Kp এবং Kc এর মধ্যে সম্পর্ক

$K_p$ কি?#

রসায়নে, $K_p$ একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থা ধ্রুবককে বোঝায় যা গ্যাসীয় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। এটি একটি পরিমাণগত পরিমাপ যা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয় তা নির্দেশ করে।

$K_p$ বোঝা#

একটি সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া বিবেচনা করুন:

$$ aA + bB ⇌ cC + dD $$

যেখানে A, B, C, এবং D রাসায়নিক প্রজাতিকে উপস্থাপন করে, এবং a, b, c, এবং d তাদের সংশ্লিষ্ট স্টোইকিওমেট্রিক সহগ। এই বিক্রিয়ার জন্য সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_p$ কে উৎপাদের আংশিক চাপের সাথে তাদের স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতের অনুপাত এবং বিক্রিয়কগুলির আংশিক চাপের সাথে তাদের স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, সবই সাম্যাবস্থায়। গাণিতিকভাবে, এটি এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:

$$ K_p = \frac{p_C^c \cdot p_D^d}{p_A^a \cdot p_B^b} $$

যেখানে $p_A$, $p_B$, $p_C$, এবং $p_D$ যথাক্রমে A, B, C, এবং D প্রজাতির সাম্যাবস্থায় আংশিক চাপ উপস্থাপন করে।

$K_p$ এর তাৎপর্য#

$K_p$ রাসায়নিক বিক্রিয়ার আচরণ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে:

• বিক্রিয়ার দিক পূর্বাভাস: $K_p$ আমাদের সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর জন্য বিক্রিয়াটি কোন দিকে অগ্রসর হবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। যদি $K_p$ বড় হয়, বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণতার দিকে অগ্রসর হওয়ার প্রবণতা রাখে, উৎপাদ গঠনের পক্ষে। বিপরীতভাবে, যদি $K_p$ ছোট হয়, বিক্রিয়াটি বিক্রিয়কগুলির পক্ষে থাকে, এবং উৎপাদ গঠন সীমিত হয়।

• বিক্রিয়ার মাত্রা পরিমাপ: $K_p$ এর মান নির্দেশ করে যে একটি বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয়। একটি বড় $K_p$ মান সুপারিশ করে যে বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণতার উচ্চ মাত্রায় পৌঁছায়, যখন একটি ছোট $K_p$ মান বিক্রিয়ার সীমিত মাত্রা নির্দেশ করে।

• বিক্রিয়ার তুলনা: $K_p$ মান বিভিন্ন বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর আপেক্ষিক প্রবণতা তুলনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। বড় $K_p$ মান সহ বিক্রিয়াগুলি ছোট $K_p$ মান সহ বিক্রিয়াগুলির তুলনায় সম্পূর্ণতার দিকে অগ্রসর হওয়ার সম্ভাবনা বেশি।

$K_p$ কে প্রভাবিতকারী কারণগুলি#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_p$ বেশ কয়েকটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়:

• তাপমাত্রা: $K_p$ তাপমাত্রা-নির্ভর। উষ্মাক্ষেপী বিক্রিয়ার জন্য (যে বিক্রিয়াগুলি তাপ নির্গত করে), $K_p$ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, যখন তাপগ্রাহী বিক্রিয়ার জন্য (যে বিক্রিয়াগুলি তাপ শোষণ করে), $K_p$ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়।

• চাপ: $K_p$ গ্যাস জড়িত বিক্রিয়াগুলির জন্য চাপ পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয়। চাপ বৃদ্ধি গ্যাসের কম মোল বিশিষ্ট দিকে সাম্যাবস্থাকে স্থানান্তরিত করে, যখন চাপ হ্রাস গ্যাসের বেশি মোল বিশিষ্ট দিকে পক্ষপাতিত্ব করে।

• সান্দ্রতা: $K_p$ বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের প্রাথমিক সান্দ্রতা থেকে স্বাধীন। যাইহোক, সান্দ্রতার পরিবর্তন সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর গতিকে প্রভাবিত করতে পারে, সাম্যাবস্থার অবস্থান নিজেকে নয়।

