रासायनिक समतोल असंख्य जैविक आणि पर्यावरणीय प्रक्रियांमध्ये महत्त्वाचे आहेत. उदाहरणार्थ, $\mathrm{O_2}$ रेणू आणि प्रथिन हिमोग्लोबिन यांच्यातील समतोल आपल्या फुफ्फुसांपासून स्नायूपर्यंत $\mathrm{O_2}$ च्या वाहतुकीत आणि वितरणात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. $\mathrm{CO}$ रेणू आणि हिमोग्लोबिन यांच्यातील समान समतोल $\mathrm{CO}$ च्या विषारीपणासाठी जबाबदार आहेत.

जेव्हा द्रव बंद पात्रात बाष्पीभवन होतो, तेव्हा तुलनेने जास्त गतिज ऊर्जा असलेले रेणू द्रव पृष्ठभागावरून बाष्प प्रावस्थेत सुटतात आणि बाष्प प्रावस्थेतून द्रव पृष्ठभागावर आदळणारे द्रव रेणू द्रव प्रावस्थेत राहतात. द्रव सोडून जाणाऱ्या रेणूंची संख्या बाष्पातून द्रवात परत येणाऱ्या रेणूंच्या संख्येइतकी असल्याने यामुळे स्थिर बाष्प दाब निर्माण होतो. या टप्प्यावर आपण असे म्हणतो की प्रणाली समतोल स्थितीत पोहोचली आहे. तथापि, हे स्थिर समतोल नाही आणि द्रव आणि बाष्प यांच्या सीमेवर खूप क्रियाकलाप चालू असतात. अशाप्रकारे, समतोलावर, बाष्पीभवनाचा दर संघननाच्या दराइतका असतो. हे खालीलप्रमाणे दर्शविले जाऊ शकते:

$$ \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{H_2} \mathrm{O}\text { (vap) } $$

दुहेरी अर्ध्या बाणांद्वारे दर्शविले जाते की दोन्ही दिशांमध्ये प्रक्रिया एकाच वेळी चालू असतात. समतोल स्थितीतील अभिक्रियक आणि उत्पादनांच्या मिश्रणाला समतोल मिश्रण म्हणतात.

भौतिक प्रक्रिया आणि रासायनिक अभिक्रिया या दोन्हीसाठी समतोल प्रस्थापित केला जाऊ शकतो. प्रायोगिक परिस्थिती आणि अभिक्रियकांच्या स्वरूपावर अवलंबून अभिक्रिया वेगवान किंवा मंद असू शकते. जेव्हा विशिष्ट तापमानात बंद भांड्यातील अभिक्रियक उत्पादने देण्यासाठी अभिक्रिया करतात, तेव्हा काही काळानंतर अभिक्रियकांची संहती कमी होत राहते, तर उत्पादनांची संहती वाढत राहते, त्यानंतर अभिक्रियक किंवा उत्पादनांपैकी कोणत्याचीही संहती बदलत नाही. प्रणालीचा हा टप्पा गतिक समतोल असतो आणि अग्रगामी आणि प्रतीगामी अभिक्रियांचे दर समान होतात. या गतिक समतोल टप्प्यामुळेच अभिक्रिया मिश्रणातील विविध प्रजातींच्या संहतीत कोणताही बदल होत नाही. रासायनिक समतोलाची स्थिती गाठण्यासाठी अभिक्रिया किती पुढे जातात यावर आधारित, यांचे तीन गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

(i) अशा अभिक्रिया ज्या जवळजवळ पूर्ण होतात आणि फक्त नगण्य संहतीतील अभिक्रियक शिल्लक राहतात. काही बाबतीत, प्रायोगिकरित्या यांचा शोध देखील घेता येणे शक्य नाही.

(ii) अशा अभिक्रिया ज्यामध्ये फक्त लहान प्रमाणात उत्पादने तयार होतात आणि बहुतेक अभिक्रियक समतोल टप्प्यावर अपरिवर्तित राहतात.

(iii) अशा अभिक्रिया ज्यामध्ये प्रणाली समतोलावर असताना अभिक्रियक आणि उत्पादनांच्या संहती तुलनीय असतात.

