उत्क्रमणीय अभिक्रिया: Difference between revisions
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संतुलन मिश्रण में अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता अभिकर्मकों (A और B या C और D) की विश्लेषणात्मक सांद्रता और संतुलन स्थिरांक, के द्वारा निर्धारित की जाती है। संतुलन स्थिरांक का परिमाण प्रतिक्रिया के लिए [[गिब्स मुक्त ऊर्जा]] परिवर्तन पर निर्भर करता है।<ref>at constant pressure.</ref> इसलिए, जब मुक्त ऊर्जा परिवर्तन बड़ा होता है (लगभग 30 kJ mol<sup>-1</sup>), संतुलन स्थिरांक बड़ा होता है (log K > 3) और संतुलन पर अभिकारकों की सांद्रता बहुत कम है। इस तरह की प्रतिक्रिया को कभी-कभी अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया माना जाता है, हालांकि प्रतिक्रियाशील प्रणाली में अभी भी थोड़ी मात्रा में अभिकारकों के मौजूद होने की उम्मीद है। वास्तव में अपरिवर्तनीय रासायनिक प्रतिक्रिया आमतौर पर तब प्राप्त होती है जब उत्पादों में से प्रतिक्रिया प्रणाली से बाहर निकलता है, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड (वाष्पशील) के रूप में | |||
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उत्क्रम अभिक्रिया की अवधारणा 1803 में बर्थोलेट द्वारा पेश की गई थी, जब उन्होंने खारी झील के किनारे पर [[सोडियम कार्बोनेट]] क्रिस्टल के गठन को देखा था<ref>[http://www.chem1.com/acad/webtext/chemeq/Eq-01.html#NAP How did Napoleon Bonaparte help discover reversible reactions?]. Chem<sub>1</sub> General Chemistry Virtual Textbook: Chemical Equilibrium Introduction: reactions that go both ways.</ref> (मिस्र में नैट्रॉन झीलों में से एक, [[चूना पत्थर]] में): | |||
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उस समय तक, [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं को हमेशा एक दिशा में आगे बढ़ने के बारे में सोचा गया था। बर्थोलेट ने तर्क दिया कि झील में [[नमक]] की अधिकता ने सोडियम कार्बोनेट के निर्माण की दिशा में विपरीत प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने में मदद | उस समय तक, [[रासायनिक प्रतिक्रिया]]ओं को हमेशा एक दिशा में आगे बढ़ने के बारे में सोचा गया था। बर्थोलेट ने तर्क दिया कि झील में [[नमक]] की अधिकता ने सोडियम कार्बोनेट के निर्माण की दिशा में विपरीत प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने में मदद की थी।<ref>Claude-Louis Berthollet,"Essai de statique chimique", Paris, 1803. [https://books.google.com/books?id=cKU5AAAAcAAJ&q=berthollet+essai (Google books)]</ref> | ||
== | 1864 में, पीटर वाएज और [[केटो मैक्सीमिलियन गुलडबर्ग]] ने बड़े पैमाने पर कार्रवाई का अपना कानून तैयार किया, जिसने बर्थोलेट के अवलोकन को प्रमाणित किया था। 1884 और 1888 के बीच, [[हेनरी लुइस ले चेटेलियर]] और [[कार्ल फर्डिनेंड ब्रौन]] ने ले चेटेलियर के सिद्धांत को तैयार किया, जिसने समान विचार को संतुलन की स्थिति पर एकाग्रता के अलावा अन्य कारकों के प्रभाव पर अधिक सामान्य कथन तक बढ़ाया था। | ||
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उत्क्रम अभिक्रिया A⇌B के लिए, अग्र चरण A→B में दर स्थिरांक होता है <math>k_1</math> और पीछे की ओर B→A की दर स्थिर है <math>k_{-1}</math>, A की एकाग्रता निम्नलिखित अंतर समीकरण का पालन करती है: | |||
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अनंत समय पर | अनंत समय पर A और B की एकाग्रता का व्यवहार इस प्रकार है: | ||
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Revision as of 11:31, 3 April 2023
उत्क्रमणीय प्रतिक्रिया एक ऐसी प्रतिक्रिया है जिसमें अभिकारकों का उत्पादों में रूपांतरण और उत्पादों का अभिकारकों में रूपांतरण एक साथ होता है।[1]
A और B, C और D बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते हैं या, उत्क्रम अभिक्रिया में, C और D A और B बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह उष्मागतिकी में उत्क्रमणीय प्रक्रम ( ऊष्मप्रवैगिकी) से अलग है।
