Kp আৰু Kc ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক
$K_p$ কি?
ৰসায়ন বিজ্ঞানত, $K_p$ ৰ দ্বাৰা গেছীয় বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ আংশিক চাপৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক বুজোৱা হয়। ই ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটাই সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক পৰিমাণগত জোখ।
$K_p$ বুজিবলৈ
এটা সাধাৰণ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া বিবেচনা কৰা হ’ল:
$$ aA + bB ⇌ cC + dD $$
ইয়াত A, B, C, আৰু D ৰাসায়নিক প্ৰজাতিসমূহক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে, আৰু a, b, c, আৰু d হৈছে সেইবোৰৰ অনুক্ৰমে ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগ। এই বিক্ৰিয়াৰ বাবে সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_p$ ক তেওঁলোকৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা উৎপাদসমূহৰ আংশিক চাপৰ পৰা তেওঁলোকৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা বিক্ৰিয়কসমূহৰ আংশিক চাপৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়, সকলো সাম্যাবস্থাত। গাণিতিকভাৱে, ইয়াক এনেদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি:
$$ K_p = \frac{p_C^c \cdot p_D^d}{p_A^a \cdot p_B^b} $$
ইয়াত $p_A$, $p_B$, $p_C$, আৰু $p_D$ ৰ দ্বাৰা অনুক্ৰমে A, B, C, আৰু D প্ৰজাতিসমূহৰ সাম্যাবস্থাত থকা আংশিক চাপক বুজোৱা হয়।
$K_p$ ৰ তাৎপৰ্য
$K_p$ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াসমূহৰ আচৰণৰ বিষয়ে মূল্যৱান তথ্য প্ৰদান কৰে:
-
বিক্ৰিয়াৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰা: $K_p$ ৰ দ্বাৰা আমি ভৱিষ্যতবাণী কৰিব পাৰোঁ যে সাম্যাবস্থা পাবলৈ বিক্ৰিয়াটো কোন দিশে আগবাঢ়িব। যদি $K_p$ ডাঙৰ হয়, তেন্তে বিক্ৰিয়াটো সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে আগবাঢ়িবলৈ থাকে, উৎপাদ গঠনৰ পক্ষপাতী হয়। বিপৰীতভাৱে, যদি $K_p$ সৰু হয়, তেন্তে বিক্ৰিয়াটো বিক্ৰিয়কৰ পক্ষপাতী হয়, আৰু উৎপাদ গঠন সীমিত হয়।
-
বিক্ৰিয়াৰ মাত্ৰাৰ পৰিমাণ নিৰ্ণয় কৰা: $K_p$ ৰ পৰিমাণে বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে সেয়া সূচায়। এটা ডাঙৰ $K_p$ মানে সূচায় যে বিক্ৰিয়াটো উচ্চ মাত্ৰাৰ সম্পূৰ্ণতা পায়, আনহাতে এটা সৰু $K_p$ মানে বিক্ৰিয়াৰ সীমিত মাত্ৰা সূচায়।
-
বিক্ৰিয়াসমূহৰ তুলনা কৰা: $K_p$ মানসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি বিভিন্ন বিক্ৰিয়াই সাম্যাবস্থা পাবলৈ থকা আপেক্ষিক প্ৰৱণতা তুলনা কৰিব পাৰি। ডাঙৰ $K_p$ মান থকা বিক্ৰিয়াসমূহ সৰু $K_p$ মান থকা বিক্ৰিয়াসমূহতকৈ সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে আগবাঢ়িবলৈ অধিক সম্ভাৱনা থাকে।
$K_p$ ক প্ৰভাৱিত কৰা কাৰকসমূহ
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_p$ ক কেইবাটাও কাৰকে প্ৰভাৱিত কৰে:
-
তাপমাত্ৰা: $K_p$ তাপমাত্ৰাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল। উষ্মতাৰক্ষী বিক্ৰিয়াসমূহৰ (উষ্মতা মুক্ত কৰা বিক্ৰিয়াসমূহ) বাবে, $K_p$ তাপমাত্ৰা বৃদ্ধিৰ সৈতে হ্ৰাস পায়, আনহাতে শোষণাত্মক উষ্মতাৰ বিক্ৰিয়াসমূহৰ (উষ্মতা শোষণ কৰা বিক্ৰিয়াসমূহ) বাবে, $K_p$ তাপমাত্ৰা বৃদ্ধিৰ সৈতে বৃদ্ধি পায়।
-
চাপ: গেছ জড়িত বিক্ৰিয়াসমূহৰ বাবে $K_p$ চাপৰ পৰিৱৰ্তনৰ দ্বাৰা প্ৰভাৱিত হয়। চাপ বৃদ্ধিয়ে গেছৰ কম ম’ল থকা ফালে সাম্যাবস্থা স্থানান্তৰিত কৰে, আনহাতে চাপ হ্ৰাসে অধিক ম’ল থকা ফালৰ পক্ষপাতী হয়।
-