समतोलावरील अभिक्रियेची मात्रा अभिक्रियकांची संहती, तापमान इत्यादी प्रायोगिक परिस्थितीनुसार बदलते. उद्योगात आणि प्रयोगशाळेत कार्यरत परिस्थितींचे अनुकूलन करणे खूप महत्त्वाचे आहे जेणेकरून इच्छित उत्पादनाच्या दिशेने समतोल अनुकूल होईल. भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रियांसह समतोलाचे काही महत्त्वाचे पैलू या एककात हाताळले जातील, तसेच जलीय द्रावणांमधील आयनांसह समतोल, ज्याला आयनिक समतोल म्हणतात.

७.१ भौतिक प्रक्रियांमधील समतोल

काही भौतिक प्रक्रियांचे परीक्षण केल्यास समतोलावरील प्रणालीची वैशिष्ट्ये चांगल्या प्रकारे समजू शकतात. सर्वात परिचित उदाहरणे आहेत प्रावस्था रूपांतरण प्रक्रिया, उदा.,

$$ \begin{aligned} \text { solid } & \rightleftharpoons \text { liquid } \\ \text { liquid } & \rightleftharpoons \text { gas } \\ \text { solid } & \rightleftharpoons \text { gas } \end{aligned} $$

७.१.१ घन-द्रव समतोल

$273 \mathrm{~K}$ वर आणि वातावरणीय दाबाने पूर्णपणे उष्णतारोधक फ्लास्कमध्ये (त्याच्या आशय आणि सभोवतालच्या वातावरणात उष्णतेची देवाणघेवाण न होणारे) ठेवलेले बर्फ आणि पाणी समतोल स्थितीत असतात आणि प्रणाली मनोरंजक वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म दर्शवते. आपल्याला दिसून येते की बर्फ आणि पाण्याचे वस्तुमान वेळेनुसार बदलत नाही आणि तापमान स्थिर राहते. तथापि, समतोल स्थिर नसतो. बर्फ आणि पाण्याच्या सीमेवर तीव्र क्रियाकलाप लक्षात येऊ शकतो. द्रव पाण्यातील रेणू बर्फावर आदळतात आणि त्याला चिकटून राहतात आणि बर्फाचे काही रेणू द्रव प्रावस्थेत सुटतात. बर्फ आणि पाण्याच्या वस्तुमानात कोणताही बदल होत नाही, कारण वातावरणीय दाब आणि $273 \mathrm{~K}$ वर बर्फातून पाण्यात आणि पाण्यातून बर्फात रेणूंच्या हस्तांतरणाचे दर समान असतात.

हे स्पष्ट आहे की बर्फ आणि पाणी फक्त विशिष्ट तापमान आणि दाबावर समतोलात असतात. वातावरणीय दाबावर कोणत्याही शुद्ध पदार्थासाठी, ज्या तापमानावर घन आणि द्रव प्रावस्था समतोलात असतात, त्या तापमानाला पदार्थाचा सामान्य द्रवणांक किंवा सामान्य गोठणांक म्हणतात. येथे प्रणाली गतिक समतोलात आहे आणि आपण पुढील गोष्टी अनुमान काढू शकतो:

(i) दोन्ही विरोधी प्रक्रिया एकाच वेळी घडतात.

(ii) दोन्ही प्रक्रिया एकाच दराने घडतात जेणेकरून बर्फ आणि पाण्याचे प्रमाण स्थिर राहते.

७.१.२ द्रव-बाष्प समतोल

पारदर्शक बॉक्सचे उदाहरण विचारात घेतल्यास हा समतोल चांगल्या प्रकारे समजू शकतो, ज्यामध्ये पारा असलेली U-नळी (मॅनोमीटर) आहे. बॉक्समध्ये काही तासांसाठी निर्जल कॅल्शियम क्लोराईड (किंवा फॉस्फरस पेंटा-ऑक्साईड) सारखे कोरडे करणारे पदार्थ ठेवले जाते. बॉक्स एका बाजूला झुकवून कोरडे करणारे पदार्थ काढल्यानंतर, पाणी असलेली वॉच ग्लास (किंवा पेट्री डिश) बॉक्समध्ये पटकन ठेवली जाते. असे आढळून येईल की मॅनोमीटरच्या उजव्या अंगातील पार्याची पातळी हळूहळू वाढते आणि शेवटी स्थिर मूल्य गाठते, म्हणजेच बॉक्समधील दाब वाढतो आणि स्थिर मूल्यापर्यंत पोहोचतो. तसेच वॉच ग्लासमधील पाण्याचे प्रमाण कमी होते (आकृती ७.१). सुरुवातीला बॉक्समध्ये पाण्याचा बाष्प नव्हता (किंवा खूप कमी). पाणी बाष्पीभवन झाल्यामुळे बॉक्समधील गॅसीय प्रावस्थेत पाण्याचे रेणू जोडल्यामुळे बॉक्समधील दाब वाढला. बाष्पीभवनाचा दर स्थिर असतो.