$K_p$ রাসায়নিক সাম্যাবস্থায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা, যা একটি বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয় তার একটি পরিমাণগত পরিমাপ প্রদান করে। $K_p$ বোঝার মাধ্যমে, রসায়নবিদরা রাসায়নিক বিক্রিয়ার আচরণ সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি লাভ করতে পারেন, তাদের দিক ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারেন এবং সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর তাদের প্রবণতা তুলনা করতে পারেন।

$K_c$ কি?#

$K_c$ একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থা ধ্রুবক। এটি একটি পরিমাপ যে একটি বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয়। সাম্যাবস্থা ধ্রুবককে উৎপাদের সান্দ্রতার সাথে বিক্রিয়কগুলির সান্দ্রতার অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, প্রতিটি তাদের সংশ্লিষ্ট স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতে উন্নীত হয়।

একটি সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য:

$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক অভিব্যক্তি হল:

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

যেখানে:

• $K_c$ হল সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• $A$, $B$, $C$, এবং $D$ হল বিক্রিয়ায় জড়িত রাসায়নিক প্রজাতি
• $a$, $b$, $c$, এবং $d$ হল সংশ্লিষ্ট প্রজাতির স্টোইকিওমেট্রিক সহগ

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক একটি প্রদত্ত তাপমাত্রা এবং চাপে ধ্রুবক। এটি বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের প্রাথমিক সান্দ্রতা থেকে স্বাধীন।

সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের মান একটি বিক্রিয়ার দিক ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি $K_c$ বড় হয়, বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণতার দিকে অগ্রসর হবে। যদি $K_c$ ছোট হয়, বিক্রিয়াটি খুব দূর অগ্রসর হবে না।

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সাম্যাবস্থা সান্দ্রতা গণনা করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

$K_c$ এর প্রয়োগ#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের রসায়নে বেশ কয়েকটি প্রয়োগ রয়েছে। এই প্রয়োগগুলির মধ্যে কিছু অন্তর্ভুক্ত:

• একটি বিক্রিয়ার দিক ভবিষ্যদ্বাণী করা
• বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সাম্যাবস্থা সান্দ্রতা গণনা করা
• রাসায়নিক প্রক্রিয়া নকশা করা
• রাসায়নিক সাম্যাবস্থা বোঝা

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক রসায়নে একটি মৌলিক ধারণা। এটি একটি পরিমাপ যে একটি বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয়। সাম্যাবস্থা ধ্রুবক একটি বিক্রিয়ার দিক ভবিষ্যদ্বাণী করতে, বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সাম্যাবস্থা সান্দ্রতা গণনা করতে এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়া নকশা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের একক#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক একটি পরিমাণগত পরিমাপ যা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয়। এটি সাম্যাবস্থায় উৎপাদের সান্দ্রতার সাথে বিক্রিয়কগুলির সান্দ্রতার অনুপাত, প্রতিটি তার স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতে উন্নীত।

সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের একক বিবেচনাধীন বিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। ফর্মের একটি সাধারণ বিক্রিয়ার জন্য:

aA + bB ⇌ cC + dD

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক, Kc, সংজ্ঞায়িত করা হয়:

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

যেখানে [A], [B], [C], এবং [D] হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির সান্দ্রতা।

Kc এর একক বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতার একক দ্বারা নির্ধারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি সান্দ্রতাগুলি মোল প্রতি লিটারে (M) প্রকাশ করা হয়, তাহলে Kc এর একক হবে M$^{-x}$, যেখানে x হল বিক্রিয়কগুলির স্টোইকিওমেট্রিক সহগগুলির সমষ্টি।

Kp এর একক#

গ্যাস জড়িত বিক্রিয়াগুলির জন্য, সাম্যাবস্থা ধ্রুবক প্রায়ই সান্দ্রতার পরিবর্তে আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। একটি গ্যাস-ফেজ বিক্রিয়ার জন্য সাম্যাবস্থা ধ্রুবককে Kp বলা হয় এবং সংজ্ঞায়িত করা হয়:

$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b}$$

যেখানে P_A, P_B, P_C, এবং P_D হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির আংশিক চাপ।

Kp এর একক আংশিক চাপের একক দ্বারা নির্ধারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আংশিক চাপগুলি বায়ুমণ্ডলে (atm) প্রকাশ করা হয়, তাহলে Kp এর একক হবে atm^x, যেখানে x হল বিক্রিয়কগুলির স্টোইকিওমেট্রিক সহগগুলির সমষ্টি।

Kw এর একক#

জলীয় দ্রবণে অ্যাসিড-বেস বিক্রিয়াগুলির জন্য, সাম্যাবস্থা ধ্রুবককে অ্যাসিড বিচ্ছিন্নতা ধ্রুবক, Kw বলা হয়। Kw কে হাইড্রোজেন আয়ন সান্দ্রতা ([$H^+$]) এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন সান্দ্রতা ([OH$^-$]) এর গুণফল হিসাবে সাম্যাবস্থায় সংজ্ঞায়িত করা হয়:

$$K_w = [H^+][OH^-]$$

Kw এর একক হল (M)$^2$, যেহেতু [$H^+$] এবং [OH$^-$] উভয়ই মোল প্রতি লিটারে প্রকাশ করা হয়।

সারসংক্ষেপ#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের একক বিবেচনাধীন বিক্রিয়া এবং বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতা বা আংশিক চাপ প্রকাশ করতে ব্যবহৃত এককের উপর নির্ভর করে। নিম্নলিখিত সারণী বিভিন্ন ধরণের বিক্রিয়ার জন্য সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের এককগুলির সংক্ষিপ্তসার করে:

বিক্রিয়ার ধরণ	সাম্যাবস্থা ধ্রুবক	একক
দ্রবণে সমজাতীয় বিক্রিয়া	Kc	M$^{-x}$
গ্যাস-ফেজ বিক্রিয়া	Kp	atm$^x$
জলীয় দ্রবণে অ্যাসিড-বেস বিক্রিয়া	Kw	(M)$^2$

যেখানে x হল বিক্রিয়কগুলির স্টোইকিওমেট্রিক সহগগুলির সমষ্টি।

$K_p$ এবং $K_c$ সম্পর্ককে প্রভাবিতকারী কারণগুলি#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_p$ নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_c$ এর সাথে সম্পর্কিত:

$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$

যেখানে:

• $K_p$ হল আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• $K_c$ হল সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• $R$ হল আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক
• $T$ হল কেলভিনে তাপমাত্রা
• $\Delta n$ হল বিক্রিয়ায় গ্যাসের মোল সংখ্যার পরিবর্তন

নিম্নলিখিত কারণগুলি $K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ককে প্রভাবিত করে:

তাপমাত্রা#

$K_p$ এবং $K_c$ এর তাপমাত্রা নির্ভরতা ভিন্ন। $K_p$ তাপমাত্রা থেকে স্বাধীন, যখন $K_c$ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। এটি কারণ একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়, যখন আংশিক চাপগুলি পরিবর্তিত হয় না।

চাপ#

$K_p$ এবং $K_c$ এর চাপ নির্ভরতাও ভিন্ন। $K_p$ সরাসরি চাপের সমানুপাতিক, যখন $K_c$ চাপ থেকে স্বাধীন। এটি কারণ একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের আংশিক চাপ চাপের সাথে পরিবর্তিত হয়, যখন সান্দ্রতাগুলি পরিবর্তিত হয় না।

আয়তন#

$K_p$ এবং $K_c$ এর আয়তন নির্ভরতাও ভিন্ন। $K_p$ আয়তনের ব্যস্তানুপাতিক, যখন $K_c$ আয়তন থেকে স্বাধীন। এটি কারণ একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতা আয়তনের সাথে পরিবর্তিত হয়, যখন আংশিক চাপগুলি পরিবর্তিত হয় না।

