રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે સમતોલન સ્થિરાંક ગણક

પ્રતિક્રિયા અને ઉત્પાદનના કેન્દ્રિતતાઓ દાખલ કરીને કોઈપણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના સમતોલન સ્થિરાંક (K)ની ગણના કરો. રાસાયણશાસ્ત્રના વિદ્યાર્થીઓ, શિક્ષકો અને સંશોધકો માટે આદર્શ.

संतुलन स्थिरांक कैलकुलेटर

प्रतिस्थापक

प्रतिस्थापकों की संख्या

प्रतिस्थापक 1

सांद्रता (mol/L)

गुणांक

उत्पाद

उत्पादों की संख्या

उत्पाद 1

सांद्रता (mol/L)

गुणांक

सूत्र

[P1]

[R1]

परिणाम

संतुलन स्थिरांक (K)

1.0000

कॉपी करें

प्रतिक्रिया दृश्य

आर1(1 mol/L)

⇌

पी1(1 mol/L)

संतुलन स्थिरांक (K): K = 1.0000

📚

വിവരണം

संतुलन स्थिरांक कैलकुलेटर: रासायनिक प्रतिक्रिया संतुलन निर्धारित करें

संतुलन स्थिरांकों का परिचय

संतुलन स्थिरांक (K) रसायन विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है जो संतुलन पर एक उलटने योग्य रासायनिक प्रतिक्रिया में अभिकारकों और उत्पादों के बीच संतुलन को मापती है। यह संतुलन स्थिरांक कैलकुलेटर किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक निर्धारित करने का एक सरल, सटीक तरीका प्रदान करता है जब आपको संतुलन पर अभिकारकों और उत्पादों के सांद्रण का पता हो। चाहे आप रासायनिक संतुलन के बारे में सीख रहे एक छात्र हों, संतुलन के सिद्धांतों को प्रदर्शित करने वाले शिक्षक हों, या प्रतिक्रिया गतिशीलता का विश्लेषण करने वाले शोधकर्ता हों, यह कैलकुलेटर जटिल मैनुअल गणनाओं के बिना संतुलन स्थिरांकों की गणना करने के लिए एक सीधा समाधान प्रदान करता है।

रासायनिक संतुलन एक ऐसी स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जहां आगे और पीछे की प्रतिक्रिया दरें समान होती हैं, जिससे समय के साथ अभिकारकों और उत्पादों के सांद्रण में कोई शुद्ध परिवर्तन नहीं होता है। संतुलन स्थिरांक इस संतुलन की स्थिति का मात्रात्मक माप प्रदान करता है—एक बड़ा K मान यह इंगित करता है कि प्रतिक्रिया उत्पादों को प्राथमिकता देती है, जबकि एक छोटा K मान यह सुझाव देता है कि संतुलन पर अभिकारक प्राथमिकता रखते हैं।

हमारा कैलकुलेटर कई अभिकारकों और उत्पादों के साथ प्रतिक्रियाओं को संभालता है, जिससे आप सांद्रण मान और अभिक्रियात्मक गुणांक दर्ज करके तुरंत सटीक संतुलन स्थिरांक मान प्राप्त कर सकते हैं। परिणाम स्पष्ट, समझने में आसान प्रारूप में प्रस्तुत किए जाते हैं, जिससे जटिल संतुलन गणनाएँ सभी के लिए सुलभ हो जाती हैं।

संतुलन स्थिरांक सूत्र को समझना

एक सामान्य रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक (K) निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:

$K = \frac{[Products]^{coefficients}}{[Reactants]^{coefficients}}$

एक रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हुए:

$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$

जहां:

A, B अभिकारक हैं
C, D उत्पाद हैं
a, b, c, d अभिक्रियात्मक गुणांक हैं

संतुलन स्थिरांक को इस प्रकार गणना की जाती है:

$K = \frac{[C]^c \times [D]^d}{[A]^a \times [B]^b}$

जहां:

[A], [B], [C], और [D] प्रत्येक प्रजाति के मोलर सांद्रण (mol/L में) को संतुलन पर दर्शाते हैं
घातांक a, b, c, और d संतुलित रासायनिक समीकरण से अभिक्रियात्मक गुणांक हैं

महत्वपूर्ण विचार:

इकाइयाँ: संतुलन स्थिरांक आमतौर पर तब बिना इकाई के होता है जब सभी सांद्रण को mol/L (Kc के लिए) में व्यक्त किया जाता है या जब आंशिक दबाव वायुमंडलों में होते हैं (Kp के लिए)।
शुद्ध ठोस और तरल: शुद्ध ठोस और तरल को संतुलन अभिव्यक्ति में शामिल नहीं किया जाता है क्योंकि उनके सांद्रण स्थिर रहते हैं।
तापमान पर निर्भरता: संतुलन स्थिरांक तापमान के साथ भिन्न होता है जो वैन 'ट हॉफ समीकरण के अनुसार होता है। हमारा कैलकुलेटर एक विशिष्ट तापमान पर K मान प्रदान करता है।
सांद्रण की सीमा: कैलकुलेटर बहुत छोटे (10^-6 mol/L) से लेकर बहुत बड़े (10^6 mol/L) सांद्रण मानों को संभालता है, जब उपयुक्त हो तो परिणाम वैज्ञानिक नोटेशन में प्रदर्शित करता है।

संतुलन स्थिरांक की गणना कैसे करें

संतुलन स्थिरांक की गणना निम्नलिखित गणितीय चरणों का पालन करती है:

अभिकारकों और उत्पादों की पहचान करें: संतुलित रासायनिक समीकरण में कौन सी प्रजातियाँ अभिकारक हैं और कौन सी उत्पाद हैं, यह निर्धारित करें।
गुणांक निर्धारित करें: संतुलित समीकरण से प्रत्येक प्रजाति के लिए अभिक्रियात्मक गुणांक की पहचान करें।
सांद्रणों को शक्तियों में उठाएं: प्रत्येक सांद्रण को उसके गुणांक की शक्ति में उठाएं।
उत्पाद सांद्रणों का गुणा करें: सभी उत्पाद सांद्रण पदों (उनकी संबंधित शक्तियों में उठाए गए) को गुणा करें।
अभिकारक सांद्रणों का गुणा करें: सभी अभिकारक सांद्रण पदों (उनकी संबंधित शक्तियों में उठाए गए) को गुणा करें।
उत्पादों को अभिकारकों से विभाजित करें: उत्पाद सांद्रणों के गुणा के परिणाम को अभिकारक सांद्रणों के गुणा के परिणाम से विभाजित करें।

उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ के लिए:

$K = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \times [H_2]^3}$

यदि [NH₃] = 0.25 mol/L, [N₂] = 0.11 mol/L, और [H₂] = 0.03 mol/L:

$K = \frac{(0.25)^2}{(0.11) \times (0.03)^3} = \frac{0.0625}{0.11 \times 0.000027} = \frac{0.0625}{0.00000297} \approx 21,043$

यह बड़ा K मान यह दर्शाता है कि संतुलन पर अमोनिया के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया मजबूत रूप से प्राथमिकता देती है।

संतुलन स्थिरांक कैलकुलेटर का उपयोग करने के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका

हमारा कैलकुलेटर संतुलन स्थिरांक निर्धारित करने की प्रक्रिया को सरल बनाता है। इसे प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए इन चरणों का पालन करें:

1. अभिकारकों और उत्पादों की संख्या दर्ज करें

पहले, ड्रॉपडाउन मेनू का उपयोग करके अपने रासायनिक प्रतिक्रिया में अभिकारकों और उत्पादों की संख्या चुनें। कैलकुलेटर 5 अभिकारकों और 5 उत्पादों तक की प्रतिक्रियाओं का समर्थन करता है, जो अधिकांश सामान्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं को समायोजित करता है।

2. सांद्रण मान दर्ज करें

प्रत्येक अभिकारक और उत्पाद के लिए, दर्ज करें:

