അദ്ധ്യായം 07 സന്തുലിതാവസ്ഥ
രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥകൾ നിരവധി ജൈവിക, പാരിസ്ഥിതിക പ്രക്രിയകളിൽ പ്രധാനമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, $\mathrm{O_2}$ തന്മാത്രകളും പ്രോട്ടീൻ ഹീമോഗ്ലോബിനും ഉൾപ്പെടുന്ന സന്തുലിതാവസ്ഥകൾ നമ്മുടെ ശ്വാസകോശങ്ങളിൽ നിന്ന് പേശികളിലേക്ക് $\mathrm{O_2}$ കൊണ്ടുപോകുന്നതിലും വിതരണത്തിലും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. $\mathrm{CO}$ തന്മാത്രകളും ഹീമോഗ്ലോബിനും ഉൾപ്പെടുന്ന സമാന സന്തുലിതാവസ്ഥകൾ $\mathrm{CO}$ ന്റെ വിഷാംശതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.
ഒരു അടച്ച പാത്രത്തിൽ ഒരു ദ്രാവകം ബാഷ്പീകരിക്കുമ്പോൾ, താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഗതികോർജ്ജമുള്ള തന്മാത്രകൾ ദ്രാവക ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ബാഷ്പാവസ്ഥയിലേക്ക് രക്ഷപ്പെടുന്നു, ബാഷ്പാവസ്ഥയിൽ നിന്നുള്ള ദ്രാവക തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം ദ്രാവക ഉപരിതലത്തിൽ തട്ടി ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ തന്നെ നിലനിൽക്കുന്നു. ദ്രാവകം വിട്ടുപോകുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം ബാഷ്പത്തിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് മടങ്ങുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാകുന്ന ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ കാരണം ഇത് സ്ഥിരമായ ബാഷ്പമർദ്ദത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ സിസ്റ്റം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തിയതായി നമ്മൾ പറയുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് സ്ഥിരമായ സന്തുലിതാവസ്ഥയല്ല, ദ്രാവകവും ബാഷ്പവും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയിൽ ധാരാളം പ്രവർത്തനങ്ങളുണ്ട്. അങ്ങനെ, സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ, ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെ നിരക്ക് സാന്ദ്രീകരണത്തിന്റെ നിരക്കിന് തുല്യമാണ്. ഇത് ഇങ്ങനെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം
$$ \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{H_2} \mathrm{O}\text { (vap) } $$
ഇരട്ട പകുതി അമ്പടയാളങ്ങൾ രണ്ട് ദിശകളിലുമുള്ള പ്രക്രിയകൾ ഒരേസമയം നടക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും മിശ്രിതത്തെ ഒരു സന്തുലിത മിശ്രിതം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
ഭൗതിക പ്രക്രിയകൾക്കും രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കാവുന്നതാണ്. പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സാഹചര്യങ്ങളും പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സ്വഭാവവും അനുസരിച്ച് പ്രതികരണം വേഗത്തിലോ മന്ദഗതിയിലോ ആകാം. ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഒരു അടച്ച പാത്രത്തിലെ പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങൾ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നൽകാൻ പ്രതികരിക്കുമ്പോൾ, പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നത് തുടരുന്നു, അതേസമയം ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരുന്നു, അതിനുശേഷം പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെയോ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയോ സാന്ദ്രതയിൽ മാറ്റമില്ല. സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഈ ഘട്ടമാണ് ചലനാത്മക സന്തുലിതാവസ്ഥയും മുന്നോട്ടുള്ളതും പിന്നോട്ടുള്ളതുമായ പ്രതികരണങ്ങളുടെ നിരക്കുകൾ തുല്യമാകുന്നു. ഇത് ഈ ചലനാത്മക സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ഘട്ടം കാരണം പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിലെ വിവിധ സ്പീഷിസുകളുടെ സാന്ദ്രതയിൽ മാറ്റമില്ല. രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നതിന് പ്രതികരണങ്ങൾ എത്രത്തോളം മുന്നേറുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇവ മൂന്ന് ഗണങ്ങളായി തരംതിരിക്കാം.
