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calculate the equilibrium constant for the reaction

calculate the equilibrium constant for the reaction.प्रतिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक की गणना करना उस प्रक्रिया को कहा जाता है जिसमें प्रतिक्रियाशील पदार्थों और उत्पादों के बीच संतुलन की स्थिति को मापने का काम किया जाता है। यह गणना प्रतिक्रिया के अंतिम अवस्था का माप प्रदान करती है और यह दिखाती है कि एक प्रतिक्रिया में पदार्थों की स्थिति किस अनुपात में होती है जब प्रतिक्रिया संतुलन पर पहुँचती है। यह रसायन विज्ञान में प्रतिक्रियाओं की गहराई समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

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किसी रासायनिक अभिक्रिया के संतुलन स्थिरांक (Equilibrium Constant) की गणना करने के लिए हमें अभिक्रियकों और उत्पादों की संतुलन अवस्था में सांद्रता की जानकारी होनी चाहिए।

मान लें कि हमें निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक की गणना करनी है:

उदाहरण:

रासायनिक समीकरण:

aA+bBcC+dD\text{aA} + \text{bB} \rightleftharpoons \text{cC} + \text{dD}

 

जहाँ:


  • a,b,c,a, b, c,
     

    और

    dd 

    स्टोइकियोमेट्रिक गुणांक हैं।


  • A,B,C,A, B, C,
     

    और

    DD 

    रासायनिक प्रजातियाँ हैं।

calculate the equilibrium constant for the reaction

चरण 1: सांद्रता ज्ञात करें

मान लें कि संतुलन अवस्था में सांद्रताएँ निम्नलिखित हैं:

चरण 2: संतुलन स्थिरांक का सूत्र लिखें

संतुलन स्थिरांक

KeqK_{eq}

का सूत्र निम्नलिखित होगा:

Keq=[C]c[D]d[A]a[B]bK_{eq} = \frac{{[C]^c [D]^d}}{{[A]^a [B]^b}}

चरण 3: मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें

मान लें कि स्टोइकियोमेट्रिक गुणांक निम्नलिखित हैं:


  • a=1a = 1
     

     


  • b=1b = 1
     

     


  • c=1c = 1
     

     


  • d=1d = 1
     

     

तो संतुलन स्थिरांक

KeqK_{eq}

की गणना इस प्रकार की जाएगी:

Keq=[C]c[D]d[A]a[B]b=(0.2)1×(0.1)1(0.5)1×(0.3)1K_{eq} = \frac{{[C]^c [D]^d}}{{[A]^a [B]^b}} = \frac{{(0.2)^1 \times (0.1)^1}}{{(0.5)^1 \times (0.3)^1}}

चरण 4: गणना करें

चलिये गणना करते हैं:

Keq=0.2×0.10.5×0.3=0.020.150.133K_{eq} = \frac{{0.2 \times 0.1}}{{0.5 \times 0.3}} = \frac{{0.02}}{{0.15}} \approx 0.133

यहाँ कुछ और उदाहरण दिए गए हैं ताकि आप संतुलन स्थिरांक की गणना को बेहतर ढंग से समझ सकें।

उदाहरण 1: जल का आयनीकरण

रासायनिक समीकरण:

2H2O(l)H3O+(aq)+OH(aq)2H_2O (l) \rightleftharpoons H_3O^+ (aq) + OH^- (aq)

 

मान लें कि संतुलन अवस्था में सांद्रताएँ निम्नलिखित हैं:


  • [H3O+]=1.0×107mol/L[H_3O^+] = 1.0 \times 10^{-7} \, \text{mol/L}
     

     


  • [OH]=1.0×107mol/L[OH^-] = 1.0 \times 10^{-7} \, \text{mol/L}
     

     

चरण 1: संतुलन स्थिरांक का सूत्र:

Keq=[H3O+][OH][H2O]2K_{eq} = \frac{{[H_3O^+][OH^-]}}{{[H_2O]^2}}

क्योंकि पानी की सांद्रता को मानक अवस्था में 1 माना जाता है, तो:

Kw=[H3O+][OH]K_w = [H_3O^+][OH^-]

 

चरण 2: मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

Kw=(1.0×107)(1.0×107)K_w = (1.0 \times 10^{-7})(1.0 \times 10^{-7})

 

Kw=1.0×1014K_w = 1.0 \times 10^{-14}

 

उदाहरण 2: नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का विघटन

रासायनिक समीकरण:

2NO2(g)N2O4(g)2NO_2 (g) \rightleftharpoons N_2O_4 (g)

 

मान लें कि संतुलन अवस्था में सांद्रताएँ निम्नलिखित हैं:


  • [NO2]=0.04mol/L[NO_2] = 0.04 \, \text{mol/L}
     

     


  • [N2O4]=0.02mol/L[N_2O_4] = 0.02 \, \text{mol/L}
     

     

चरण 1: संतुलन स्थिरांक का सूत्र:

Keq=[N2O4][NO2]2K_{eq} = \frac{{[N_2O_4]}}{{[NO_2]^2}}

चरण 2: मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

Keq=0.02(0.04)2K_{eq} = \frac{{0.02}}{{(0.04)^2}}

Keq=0.020.0016K_{eq} = \frac{{0.02}}{{0.0016}}

Keq=12.5K_{eq} = 12.5

उदाहरण 3: हाइड्रोजन और आयोडीन का अभिक्रिया

रासायनिक समीकरण:

H2(g)+I2(g)2HI(g)H_2 (g) + I_2 (g) \rightleftharpoons 2HI (g)

 

मान लें कि संतुलन अवस्था में सांद्रताएँ निम्नलिखित हैं:


  • [H2]=0.1mol/L[H_2] = 0.1 \, \text{mol/L}
     

     


  • [I2]=0.1mol/L[I_2] = 0.1 \, \text{mol/L}
     

     


  • [HI]=0.2mol/L[HI] = 0.2 \, \text{mol/L}
     

     

चरण 1: संतुलन स्थिरांक का सूत्र:

Keq=[HI]2[H2][I2]K_{eq} = \frac{{[HI]^2}}{{[H_2][I_2]}}

चरण 2: मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

Keq=(0.2)2(0.1)(0.1)K_{eq} = \frac{{(0.2)^2}}{{(0.1)(0.1)}}

 

Keq=0.040.01K_{eq} = \frac{{0.04}}{{0.01}}

Keq=4K_{eq} = 4

निष्कर्ष

ऊपर दिए गए उदाहरणों से, आप देख सकते हैं कि संतुलन स्थिरांक

KeqK_{eq}

कैसे अभिक्रिया की दिशा और सीमा को दर्शाता है।

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