सांद्रण: संतुलन पर मोलर सांद्रण (mol/L में)
गुणांक: संतुलित रासायनिक समीकरण से अभिक्रियात्मक गुणांक

सुनिश्चित करें कि सभी सांद्रण मान सकारात्मक संख्याएँ हैं। यदि नकारात्मक या शून्य मान दर्ज किया जाता है, तो कैलकुलेटर एक त्रुटि संदेश प्रदर्शित करेगा।

3. परिणाम देखें

जैसे ही आप मान दर्ज करते हैं, संतुलन स्थिरांक (K) स्वचालित रूप से गणना की जाती है। परिणाम "परिणाम" अनुभाग में प्रमुखता से प्रदर्शित किया जाता है।

बहुत बड़े या बहुत छोटे K मानों के लिए, कैलकुलेटर स्पष्टता के लिए परिणाम को वैज्ञानिक नोटेशन में प्रदर्शित करता है (जैसे, 1.234 × 10^5 के बजाय 123400)।

4. परिणाम कॉपी करें (वैकल्पिक)

यदि आपको गणना किए गए K मान का कहीं और उपयोग करने की आवश्यकता है, तो परिणाम को अपने क्लिपबोर्ड पर कॉपी करने के लिए "कॉपी" बटन पर क्लिक करें।

5. आवश्यकतानुसार मान समायोजित करें

आप तुरंत संतुलन स्थिरांक को पुनर्गणना करने के लिए किसी भी इनपुट मान को संशोधित कर सकते हैं। यह सुविधा उपयोगी है:

विभिन्न प्रतिक्रियाओं के लिए K मानों की तुलना करने के लिए
यह विश्लेषण करने के लिए कि कैसे सांद्रण में परिवर्तन संतुलन स्थिति को प्रभावित करता है
K मानों पर अभिक्रियात्मक गुणांक के प्रभाव का अन्वेषण करने के लिए

व्यावहारिक उदाहरण

उदाहरण 1: सरल प्रतिक्रिया

प्रतिक्रिया के लिए: H₂ + I₂ ⇌ 2HI

दिया गया:

[H₂] = 0.2 mol/L
[I₂] = 0.1 mol/L
[HI] = 0.4 mol/L

गणना: $K = \frac{[HI]^2}{[H_2] \times [I_2]} = \frac{(0.4)^2}{0.2 \times 0.1} = \frac{0.16}{0.02} = 8.0$

उदाहरण 2: कई अभिकारक और उत्पाद

प्रतिक्रिया के लिए: 2NO₂ ⇌ N₂O₄

दिया गया:

[NO₂] = 0.04 mol/L
[N₂O₄] = 0.16 mol/L

गणना: $K = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} = \frac{0.16}{(0.04)^2} = \frac{0.16}{0.0016} = 100$

उदाहरण 3: विभिन्न गुणांक वाली प्रतिक्रिया

प्रतिक्रिया के लिए: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

दिया गया:

[N₂] = 0.1 mol/L
[H₂] = 0.2 mol/L
[NH₃] = 0.3 mol/L

गणना: $K = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \times [H_2]^3} = \frac{(0.3)^2}{0.1 \times (0.2)^3} = \frac{0.09}{0.1 \times 0.008} = \frac{0.09}{0.0008} = 112.5$

अनुप्रयोग और उपयोग के मामले

संतुलन स्थिरांक रसायन विज्ञान में एक शक्तिशाली उपकरण है जिसके कई अनुप्रयोग हैं:

1. प्रतिक्रिया दिशा की भविष्यवाणी करना

प्रतिक्रिया अनुपात (Q) की तुलना संतुलन स्थिरांक (K) के साथ करके रसायनज्ञ यह भविष्यवाणी कर सकते हैं कि प्रतिक्रिया उत्पादों या अभिकारकों की ओर बढ़ेगी:

यदि Q < K: प्रतिक्रिया उत्पादों की ओर बढ़ेगी
यदि Q > K: प्रतिक्रिया अभिकारकों की ओर बढ़ेगी
यदि Q = K: प्रतिक्रिया संतुलन पर है