(i) പൂർണ്ണതയോട് അടുത്തുള്ള പ്രതികരണങ്ങളും പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ നിസ്സാരമായ സാന്ദ്രത മാത്രമേ അവശേഷിക്കുന്നുള്ളൂ. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഇവ പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ കണ്ടെത്തുന്നത് പോലും സാധ്യമായിരിക്കില്ല.
(ii) ചെറിയ അളവിൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ മാത്രം രൂപപ്പെടുകയും സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ മിക്ക പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളും മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ.
(iii) സിസ്റ്റം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ളപ്പോൾ പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും സാന്ദ്രത താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന പ്രതികരണങ്ങൾ.
ഒരു പ്രതികരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി പ്രതിപ്രവർത്തകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത, താപനില തുടങ്ങിയ പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സാഹചര്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച് മാറുന്നു. പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ വ്യവസായത്തിലും ലബോറട്ടറിയിലും വളരെ പ്രധാനമാണ്, അങ്ങനെ സന്തുലിതാവസ്ഥ ആവശ്യമുള്ള ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ദിശയിൽ അനുകൂലമായിരിക്കും. ഭൗതിക, രാസ പ്രക്രിയകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ചില പ്രധാന വശങ്ങൾ ഈ യൂണിറ്റിൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു, അതോടൊപ്പം ജലീയ ലായനികളിലെ അയോണുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന സന്തുലിതാവസ്ഥയും, അതിനെ അയോണിക് സന്തുലിതാവസ്ഥ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
7.1 ഭൗതിക പ്രക്രിയകളിലെ സന്തുലിതാവസ്ഥ
ചില ഭൗതിക പ്രക്രിയകൾ പരിശോധിച്ചാൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള സിസ്റ്റത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ നന്നായി മനസ്സിലാക്കാം. ഏറ്റവും പരിചിതമായ ഉദാഹരണങ്ങൾ ഘട്ട പരിവർത്തന പ്രക്രിയകളാണ്, ഉദാ.
$$ \begin{aligned} \text { solid } & \rightleftharpoons \text { liquid } \\ \text { liquid } & \rightleftharpoons \text { gas } \\ \text { solid } & \rightleftharpoons \text { gas } \end{aligned} $$
7.1.1 ഖര-ദ്രാവക സന്തുലിതാവസ്ഥ
$273 \mathrm{~K}$ൽ വായുമർദ്ദത്തിൽ തികച്ചും ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്ത തെർമോസ് ഫ്ലാസ്കിൽ (അതിന്റെ ഉള്ളടക്കവും ചുറ്റുപാടുകളും തമ്മിലുള്ള താപ കൈമാറ്റമില്ല) സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന മഞ്ഞുവെള്ളവും വെള്ളവും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്, സിസ്റ്റം രസകരമായ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. മഞ്ഞുവെള്ളത്തിന്റെയും വെള്ളത്തിന്റെയും പിണ്ഡം സമയത്തിനനുസരിച്ച് മാറുന്നില്ലെന്നും താപനില സ്ഥിരമായി തുടരുന്നതും നാം നിരീക്ഷിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥിരമല്ല. മഞ്ഞുവെള്ളവും വെള്ളവും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയിൽ തീവ്രമായ പ്രവർത്തനം ശ്രദ്ധിക്കാവുന്നതാണ്. ദ്രാവക ജലത്തിൽ നിന്നുള്ള തന്മാത്രകൾ മഞ്ഞുവെള്ളവുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് അതിൽ പറ്റിനിൽക്കുകയും മഞ്ഞുവെള്ളത്തിന്റെ ചില തന്മാത്രകൾ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് രക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. മഞ്ഞുവെള്ളത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളത്തിലേക്കും വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് മഞ്ഞുവെള്ളത്തിലേക്കുമുള്ള തന്മാത്രകളുടെ കൈമാറ്റ നിരക്കുകൾ വായുമർദ്ദത്തിലും $273 \mathrm{~K}$ൽ തുല്യമായതിനാൽ മഞ്ഞുവെള്ളത്തിന്റെയും വെള്ളത്തിന്റെയും പിണ്ഡത്തിൽ മാറ്റമില്ല.
ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും മാത്രമേ മഞ്ഞുവെള്ളവും വെള്ളവും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാകൂ എന്നത് വ്യക്തമാണ്. വായുമർദ്ദത്തിൽ ഏതെങ്കിലും ശുദ്ധമായ പദാർത്ഥത്തിന്, ഖര, ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള താപനിലയെ പദാർത്ഥത്തിന്റെ സാധാരണ ദ്രവണാങ്കം അല്ലെങ്കിൽ സാധാരണ ഘനീഭവനാങ്കം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇവിടെ സിസ്റ്റം ചലനാത്മക സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്നവ infer ചെയ്യാം:
(i) എതിർപ്പ് പ്രക്രിയകൾ രണ്ടും ഒരേസമയം സംഭവിക്കുന്നു.
(ii) രണ്ട് പ്രക്രിയകളും ഒരേ നിരക്കിൽ സംഭവിക്കുന്നതിനാൽ മഞ്ഞുവെള്ളത്തിന്റെയും വെള്ളത്തിന്റെയും അളവ് സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു.
7.1.2 ദ്രാവക-ബാഷ്പ സന്തുലിതാവസ്ഥ
ഒരു U-ട്യൂബ് (മാനോമീറ്റർ) ഉപയോഗിച്ച് പാദരസം വഹിക്കുന്ന ഒരു സുതാര്യമായ ബോക്സ് പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥ നന്നായി മനസ്സിലാക്കാം. നിർജ്ജലീകരണ ഏജന്റ് ആനഹൈഡ്രസ് കാൽസ്യം ക്ലോറൈഡ് (അല്ലെങ്കിൽ ഫോസ്ഫറസ് പെന്റാ-ഓക്സൈഡ്) പോലുള്ളവ ബോക്സിൽ കുറച്ച് മണിക്കൂറുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ബോക്സ് ഒരു വശത്തേക്ക് ചരിച്ച് നിർജ്ജലീകരണ ഏജന്റ് നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, വെള്ളം അടങ്ങിയ ഒരു വാച്ച് ഗ്ലാസ് (അല്ലെങ്കിൽ പെട്രി ഡിഷ്) വേഗത്തിൽ ബോക്സിനുള്ളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു. മാനോമീറ്ററിന്റെ വലത് ശാഖയിലെ പാദരസ നില സാവധാനത്തിൽ വർദ്ധിക്കുകയും ഒടുവിൽ ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യം കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടും, അതായത്, ബോക്സിനുള്ളിലെ മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുകയും ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യത്തിലെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. വാച്ച് ഗ്ലാസിലെ വെള്ളത്തിന്റെ അളവും കുറയുന്നു (ചിത്രം 7.1). തുടക്കത്തിൽ ബോക്സിനുള്ളിൽ ജല ബാഷ്പമില്ലായിരുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ വളരെ കുറവ്). വെള്ളം ബാഷ്പീകരിക്കുമ്പോൾ ബോക്സിനുള്ളിലെ വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് ജല തന്മാത്രകൾ ചേർക്കുന്നത് കാരണം ബോക്സിലെ മർദ്ദം വർദ്ധിച്ചു. ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെ നിരക്ക് സ്ഥിരമാണ്.

ചിത്രം 7.1 ഒരു സ്ഥിര താപനിലയിൽ വെള്ളത്തിന്റെ സന്തുലിത ബാഷ്പമർദ്ദം അളക്കുന്നു
എന്നിരുന്നാലും, ബാഷ്പം വെള്ളമായി സാന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് കാരണം മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്ന നിരക്ക് സമയത്തിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു. അവസാനം ഇത് ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതായത് ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെ ആകെ തുകയില്ല. ഇതിനർത്ഥം വാതകാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്കുള്ള ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവും സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുന്നതുവരെ വർദ്ധിക്കുന്നു, അതായത്
ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് = സാന്ദ്രീകരണ നിരക്ക്
$$ \mathrm{H_2} \mathrm{O}(1) \rightleftharpoons \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\text { vap) } $$
സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ, ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ജല തന്മാത്രകൾ ചെലുത്തുന്ന മർദ്ദം സ്ഥിരമായി തുടരുകയും വെള്ളത്തിന്റെ സന്തുലിത ബാഷ്പമർദ്ദം (അല്ലെങ്കിൽ വെള്ളത്തിന്റെ ബാഷ്പമർദ്ദം) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു; വെള്ളത്തിന്റെ ബാഷ്പമർദ്ദം താപനിലയോടൊപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നു. മുകളിൽ പറഞ്ഞ പരീക്ഷണം മെഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ, അസിടോൺ, ഈഥർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ആവർത്തിച്ചാൽ, വ്യത്യസ്ത ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് ഒരേ താപനിലയിൽ വ്യത്യസ്ത സന്തുലിത ബാഷ്പമർദ്ദങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നും ഉയർന്ന ബാഷ്പമർദ്ദമുള്ള ദ്രാവകം കൂടുതൽ ബാഷ്പശീലമുള്ളതും കുറഞ്ഞ തിളനിലയുള്ളതുമാണെന്നും കാണാം.