বিক্রিয়ক এবং উৎপাদ সান্দ্রতা#

একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতা $K_p$ এবং $K_c$ উভয়কেই প্রভাবিত করে। একটি বিক্রিয়কের সান্দ্রতা বৃদ্ধি $K_c$ বৃদ্ধি করবে, যখন একটি উৎপাদের সান্দ্রতা বৃদ্ধি $K_c$ হ্রাস করবে। $K_p$ এর জন্যও একই সত্য, কিন্তু চাপের প্রভাবও বিবেচনায় নেওয়া হয়।

অনুঘটক#

একটি অনুঘটক একটি বিক্রিয়ার গতিকে প্রভাবিত করে, কিন্তু এটি সাম্যাবস্থা ধ্রুবককে প্রভাবিত করে না। এটি কারণ একটি অনুঘটক একটি বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতা পরিবর্তন করে না।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক বেশ কয়েকটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, যার মধ্যে তাপমাত্রা, চাপ, আয়তন, বিক্রিয়ক এবং উৎপাদ সান্দ্রতা এবং একটি অনুঘটকের উপস্থিতি অন্তর্ভুক্ত। রাসায়নিক গণনায় সাম্যাবস্থা ধ্রুবক সঠিকভাবে ব্যবহার করার জন্য এই কারণগুলি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে পার্থক্য#

রাসায়নিক সাম্যাবস্থায়, সাম্যাবস্থা ধ্রুবক একটি পরিমাণগত পরিমাপ যা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া কতদূর অগ্রসর হয়। এটি $K$ চিহ্ন দ্বারা উপস্থাপিত হয়। দুই ধরণের সাম্যাবস্থা ধ্রুবক রয়েছে: $K_p$ এবং $K_c$।

$K_p$ হল আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশিত সাম্যাবস্থা ধ্রুবক। এটি উৎপাদের আংশিক চাপের সাথে বিক্রিয়কগুলির আংশিক চাপের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, প্রতিটি তার স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতে উন্নীত।

$$K_p = \frac{P_{products}}{P_{reactants}}$$

যেখানে:

• $P_{products}$ হল উৎপাদের আংশিক চাপ
• $P_{reactants}$ হল বিক্রিয়কগুলির আংশিক চাপ

$K_c$ হল সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশিত সাম্যাবস্থা ধ্রুবক। এটি উৎপাদের সান্দ্রতার সাথে বিক্রিয়কগুলির সান্দ্রতার অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, প্রতিটি তার স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতে উন্নীত।

$$K_c = \frac{[products]}{[reactants]}$$

যেখানে:

• $[products]$ হল উৎপাদের সান্দ্রতা
• $[reactants]$ হল বিক্রিয়কগুলির সান্দ্রতা

রাসায়নিক সাম্যাবস্থায় $K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক#

রাসায়নিক সাম্যাবস্থায়, সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K$ একটি পরিমাপ যা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া কতদূর অগ্রসর হয়। এটি সাম্যাবস্থায় উৎপাদের সান্দ্রতার সাথে বিক্রিয়কগুলির সান্দ্রতার অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

একটি সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য,

$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_c$ দেওয়া হয়:

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

যেখানে [A], [B], [C], এবং [D] হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির সান্দ্রতা।

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_p$ একইভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, কিন্তু এটি সান্দ্রতার পরিবর্তে আংশিক চাপ ব্যবহার করে। উপরের মতো একই বিক্রিয়ার জন্য, $K_p$ দেওয়া হয়:

$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b}$$

যেখানে $P_A$, $P_B$, $P_C$, এবং $P_D$ হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির আংশিক চাপ।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করে উদ্ভূত করা যেতে পারে। আদর্শ গ্যাস সূত্র বলে যে একটি গ্যাসের চাপ গ্যাসের মোল সংখ্যা প্রতি একক আয়তনের গুণফল গ্যাস ধ্রুবক $R$ এবং তাপমাত্রা $T$ এর সমান।

$$P = n/VRT$$

গ্যাসের মিশ্রণের জন্য, মোট চাপ হল পৃথক গ্যাসের আংশিক চাপের সমষ্টি। অতএব, উপরের বিক্রিয়ার জন্য, আমাদের আছে:

$$P_{total} = P_A + P_B + P_C + P_D$$

সাম্যাবস্থায়, মোট চাপ ধ্রুবক। অতএব, আমরা লিখতে পারি:

$$K_p = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b} = \frac{([C]/RT)^c ([D]/RT)^d}{([A]/RT)^a ([B]/RT)^b}$$