2. प्रतिक्रिया स्थितियों का अनुकूलन

औद्योगिक प्रक्रियाओं में जैसे कि अमोनिया उत्पादन के लिए हैबर प्रक्रिया, संतुलन स्थिरांक को समझना प्रतिक्रियात्मक स्थितियों को अधिकतम उपज के लिए अनुकूलित करने में मदद करता है।

3. औषधीय अनुसंधान

औषधि डिजाइनर यह समझने के लिए संतुलन स्थिरांक का उपयोग करते हैं कि औषधियाँ रिसेप्टर्स से कैसे बंधती हैं और औषधि फॉर्मूलेशन को अनुकूलित करती हैं।

4. पर्यावरण रसायन विज्ञान

संतुलन स्थिरांक यह भविष्यवाणी करने में मदद करता है कि प्रदूषक प्राकृतिक प्रणालियों में कैसे व्यवहार करते हैं, जिसमें पानी, हवा, और मिट्टी के चरणों के बीच उनका वितरण शामिल है।

5. जैव रासायनिक प्रणालियाँ

जैव रसायन में, संतुलन स्थिरांक एंजाइम-उपसर्ग इंटरैक्शन और चयापचय पथ गतिशीलता का वर्णन करता है।

6. विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

संतुलन स्थिरांक अम्ल-क्षार टिट्रेशन, घुलनशीलता, और जटिल निर्माण को समझने के लिए आवश्यक हैं।

संतुलन स्थिरांक के विकल्प

हालांकि संतुलन स्थिरांक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, कई संबंधित अवधारणाएँ रासायनिक संतुलन का विश्लेषण करने के वैकल्पिक तरीके प्रदान करती हैं:

1. गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG)

K और ΔG के बीच संबंध इस प्रकार है: $\Delta G = -RT\ln K$

जहां:

ΔG गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन है
R गैस स्थिरांक है
T केल्विन में तापमान है
ln K संतुलन स्थिरांक का प्राकृतिक लघुगणक है

2. प्रतिक्रिया अनुपात (Q)

प्रतिक्रिया अनुपात K के समान रूप में है लेकिन गैर-संतुलन सांद्रणों का उपयोग करता है। यह यह निर्धारित करने में मदद करता है कि संतुलन तक पहुँचने के लिए प्रतिक्रिया किस दिशा में बढ़ेगी।

3. विभिन्न प्रतिक्रिया प्रकारों के लिए संतुलन स्थिरांक अभिव्यक्तियाँ

Kc: मोलर सांद्रणों के आधार पर (जो हमारा कैलकुलेटर गणना करता है)
Kp: आंशिक दबावों के आधार पर (गैस-चरण प्रतिक्रियाओं के लिए)
Ka, Kb: अम्ल और क्षार विघटन स्थिरांक
Ksp: लवणों के घुलनशीलता उत्पाद स्थिरांक
Kf: जटिल आयनों के लिए निर्माण स्थिरांक

संतुलन स्थिरांक का ऐतिहासिक विकास

रासायनिक संतुलन और संतुलन स्थिरांक की अवधारणा पिछले दो शताब्दियों में महत्वपूर्ण रूप से विकसित हुई है:

प्रारंभिक विकास (1800 के दशक)

रासायनिक संतुलन की नींव क्लॉड लुईस बर्थोललेट द्वारा लगभग 1803 में रखी गई थी जब उन्होंने देखा कि रासायनिक प्रतिक्रियाएँ उलटने योग्य हो सकती हैं। उन्होंने यह नोट किया कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दिशा केवल पदार्थों की प्रतिक्रियाशीलता पर निर्भर नहीं करती, बल्कि उनकी मात्राओं पर भी निर्भर करती है।

द्रव्यमान क्रिया का नियम (1864)

