व्हाट कंसिस्टेंट एंड एप्लीकेशन में ले चेटेलियर का सिद्धांत

ले चेटेलियर का सिद्धांत बाह्य एजेंट द्वारा होने वाले प्रभावों का प्रतिकार करने के लिए संतुलन में एक प्रणाली की प्रतिक्रिया का वर्णन करता है। यह 1888 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी लुई ले चेटेलियर द्वारा तैयार किया गया था। यह किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए लागू किया जाता है जो बंद प्रणालियों में संतुलन हासिल करने में सक्षम है.

बंद प्रणाली क्या है? यह वह जगह है जहां अपनी सीमाओं के बीच ऊर्जा का स्थानांतरण होता है (उदाहरण के लिए, एक घन), लेकिन पदार्थ का नहीं। हालाँकि, सिस्टम में बदलाव के लिए इसे खोलना आवश्यक है, और फिर यह अध्ययन करने के लिए इसे फिर से बंद करें कि यह गड़बड़ी (या परिवर्तन) पर प्रतिक्रिया कैसे करता है।.

एक बार बंद होने के बाद, सिस्टम संतुलन में वापस आ जाएगा और इसे प्राप्त करने के तरीके को इस सिद्धांत के लिए धन्यवाद दिया जा सकता है। क्या नया सन्तुलन पहले की तरह ही है? यह उस समय पर निर्भर करता है जिस पर सिस्टम बाहरी गड़बड़ी के अधीन है; यदि यह लंबे समय तक चलता है, तो नया संतुलन अलग है.

सूची

• 1 इसमें क्या शामिल है??
• 2 कारक जो रासायनिक संतुलन को संशोधित करते हैं
  • २.१ एकाग्रता में परिवर्तन
  • २.२ दबाव या आयतन में परिवर्तन
  • 2.3 तापमान में बदलाव
• 3 अनुप्रयोग
  • 3.1 हैबर प्रक्रिया में
  • 3.2 बागवानी में
  • 3.3 caverns के निर्माण में
• 4 संदर्भ

इसमें क्या शामिल है??

निम्नलिखित रासायनिक समीकरण एक प्रतिक्रिया से मेल खाता है जो संतुलन तक पहुंच गया है:

एए + बीबी <=> cC + dD

इस अभिव्यक्ति में ए, बी, सी और डी स्टोइकोमेट्रिक गुणांक हैं। चूंकि सिस्टम बंद हो गया है, कोई प्रतिक्रियावादी (ए और बी) या उत्पाद (सी और डी) जो संतुलन को परेशान करते हैं वे बाहर से प्रवेश करते हैं.

लेकिन, वास्तव में संतुलन का क्या मतलब है? जब इसे स्थापित किया जाता है, तो प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया (दाएं) और रिवर्स (बाएं से) की गति को बराबर किया जाता है। इसलिए, समय के साथ सभी प्रजातियों की सांद्रता स्थिर रहती है.

ऊपर इस तरह से समझा जा सकता है: सी और डी का उत्पादन करने के लिए बस ए और बी की थोड़ी प्रतिक्रिया करें, ये एक-दूसरे के साथ ए और बी का उपभोग करने के लिए एक साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और इसी तरह जब सिस्टम संतुलन में रहता है.

हालाँकि, जब कोई गड़बड़ी प्रणाली पर लागू होती है-चाहे वह A, ऊष्मा, D, या आयतन में कमी करके-ले चेटेलियर के सिद्धांत की भविष्यवाणी करती है कि इससे होने वाले प्रभावों का प्रतिकार करने के लिए यह कैसा व्यवहार करेगा, हालांकि यह तंत्र की व्याख्या नहीं करता आणविक जिसके द्वारा यह आपको संतुलन में लौटने की अनुमति देता है.

इस प्रकार, किए गए परिवर्तनों के आधार पर, प्रतिक्रिया की भावना का पक्ष लिया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि बी वांछित यौगिक है, तो एक परिवर्तन इस तरह से किया जाता है कि संतुलन इसके गठन के लिए चलता है.

रासायनिक संतुलन को संशोधित करने वाले कारक

Le Chatelier के सिद्धांत को समझने के लिए एक उत्कृष्ट दृष्टिकोण यह मानना ​​है कि शेष राशि में संतुलन होता है.

इस दृष्टिकोण से देखा गया है, अभिकर्मकों को बाईं ओर (या टोकरी) प्लेट पर तौला जाता है और उत्पादों को दाईं ओर तौला जाता है। यहां से, सिस्टम की प्रतिक्रिया (संतुलन) की भविष्यवाणी आसान हो जाती है.

एकाग्रता में बदलाव

कोए + बी.बी. <=> गसी + डी डी

समीकरण में दोहरा तीर संतुलन के टांग को दर्शाता है और तश्तरियों को रेखांकित करता है। फिर, अगर A की एक मात्रा (ग्राम, मिलीग्राम, आदि) को सिस्टम में जोड़ा जाता है, तो सही डिश में अधिक वजन होगा और पैमाना उस तरफ झुक जाएगा.

नतीजतन, सी + डी पैन उगता है; अर्थात्, यह A + B डिश के सामने महत्व रखता है। दूसरे शब्दों में: ए के अलावा (बी के रूप में) संतुलन सी और डी उत्पादों को ऊपर की ओर ले जाता है.

रासायनिक शब्दों में, संतुलन दाईं ओर बढ़ता है: अधिक सी और डी के उत्पादन की ओर.

इस मामले में विपरीत होता है कि सिस्टम को C और D की मात्राओं को जोड़ा जाता है: बायाँ तश्तरी भारी हो जाती है, जिससे दाहिना भाग ऊपर उठ जाता है.