ঘনত্ব: $K_p$ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ আৰম্ভণিৰ ঘনত্বৰ পৰা স্বাধীন। কিন্তু, ঘনত্বৰ পৰিৱৰ্তনে সাম্যাবস্থা পোৱা হাৰক প্ৰভাৱিত কৰিব পাৰে, সাম্যাবস্থাৰ স্থানক নহয়।
$K_p$ ৰাসায়নিক সাম্যাবস্থাৰ এক গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাৰণা, যিয়ে বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক পৰিমাণগত জোখ প্ৰদান কৰে। $K_p$ বুজি লৈ, ৰসায়নবিদসকলে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াসমূহৰ আচৰণৰ বিষয়ে তথ্য লাভ কৰিব পাৰে, তেওঁলোকৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰিব পাৰে, আৰু সাম্যাবস্থা পাবলৈ থকা তেওঁলোকৰ প্ৰৱণতা তুলনা কৰিব পাৰে।
$K_c$ কি?
$K_c$ হৈছে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটাৰ সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক। ই বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক জোখ। সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক তেওঁলোকৰ অনুক্ৰমে ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা উৎপাদসমূহৰ ঘনত্বৰ পৰা তেওঁলোকৰ অনুক্ৰমে ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা বিক্ৰিয়কসমূহৰ ঘনত্বৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।
এটা সাধাৰণ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ বাবে:
$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ অভিব্যক্তিটো হৈছে:
$$K_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$$
ইয়াত:
- $K_c$ হৈছে সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- $A$, $B$, $C$, আৰু $D$ হৈছে বিক্ৰিয়াত জড়িত ৰাসায়নিক প্ৰজাতিসমূহ
- $a$, $b$, $c$, আৰু $d$ হৈছে অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগ
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক হৈছে এটা নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰা আৰু চাপত ধ্ৰুৱক। ই বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ আৰম্ভণিৰ ঘনত্বৰ পৰা স্বাধীন।
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ মান ব্যৱহাৰ কৰি বিক্ৰিয়া এটাৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰিব পাৰি। যদি $K_c$ ডাঙৰ হয়, তেন্তে বিক্ৰিয়াটো সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে আগবাঢ়িব। যদি $K_c$ সৰু হয়, তেন্তে বিক্ৰিয়াটো বেছি দূৰলৈ আগবাঢ়িব নোৱাৰিব।
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ সাম্যাবস্থাৰ ঘনত্ব গণনা কৰিবলৈও ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
$K_c$ ৰ প্ৰয়োগসমূহ
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ ৰসায়ন বিজ্ঞানত কেইবাটাও প্ৰয়োগ আছে। এইবোৰৰ ভিতৰত কিছুমান হৈছে:
- বিক্ৰিয়া এটাৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰা
- বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ সাম্যাবস্থাৰ ঘনত্ব গণনা কৰা
- ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়াৰ নক্সা প্ৰস্তুত কৰা
- ৰাসায়নিক সাম্যাবস্থা বুজি লোৱা
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক হৈছে ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ এক মৌলিক ধাৰণা। ই বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক জোখ। সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক বিক্ৰিয়া এটাৰ দিশ ভৱিষ্যতবাণী কৰিবলৈ, বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ সাম্যাবস্থাৰ ঘনত্ব গণনা কৰিবলৈ, আৰু ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়াৰ নক্সা প্ৰস্তুত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ একক