नॉर्वेजियन वैज्ञानिक कैटो मैक्सिमिलियन गुल्डबर्ग और पीटर वाग ने 1864 में द्रव्यमान क्रिया का नियम तैयार किया, जिसने रासायनिक संतुलन का गणितीय वर्णन किया। उन्होंने प्रस्तावित किया कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर अभिकारकों के सांद्रण के गुणांक के उत्पाद के समानुपाती होती है, प्रत्येक अपने अभिक्रियात्मक गुणांक की शक्ति में।

थर्मोडायनामिक आधार (19वीं शताब्दी के अंत)

जे. विलार्ड गिब्स और जैकोबस हेनरिकस वैन 'ट हॉफ ने 19वीं शताब्दी के अंत में रासायनिक संतुलन का थर्मोडायनामिक आधार विकसित किया। वैन 'ट हॉफ का संतुलन स्थिरांकों के तापमान पर निर्भरता पर काम (वैन 'ट हॉफ समीकरण) विशेष रूप से महत्वपूर्ण था।

आधुनिक समझ (20वीं शताब्दी)

20वीं शताब्दी में संतुलन स्थिरांकों को सांख्यिकी यांत्रिकी और क्वांटम यांत्रिकी के साथ एकीकृत किया गया, जिससे यह समझने में गहराई आई कि रासायनिक संतुलन क्यों मौजूद हैं और वे आणविक गुणों से कैसे संबंधित हैं।

संगणकीय दृष्टिकोण (वर्तमान दिन)

आज, संगणकीय रसायन संतुलन स्थिरांकों की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है, जो प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए क्वांटम यांत्रिक गणनाओं का उपयोग करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

संतुलन स्थिरांक क्या है?

संतुलन स्थिरांक (K) एक संख्यात्मक मान है जो रासायनिक संतुलन पर उत्पादों और अभिकारकों के बीच संबंध को व्यक्त करता है। यह यह संकेत करता है कि रासायनिक प्रतिक्रिया कितनी दूर तक पूर्णता की ओर बढ़ती है। एक बड़ा K मान (K > 1) यह दर्शाता है कि उत्पाद संतुलन पर प्राथमिकता रखते हैं, जबकि एक छोटा K मान (K < 1) यह दर्शाता है कि अभिकारक प्राथमिकता रखते हैं।

तापमान संतुलन स्थिरांक को कैसे प्रभावित करता है?

तापमान संतुलन स्थिरांक को ले शातेलिएर के सिद्धांत के अनुसार महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। उष्मागतिक प्रतिक्रियाओं (जो गर्मी छोड़ती हैं) के लिए, K तापमान बढ़ने पर घटता है। उष्मागतिक प्रतिक्रियाओं (जो गर्मी अवशोषित करती हैं) के लिए, K तापमान बढ़ने पर बढ़ता है। यह संबंध गुणात्मक रूप से वैन 'ट हॉफ समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है।

क्या संतुलन स्थिरांक की इकाइयाँ हो सकती हैं?

कठोर थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण में, संतुलन स्थिरांक बिना आयाम के होता है। हालाँकि, सांद्रण के साथ काम करते समय, संतुलन स्थिरांक में इकाइयाँ हो सकती हैं। ये इकाइयाँ तब समाप्त हो जाती हैं जब सभी सांद्रण मान मानक इकाइयों (आमतौर पर mol/L के लिए Kc) में व्यक्त किए जाते हैं और जब प्रतिक्रिया संतुलित होती है।

क्यों शुद्ध ठोस और तरल संतुलन स्थिरांक अभिव्यक्तियों से बाहर होते हैं?

शुद्ध ठोस और तरल को संतुलन स्थिरांक अभिव्यक्तियों से बाहर रखा जाता है क्योंकि उनके सांद्रण (अधिक सटीक रूप से, उनकी गतिविधियाँ) स्थिर रहती हैं, चाहे कितनी भी मात्रा मौजूद हो। इसका कारण यह है कि शुद्ध पदार्थ का सांद्रण उसकी घनत्व और मोलर द्रव्यमान द्वारा निर्धारित होता है, जो निश्चित गुण होते हैं।

K और Kp के बीच क्या अंतर है?

