रासायनिक साम्य सिम्युलेटर (ला शातेलिए)
इस सिमुलेशन के समीकरण
| ΔH° | अभिक्रिया की एन्थैल्पी | ऋणात्मक: अमोनिया बनने से ऊष्मा निकलती है, इसलिए तापमान बढ़ाने से साम्य वापस N₂ और H₂ की ओर जाता है | |
|---|---|---|---|
| n | हर गैस के मोल | प्रति मोल बीस अणु दिखाए गए हैं |
| p | हर गैस का आंशिक दाब, bar | p = n R T ÷ V | |
|---|---|---|---|
| Q | अभिक्रिया भागफल: मिश्रण के अभी के हाल का वही अनुपात | K से नीचे अभिक्रिया आगे चलती है, K से ऊपर पीछे, जब तक Q = K न हो | |
| K_p | साम्य नियतांक | केवल तापमान से तय, मात्राओं या आयतन से नहीं |
मौजूदा मानों के साथ:
| ΔS° | अभिक्रिया की एन्ट्रॉपी | −198 J/(mol·K): गैस के चार अणु दो बन जाते हैं | |
|---|---|---|---|
| ΔG° | अभिक्रिया की मानक गिब्स ऊर्जा | लगभग 465 K से नीचे ऋणात्मक, जहाँ अमोनिया का पक्ष होता है |
मौजूदा मानों के साथ:
| p_total | कुल दाब | पात्र को दबाने से यह बढ़ता है, और अभिक्रिया कम अणु बनाकर जवाब देती है: 4 से 2 |
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मौजूदा मानों के साथ:
रासायनिक साम्य सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- पात्र एक मोल नाइट्रोजन (नीले जोड़े) और तीन मोल हाइड्रोजन (सफ़ेद जोड़े) से शुरू होता है। ये अभिक्रिया करके अमोनिया (एक नीला और तीन सफ़ेद) बनाते हैं जब तक मिश्रण साम्य तक न पहुँचे, जहाँ अमोनिया जितनी तेज़ी से बनती है उतनी ही तेज़ी से टूटती है और Q, K के बराबर होता है।
- इसे बिगाड़ें और ला शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार इसे वापस खिसकते देखें। पात्र दबाएँ तो दाब बढ़ता है, इसलिए अभिक्रिया चार अणुओं को दो में बदलकर ज़्यादा अमोनिया बनाती है। इसे गर्म करें, और क्योंकि अमोनिया बनने से ऊष्मा निकलती है, यह वापस नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की ओर खिसकता है। कोई गैस डालें, या अमोनिया निकालें, और मिश्रण उसे खर्च करने या बदलने के लिए चलता है।
- कहानी का दूसरा हिस्सा देखने के लिए उत्प्रेरक बंद करें और पात्र को ठंडा करें: कम तापमान पर साम्य अमोनिया के पक्ष में होता है, पर अभिक्रिया इतनी धीमी होती है कि मुश्किल से आगे बढ़ती है। चार्ट चुने गए आयतन के लिए तापमान के सापेक्ष साम्य पर अमोनिया का अंश दिखाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
रासायनिक साम्य क्या है?
वह अवस्था जिसमें उत्क्रमणीय अभिक्रिया ठहर जाती है, जहाँ आगे और पीछे की अभिक्रियाएँ बराबर दर से चलती हैं, इसलिए मात्राएँ बदलना बंद हो जाती हैं जबकि अणु दोनों ओर अभिक्रिया करते रहते हैं। N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ के लिए यह तब पहुँचता है जब अभिक्रिया भागफल Q = p(NH₃)² ÷ (p(N₂) p(H₂)³) साम्य नियतांक K के बराबर हो।
ला शातेलिए का सिद्धांत क्या है?
अगर साम्य बिगाड़ा जाए, तो यह उस दिशा में खिसकता है जो बिगाड़ को आंशिक रूप से उलट दे। अभिकारक डालने से यह आगे खिसकता है ताकि उसका कुछ हिस्सा खर्च हो; उत्पाद निकालने से आगे खिसकता है ताकि कुछ फिर बने; दाब बढ़ाने से कम गैस अणुओं वाली ओर का पक्ष होता है; तापमान बढ़ाने से ऊष्मा सोखने वाली दिशा का पक्ष होता है।
अगर ऊष्मा उपज घटाती है तो हेबर प्रक्रम गर्म क्यों चलता है?
क्योंकि जिस तापमान पर उपज ज़्यादा है, वहाँ अभिक्रिया उत्प्रेरक के साथ भी बहुत धीमी है। उद्योग समझौता करता है: लगभग 450 °C, लोहे का उत्प्रेरक और उपज वापस पाने के लिए 150 से 300 bar दाब, अमोनिया को संघनित करके और बची गैस को फिर इस्तेमाल करके। वह आख़िरी कदम NH₃ हटाएँ बटन है।
क्या उत्प्रेरक साम्य बदलता है?
नहीं। यह आगे और पीछे की अभिक्रियाओं को एक ही गुणक से तेज़ करता है, इसलिए मिश्रण जल्दी साम्य तक पहुँचता है पर बिल्कुल उसी संघटन पर। केवल तापमान K बदलता है; दाब और मात्राएँ Q बदलती हैं, और फिर मिश्रण तब तक चलता है जब तक Q फिर से K के बराबर न हो।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।