सजातीय और विषमांग संतुलन की परिभाषा

कैंडेला रोशियो बारबिसन | दिसम्बर 2021
रासायनिक इंजीनियर

सजातीय संतुलन

सामान्य तौर पर, एसिड-बेस संतुलन सजातीय होते हैं, क्योंकि वे जलीय घोल में होते हैं। इसी तरह, प्रत्येक अम्ल या क्षार के आयनीकरण की डिग्री के पीएच को जन्म देगा उपाय और यह प्रक्रिया अम्लता या क्षारकता स्थिरांक द्वारा नियंत्रित होती है, जिसे क्रमशः Ka और Kb के नाम से जाना जाता है।

यहाँ का एक उदाहरण है संतुलन सजातीय रासायनिक और उसके संबंधित संतुलन स्थिरांक:

हो रहा:

यह याद रखना चाहिए कि रासायनिक संतुलन तब होता है जब प्रतिक्रिया गति प्रत्यक्ष बराबर स्पीड अप्रत्यक्ष प्रतिक्रिया।

विषम संतुलन

सामान्य तौर पर, हम उन्हें आयनिक यौगिकों के समाधान या अवक्षेपण के लिए जिम्मेदार ठहराते हैं क्योंकि उनका प्रारंभिक या अंतिम चरण एक ठोस के प्रति प्रतिक्रिया करता है जो जलीय घोल में पतला या अवक्षेपित होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, इन मामलों में, प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाला स्थिरांक संतुलन स्थिरांक Keq है, हालांकि, इस स्थिरांक के उत्पादों में ठोस नहीं आते हैं।

विषमांगी संतुलन का एक स्पष्ट उदाहरण उच्च पर अपघटन है तापमान ठोस कैल्शियम कार्बोनेट बनाने वाले ठोस कैल्शियम ऑक्साइड और गैसीय कार्बन डाइऑक्साइड:

हो रहा:

विषम ठोस-तरल संतुलन

विषम संतुलन में जहां एक ठोस अवक्षेपित होता है, घुलनशीलता उत्पाद स्थिरांक या Kps एक मौलिक भूमिका निभाता है, और है यह, इस मामले में, संतुलन स्थिरांक जो प्रक्रिया को नियंत्रित करता है, यह दर्शाता है कि उपयोग किए गए विलायक में ठोस कितना घुलनशील है, आमतौर पर पानी।

यह किसके बारे में है? व्यावहारिक रूप से, एक आयनिक यौगिक से एक अघुलनशील या थोड़ा घुलनशील उत्पाद के निर्माण के लिए, इसलिए, इन मामलों में एक श्रृंखला होती है कारकों वे एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

सबसे पहले, जैसा कि सभी संतुलन में होता है, तापमान, चूंकि तापमान में वृद्धि से में वृद्धि होती है गतिज ऊर्जा क्रिस्टल जो कंपन के कारण बंधन बलों को कमजोर करते हैं।

दूसरी ओर, अंतःक्रियात्मक यौगिकों की प्रकृति, जैसा कि हम जानते हैं, अधिक से अधिक विलायक की ध्रुवता और भंग होने वाले यौगिक में समानता, डिग्री जितनी बेहतर होगी घुलनशीलता यह समझाया गया है क्योंकि विलायक और ठोस के बीच अंतःक्रियात्मक बलों का परिमाण उन लोगों के समान होना चाहिए जो शुरू में ठोस के पास थे।

अंत में, सिस्टम की एन्ट्रॉपी एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। एन्ट्रापी भिन्नता एक प्रणाली के क्रम की डिग्री की व्याख्या करती है और, जैसा कि ज्ञात है, ब्रह्मांड हमेशा अराजकता या अव्यवस्था की ओर जाता है। जब विघटन होता है, तो आयनिक यौगिक के बंधन टूट जाते हैं जिससे विकार बढ़ जाता है, इसलिए, इस प्रक्रिया को व्यापक रूप से पसंद किया जाता है।

तो जब एक आयनिक यौगिक संतुलन प्रतिक्रिया के प्रत्यक्ष अर्थ में घुल जाता है और अवक्षेपित हो जाता है, विपरीत अर्थ में, प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाला संबंध उल्लिखित घुलनशीलता उत्पाद का स्थिरांक है।

दोनों प्रकार के संतुलन में हम सामान्य विशेषताओं को उजागर कर सकते हैं: पहला, तापमान एक मौलिक भूमिका निभाता है, क्योंकि यह संतुलन को नियंत्रित करता है। यदि यह चर बदलता रहता है, तो ले चेटेलियर के सिद्धांत द्वारा सिस्टम इस तरह से प्रतिक्रिया करेगा जैसे कि गड़बड़ी का विरोध करने के लिए। इसी तरह, संतुलन स्थिरांक का मान किसी दिए गए तापमान पर प्रत्येक संतुलन प्रतिक्रिया के लिए अद्वितीय होता है और गतिविधियों के भागफल से मेल खाती है, इसलिए यह उत्पादों की एकाग्रता या दबाव से स्वतंत्र है और अभिकर्मक। तापमान के साथ केक की भिन्नता के अध्ययन को गहरा करने के लिए, में तल्लीन करना आवश्यक है समीकरण वानट हॉफ द्वारा।

दूसरा, संतुलन की स्थिति समय के साथ बदलती नहीं होनी चाहिए और जब हम संतुलन की स्थिति की बात करते हैं तो हम एक प्रक्रिया का उल्लेख करते हैं जो एक बंद प्रणाली में होती है।

दूसरी ओर, सभी मामलों में, अभिव्यक्ति संतुलन स्थिरांक की, जो भी प्रक्रिया की जाती है, उसका आकार बरकरार रहता है: उत्पादों की एकाग्रता अभिकर्मक एकाग्रता के संबंध में उनके संबंधित स्टोइकोमेट्रिक गुणांक तक बढ़ा दिया गया है, उनके गुणांक तक बढ़ा दिया गया है स्टोइकोमेट्रिक। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इनमें से अधिकतर स्थिरांक 25ºC पर सारणीबद्ध किए गए हैं।

ग्रन्थसूची

चेयर नोट्स, सामान्य रसायन विज्ञान I, UNMdP, इंजीनियरिंग संकाय, 2019।