Kc मोलर सांद्रणों के आधार पर संतुलन स्थिरांक है, जबकि Kp आंशिक दबावों के आधार पर संतुलन स्थिरांक है (विशेष रूप से गैस-चरण प्रतिक्रियाओं के लिए)। वे इस समीकरण द्वारा संबंधित होते हैं: Kp = Kc(RT)^Δn, जहां Δn गैस के अभिकारकों से उत्पादों की संख्या में परिवर्तन है।

मैं कैसे जानूँ कि मेरा गणना किया गया K मान उचित है?

संतुलन स्थिरांक आमतौर पर बहुत छोटे (10^-50) से लेकर बहुत बड़े (10^50) के बीच होते हैं, जो प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है। एक उचित K मान को प्रतिक्रिया के प्रयोगात्मक अवलोकनों के साथ संगत होना चाहिए। अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रतिक्रियाओं के लिए, आप अपने गणना किए गए मान की तुलना साहित्य के मानों से कर सकते हैं।

क्या संतुलन स्थिरांक नकारात्मक हो सकते हैं?

नहीं, संतुलन स्थिरांक नकारात्मक नहीं हो सकते। चूंकि K सांद्रणों के अनुपात के रूप में होता है, इसे हमेशा सकारात्मक होना चाहिए। नकारात्मक K मूलभूत थर्मोडायनामिक सिद्धांतों का उल्लंघन करेगा।

दबाव संतुलन स्थिरांक को कैसे प्रभावित करता है?

केवल घनीभूत चरणों (तरल और ठोस) वाली प्रतिक्रियाओं के लिए, दबाव का संतुलन स्थिरांक पर नगण्य प्रभाव होता है। गैसों में शामिल प्रतिक्रियाओं के लिए, संतुलन स्थिरांक Kc (सांद्रणों के आधार पर) दबाव परिवर्तनों से प्रभावित नहीं होता है, लेकिन संतुलन स्थिति ले शातेलिएर के सिद्धांत के अनुसार बदल सकती है।

जब मैं एक प्रतिक्रिया को उलटता हूँ तो K का क्या होता है?

जब एक प्रतिक्रिया उलटी जाती है, तो नया संतुलन स्थिरांक (K') मूल संतुलन स्थिरांक का व्युत्क्रम होता है: K' = 1/K। यह इस तथ्य को दर्शाता है कि जो उत्पाद थे, वे अब अभिकारक हैं, और इसके विपरीत।

उत्प्रेरक संतुलन स्थिरांक को कैसे प्रभावित करते हैं?

उत्प्रेरक संतुलन स्थिरांक या संतुलन स्थिति को प्रभावित नहीं करते हैं। वे केवल संतुलन तक पहुँचने की दर को बढ़ाते हैं, दोनों आगे और पीछे की प्रतिक्रियाओं के लिए समान रूप से सक्रियण ऊर्जा को कम करके।

कोड उदाहरण संतुलन स्थिरांकों की गणना के लिए

पायथन

1def calculate_equilibrium_constant(reactants, products):
2    """
3    Calculate the equilibrium constant for a chemical reaction.
4    
5    Parameters:
6    reactants -- list of tuples (concentration, coefficient)
7    products -- list of tuples (concentration, coefficient)
8    
9    Returns:
10    float -- the equilibrium constant K
11    """
12    numerator = 1.0
13    denominator = 1.0
14    
15    # Calculate product of [Products]^coefficients
16    for concentration, coefficient in products:
17        numerator *= concentration ** coefficient
18    
19    # Calculate product of [Reactants]^coefficients
20    for concentration, coefficient in reactants:
21        denominator *= concentration ** coefficient
22    
23    # K = [Products]^coefficients / [Reactants]^coefficients
24    return numerator / denominator
25
26# Example: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
27reactants = [(0.1, 1), (0.2, 3)]  # [(N₂ concentration, coefficient), (H₂ concentration, coefficient)]
28products = [(0.3, 2)]  # [(NH₃ concentration, coefficient)]
29
30K = calculate_equilibrium_constant(reactants, products)
31print(f"Equilibrium Constant (K): {K:.4f}")
32