आकृती ७.१ स्थिर तापमानावर पाण्याचा समतोल बाष्प दाब मोजणे

तथापि, बाष्पाचे पाण्यात संघनन झाल्यामुळे दाब वाढण्याचा दर कालांतराने कमी होतो. शेवटी जेव्हा निव्वळ बाष्पीभवन होत नाही तेव्हा ते समतोल स्थितीकडे नेतो. याचा अर्थ असा की गॅसीय अवस्थेतून द्रव अवस्थेत पाण्याच्या रेणूंची संख्या देखील वाढते जोपर्यंत समतोल प्राप्त होत नाही, म्हणजे,

बाष्पीभवनाचा दर = संघननाचा दर

$$ \mathrm{H_2} \mathrm{O}(1) \rightleftharpoons \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\text { vap) } $$

समतोलावर, दिलेल्या तापमानावर पाण्याच्या रेणूंद्वारे प्रयुक्त दाब स्थिर राहतो आणि त्याला पाण्याचा समतोल बाष्प दाब म्हणतात (किंवा फक्त पाण्याचा बाष्प दाब); पाण्याचा बाष्प दाब तापमान वाढल्याने वाढतो. जर वरील प्रयोग मिथाइल अल्कोहोल, एसीटोन आणि इथरसह पुन्हा केला तर असे आढळून येते की वेगवेगळ्या द्रवांचा समान तापमानावर वेगवेगळा समतोल बाष्प दाब असतो, आणि ज्या द्रवाचा बाष्प दाब जास्त असतो तो अधिक अस्थिर असतो आणि त्याचा उत्कलनांक कमी असतो.

जर आपण एसीटोन, इथाइल अल्कोहोल आणि पाणी यांचे $1 \mathrm{~mL}$ प्रत्येकी असलेली तीन वॉच ग्लासे वातावरणात उघडी ठेवली आणि उबदार खोलीत द्रवांच्या वेगवेगळ्या आकारमानांसह प्रयोग पुन्हा केला, तर असे आढळून येते की अशा सर्व प्रकरणांमध्ये द्रव शेवटी नाहीसा होतो आणि पूर्ण बाष्पीभवनासाठी लागणारा वेळ (i) द्रवाच्या स्वरूपावर, (ii) द्रवाच्या प्रमाणावर आणि (iii) तापमानावर अवलंबून असतो. जेव्हा वॉच ग्लास वातावरणासाठी उघडी असते, तेव्हा बाष्पीभवनाचा दर स्थिर राहतो परंतु रेणू खोलीच्या मोठ्या आकारमानात विखुरले जातात. परिणामी, बाष्पातून द्रव अवस्थेत संघननाचा दर बाष्पीभवनाच्या दरापेक्षा खूपच कमी असतो. ही उघडी प्रणाली आहेत आणि उघड्या प्रणालीत समतोल गाठणे शक्य नाही.

पाणी आणि पाण्याचा बाष्प बंद भांड्यात वातावरणीय दाब (१.०१३ बार) आणि $100^{\circ} \mathrm{C}$ वर समतोल स्थितीत असतात. पाण्याचा उत्कलनांक १.०१३ बार दाबावर $100^{\circ} \mathrm{C}$ असतो. एका वातावरणीय दाबावर (१.०१३ बार) कोणत्याही शुद्ध द्रवासाठी, ज्या तापमानावर द्रव आणि बाष्प समतोलात असतात, त्या तापमानाला द्रवाचा सामान्य उत्कलनांक म्हणतात. द्रवाचा उत्कलनांक वातावरणीय दाबावर अवलंबून असतो. तो ठिकाणाच्या उंचीवर अवलंबून असतो; उंच ठिकाणी उत्कलनांक कमी होतो.