कमजोर अम्ल और क्षार (रसायन विज्ञान) उत्क्रम अभिक्रिया से गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बोनिक एसिड:
- H2CO3 (l) + H2O(l) ⇌ HCO3−(aq) + H3O+(aq)
संतुलन मिश्रण में अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता अभिकर्मकों (A और B या C और D) की विश्लेषणात्मक सांद्रता और संतुलन स्थिरांक, के द्वारा निर्धारित की जाती है। संतुलन स्थिरांक का परिमाण प्रतिक्रिया के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन पर निर्भर करता है।[2] इसलिए, जब मुक्त ऊर्जा परिवर्तन बड़ा होता है (लगभग 30 kJ mol-1), संतुलन स्थिरांक बड़ा होता है (log K > 3) और संतुलन पर अभिकारकों की सांद्रता बहुत कम है। इस तरह की प्रतिक्रिया को कभी-कभी अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया माना जाता है, हालांकि प्रतिक्रियाशील प्रणाली में अभी भी थोड़ी मात्रा में अभिकारकों के मौजूद होने की उम्मीद है। वास्तव में अपरिवर्तनीय रासायनिक प्रतिक्रिया आमतौर पर तब प्राप्त होती है जब उत्पादों में से प्रतिक्रिया प्रणाली से बाहर निकलता है, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड (वाष्पशील) के रूप में
- CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
इतिहास
उत्क्रम अभिक्रिया की अवधारणा 1803 में बर्थोलेट द्वारा पेश की गई थी, जब उन्होंने खारी झील के किनारे पर सोडियम कार्बोनेट क्रिस्टल के गठन को देखा था[3] (मिस्र में नैट्रॉन झीलों में से एक, चूना पत्थर में):
- 2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2
उन्होंने इसे परिचित प्रतिक्रिया के विपरीत के रूप में पहचाना
- Na2CO3 + CaCl2→ 2NaCl + CaCO3
उस समय तक, रासायनिक प्रतिक्रियाओं को हमेशा एक दिशा में आगे बढ़ने के बारे में सोचा गया था। बर्थोलेट ने तर्क दिया कि झील में नमक की अधिकता ने सोडियम कार्बोनेट के निर्माण की दिशा में विपरीत प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने में मदद की थी।[4]
1864 में, पीटर वाएज और केटो मैक्सीमिलियन गुलडबर्ग ने बड़े पैमाने पर कार्रवाई का अपना कानून तैयार किया, जिसने बर्थोलेट के अवलोकन को प्रमाणित किया था। 1884 और 1888 के बीच, हेनरी लुइस ले चेटेलियर और कार्ल फर्डिनेंड ब्रौन ने ले चेटेलियर के सिद्धांत को तैयार किया, जिसने समान विचार को संतुलन की स्थिति पर एकाग्रता के अलावा अन्य कारकों के प्रभाव पर अधिक सामान्य कथन तक बढ़ाया था।
अभिक्रिया वेगिकी
उत्क्रम अभिक्रिया A⇌B के लिए, अग्र चरण A→B में दर स्थिरांक होता है और पीछे की ओर B→A की दर स्थिर है , A की एकाग्रता निम्नलिखित अंतर समीकरण का पालन करती है:
-
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(1)
यदि हम मानते हैं कि किसी भी समय उत्पाद B की सांद्रता समय पर अभिकारकों की सांद्रता के बराबर होती है, तो समय पर अभिकारकों की सांद्रता शून्य होती है, हम निम्नलिखित समीकरण स्थापित कर सकते हैं:
-
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(2)
1 और 2 का मेल, हम लिख सकते हैं
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प्रारंभिक मूल्य का उपयोग करके चर का पृथक्करण संभव है , हमने प्राप्त:
और कुछ बीजगणित के बाद हम अंतिम गतिज व्यंजक पर पहुँचते हैं:
- .
अनंत समय पर A और B की एकाग्रता का व्यवहार इस प्रकार है:
इस प्रकार, सूत्र को निर्धारित करने के लिए रैखिक किया जा सकता है :
व्यक्तिगत स्थिरांक खोजने के लिए और , निम्न सूत्र आवश्यक है:
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया". lumenlearning.com. Retrieved 2021-01-08.
- ↑ at constant pressure.
- ↑ How did Napoleon Bonaparte help discover reversible reactions?. Chem1 General Chemistry Virtual Textbook: Chemical Equilibrium Introduction: reactions that go both ways.
- ↑ Claude-Louis Berthollet,"Essai de statique chimique", Paris, 1803. (Google books)