जावास्क्रिप्ट

1function calculateEquilibriumConstant(reactants, products) {
2  /**
3   * Calculate the equilibrium constant for a chemical reaction.
4   * 
5   * @param {Array} reactants - Array of [concentration, coefficient] pairs
6   * @param {Array} products - Array of [concentration, coefficient] pairs
7   * @return {Number} The equilibrium constant K
8   */
9  let numerator = 1.0;
10  let denominator = 1.0;
11  
12  // Calculate product of [Products]^coefficients
13  for (const [concentration, coefficient] of products) {
14    numerator *= Math.pow(concentration, coefficient);
15  }
16  
17  // Calculate product of [Reactants]^coefficients
18  for (const [concentration, coefficient] of reactants) {
19    denominator *= Math.pow(concentration, coefficient);
20  }
21  
22  // K = [Products]^coefficients / [Reactants]^coefficients
23  return numerator / denominator;
24}
25
26// Example: H₂ + I₂ ⇌ 2HI
27const reactants = [[0.2, 1], [0.1, 1]]; // [[H₂ concentration, coefficient], [I₂ concentration, coefficient]]
28const products = [[0.4, 2]]; // [[HI concentration, coefficient]]
29
30const K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
31console.log(`Equilibrium Constant (K): ${K.toFixed(4)}`);
32

एक्सेल

1' Excel VBA Function for Equilibrium Constant Calculation
2Function EquilibriumConstant(reactantConc As Range, reactantCoef As Range, productConc As Range, productCoef As Range) As Double
3    Dim numerator As Double
4    Dim denominator As Double
5    Dim i As Integer
6    
7    numerator = 1
8    denominator = 1
9    
10    ' Calculate product of [Products]^coefficients
11    For i = 1 To productConc.Count
12        numerator = numerator * (productConc(i) ^ productCoef(i))
13    Next i
14    
15    ' Calculate product of [Reactants]^coefficients
16    For i = 1 To reactantConc.Count
17        denominator = denominator * (reactantConc(i) ^ reactantCoef(i))
18    Next i
19    
20    ' K = [Products]^coefficients / [Reactants]^coefficients
21    EquilibriumConstant = numerator / denominator
22End Function
23
24' Usage in Excel:
25' =EquilibriumConstant(A1:A2, B1:B2, C1, D1)
26' Where A1:A2 contain reactant concentrations, B1:B2 contain reactant coefficients,
27' C1 contains product concentration, and D1 contains product coefficient
28

जावा

1public class EquilibriumConstantCalculator {
2    /**
3     * Calculate the equilibrium constant for a chemical reaction.
4     * 
5     * @param reactants Array of [concentration, coefficient] pairs
6     * @param products Array of [concentration, coefficient] pairs
7     * @return The equilibrium constant K
8     */
9    public static double calculateEquilibriumConstant(double[][] reactants, double[][] products) {
10        double numerator = 1.0;
11        double denominator = 1.0;
12        
13        // Calculate product of [Products]^coefficients
14        for (double[] product : products) {
15            double concentration = product[0];
16            double coefficient = product[1];
17            numerator *= Math.pow(concentration, coefficient);
18        }
19        
20        // Calculate product of [Reactants]^coefficients
21        for (double[] reactant : reactants) {
22            double concentration = reactant[0];
23            double coefficient = reactant[1];
24            denominator *= Math.pow(concentration, coefficient);
25        }
26        
27        // K = [Products]^coefficients / [Reactants]^coefficients
28        return numerator / denominator;
29    }
30    
31    public static void main(String[] args) {
32        // Example: 2NO₂ ⇌ N₂O₄
33        double[][] reactants = {{0.04, 2}}; // {{NO₂ concentration, coefficient}}
34        double[][] products = {{0.16, 1}}; // {{N₂O₄ concentration, coefficient}}
35        
36        double K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
37        System.out.printf("Equilibrium Constant (K): %.4f%n", K);
38    }
39}
40