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক হৈছে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক পৰিমাণগত জোখ। ই সাম্যাবস্থাত থকা উৎপাদসমূহৰ ঘনত্বৰ পৰা সাম্যাবস্থাত থকা বিক্ৰিয়কসমূহৰ ঘনত্বৰ অনুপাত, প্ৰতিটোৱে ইয়াৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগলৈ উন্নীত হৈ থাকে।
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ একক বিবেচনা কৰা বিক্ৰিয়াটোৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। এটা সাধাৰণ ৰূপৰ বিক্ৰিয়াৰ বাবে:
aA + bB ⇌ cC + dD
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক, Kc, সংজ্ঞায়িত কৰা হৈছে:
$$K_c = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$$
ইয়াত [A], [B], [C], আৰু [D] হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ ঘনত্ব।
Kc ৰ একক বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্বৰ এককৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰণ কৰা হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, যদি ঘনত্ববোৰ ম’ল প্ৰতি লিটাৰত (M) প্ৰকাশ কৰা হয়, তেন্তে Kc ৰ একক হ’ব M$^{-x}$, ইয়াত x হৈছে বিক্ৰিয়কসমূহৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ যোগফল।
Kp ৰ একক
গেছ জড়িত বিক্ৰিয়াসমূহৰ বাবে, সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক ঘনত্বৰ সলনি আংশিক চাপৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা হয়। গেছ-দশাৰ বিক্ৰিয়া এটাৰ বাবে সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক Kp বুলি কোৱা হয় আৰু সংজ্ঞায়িত কৰা হৈছে:
$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b}$$
ইয়াত P_A, P_B, P_C, আৰু P_D হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ আংশিক চাপ।
Kp ৰ একক আংশিক চাপৰ এককৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰণ কৰা হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, যদি আংশিক চাপবোৰ এট্ম’স্ফিয়াৰত (atm) প্ৰকাশ কৰা হয়, তেন্তে Kp ৰ একক হ’ব atm^x, ইয়াত x হৈছে বিক্ৰিয়কসমূহৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ যোগফল।
Kw ৰ একক
জলীয় দ্ৰৱত থকা এছিড-বেছ বিক্ৰিয়াসমূহৰ বাবে, সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক এছিড বিচ্ছেদন ধ্ৰুৱক, Kw বুলি কোৱা হয়। Kw ক হাইড্ৰ’জেন আয়নৰ ঘনত্ব ([$H^+$]) আৰু হাইড্ৰ’ক্সাইড আয়নৰ ঘনত্ব ([OH$^-$]) ৰ গুণফল হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়:
$$K_w = [H^+][OH^-]$$
Kw ৰ একক হৈছে (M)$^2$, কিয়নো [$H^+$] আৰু [OH$^-$] দুয়োটা ম’ল প্ৰতি লিটাৰত প্ৰকাশ কৰা হয়।
সাৰাংশ
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ একক বিবেচনা কৰা বিক্ৰিয়াটোৰ ওপৰত আৰু বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব বা আংশিক চাপ প্ৰকাশ কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা এককৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। তলৰ তালিকাই বিভিন্ন ধৰণৰ বিক্ৰিয়াসমূহৰ বাবে সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকৰ এককৰ সাৰাংশ প্ৰদান কৰে:
| বিক্ৰিয়াৰ প্ৰকাৰ | সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক | একক |
|---|---|---|
| দ্ৰৱত থকা সমজাতীয় বিক্ৰিয়াসমূহ | Kc | M$^{-x}$ |
| গেছ-দশাৰ বিক্ৰিয়াসমূহ | Kp | atm$^x$ |
| জলীয় দ্ৰৱত থকা এছিড-বেছ বিক্ৰিয়াসমূহ | Kw | (M)$^2$ |
ইয়াত x হৈছে বিক্ৰিয়কসমূহৰ ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ যোগফল।
