লা-শাতেলিয়ার নীতি ও বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর বিভিন্ন নিয়ামকের প্রভাব এবং শাতেলিয়ার নীতি সকল প্রশ্নের উত্তর
লা-শাতেলিয়ার নীতি ও বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর বিভিন্ন নিয়ামকের প্রভাব
উত্তর: যে সকল শর্ত সাপেক্ষে কোনো বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় উপনীত হয়, সেগুলোর যেকোনো একটি পরিবর্তন করলে সাম্যের অবস্থা এমনভাবে বদলাবে, যাতে ঐ নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়।
বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থার উপর তাপমাত্রা, চাপ ও ঘনমাত্রার প্রভাব:
সাম্যের অবস্থানের ওপর তাপমাত্রার প্রভাব:
এ প্রভাব বিবেচনার জন্য আমরা দু’ধরনের বিক্রিয়া পর্যালোচনা করতে পারি—
ক. তাপহারী বিক্রিয়া:
এ বিক্রিয়াটি একটি তাপহারী বিক্রিয়া। অর্থাৎ এ বিক্রিয়ায় তাপ শোষিত হয়। সুতরাং তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে A ও B বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C ও D এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা শোষিত হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
অপরপক্ষে তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান দিক থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে C ও D বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা হ্রাস করলে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা উৎপন্ন হয় এবং তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
খ. তাপোৎপাদী বিক্রিয়া:
এ বিক্রিয়াটি একটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়া। অর্থাৎ এ বিক্রিয়ায় তাপ নির্গত হয়। সুতরাং তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে C ও D বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা শোষিত হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
অপরপক্ষে তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে A ও B বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C ও D এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা হ্রাস করলে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা উৎপন্ন হয় এবং তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
সাম্যাবস্থার ওপর চাপের প্রভাব:
তরল এবং কঠিন পদার্থের উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই। কিন্তু যে সব বিক্রিয়া গ্যাসীয় মাধ্যমে হয় তাদের ক্ষেত্রে চাপের প্রভাব রয়েছে। কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সাম্যাবস্থায় চাপ প্রয়োগ করা হলে লা-শ্যাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে বিক্রিয়াটির সাম্যাবস্থা এমনভাবে বদলাবে যেন প্রয়োগকৃত চাপ প্রশমিত হয়।
ক. বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মোল সংখ্যা সমান হলে:
উক্ত গ্যাসীয় বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক (A ও B) এবং উৎপাদের (C ও D) মোল সংখ্যা সমান অর্থাৎ ২ মোল, তাই উক্ত গ্যাসীয় বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক এবং উৎপাদের আয়তন সমান থাকে। এ কারণে উক্ত গ্যাসীয় বিক্রিয়ার উপর চাপের কোনো প্রভাব থাকবে না।
খ. উৎপাদের মোল সংখ্যা কম হলে:
১ মোল A ও ১ মোল B গ্যাস অর্থাৎ মোট ২ মোল বিক্রিয়ক থেকে ১ মোল C গ্যাস উৎপাদিত হয়েছে। অর্থাৎ বিক্রিয়কের আয়তনের চেয়ে উৎপাদের আয়তন হ্রাস হয়েছে।
সুতরাং চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন হ্রাস পায়। এক্ষেত্রে A ও B বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ বৃদ্ধিতে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন হ্রাস করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
আবার চাপ হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান দিক থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে C বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ হ্রাসে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন বৃদ্ধি করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
গ. উৎপাদের মোল সংখ্যা বেশি হলে:
বিক্রিয়ক ১ মোল C গ্যাস থেকে ১ মোল A ও ১ মোল B গ্যাস অর্থাৎ মোট ২ মোল উৎপাদ উৎপাদিত হয়েছে। অর্থাৎ বিক্রিয়কের আয়তনের চেয়ে উৎপাদের আয়তন বৃদ্ধি হয়েছে।
সুতরাং চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান দিক থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন হ্রাস পায়। এক্ষেত্রে A ও B বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ বৃদ্ধিতে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন হ্রাস করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