फिर, यह ए और बी की सांद्रता में वृद्धि का परिणाम है; इसलिए, बाईं ओर एक संतुलन बदलाव उत्पन्न होता है (अभिकारक).

दबाव या आयतन में परिवर्तन

कोए (जी) + बीबी (जी) <=> गसी (जी) + डीडी (जी)

सिस्टम में होने वाले दबाव या आयतन में परिवर्तन से गैसीय अवस्था में प्रजातियों पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। हालांकि, बेहतर रासायनिक समीकरण के लिए इनमें से कोई भी परिवर्तन संतुलन को संशोधित नहीं करेगा.

क्यों? क्योंकि समीकरण के दोनों तरफ गैसीय कुल मोल्स की मात्रा समान है.

संतुलन दबाव परिवर्तनों को संतुलित करने की कोशिश करेगा, लेकिन चूंकि दोनों प्रतिक्रियाएं (प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम) समान मात्रा में गैस का उत्पादन करती हैं, यह अपरिवर्तित रहता है। उदाहरण के लिए, निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के लिए शेष राशि इन परिवर्तनों का जवाब देती है:

कोए (जी) + बीबी (जी) <=> औरई (जी)

यहां, सिस्टम में वॉल्यूम में कमी (या दबाव में वृद्धि) से पहले, स्केल प्लेट को बढ़ाएगा जो इस प्रभाव को कम करने की अनुमति देता है. 

कैसे? E के गठन के माध्यम से दबाव को कम करना, ऐसा इसलिए है क्योंकि A और B E की तुलना में अधिक दबाव डालते हैं, वे अपनी सांद्रता को कम करते हैं और E को बढ़ाते हैं।.

इसी तरह, Le Chatelier का सिद्धांत मात्रा में वृद्धि के प्रभाव की भविष्यवाणी करता है। जब ऐसा होता है, तो संतुलन को अधिक गैसीय मोल्स के गठन को बढ़ावा देकर प्रभाव का मुकाबला करने की आवश्यकता होती है जो दबाव के नुकसान को बहाल करते हैं; इस समय, शेष को बाईं ओर शिफ्ट करना, तश्तरी A + B को उठाना.

तापमान में बदलाव

गर्मी को प्रतिक्रियाशील और उत्पाद दोनों माना जा सकता है। इसलिए, प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया ()Hrx) के आधार पर, प्रतिक्रिया एक्सोथर्मिक या एन्डोथर्मिक है। फिर गर्मी को रासायनिक समीकरण के बाईं या दाईं ओर रखा जाता है.

एए + बीबी + गर्मी <=> cC + dD (एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया)

एए + बीबी <=> cC + dD + heat (एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया)

यहां, सिस्टम का हीटिंग या कूलिंग उसी प्रतिक्रियाओं को उत्पन्न करता है जैसे सांद्रता में परिवर्तन के मामले में.

उदाहरण के लिए, यदि प्रतिक्रिया अतिशयोक्तिपूर्ण है, तो शीतलन प्रणाली बाईं ओर संतुलन के विस्थापन का पक्षधर है; जबकि अगर इसे गर्म किया जाता है, तो प्रतिक्रिया दाएं (ए + बी) की ओर अधिक प्रवृत्ति के साथ आगे बढ़ती है.

अनुप्रयोगों

इसके अनगिनत अनुप्रयोगों में से, चूंकि कई प्रतिक्रियाएं संतुलन तक पहुंचती हैं, हमारे पास निम्नलिखित हैं:

हैबर की प्रक्रिया में

एन₂(g) + 3H₂(G) <=> 2NH₃(छ) (एक्सोथर्मिक)

बेहतर रासायनिक समीकरण अमोनिया के गठन से मेल खाता है, जो औद्योगिक तराजू में उत्पादित सबसे बड़े यौगिकों में से एक है.

यहाँ, NH प्राप्त करने के लिए आदर्श स्थितियाँ₃ वे वे हैं जिनमें तापमान बहुत अधिक नहीं होता है और यह भी, जहां दबाव के उच्च स्तर (200 से 1000 एटीएम) होते हैं.

बागवानी में

बैंगनी हाइड्रेंजस (शीर्ष छवि) एल्यूमीनियम के साथ एक संतुलन स्थापित करता है (अल³⁺) मिट्टी में मौजूद है। इस धातु की उपस्थिति, लुईस एसिड, उनके परिणामस्वरूप अम्लीकरण के रूप में लाता है.

हालाँकि, मूल मिट्टी में हाइड्रेंजस के फूल लाल होते हैं, क्योंकि एल्युमीनियम उक्त मिट्टी में अघुलनशील होता है और इसका उपयोग पौधे द्वारा नहीं किया जा सकता है.

ले चेटेलियर के सिद्धांत के ज्ञान के साथ एक माली मिट्टी के बुद्धिमान अम्लीकरण के माध्यम से अपने हाइड्रेंजस के रंग को संशोधित कर सकता है.

गुफाओं के निर्माण में

प्रकृति भी ले चेटेलियर के सिद्धांत का फायदा उठाती है ताकि डंठल वाले छतों को ढक सकें.

सीए²⁺(एसी) + 2 एचसीओ₃^-(AQ) <=> CaCO₃(s) + CO₂(एसी) + एच₂ओ (एल)

सीएसीओ₃ (चूना पत्थर) पानी में अघुलनशील है, साथ ही सीओ₂. सीओ के रूप में₂ बच जाता है, संतुलन दाईं ओर शिफ्ट हो जाता है; यह और अधिक काओ के गठन की ओर है₃. यह उन बिंदुओं की वृद्धि का कारण बनता है, जैसे कि ऊपरी छवि में.

संदर्भ

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