७.१.३ घन - बाष्प समतोल

आता अशा प्रणालींचा विचार करूया जिथे घन पदार्थ बाष्प प्रावस्थेत उधळतात. जर आपण घन आयोडीन बंद भांड्यात ठेवले, तर काही काळानंतर भांडे जांभळ्या बाष्पाने भरते आणि रंगाची तीव्रता वेळेनुसार वाढते. विशिष्ट काळानंतर रंगाची तीव्रता स्थिर होते आणि या टप्प्यावर समतोल प्राप्त होतो. म्हणून घन आयोडीन आयोडीन बाष्प देण्यासाठी उधळतो आणि आयोडीन बाष्प घन आयोडीन देण्यासाठी संघनित होतो. समतोल खालीलप्रमाणे दर्शविला जाऊ शकतो,

$\mathrm{I_2}$ (घन) $\rightleftharpoons \mathrm{I_2}$ (बाष्प)

हा प्रकारचा समतोल दर्शविणारी इतर उदाहरणे आहेत,

कापूर (घन) $\rightleftharpoons$ कापूर (बाष्प)

$\mathrm{NH_4} \mathrm{Cl}$ (घन) $\rightleftharpoons \mathrm{NH_4} \mathrm{Cl}$ (बाष्प)

७.१.४ घन किंवा वायूंच्या द्रवात विरघळण्यासह समतोल

द्रवातील घन पदार्थ

आपल्या अनुभवावरून आपल्याला माहित आहे की खोलीच्या तापमानावर दिलेल्या प्रमाणात पाण्यात मीठ किंवा साखर फक्त मर्यादित प्रमाणात विरघळवता येते. जर आपण उच्च तापमानावर साखर विरघळवून जाड साखरेची सिरप तयार केली, तर सिरप खोलीच्या तापमानावर थंड केल्यास साखरेचे क्रिस्टल वेगळे होतात. दिलेल्या तापमानावर द्राव्य यात आणखी विरघळवता येत नाही तेव्हा आपण त्यास संतृप्त द्रावण म्हणतो. संतृप्त द्रावणातील द्राव्याची संहती तापमानावर अवलंबून असते. संतृप्त द्रावणात, घन अवस्थेतील द्राव्य रेणू आणि द्रावणातील द्राव्य रेणू यांच्यात गतिक समतोल असतो:

साखर (द्रावण) $\rightleftharpoons$ साखर (घन),

आणि

साखरेच्या विरघळण्याचा दर $=$ साखरेच्या क्रिस्टलीकरणाचा दर.

रेडिओएक्टिव्ह साखरेच्या मदतीने या दोन दरांची समानता आणि समतोलाचे गतिक स्वरूप पुष्टी केली गेली आहे. जर आपण नॉन-रेडिओएक्टिव्ह साखरेच्या संतृप्त द्रावणात काही रेडिओएक्टिव्ह साखर टाकली, तर काही काळानंतर द्रावणात आणि घन साखरेत दोन्हीमध्ये रेडिओएक्टिव्हिटी आढळते. सुरुवातीला द्रावणात रेडिओएक्टिव्ह साखरेचे रेणू नव्हते परंतु समतोलाच्या गतिक स्वरूपामुळे, दोन प्रावस्थांमध्ये रेडिओएक्टिव्ह आणि नॉन-रेडिओएक्टिव्ह साखरेच्या रेणूंमध्ये देवाणघेवाण होते. द्रावणातील रेडिओएक्टिव्ह ते नॉन-रेडिओएक्टिव्ह रेणूंचे गुणोत्तर स्थिर मूल्यापर्यंत पोहोचेपर्यंत वाढते.

द्रवातील वायू

जेव्हा सोडा वॉटर बाटली उघडली जाते, तेव्हा त्यात विरघळलेला काही कार्बन डायऑक्साइड वायू त्वरीत फिसफिसत बाहेर पडतो. ही घटना वेगवेगळ्या दाबांवर कार्बन डायऑक्साइडच्या विद्राव्यतेतील फरकामुळे उद्भवते. गॅसीय अवस्थेतील रेणू आणि दाबाखाली द्रवात विरघळलेल्या रेणूंमध्ये समतोल असतो, म्हणजे,

$$ \mathrm{CO_2} \text { (gas) } \rightleftharpoons \mathrm{CO_2} \text { (in solution) } $$