$K_p$ আৰু $K_c$ সম্পৰ্কক প্ৰভাৱিত কৰা কাৰকসমূহ
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_p$ সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_c$ ৰ সৈতে তলৰ সমীকৰণৰ দ্বাৰা সম্পৰ্কিত:
$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত:
- $K_p$ হৈছে আংশিক চাপৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- $K_c$ হৈছে ঘনত্বৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- $R$ হৈছে আদৰ্শ গেছ ধ্ৰুৱক
- $T$ হৈছে কেলভিনত তাপমাত্ৰা
- $\Delta n$ হৈছে বিক্ৰিয়াত থকা গেছৰ ম’ল সংখ্যাৰ পৰিৱৰ্তন
তলৰ কাৰকসমূহে $K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্কক প্ৰভাৱিত কৰে:
তাপমাত্ৰা
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ তাপমাত্ৰা নিৰ্ভৰশীলতা বেলেগ। $K_p$ তাপমাত্ৰাৰ পৰা স্বাধীন, আনহাতে $K_c$ তাপমাত্ৰাৰ সৈতে সলনি হয়। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে বিক্ৰিয়া এটাৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব তাপমাত্ৰাৰ সৈতে সলনি হয়, আনহাতে আংশিক চাপবোৰ নহয়।
চাপ
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ চাপ নিৰ্ভৰশীলতাও বেলেগ। $K_p$ চাপৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে সমানুপাতিক, আনহাতে $K_c$ চাপৰ পৰা স্বাধীন। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে বিক্ৰিয়া এটাৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ আংশিক চাপ চাপৰ সৈতে সলনি হয়, আনহাতে ঘনত্ববোৰ নহয়।
আয়তন
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ আয়তন নিৰ্ভৰশীলতাও বেলেগ। $K_p$ আয়তনৰ সৈতে ব্যস্তানুপাতিক, আনহাতে $K_c$ আয়তনৰ পৰা স্বাধীন। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে বিক্ৰিয়া এটাৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব আয়তনৰ সৈতে সলনি হয়, আনহাতে আংশিক চাপবোৰ নহয়।
বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব
বিক্ৰিয়া এটাৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্বই $K_p$ আৰু $K_c$ দুয়োটাকে প্ৰভাৱিত কৰে। বিক্ৰিয়ক এটাৰ ঘনত্ব বৃদ্ধিয়ে $K_c$ বৃদ্ধি কৰিব, আনহাতে উৎপাদ এটাৰ ঘনত্ব বৃদ্ধিয়ে $K_c$ হ্ৰাস কৰিব। $K_p$ ৰ বাবেও একে কথা প্ৰযোজ্য, কিন্তু চাপৰ প্ৰভাৱও ইয়াত বিবেচনা কৰা হয়।
অনুঘটক
অনুঘটক এটাই বিক্ৰিয়া এটাৰ হাৰক প্ৰভাৱিত কৰে, কিন্তু ই সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকক প্ৰভাৱিত নকৰে। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে অনুঘটক এটাই বিক্ৰিয়া এটাৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব সলনি নকৰে।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্কক তাপমাত্ৰা, চাপ, আয়তন, বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব, আৰু অনুঘটকৰ উপস্থিতিৰ দৰে কেইবাটাও কাৰকে প্ৰভাৱিত কৰে। ৰাসায়নিক গণনাত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকবোৰ সঠিকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰিবলৈ এই কাৰকসমূহ বুজি লোৱাটো গুৰুত্বপূৰ্ণ।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ পাৰ্থক্য
ৰাসায়নিক সাম্যাবস্থাত, সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক হৈছে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটা কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক পৰিমাণগত জোখ। ইয়াক $K$ চিহ্নৰ দ্বাৰা প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক দুবিধ: $K_p$ আৰু $K_c$।