C++

1#include <iostream>
2#include <vector>
3#include <cmath>
4
5/**
6 * Calculate the equilibrium constant for a chemical reaction.
7 * 
8 * @param reactants Vector of (concentration, coefficient) pairs
9 * @param products Vector of (concentration, coefficient) pairs
10 * @return The equilibrium constant K
11 */
12double calculateEquilibriumConstant(
13    const std::vector<std::pair<double, double>>& reactants,
14    const std::vector<std::pair<double, double>>& products) {
15    
16    double numerator = 1.0;
17    double denominator = 1.0;
18    
19    // Calculate product of [Products]^coefficients
20    for (const auto& product : products) {
21        double concentration = product.first;
22        double coefficient = product.second;
23        numerator *= std::pow(concentration, coefficient);
24    }
25    
26    // Calculate product of [Reactants]^coefficients
27    for (const auto& reactant : reactants) {
28        double concentration = reactant.first;
29        double coefficient = reactant.second;
30        denominator *= std::pow(concentration, coefficient);
31    }
32    
33    // K = [Products]^coefficients / [Reactants]^coefficients
34    return numerator / denominator;
35}
36
37int main() {
38    // Example: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
39    std::vector<std::pair<double, double>> reactants = {
40        {0.1, 1}, // {N₂ concentration, coefficient}
41        {0.2, 3}  // {H₂ concentration, coefficient}
42    };
43    
44    std::vector<std::pair<double, double>> products = {
45        {0.3, 2}  // {NH₃ concentration, coefficient}
46    };
47    
48    double K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
49    std::cout << "Equilibrium Constant (K): " << K << std::endl;
50    
51    return 0;
52}
53

संदर्भ

एटकिंस, पी. डब्ल्यू., & डी पौला, जे. (2014). एटकिंस' भौतिक रसायन (10वां संस्करण)। ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस।
चांग, आर., & गोल्ड्सबी, के. ए. (2015). रसायन विज्ञान (12वां संस्करण)। मैकग्रा-हिल शिक्षा।
सिल्बरबर्ग, एम. एस., & अमेटिस, पी. (2018). रसायन विज्ञान: पदार्थ और परिवर्तन की आणविक प्रकृति (8वां संस्करण)। मैकग्रा-हिल शिक्षा।
लेइडलर, के. जे., & मेइज़र, जे. एच. (1982). भौतिक रसायन। बेनजामिन/कमिंग्स पब्लिशिंग कंपनी।
पेट्रुसी, आर. एच., हेरिंग, एफ. जी., मडुरा, जे. डी., & बिस्सोनेट, सी. (2016). सामान्य रसायन: सिद्धांत और आधुनिक अनुप्रयोग (11वां संस्करण)। पियर्सन।
ज़ुमडाल, एस. एस., & ज़ुमडाल, एस. ए. (2013). रसायन विज्ञान (9वां संस्करण)। सेंजेज लर्निंग।
गुल्डबर्ग, सी. एम., & वाग, पी. (1864). "संबंधित अध्ययन" (फॉरहैंडलिंगर आई विदेंसकाब्स-स्लैपबेट आई क्रिश्चियनिया)।
वैन 'ट हॉफ, जे. एच. (1884). एट्यूड्स डे डायनामिक किमिक (रासायनिक गतिशीलता का अध्ययन)।

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5. आवश्यकतानुसार मान समायोजित करें

व्यावहारिक उदाहरण

उदाहरण 1: सरल प्रतिक्रिया

उदाहरण 2: कई अभिकारक और उत्पाद

उदाहरण 3: विभिन्न गुणांक वाली प्रतिक्रिया

अनुप्रयोग और उपयोग के मामले

1. प्रतिक्रिया दिशा की भविष्यवाणी करना

2. प्रतिक्रिया स्थितियों का अनुकूलन

3. औषधीय अनुसंधान

4. पर्यावरण रसायन विज्ञान

5. जैव रासायनिक प्रणालियाँ

6. विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

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संगणकीय दृष्टिकोण (वर्तमान दिन)

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

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