हा समतोल हेन्रीच्या नियमानुसार नियंत्रित केला जातो, जो सांगतो की कोणत्याही तापमानावर द्रावकाच्या दिलेल्या वस्तुमानात विरघळलेल्या वायूचे वस्तुमान द्रावकाच्या वरच्या वायूच्या दाबाच्या प्रमाणात असते. हे प्रमाण तापमान वाढल्याने कमी होते. सोडा वॉटर बाटली वायूच्या दाबाखाली सीलबंद केली जाते जेव्हा पाण्यात त्याची विद्राव्यता जास्त असते. बाटली उघडताच, विरघळलेला कार्बन डायऑक्साइड वायूचा काही भाग कमी दाबासाठी आवश्यक असलेल्या नवीन समतोल स्थितीपर्यंत पोहोचण्यासाठी बाहेर पडतो, म्हणजेच वातावरणातील त्याचा आंशिक दाब. अशाप्रकारे बाटलीतील सोडा वॉटर जर काही काळासाठी हवेसाठी उघडे ठेवले तर ते ‘सपाट’ होते. हे सामान्यीकृत केले जाऊ शकते:

(i) घन $\rightleftharpoons$ द्रव समतोलासाठी, १ atm (१.०१३ बार) वर फक्त एक तापमान (द्रवणांक) असते ज्यावर दोन प्रावस्था एकत्र राहू शकतात. जर सभोवतालच्या वातावरणाशी उष्णतेची देवाणघेवाण नसेल, तर दोन प्रावस्थांचे वस्तुमान स्थिर राहते.

(ii) द्रव $\rightleftharpoons$ बाष्प समतोलासाठी, दिलेल्या तापमानावर बाष्प दाब स्थिर असतो.

(iii) द्रवात घन पदार्थांचे विरघळण्यासाठी, दिलेल्या तापमानावर विद्राव्यता स्थिर असते.

(iv) द्रवात वायूंचे विरघळण्यासाठी, द्रवातील वायूची संहती द्रावणावरील वायूच्या दाबाशी (संहतीशी) प्रमाणात असते. ही निरीक्षणे सारणी ६.१ मध्ये सारांशित केली आहेत.

सारणी ६.१ भौतिक समतोलांची काही वैशिष्ट्ये

७.१.५ भौतिक प्रक्रियांसह समतोलांची सामान्य वैशिष्ट्ये

वरील चर्चा केलेल्या भौतिक प्रक्रियांसाठी, समतोलावरील प्रणालीसाठी खालील वैशिष्ट्ये सामान्य आहेत:

(i) समतोल फक्त दिलेल्या तापमानावर बंद प्रणालीत शक्य आहे.

(ii) दोन्ही विरोधी प्रक्रिया एकाच दराने घडतात आणि एक गतिक परंतु स्थिर स्थिती असते.

(iii) प्रणालीचे सर्व मोजता येणारे गुणधर्म स्थिर राहतात.

(iv) जेव्हा भौतिक प्रक्रियेसाठी समतोल प्राप्त होतो, तेव्हा ते दिलेल्या तापमानावर त्याच्या एका पॅरामीटरच्या स्थिर मूल्याद्वारे दर्शविले जाते. सारणी ६.१ अशा प्रमाणांची यादी देते.

(v) कोणत्याही टप्प्यावर अशा प्रमाणांची विशालता दर्शवते की समतोल गाठण्यापूर्वी भौतिक प्रक्रिया किती पुढे गेली आहे.

७.२ रासायनिक प्रक्रियांमधील समतोल - गतिक समतोल

भौतिक प्रणालींप्रमाणेच रासायनिक अभिक्रियाही समतोलाची स्थिती गाठतात. या अभिक्रिया अग्रगामी आणि प्रतीगामी दोन्ही दिशांमध्ये घडू शकतात. जेव्हा अग्रगामी आणि प्रतीगामी अभिक्रियांचे दर समान होतात, तेव्हा अभिक्रियक आणि उत्पादनांची संहती स्थिर राहते. हा रासायनिक समतोलाचा टप्पा आहे. हा समतोल स्वभावाने गतिक आहे कारण त्यात अग्रगामी अभिक्रिया असते ज्यामध्ये अभिक्रियक उत्पादने देतात आणि प्रतीगामी अभिक्रिया असते ज्यामध्ये उत्पादने मूळ अभिक्रियक देतात.