$K_p$ হৈছে আংশিক চাপৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক। ইয়াক ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা উৎপাদসমূহৰ আংশিক চাপৰ পৰা ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা বিক্ৰিয়কসমূহৰ আংশিক চাপৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।
$$K_p = \frac{P_{products}}{P_{reactants}}$$
ইয়াত:
- $P_{products}$ হৈছে উৎপাদসমূহৰ আংশিক চাপ
- $P_{reactants}$ হৈছে বিক্ৰিয়কসমূহৰ আংশিক চাপ
$K_c$ হৈছে ঘনত্বৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক। ইয়াক ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা উৎপাদসমূহৰ ঘনত্বৰ পৰা ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা বিক্ৰিয়কসমূহৰ ঘনত্বৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।
$$K_c = \frac{[products]}{[reactants]}$$
ইয়াত:
- $[products]$ হৈছে উৎপাদসমূহৰ ঘনত্ব
- $[reactants]$ হৈছে বিক্ৰিয়কসমূহৰ ঘনত্ব
ৰাসায়নিক সাম্যাবস্থাত $K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক
ৰাসায়নিক সাম্যাবস্থাত, সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K$ হৈছে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটা কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক জোখ। ইয়াক সাম্যাবস্থাত থকা উৎপাদসমূহৰ ঘনত্বৰ পৰা সাম্যাবস্থাত থকা বিক্ৰিয়কসমূহৰ ঘনত্বৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।
এটা সাধাৰণ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ বাবে,
$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_c$ তলৰ ধৰণে দিয়া হয়:
$$K_c = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$$
ইয়াত [A], [B], [C], আৰু [D] হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ ঘনত্ব।
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_p$ একেদৰে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়, কিন্তু ই ঘনত্বৰ সলনি আংশিক চাপ ব্যৱহাৰ কৰে। ওপৰৰ একে বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, $K_p$ তলৰ ধৰণে দিয়া হয়:
$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b}$$
ইয়াত $P_A$, $P_B$, $P_C$, আৰু $P_D$ হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ আংশিক চাপ।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক আদৰ্শ গেছ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি উলিয়াব পাৰি। আদৰ্শ গেছ সূত্ৰয়ে কয় যে গেছ এটাৰ চাপ হৈছে একক আয়তনত থকা গেছৰ ম’ল সংখ্যাৰ গুণিতক গেছ ধ্ৰুৱক $R$ আৰু তাপমাত্ৰা $T$ ৰ সমান।
$$P = n/VRT$$
গেছৰ মিশ্ৰণ এটাৰ বাবে, মুঠ চাপ হৈছে পৃথক গেছবোৰৰ আংশিক চাপৰ যোগফল। গতিকে, ওপৰৰ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে, আমি পাইছো:
$$P_{total} = P_A + P_B + P_C + P_D$$
সাম্যাবস্থাত, মুঠ চাপ ধ্ৰুৱক। গতিকে, আমি লিখিব পাৰো:
$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b} = \frac{([C]/RT)^c ([D]/RT)^d}{([A]/RT)^a ([B]/RT)^b}$$
এই অভিব্যক্তিটো সৰল কৰি, আমি পাইছো:
$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত $\Delta n$ হৈছে উৎপাদৰ ম’ল সংখ্যা আৰু বিক্ৰিয়কৰ ম’ল সংখ্যাৰ মাজৰ পাৰ্থক্য।
কেৱল গেছ জড়িত বিক্ৰিয়া এটাৰ বাবে, $\Delta n$ উৎপাদৰ সহগ আৰু বিক্ৰিয়কৰ সহগৰ মাজৰ পাৰ্থক্যৰ সমান। উদাহৰণস্বৰূপে, বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে
$$2H_2 + O_2 \rightleftharpoons 2H_2O$$
$\Delta n$ 2 - 3 = -1 ৰ সমান। গতিকে,
$$K_p = K_c (RT)^{-1}$$
