिश्रण का प्रेक्षित अणुभार और प्रेक्षित वाष्प घनत्व:
$A_{n}(g)$ का प्रेक्षित अणुभार
$$\quad \quad =\frac{\text { साम्यावस्था मिश्रण का अणुभार }}{\text { कुल मोलों की संख्या }}$$
$$\quad\quad \alpha=\frac{D-d}{(n-1) \times d}=\frac{M_{T}-M_{o}}{(n-1) M_{o}}$$
साम्यावस्था को प्रभावित करने वाले बाहरी कारक:
ले शातेलिए का सिद्धांत:
यदि साम्यावस्था में कोई तंत्र किसी ऐसे व्यवधान या तनाव के अधीन होता है जो साम्यावस्था को निर्धारित करने वाले किसी कारक को बदलता है, तो तंत्र उस व्यवधान के प्रभाव को कम करने की दिशा में प्रतिक्रिया करेगा।
(1) सांद्रता का प्रभाव:
-
यदि साम्यावस्था पर क्रियाकारक की सांद्रता बढ़ाई जाती है तो अभिक्रिया आगे की दिशा में बढ़ती है।
-
यदि उत्पाद की सांद्रता बढ़ाई जाती है तो साम्यावस्था पिछड़ी दिशा में स्थानांतरित हो जाती है
(2) आयतन का प्रभाव:
-
यदि आयतन बढ़ाया जाता है तो दाब घटता है इसलिए अभिक्रिया उस दिशा में बढ़ेगी जिसमें दाब बढ़ता है अर्थात उस दिशा में जिसमें गैसों के मोलों की संख्या बढ़ती है और इसका विपरीत भी सत्य है।
-
यदि आयतन बढ़ाया जाता है तो,
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}>0 \quad$ अभिक्रिया आगे की दिशा में बढ़ेगी
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}<0 \quad$ अभिक्रिया पिछड़ी दिशा में स्थानांतरित होगी
$\quad \quad \Delta \mathrm{n}=0 \quad$ अभिक्रिया स्थानांतरित नहीं होगी.
(3) दबाव का प्रभाव:
यदि साम्यावस्था पर दबाव बढ़ाया जाता है तो अभिक्रिया दबाव को घटाने का प्रयास करेगी, इसलिए यह उस दिशा में स्थानांतरित होगी जिसमें गैसों के कम मोल बनते हैं.
(4) निष्क्रिय गैस के addition का प्रभाव:
(i) स्थिर दबाव:
यदि निष्क्रिय गैस मिलाई जाती है तो दबाव को स्थिर रखने के लिए आयतन बढ़ाया जाता है। इसलिए साम्यावस्था उस दिशा में स्थानांतरित होगी जिसमें गैस के अधिक मोल बनते हैं
$\Delta \mathrm{n}>0 \quad$ अभिक्रिया आगे की दिशा में स्थानांतरित होगी
$\Delta \mathrm{n}<0 \quad$ अभिक्रिया पिछड़ी दिशा में स्थानांतरित होगी
$\Delta \mathrm{n}=0 \quad$ अभिक्रिया स्थानांतरित नहीं होगी.
(ii) स्थिर आयतन :
स्थिर आयतन पर निष्क्रिय गैस मिलाने का कोई प्रभाव नहीं पड़ता।
(5) तापमान का प्रभाव :
$\quad \quad\quad$ साम्य स्थिरांक केवल तापमान पर निर्भर करता है।
$\quad \quad\quad$ यदि $\ell$ nk बनाम $\frac{1}{T}$ का आलेख खींचा जाता है तो यह एक सीधी रेखा होती है जिसकी प्रवणता $=-\frac{\Delta \mathrm{H}^{\circ}}{R}$ होती है,
$\quad \quad\quad$ और अंतःखंड $=\frac{\Delta \mathrm{S}^{\circ}}{\mathrm{R}}$
-
$\quad$ अंतःतापीय $(\Delta \mathrm{H}>0)$ अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक का मान तापमान बढ़ने पर बढ़ता है
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$\quad$ बहिर्तापीय $(\Delta \mathrm{H}<0)$ अभिक्रिया के लिए, साम्य स्थिरांक का मान तापमान बढ़ने पर घटता है
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$\quad$ $\Delta \mathrm{H}>0$ के लिए, तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया अग्र दिशा में विस्थापित होती है
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$\quad$ $\Delta \mathrm{H}<0$ के लिए, तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया पश्च दिशा में विस्थापित होती है
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$\quad$ यदि साम्यावस्था पर अभिकारक की सांद्रता बढ़ाई जाती है तो अभिक्रिया अग्र दिशा में विस्थापित होती है
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$\quad$ यदि उत्पाद की सांद्रता बढ़ाई जाती है तो साम्यावस्था पश्च दिशा में विस्थापित होती है
द्रव का वाष्प दाब :
सापेक्ष आर्द्रता $=\frac{H_{2}O \hspace{1mm} वाष्पों \hspace{1mm} का \hspace{1mm} आंशिक \hspace{1mm} दाब}{ उस \hspace{1mm} तापमान \hspace{1mm} पर \hspace{1mm} H_{2}O \hspace{1mm} का \hspace{1mm} वाष्प \hspace{1mm} दाब}$
साम्यावस्था का ऊष्मागतिकी:
$\Delta \mathbf{G}=\Delta \mathbf{G}^{0}+2.303 \mathrm{RT} \log _{10} \mathrm{Q}$
वान्ट हॉफ समीकरण-
$\log(\frac{K_{1}}{K_{2}})=\frac{\Delta H^{0}}{2.303R}(\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1})$