അസിടോൺ, എഥൈൽ ആൽക്കഹോൾ, വെള്ളം എന്നിവയിൽ നിന്ന് $1 \mathrm{~mL}$ വെവ്വേറെ അടങ്ങിയ മൂന്ന് വാച്ച് ഗ്ലാസുകൾ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തുറന്ന് വെക്കുകയും ഒരു ഊഷ്മളമായ മുറിയിൽ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണം ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്താൽ, എല്ലാ അത്തരം സന്ദർഭങ്ങളിലും ദ്രാവകം ഒടുവിൽ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതായും പൂർണ്ണ ബാഷ്പീകരണത്തിന് ആവശ്യമായ സമയം ഇനിപ്പറയുന്നവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നതായും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു: (i) ദ്രാവകത്തിന്റെ സ്വഭാവം, (ii) ദ്രാവകത്തിന്റെ അളവ്, (iii) താപനില. വാച്ച് ഗ്ലാസ് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തുറന്നിരിക്കുമ്പോൾ, ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെ നിരക്ക് സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു, പക്ഷേ തന്മാത്രകൾ മുറിയുടെ വലിയ വ്യാപ്തത്തിലേക്ക് ചിതറിക്കിടക്കുന്നു. തത്ഫലമായി, ബാഷ്പത്തിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്കുള്ള സാന്ദ്രീകരണത്തിന്റെ നിരക്ക് ബാഷ്പീകരണ നിരക്കിനേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. ഇവ തുറന്ന സിസ്റ്റങ്ങളാണ്, ഒരു തുറന്ന സിസ്റ്റത്തിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നത് സാധ്യമല്ല.
ഒരു അടച്ച പാത്രത്തിൽ അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിൽ (1.013 ബാർ) $100^{\circ} \mathrm{C}$ൽ വെള്ളവും ജല ബാഷ്പവും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. 1.013 ബാർ മർദ്ദത്തിൽ വെള്ളത്തിന്റെ തിളനില $100^{\circ} \mathrm{C}$ ആണ്. ഒരു അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിൽ (1.013 ബാർ) ഏതെങ്കിലും ശുദ്ധ ദ്രാവകത്തിന്, ദ്രാവകവും ബാഷ്പവും സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള താപനിലയെ ദ്രാവകത്തിന്റെ സാധാരണ തിളനില എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ദ്രാവകത്തിന്റെ തിളനില അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് സ്ഥലത്തിന്റെ ഉയരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു; ഉയർന്ന ഉയരത്തിൽ തിളനില കുറയുന്നു.
