रासायनिक साम्यावस्था का नियम तथा साम्यावस्था स्थिरांक

अभिक्रिया की अवस्था वह अवस्था जिसमे अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाओं की अभिक्रिया की दर बराबर होती है। रसायनिक साम्यावस्था कहलाती है अथवा अभिक्रिया की अवस्था जिसमें अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रताएँ स्थिर हो जाती है और समय के साथ परिवर्तित नहीं होती, रसायनिक साम्य की अवस्था कहलाती है। स्थिर ताप पर एक बंद पात्र में जब कोई उत्क्रमणीय अभिक्रिया होती है तो पहले अग्र अभिक्रिया शरू होती है जिसमें उत्पाद बनते हैं और जब उत्पाद बन जाता है तो पश्च अभिक्रिया प्रारम्भ होती है। प्रारम्भ में अग्र अभिक्रिया की दर पश्च अभिक्रिया से अधिक होती है। परन्तु जैसे जैसे समय बीतता जाता है अभिकारक की सांद्रता घटती जाती है और उत्पाद की सांद्रता बढ़ती जाती है और एक अवस्था आती है जब अग्र अभिक्रिया का वेग पश्च अभिक्रिया के वेग के बराबर हो जाता है। अभिक्रिया की यह अवस्था ही साम्यावस्था कहलाती है।

जब किसी अभिक्रिया की साम्यावस्था आ जाती है तो भी अभिक्रिया का होना रुकता नहीं है। बल्कि अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाएं समान दर से निरंतर होती रहती हैं।

• साम्यावस्था में अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रताएँ स्थिर हो जाती हैं और वह समय के साथ परिवर्तित नहीं होती हैं।
• साम्यावस्था में अग्र और पश्च अभिक्रियाओं की दरें बराबर होती हैं।
• साम्यावस्था गतिक होती है। साम्यावस्था में अग्र और पश्च दोनों अभिक्रियाएं समान दर से होती हैं।
• उत्प्रेरक की उपस्थित में साम्यावस्था जल्दी आती है।

रासायनिक साम्यावस्था को निम्न उदाहरण द्वारा भी समझा जा सकता है:

${\ce {H2 + I2 <=> 2HI}}$

हाइड्रोजन और आयोडीन वाष्प से हाइड्रोजन आयोडाइड का निर्माण एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है। हाइड्रोजन और आयोडीन के मिश्रण को एक बंद पात्र में 444^०C पर गर्म करने पर पहले अग्र अभिक्रिया प्रारम्भ होती है जिससे हाइड्रोजन आयोडाइड वाष्प बनती है और जैसे ही हाइड्रोजन आयोडाइड की कुछ मात्रा बनती है तो अभिक्रिया पश्च दिशा में जाने लगती है।

साम्यावस्था स्थिरांक

स्थिर ताप पर, किसी उत्क्रमणीय अभिक्रिया की अग्र और पश्च अभिक्रयाओं के वेग स्थिरांक के अनुपात को अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक कहते हैं।

एक रासायनिक अभिक्रिया के लिए, साम्यावस्था स्थिरांक को अभिकारक की मात्रा और उत्पाद की मात्रा के बीच के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसका उपयोग रासायनिक व्यवहार को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित उत्क्रमणीय अभिक्रिया पर विचार करें:

${\ce {cC + dD -> aA + bB}}$

Kc =${\frac {[C]^{c}[D]^{d}}{[A]^{a}[B]^{b}}}$

साम्यावस्था पर, अग्र अभिक्रिया की दर = पश्च अभिक्रिया की दर

K_c= ${\frac {kf}{kb}}$

जहां,

$kf$ अग्र अभिक्रिया का वेग स्थिरांक है।

$kb$ पश्च अभिक्रिया का वेग स्थिरांक है।

K_c अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक है।

साम्य स्थिरांक अभिक्रिया की प्रकृति और ताप पर निर्भर करता है।

साम्यावस्था स्थिरांक को प्रभावित करने वाले कारक

साम्यावस्था स्थिरांक को प्रभावित करने वाले कुछ कारक इस प्रकार हैं:

• किसी उत्पाद या अभिकारक की सांद्रता में परिवर्तन।
• दबाव में परिवर्तन
• तापमान में परिवर्तन
• अक्रिय गैस
• उत्प्रेरक

अभ्यास प्रश्न

• साम्यावस्था स्थिरांक को प्रभावित करने वाले कारक क्या है ?
• भौतिक साम्यावस्था से क्या तात्पर्य है ?
• साम्यावस्था स्थिरांक ज्ञात करने की विधि का वर्णन कीजिये।