এই অভিব্যক্তিটি সরলীকরণ করে, আমরা পাই:

$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$

যেখানে $\Delta n$ হল উৎপাদের মোল সংখ্যা এবং বিক্রিয়কগুলির মোল সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য।

একটি বিক্রিয়ার জন্য যা শুধুমাত্র গ্যাস জড়িত, $\Delta n$ হল উৎপাদের সহগ এবং বিক্রিয়কগুলির সহগের মধ্যে পার্থক্যের সমান। উদাহরণস্বরূপ, বিক্রিয়ার জন্য

$$2H_2 + O_2 \rightleftharpoons 2H_2O$$

$\Delta n$ হল 2 - 3 = -1 এর সমান। অতএব,

$$K_p = K_c (RT)^{-1}$$

একটি বিক্রিয়ার জন্য যা গ্যাস এবং তরল উভয়ই জড়িত, $\Delta n$ হল গ্যাসীয় উৎপাদের মোল সংখ্যা এবং গ্যাসীয় বিক্রিয়কগুলির মোল সংখ্যার মধ্যে পার্থক্যের সমান। উদাহরণস্বরূপ, বিক্রিয়ার জন্য

$$CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$$

$\Delta n$ হল 1 - 1 = 0 এর সমান। অতএব,

$$K_p = K_c$$

সাধারণভাবে, $K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:

$$K_p = K_c (RT)^{\Delta n}$$

যেখানে $\Delta n$ হল গ্যাসীয় উৎপাদের মোল সংখ্যা এবং গ্যাসীয় বিক্রিয়কগুলির মোল সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্কের উদ্ভব#

রাসায়নিক তাপগতিবিদ্যায়, সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K$ একটি পরিমাণগত পরিমাপ যা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণতার দিকে কতদূর অগ্রসর হয়। এটি উৎপাদের ক্রিয়াকলাপের সাথে বিক্রিয়কগুলির ক্রিয়াকলাপের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, প্রতিটি তার স্টোইকিওমেট্রিক সহগের ঘাতে উন্নীত।

একটি সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য:

$$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$$

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_c$ দেওয়া হয়:

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

যেখানে [A], [B], [C], এবং [D] হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির সান্দ্রতা।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক#

সাম্যাবস্থা ধ্রুবক $K_p$ কে সান্দ্রতার পরিবর্তে আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এটি দেওয়া হয়:

$$K_p = \frac{(p_\text{C})^c(p_\text{D})^d}{(p_\text{A})^a(p_\text{B})^b}$$

যেখানে $p_\text{A}$, $p_\text{B}$, $p_\text{C}$, এবং $p_\text{D}$ হল সাম্যাবস্থায় সংশ্লিষ্ট প্রজাতির আংশিক চাপ।

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করে উদ্ভূত করা যেতে পারে। আদর্শ গ্যাস সূত্র বলে যে একটি গ্যাসের চাপ তার সান্দ্রতার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তার আয়তনের সাথে ব্যস্তানুপাতিক।

একটি প্রদত্ত তাপমাত্রা এবং আয়তনে একটি গ্যাসের জন্য, একটি গ্যাসের আংশিক চাপ তার সান্দ্রতা গুণিত মোট চাপের সমান। অতএব, আমরা লিখতে পারি:

$$p_\text{A} = [\text{A}]RT$$

$$p_\text{B} = [\text{B}]RT$$

$$p_\text{C} = [\text{C}]RT$$

$$p_\text{D} = [\text{D}]RT$$

যেখানে $R$ হল আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক এবং $T$ হল তাপমাত্রা।