7.1.3 ഖര - ബാഷ്പ സന്തുലിതാവസ്ഥ
ഖരവസ്തുക്കൾ ബാഷ്പാവസ്ഥയിലേക്ക് ഉയരുന്ന സിസ്റ്റങ്ങൾ ഇപ്പോൾ പരിഗണിക്കാം. ഒരു അടച്ച പാത്രത്തിൽ ഖര അയോഡിൻ സ്ഥാപിച്ചാൽ, കുറച്ച് സമയത്തിനുശേഷം പാത്രം വയലറ്റ് ബാഷ്പം കൊണ്ട് നിറയുകയും നിറത്തിന്റെ തീവ്രത സമയത്തിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തിനുശേഷം നിറത്തിന്റെ തീവ്രത സ്ഥിരമാകുകയും ഈ ഘട്ടത്തിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ ഖര അയോഡിൻ അയോഡിൻ ബാഷ്പം നൽകാൻ ഉയരുകയും അയോഡിൻ ബാഷ്പം ഖര അയോഡിൻ നൽകാൻ സാന്ദ്രീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സന്തുലിതാവസ്ഥ ഇങ്ങനെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം,
$\mathrm{I_2}$ (ഖരം) $\rightleftharpoons \mathrm{I_2}$ (ബാഷ്പം)
ഇത്തരത്തിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ കാണിക്കുന്ന മറ്റ് ഉദാഹരണങ്ങൾ,
കർപ്പൂരം (ഖരം) $\rightleftharpoons$ കർപ്പൂരം (ബാഷ്പം)
$\mathrm{NH_4} \mathrm{Cl}$ (ഖരം) $\rightleftharpoons \mathrm{NH_4} \mathrm{Cl}$ (ബാഷ്പം)
7.1.4 ഖര അല്ലെങ്കിൽ വാതകങ്ങളുടെ ദ്രാവകങ്ങളിൽ ലയനം ഉൾപ്പെടുന്ന സന്തുലിതാവസ്ഥ
ദ്രാവകങ്ങളിലെ ഖരവസ്തുക്കൾ
ഓരോ തരത്തിലുമുള്ള ഉപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ പഞ്ചസാര ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വെള്ളത്തിൽ മുറിയുടെ താപനിലയിൽ ഒരു പരിമിതമായ അളവ് മാത്രമേ ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് നമ്മുടെ അനുഭവത്തിൽ നിന്ന് നമുക്കറിയാം. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പഞ്ചസാര ലയിപ്പിച്ച് കട്ടിയുള്ള പഞ്ചസാര സിറപ്പ് ലായനി ഉണ്ടാക്കിയാൽ, സിറപ്പ് മുറിയുടെ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിച്ചാൽ പഞ്ചസാര പരലുകൾ വേർപെടുത്തപ്പെടുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ലീനത്തിൽ കൂടുതൽ ലീനം ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയാത്തപ്പോൾ അതിനെ സാച്ചുറേറ്റഡ് ലായനി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു സാച്ചുറേറ്റഡ് ലായനിയിലെ ലീനത്തിന്റെ സാന്ദ്രത താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു സാച്ചുറേറ്റഡ് ലായനിയിൽ, ഖരാവസ്ഥയിലും ലായനിയിലുമുള്ള ലീന തന്മാത്രകൾ തമ്മിൽ ഒരു ചലനാത്മക സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിൽക്കുന്നു:
പഞ്ചസാര (ലായനി) $\rightleftharpoons$ പഞ്ചസാര (ഖരം),
ഒപ്പം
പഞ്ചസാരയുടെ ലയന നിരക്ക് $=$ പഞ്ചസാരയുടെ പരലീകരണ നിരക്ക്.
രണ്ട് നിരക്കുകളുടെ തുല്യതയും സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ചലനാത്മക സ്വഭാവവും റേഡിയോ ആക്ടീവ് പഞ്ചസാരയുടെ സഹായത്തോടെ സ്ഥിരീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. നോൺ-റേഡിയോ ആക്ടീവ് പഞ്ചസാരയുടെ സാച്ചുറേറ്റഡ് ലായനിയിലേക്ക് കുറച്ച് റേഡിയോ ആക്ടീവ് പഞ്ചസാര ഇട്ടാൽ, കുറച്ച് സമയത്തിനുശേഷം ലായനിയിലും ഖര പഞ്ചസാരയിലും റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. തുടക്കത്തിൽ ലായനിയിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് പഞ്ചസാര തന്മാത്രകളൊന്നും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല, പക്ഷേ സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ചലനാത്മക സ്വഭാവം കാരണം, രണ്ട് ഘട്ടങ്ങൾ തമ്മിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ്, നോൺ-റേഡിയോ ആക്ടീവ് പഞ്ചസാര തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ കൈമാറ്റമുണ്ട്. ലായനിയിലെ റേഡിയോ ആക്ടീവ്, നോൺ-റേഡിയോ ആക്ടീവ് തന്മാത്രകളുടെ അനുപാതം ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യം കൈവരിക്കുന്നതുവരെ വർദ്ധിക്കുന്നു.
ദ്രാവകങ്ങളിലെ വാതകങ്ങൾ
ഒരു സോഡ വാട്ടർ ബോട്ടിൽ തുറക്കുമ്പോൾ, അതിൽ ലയിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ ചിലത് വേഗത്തിൽ പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു. വ്യത്യസ്ത മർ