चांगल्या आकलनासाठी, एका प्रतिवर्ती अभिक्रियेचे सामान्य प्रकरण विचारात घेऊ,

$$ \mathrm{A}+\mathrm{B} \rightleftharpoons \mathrm{C}+\mathrm{D} $$

वेळेच्या ओघात, उत्पादने $\mathrm{C}$ आणि $\mathrm{D}$ चे संचयन होते आणि अभिक्रियक A आणि B चा ह्रास होतो (आकृती ७.२). यामुळे अग्रगामी अभिक्रियेचा दर कमी होतो आणि प्रतीगामी अभिक्रियेचा दर वाढतो. शेवटी, दोन अभिक्रिया एकाच दराने घडतात आणि प्रणाली समतोल स्थितीत पोहोचते. त्याचप्रमाणे, जर आपण फक्त $\mathrm{C}$ आणि $\mathrm{D}$ सह सुरुवात केली तरही अभिक्रिया समतोल स्थितीत पोहोचू शकते; म्हणजेच, सुरुवातीला A आणि B हे अस्तित्वात नसतात, कारण समतोल कोणत्याही दिशेने गाठला जाऊ शकतो.

आकृती ७.२ रासायनिक समतोलाची प्राप्ती.

रासायनिक समतोलाचे गतिक स्वरूप हॅबर प्रक्रियेद्वारे अमोनियाच्या संश्लेषणात दर्शविले जाऊ शकते. प्रयोगांच्या मालिकेत, हॅबरने उच्च तापमान आणि दाबावर ठेवलेल्या ज्ञात प्रमाणात डायनायट्रोजन आणि डायहायड्रोजनसह सुरुवात केली आणि नियमित अंतराने उपस्थित असलेल्या अमोनियाचे प्रमाण निश्चित केले. तो अप्रतिक्रियाशील डायहायड्रोजन आणि डायनायट्रोजनची संहती निश्चित करण्यात देखील यशस्वी झाला. आकृती ७.४ (पृष्ठ १७४) दर्शवते की विशिष्ट काळानंतर मिश्रणाची रचना तीच राहते जरी काही अभिक्रियक अजूनही उपस्थित असतात. रचनेतील ही स्थिरता दर्शवते की अभिक्रिया समतोलावर पोहोचली आहे. अभिक्रियेचे गतिक स्वरूप समजून घेण्यासाठी, अमोनियाचे संश्लेषण नेमके समान सुरुवातीच्या परिस्थितीत (आंशिक दाब आणि तापमानाच्या) केले जाते परंतु $\mathrm{H_2}$ ऐवजी $\mathrm{D_2}$ (ड्युटेरियम) वापरून. $\mathrm{H_2}$ किंवा $\mathrm{D_2}$ पासून सुरू होणारी अभिक्रिया मिश्रणे समान रचनेसह समतोलावर पोहोचतात, त्याशिवाय $\mathrm{H_2}$ आणि $\mathrm{NH_3}$ ऐवजी $\mathrm{D_2}$ आणि $\mathrm{ND_3}$ उपस्थित असतात. समतोल प्राप्त झाल्यानंतर, ही दोन मिश्रणे $\left(\mathrm{H_2}, \mathrm{~N_2}, \mathrm{NH_3}\right.$ आणि $\left.\mathrm{D_2}, \mathrm{~N_2}, \mathrm{ND_3}\right)$ एकत्र मिसळली जातात आणि काही काळासाठी ठेवली जातात. नंतर, जेव्हा या मिश्रणाचे विश्लेषण केले जाते, तेव्हा असे आढळून येते की अमोनियाची संहती पूर्वीप्रमाणेच आहे.

आकृती ७.४ $\mathrm{N_2}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{NH_3}(\mathrm{~g})$ या अभिक्रियेसाठी समतोलाचे चित्रण

तथापि, जेव्हा या मिश्रणाचे वस्तुमान स्पेक्ट्रोमीटरद्वारे विश्लेषण केले जाते, तेव्हा असे आढळून येते की अमोनिया आणि ड्युटेरियम युक्त अमोनियाचे सर्व प्रकार ($\left(\mathrm{NH_3}, \mathrm{NH_2} \mathrm{D}, \mathrm{NHD_2}\right.$ आणि $\mathrm{ND_3}$) आणि डायहायड्रोजन आणि त्याचे ड्युटेरेटेड प्रकार ($\left(\mathrm{H_2}, \mathrm{HD}\right.$ आणि $\left.\mathrm{D_2}\right)$) उपस्थित आहेत. अशाप्रकारे असा निष्कर्ष काढता येतो की रेणूंमधील $\mathrm{H}$ आणि $\mathrm{D}$ अणूंची मिसळणी मिश्रणातील अग्रगामी आणि प्रतीगामी अभिक्रियांच्या सातत्यातूनच होणे आवश्यक आहे. जर अभिक्रिया समतोलावर पोहोचल