আবার, চাপ হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে C বিক্রয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ হ্রাসে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন বৃদ্ধি করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
ঘনমাত্রার প্রভাব:
লা-শ্যাতেলিয়ার নীতির আলোকে উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় উপাদানের ঘনমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা করা যায়। উদাহরণস্বরূপ: একটি বদ্ধপাত্রে AX5 কে উত্তপ্ত করলে উভমুখীভাবে বিয়োজিত হয়ে AX3 এবং X2 উৎপন্ন হয়। যেমন:
এ বিক্রিয়ায় AX5 আংশিকভাবে বিয়োজিত হয় এবং এক পর্যায়ে উৎপন্ন AX3 ও X2 এর সঙ্গে অবিয়োজিত AX5 এর সাম্যাবস্থা সৃষ্টি হয়। এ সাম্য মিশ্রণে AX5, AX3 এবং X2 এ তিনটি উপাদানই উপস্থিত থাকে।
সাম্য মিশ্রণে যদি কিছু পরিমাণ AX5 যোগ করা হয়, তবে সাম্য মিশ্রণে AX5 এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। AX5 এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পেলে সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। কিন্তু স্থির তাপমাত্রায় বিক্রিয়াটির সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান পরিবর্তন হয় না, তাই সংযোজিত AX5 বিয়োজিত হয়ে AX5 সংযোগের প্রভাব প্রশমিত করে। ফলে সাম্যাবস্থা ডান দিকে সরে যায়।
অপরপক্ষে, সাম্য মিশ্রণে যদি কিছু পরিমাণ X2 যোগ করা হয়, তবে সাম্য মিশ্রণে X2 এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। X2 এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পেলে সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। কিন্তু স্থির তাপমাত্রায় সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান পরিবর্তন হয় না, তাই সংযোজিত X2, AX3 এর সাথে বিক্রিয়া করে AX5 এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করে X2 সংযোগের প্রভাব প্রশমিত করে। ফলে সাম্যাবস্থা বাম দিকে সরে যায়।
আবার, যদি বিক্রিয়াস্থল থেকে কিছু পরিমাণ AX3 ও X2 সরিয়ে নেওয়া হয়, তবে শূন্য স্থান পূরণের জন্য তথা সাম্যাবস্থা অক্ষুণ্ণ রাখার জন্য আরও কিছু PCl5 বিয়োজিত হয়ে AX3 ও X2 উৎপন্ন করে। ফলে সাম্য ডান দিকে সরে যায়। অতএব দেখা যাচ্ছে যে, ঘনমাত্রা পরিবর্তন করলে সাম্যাবস্থার পরিবর্তন হয় কিন্তু সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মানের কোনো পরিবর্তন হয় না।
প্রভাবকের ব্যবহার:
বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধিতে এবং দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়। সাম্যাবস্থার ওপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। শুধুমাত্র বিক্রিয়ার বেগ বাড়িয়ে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়।
নিচের বিক্রিয়াগুলির ওপর তাপমাত্রা, চাপ এবং ঘনমাত্রার প্রভাব বর্ণনা কর:
- ১. H2(g) + N2(g) ⇌ 2NH3(g) + তাপ
- ২. 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) + তাপ
- ৩. N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g) – তাপ
- ৪. N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) + তাপ
- ৫. 2N2O5(g) ⇌ 4NO2(g) + O2(g) + তাপ
প্রশ্ন ২. সাম্যাঙ্ক (Kp) এর উপর তাপমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: ভ্যান্ট হফের সমীকরণের সাহায্যে সাম্যাঙ্ক Kp এর উপর তাপমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা করা যায়। ভ্যান্ট হফের সমীকরণ—
এখানে,
ΔH = এনথালপির পরিবর্তন,
T = পরম তাপমাত্রা, R = সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক
আমরা জানি, তাপহারী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়ার গতিবেগ বৃদ্ধি পায় আর বিক্রিয়ার গতিবেগ বাড়লে Kp এর মানও বাড়বে। সুতরাং তাপহারী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে Y-অক্ষ বরাবর log Kp এবং X-অক্ষ বরাবর
চিত্র: তাপহারী বিক্রিয়ার তাপমাত্রার সাথে Kp এর পরিবর্তন
আবার, তাপোৎপাদী বিক্রিয়ার তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়ার গতিবেগ হ্রাস পায় আর তাই Kp এর মানও হ্রাস পাবে। সুতরাং এক্ষেত্রে লেখচিত্র তাপহারী বিক্রিয়ার বিপরীত হবে।
চিত্র: তাপোৎপাদী বিক্রিয়ার তাপমাত্রার সাথে Kp এর পরিবর্তন
প্রশ্ন ৩. কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে ব্যাখ্যা কর।
অথবা, কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বোচ্চ বিক্রিয়ক বিয়োজিত হবে ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি একটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়া। তাপোৎপাদী বিক্রিয়ায় সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়ার শর্তগুলো নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. সাম্যের অবস্থানের উপর তাপমাত্রা হ্রাস করতে হবে:
তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে A ও B বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা হ্রাস করলে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা উৎপন্ন হয় এবং তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