গেছ আৰু তৰল দুয়োটাকে জড়িত কৰা বিক্ৰিয়া এটাৰ বাবে, $\Delta n$ গেছীয় উৎপাদৰ ম’ল সংখ্যা আৰু গেছীয় বিক্ৰিয়কৰ ম’ল সংখ্যাৰ মাজৰ পাৰ্থক্যৰ সমান। উদাহৰণস্বৰূপে, বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে
$$CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$$
$\Delta n$ 1 - 1 = 0 ৰ সমান। গতিকে,
$$K_p = K_c$$
সাধাৰণতে, $K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক তলৰ সমীকৰণৰ দ্বাৰা দিয়া হয়:
$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত $\Delta n$ হৈছে গেছীয় উৎপাদৰ ম’ল সংখ্যা আৰু গেছীয় বিক্ৰিয়কৰ ম’ল সংখ্যাৰ মাজৰ পাৰ্থক্য।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্কৰ উৎপত্তি
ৰাসায়নিক তাপগতিবিজ্ঞানত, সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K$ হৈছে ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়া এটা সম্পূৰ্ণতাৰ দিশে কিমান আগবাঢ়ে তাৰ এক পৰিমাণগত জোখ। ইয়াক ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা উৎপাদসমূহৰ ক্ৰিয়াকলাপৰ পৰা ষ্টইকিঅ’মেট্ৰিক সহগৰ ঘাতলৈ উন্নীত কৰা বিক্ৰিয়কসমূহৰ ক্ৰিয়াকলাপৰ অনুপাত হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়।
এটা সাধাৰণ ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ বাবে:
$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_c$ তলৰ ধৰণে দিয়া হয়:
$$K_c = \frac{[\text{C}]^c[\text{D}]^d}{[\text{A}]^a[\text{B}]^b}$$
ইয়াত [A], [B], [C], আৰু [D] হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ ঘনত্ব।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক
সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক $K_p$ ক ঘনত্বৰ সলনি আংশিক চাপৰ ভিত্তিত সংজ্ঞায়িত কৰা হয়। ইয়াক তলৰ ধৰণে দিয়া হয়:
$$K_p = \frac{(p_\text{C})^c(p_\text{D})^d}{(p_\text{A})^a(p_\text{B})^b}$$
ইয়াত $p_\text{A}$, $p_\text{B}$, $p_\text{C}$, আৰু $p_\text{D}$ হৈছে সাম্যাবস্থাত থকা অনুক্ৰমে প্ৰজাতিসমূহৰ আংশিক চাপ।
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক আদৰ্শ গেছ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি উলিয়াব পাৰি। আদৰ্শ গেছ সূত্ৰয়ে কয় যে গেছ এটাৰ চাপ ইয়াৰ ঘনত্বৰ সৈতে প্ৰত্যক্ষভাৱে সমানুপাতিক আৰু ইয়াৰ আয়তনৰ সৈতে ব্যস্তানুপাতিক।
এটা নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰা আৰু আয়তনত থকা গেছ এটাৰ বাবে, গেছ এটাৰ আংশিক চাপ ইয়াৰ ঘনত্বৰ গুণিতক মুঠ চাপৰ সমান। গতিকে, আমি লিখিব পাৰো:
$$p_\text{A} = [\text{A}]RT$$
$$p_\text{B} = [\text{B}]RT$$
$$p_\text{C} = [\text{C}]RT$$
$$p_\text{D} = [\text{D}]RT$$
ইয়াত $R$ হৈছে আদৰ্শ গেছ ধ্ৰুৱক আৰু $T$ হৈছে তাপমাত্ৰা।
এই অভিব্যক্তিবোৰ $K_p$ ৰ সমীকৰণত বহুৱাই, আমি পাইছো:
$$K_p = \frac{([\text{C}]RT)^c([\text{D}]RT)^d}{([\text{A}]RT)^a([\text{B}]RT)^b}$$
এই অভিব্যক্তিটো সৰল কৰি, আমি পাইছো:
$$K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত $\Delta n$ হৈছে উৎপাদৰ মুঠ ম’ল সংখ্যা আৰু বিক্ৰিয়কৰ মুঠ ম’ল সংখ্যাৰ মাজৰ পাৰ্থক্য।
উপসংহাৰ
$K_p$ আৰু $K_c$ ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ সমীকৰণৰ দ্বাৰা দিয়া হয়। এই সমীকৰণটোৱে দেখুৱায় যে $K_p$ আৰু $K_c$ এটা ধ্ৰুৱক গুণকৰ দ্বাৰা সম্পৰ্কিত, যি তাপমাত্ৰা আৰু বিক্ৰিয়াৰ সময়ত গেছৰ ম’ল সংখ্যাৰ পৰিৱৰ্তনৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
Kp আৰু Kc সম্পৰ্কে সঘনাই সোধা প্ৰশ্নসমূহ
Kp আৰু Kc ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক কি?