এই অভিব্যক্তিগুলিকে $K_p$ এর সমীকরণে প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই:

$$K_p = \frac{([\text{C}]RT)^c([\text{D}]RT)^d}{([\text{A}]RT)^a([\text{B}]RT)^b}$$

এই অভিব্যক্তিটি সরলীকরণ করে, আমরা পাই:

$$K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$$

যেখানে $\Delta n$ হল উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা এবং বিক্রিয়কগুলির মোট মোল সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য।

উপসংহার#

$K_p$ এবং $K_c$ এর মধ্যে সম্পর্ক $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$ সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়। এই সমীকরণটি দেখায় যে $K_p$ এবং $K_c$ একটি ধ্রুবক গুণক দ্বারা সম্পর্কিত যা তাপমাত্রা এবং বিক্রিয়ার সময় গ্যাসের মোল সংখ্যার পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে।

Kp এবং Kc সম্পর্কে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন#

Kp এবং Kc এর মধ্যে সম্পর্ক কি?#

Kp এবং Kc এর মধ্যে সম্পর্ক সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:

$$Kp = Kc(RT)^{\Delta n}$$

যেখানে:

• Kp হল আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• Kc হল সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• R হল আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক
• T হল কেলভিনে তাপমাত্রা
• Δn হল বিক্রিয়ায় গ্যাসের মোল সংখ্যার পরিবর্তন

Kp এবং Kc এর মধ্যে পার্থক্য কি?#

Kp এবং Kc এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল যে Kp আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়, যখন Kc সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। এর মানে হল যে Kp সিস্টেমের চাপের উপর নির্ভরশীল, যখন Kc নয়।

কখন আমাকে Kc এর পরিবর্তে Kp ব্যবহার করা উচিত?#

Kc এর পরিবর্তে Kp ব্যবহার করা উচিত যখন বিক্রিয়াটি গ্যাস ফেজে পরিচালিত হয়। এটি কারণ গ্যাসের আংশিক চাপগুলি সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের জন্য সান্দ্রতার চেয়ে বেশি প্রাসঙ্গিক।

কখন আমাকে Kp এর পরিবর্তে Kc ব্যবহার করা উচিত?#

Kp এর পরিবর্তে Kc ব্যবহার করা উচিত যখন বিক্রিয়াটি তরল ফেজে পরিচালিত হয়। এটি কারণ বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের সান্দ্রতাগুলি সাম্যাবস্থা ধ্রুবকের জন্য আংশিক চাপের চেয়ে বেশি প্রাসঙ্গিক।

আমি কি Kp কে Kc তে রূপান্তর করতে পারি এবং বিপরীতভাবে?#

হ্যাঁ, আপনি সমীকরণ ব্যবহার করে Kp কে Kc তে রূপান্তর করতে পারেন এবং বিপরীতভাবে:

$$Kp = Kc(RT)^{\Delta n}$$

যেখানে:

• Kp হল আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• Kc হল সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক
• R হল আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক
• T হল কেলভিনে তাপমাত্রা
• Δn হল বিক্রিয়ায় গ্যাসের মোল সংখ্যার পরিবর্তন

কিছু উদাহরণ কী কী যেখানে Kp এবং Kc ভিন্ন?#

কিছু উদাহরণ যেখানে Kp এবং Kc ভিন্ন তা অন্তর্ভুক্ত:

• হাইড্রোজেন গ্যাসের বিচ্ছিন্নতা:

$$H_2(g) \rightleftharpoons 2H(g)$$

• মিথেনের দহন:

$$CH_4(g) + 2O_2(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + 2H_2O(g)$$

• অ্যামোনিয়া গঠন:

$$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$$

এই বিক্রিয়াগুলিতে, আংশিক চাপের পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক (Kp) সান্দ্রতার পরিপ্রেক্ষিতে সাম্যাবস্থা ধ্রুবক (Kc) থেকে ভিন্ন। এটি কারণ বিক্রিয়াগুলি গ্যাসের মোল সংখ্যার পরিবর্তন জড়িত।