২. সাম্যাবস্থার উপর চাপ বৃদ্ধি করতে হবে:
১ মোল A ও ১ মোল গ্যাস অর্থাৎ মোট ২ মোল বিক্রিয়ক থেকে ১ মোল C গ্যাস উৎপাদিত হয়েছে। অর্থাৎ বিক্রিয়কের আয়তনের চেয়ে উৎপাদের আয়তন হ্রাস পেয়েছে। চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন হ্রাস পায়। এক্ষেত্রে A ও B বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ C এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ বৃদ্ধিতে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন হ্রাস করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
৩. বিক্রিয়ক যোগ এবং উৎপাদ অপসারণ:
লা-শ্যাতেলিয়ার নীতির আলোকে উভমুখী বিক্রিয়ার সাম্যাবস্থায় উপাদানের ঘনমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা করা যায়। উদাহরণস্বরূপ: একটি বদ্ধপাত্রে A ও B কে উত্তপ্ত করলে উভমুখীভাবে বিয়োজিত হয়ে C উৎপন্ন হয়। যেমন:
বিক্রিয়াটির সাম্যাঙ্ক Kc =
এ বিক্রিয়ায় A ও B আংশিকভাবে বিয়োজিত হয় এবং এক পর্যায়ে উৎপন্ন C এর সঙ্গে অবিয়োজিত A ও B এর সাম্যাবস্থা সৃষ্টি হয়। এ সাম্য মিশ্রণে A, B এবং C এ তিনটি উপাদানই উপস্থিত থাকে। সাম্য মিশ্রণে যদি কিছু পরিমাণ A ও B যোগ করা হয়, তবে সাম্য মিশ্রণে A ও B এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। A ও B এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পেলে সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। কিন্তু স্থির তাপমাত্রায় বিক্রিয়াটির সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান পরিবর্তন হয় না, তাই সংযোজিত A ও B বিয়োজিত হয়ে A ও B সংযোগের প্রভাব প্রশমিত করে। ফলে সাম্যাবস্থা ডান দিকে সরে যায়।
আবার, যদি বিক্রিয়াস্থল থেকে কিছু পরিমাণ C সরিয়ে নেওয়া হয়, তবে শূন্য স্থান পূরণের জন্য তথা সাম্যাবস্থা অক্ষুণ্ণ রাখার জন্য আরও কিছু A ও B বিয়োজিত হয়ে C উৎপন্ন করে। ফলে সাম্য ডান দিকে সরে যায়। অতএব দেখা যাচ্ছে যে, ঘনমাত্রা পরিবর্তন করলে সাম্যাবস্থার পরিবর্তন হয় কিন্তু সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মানের কোনো পরিবর্তন হয় না।
৪. প্রভাবকের ব্যবহার:
বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধিতে এবং দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়। সাম্যাবস্থার ওপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। শুধুমাত্র বিক্রিয়ার বেগ বাড়িয়ে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়।
প্রশ্ন ৪. কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বনিম্ন পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে ব্যাখ্যা কর।
অথবা, কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বনিম্ন বিক্রিয়ক বিয়োজিত হবে ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি একটি তাপোৎপাদী বিক্রিয়া। তাপোৎপাদী বিক্রিয়ায় সর্বনিম্ন পরিমাণ উৎপাদ পাওয়ার শর্তগুলো নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. সাম্যের অবস্থানের উপর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে:
তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে C বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা শোষিত হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
২. সাম্যাবস্থার উপর চাপ হ্রাস করতে হবে:
চাপ হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান দিক থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে C বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ হ্রাসে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন বৃদ্ধি করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
৩. উৎপাদের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি এবং উৎপাদ সরিয়ে না নিয়ে:
সাম্য মিশ্রণে যদি কিছু পরিমাণ C যোগ করা হয়, তবে সাম্য মিশ্রণে C এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। C এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পেলে সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান বৃদ্ধি পাওয়ার কথা। কিন্তু স্থির তাপমাত্রায় সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মান পরিবর্তন হয় না, তাই সংযোজিত C এর সাথে বিক্রিয়া করে A ও B এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করে C সংযোগের প্রভাব প্রশমিত করে। ফলে সাম্যাবস্থা বাম দিকে সরে যায়। আবার, যদি বিক্রিয়াস্থল থেকে কিছু পরিমাণ C সরিয়ে নেওয়া না হয়, তাহলে C বিয়োজিত হয়ে A ও B উৎপন্ন করে না। ফলে সাম্য বাম দিকে সরে যায়। অতএব দেখা যাচ্ছে যে, ঘনমাত্রা পরিবর্তন করলে সাম্যাবস্থার পরিবর্তন হয় কিন্তু সাম্যাঙ্ক (Kc) এর মানের কোনো পরিবর্তন হয় না।
৪. প্রভাবকের ব্যবহার:
বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধিতে এবং দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়। সাম্যাবস্থার ওপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। শুধুমাত্র বিক্রিয়ার বেগ বাড়িয়ে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়।
প্রশ্ন ৫. কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে ব্যাখ্যা কর।
অথবা, কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বোচ্চ বিক্রিয়ক বিয়োজিত হবে ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি একটি তাপহারী বিক্রিয়া। তাপহারী বিক্রিয়ায় সর্বোচ্চ পরিমাণ উৎপাদ পাওয়ার শর্তগুলো নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. সাম্যের অবস্থানের উপর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে:
তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে C বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা বাড়ালে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, ফলে তাপমাত্রা শোষিত হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হয়ে যায়।
২. সাম্যাবস্থার উপর চাপ হ্রাস করতে হবে:
বিক्रিয়ক ১ মোল C গ্যাস থেকে ১ মোল A ও ১ মোল B গ্যাস অর্থাৎ মোট ২ মোল উৎপাদ উৎপাদিত হয়েছে। অর্থাৎ বিক্রিয়কের আয়তনের চেয়ে উৎপাদের আয়তন বৃদ্ধি পেয়েছে। চাপ হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান বাম দিক থেকে ডান দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে C বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন বৃদ্ধি করবে। অর্থাৎ চাপ হ্রাসে বিক্রিয়া সামনের দিকে অগ্রসর হবে, আয়তন বৃদ্ধি করে প্রয়োগকৃত চাপকে প্রশমিত করে।
৩. বিক্রিয়ক যোগ এবং উৎপাদ অপসারণ:
সাম্য মিশ্রণে যদি কিছু পরিমাণ C যোগ করা হয় (বা বিক্রিয়ক রাখা হয়), তবে সাম্য মিশ্রণে বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়। সংযোজিত বিক্রিয়ক বিয়োজিত হয়ে প্রভাব প্রশমিত করে, ফলে সাম্যাবস্থা ডান দিকে সরে যায়। আর যদি বিক্রিয়াস্থল থেকে উৎপাদ (A ও B) সরিয়ে নেওয়া হয়, তবে সাম্যাবস্থা অক্ষুণ্ণ রাখার জন্য আরও কিছু C বিয়োজিত হয়ে A ও B উৎপন্ন করে এবং সাম্য ডান দিকে সরে যায়।
৪. প্রভাবকের ব্যবহার:
বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধিতে এবং দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়। সাম্যাবস্থার ওপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। শুধুমাত্র বিক্রিয়ার বেগ বাড়িয়ে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়।
প্রশ্ন ৫. কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বনিম্ন পরিমাণ উৎপাদ পাওয়া যাবে ব্যাখ্যা কর।
অথবা, কি কি শর্তে নিম্নের বিক্রিয়াটির সর্বনিম্ন বিক্রিয়ক বিয়োজিত হবে ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি একটি তাপহারী বিক্রিয়া। তাপহারী বিক্রিয়ায় সর্বনিম্ন পরিমাণ উৎপাদ পাওয়ার শর্তগুলো নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. সাম্যের অবস্থানের উপর তাপমাত্রা হ্রাস করতে হবে:
তাপমাত্রা হ্রাস করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হবে, ফলে C বিক্রিয়কের বিয়োজন মাত্রা হ্রাস পেয়ে উৎপাদ A ও B এর উৎপাদন কমিয়ে দেবে। অর্থাৎ তাপমাত্রা কমালে বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হবে।
২. সাম্যাবস্থার উপর চাপ বৃদ্ধি করতে হবে:
চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শ্যাতেলিয়ার নীতি অনুসারে চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত করার জন্য সাম্যের অবস্থান ডান দিক থেকে বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়। ফলে আয়তন হ্রাস পায় এবং বিক্রিয়া পশ্চাৎ দিকে অগ্রসর হয়ে উৎপাদের পরিমাণ কমিয়ে দেয়।
৩. উৎপাদের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি ও উৎপাদ সরিয়ে না নিয়ে:
সাম্য মিশ্রণে যদি উৎপাদের (A বা B) ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করা হয় কিংবা বিক্রিয়াস্থল থেকে উৎপাদগুলো সরিয়ে নেওয়া না হয়, তবে সাম্যাবস্থা বাম দিকে সরে যায়। ফলে C এর বিয়োজন কমে যায় এবং সর্বনিম্ন উৎপাদ পাওয়া যায়।
৪. প্রভাবকের ব্যবহার:
বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধিতে এবং দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়। সাম্যাবস্থার ওপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। শুধুমাত্র বিক্রিয়ার বেগ বাড়িয়ে দ্রুত সাম্যাবস্থায় পৌঁছাতে প্রভাবক ব্যবহার করা হয়।
লা-শাতেলিয়ার নীতি ও রাসায়নিক সাম্যাবস্থা সম্পর্কিত জ্ঞানমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
রাসায়নিক সাম্যাবস্থা ও লা-শাতেলিয়ার নীতি সম্পর্কিত অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর
লা-শাতেলিয়ার নীতি ও রাসায়নিক সাম্যাবস্থা – বহুনির্বাচনি প্রশ্ন (MCQ)