Kp আৰু Kc ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক তলৰ সমীকৰণৰ দ্বাৰা দিয়া হয়:
$$Kp = Kc(RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত:
- Kp হৈছে আংশিক চাপৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- Kc হৈছে ঘনত্বৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- R হৈছে আদৰ্শ গেছ ধ্ৰুৱক
- T হৈছে কেলভিনত তাপমাত্ৰা
- Δn হৈছে বিক্ৰিয়াত থকা গেছৰ ম’ল সংখ্যাৰ পৰিৱৰ্তন
Kp আৰু Kc ৰ মাজৰ পাৰ্থক্য কি?
Kp আৰু Kc ৰ মাজৰ মুখ্য পাৰ্থক্য হৈছে যে Kp ক আংশিক চাপৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা হয়, আনহাতে Kc ক ঘনত্বৰ ভিত্তিত প্ৰকাশ কৰা হয়। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে Kp প্ৰণালীৰ চাপৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল, আনহাতে Kc নহয়।
Kc ৰ সলনি কেতিয়া Kp ব্যৱহাৰ কৰিব লাগে?
বিক্ৰিয়াটো গেছ দশাত সম্পন্ন কৰিলে Kc ৰ সলনি Kp ব্যৱহাৰ কৰিব লাগে। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে গেছবোৰৰ আংশিক চাপ সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকতকৈ অধিক প্ৰাসংগিক।
Kp ৰ সলনি কেতিয়া Kc ব্যৱহাৰ কৰিব লাগে?
বিক্ৰিয়াটো তৰল দশাত সম্পন্ন কৰিলে Kp ৰ সলনি Kc ব্যৱহাৰ কৰিব লাগে। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদৰ ঘনত্ব সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱকতকৈ অধিক প্ৰাসংগিক।
মই Kp ক Kc লৈ আৰু ইয়াৰ বিপৰীতভাৱে ৰূপান্তৰ কৰিব পাৰোনে?
হয়, আপুনি Kp ক Kc লৈ আৰু ইয়াৰ বিপৰীতভাৱে ৰূপান্তৰ কৰিব পাৰে তলৰ সমীকৰণ ব্যৱহাৰ কৰি:
$$Kp = Kc(RT)^{\Delta n}$$
ইয়াত:
- Kp হৈছে আংশিক চাপৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- Kc হৈছে ঘনত্বৰ ভিত্তিত সাম্যাবস্থা ধ্ৰুৱক
- R হৈছে আদৰ্শ গেছ ধ্ৰুৱক
- T হৈছে কেলভিনত তাপমাত্ৰা
- Δn হৈছে বিক্ৰিয়াত থকা গেছৰ ম’ল সংখ্যাৰ পৰিৱৰ্তন
কিছুমান বিক্ৰিয়াৰ উদাহৰণ দিয়ক য’ত Kp আৰু Kc বেলেগ?
কিছুমান বিক্ৰিয়াৰ উদাহৰণ