লা শাটেলিয়ার নীতিতে সাম্য বিনষ্টকারী উপসর্গগুলো

কোন উভমুখী বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় থাকাকালে যদি ঐ অবস্থার একটি নিয়ামক (যেমন তাপমাত্রা, চাপ, ঘনমাত্রা) পরিবর্তন করা হয় তবে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তন হয় যাতে নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়।

তাপমাত্রার প্রভাব (Effect of heat): তাপমাত্রার পরিবর্তনের ফলে সাম্যবস্থা এবং সাম্যধ্রুবক উভয়েরই পরিবর্তন ঘটে। তাপের পরিবর্তনের ফলে সাম্যবস্থার কী পরিবর্তন হয় তা লা-শাতেলীয় নীতি অনুসারে নিয়ে আলোচনা করা হল।

তাপোৎপাদী বিক্রিয়া (Exothermic reaction): এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সাম্যবস্থায় তাপমাত্রা বাড়ালে লা-শাতেলীয় নীতি অনুযায়ী এর সাম্যবস্থা পশ্চাৎমুখী হবে। কারণ, পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ায় উৎপাদ তাপের সাহায্যে বিয়োজিত হয়ে বিক্রিয়কে পরিণত হবে। এর ফলে তাপ হ্রাস পায় তথা তাপমাত্রা হ্রাস পাবে। ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হবে। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে উৎপাদের পরিমাণ হ্রাস পায় অর্থাৎ অধিকতর উৎপাদের জন্য অনুকূল নয়। যদি তাপমাত্রা হ্রাস করা হয় তাহলে সাম্যাবস্থা বাম থেকে ডানদিকে সরে যাবে । বিক্রিয়ক উৎপাদে পরিণত হওয়ার সময় তাপ উৎপন্ন হয় এতে তাপ হ্রাস অথবা তাপমাত্রা হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে।

অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে তাপমাত্রা হ্রাস করলে তা অধিকতর উৎপাদের জন্য অনুকূল অবস্থার হবে। তবে তাপমাত্রা বেশী হ্রাস করলে বিক্রিয়ার হার কমবে উৎপাদ কম হবে। তাই এক্ষেত্রে অত্যানুকুল তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে হবে। যেমন-

N2​+3H2​⇌2NH3​;ΔH=92.2KJ/mol 

তাপহারী বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে (Endothermic Reaction): এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সাম্যবস্থায় তাপমাত্রা বাড়ালে লা-শাতেলীয় নীতি অনুযায়ী তাপমাত্রা হ্রাসের জন্য বিক্রিয়াটির সাম্যবস্থা বাম থেকে ডানে স্থানান্তরিত হবে। কারণ সাম্যাবস্থায় বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক তাপের সাহায্যে বিয়োজিত হয়ে উৎপাদে পরিণত হবে। এর ফলে তাপ হ্রাস পাবে তথা তাপমাত্রা হ্রাস পাবে। ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হবে। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে। তবে উচ্চ তাপের ফলে উৎপাদ বিয়োজিত হতে পারে এবং অর্থনৈতিকভাবে কম লাভজনক হবে। তাই এক্ষেত্রেও অত্যানুকুল তাপমাত্রা বিবেচনা করতে হবে। যদি তাপমাত্রা হ্রাস করা হয়, তাহলে সাম্যবস্থা ডান থেকে বামে যাবে। কারণ পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদ বিক্রিয়কে পরিণত হয়ে তাপ উৎপন্ন করবে। এতে তাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ায় তাপমাত্রা হ্রাস করলে তা অধিকতর উৎপাদের জন্য অনুকূল নয়।

N2​+02​⇌2NO;ΔH=+180KJ 

চাপের প্রভাব (Effect of Pressure): কঠিন এবং তরল সাম্যবস্থার উপর চাপের কোনো প্রভাব নেই।যে সমস্ত গ্যাসীয় বিক্রিয়ায় Δn এর মান শূণ্য হয় সেক্ষেত্রেও চাপের কোনো প্রভাব নেই। গ্যাসীয় বিক্রিয়ায় মোল সংখ্যার পার্থক্য হলে চাপের প্রভাব থাকবে।

(i) উৎপাদের মোল সংখ্যা বিক্রিয়কের মোল সংখ্যা অপেক্ষা বেশি হলে অর্থাৎ, Δn ধণাত্মক হয় । যদি বিক্রিয়ক অপেক্ষা উৎপাদের গ্যাসীয় মোল সংখ্যা বেশি হয় তখন আবদ্ধ পাত্রে একই আয়তনে চাপ বাড়ে। অর্থাৎ, মোল সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার কারণে চাপ বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলীয় নীতি অনুযায়ী এর সাম্যবস্থা ডান থেকে বামে যাবে। অর্থাৎ, পশ্চাৎম্মুখী হবে। বিক্রিয়ার ফলে মোল সংখ্যা হ্রাস পাবে। চাপ হ্রাস পাবে এবং চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হবে। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে চাপ বাড়ালে তা অধিক উৎপাদের জন্য অনুকূল অবস্থা নয় বোঝায়। অপরদিকে চাপ হ্রাস করলে সম্মুখমূখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে মোল সংখ্যা বৃদ্ধি পাবে, চাপ বৃদ্ধি পাবে।

ফলে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে চাপ হ্রাস করলে তা অধিকতর উৎপাদের জন্য অনুকূল হবে।

N2​O2​⇌2NO2​

(ii) উৎপাদের মোলসংখ্যা হ্রাস পেলে: Δn এর মান ঋণাত্মক হলে এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে উৎপাদের মোলসংখ্যা কম হওয়ায়, আবদ্ধ পাত্রে একই আয়তনে চাপ হ্রাস পায়। এক্ষেত্রে চাপ বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলীয় নীতি অনুযায়ী চাপ হ্রাস করার জন্য সাম্যবস্থায় বাম থেকে ডানে যাবে। কারণ সম্মুখমূখী বিক্রিয়ার ফলে মোল সংখ্যা হ্রাস পায়। ফলে চাপ হ্রাস পায় এবং চাপ বৃদ্ধির ফলাফল প্রশমিত হয়। অর্থাৎ, এ ধরনের বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে চাপ বাড়লে তা অধিক উৎপাদের জন্য অনুকূল অবস্থা বোঝায়। তবে অত্যাধিক চাপ ব্যবহার অর্থনৈতিকভাবে লাভজনক নয় তাই অনুকুল চাপ ব্যবহার করতে হবে। অপরদিকে চাপ হ্রাস করলে পশ্চাৎমূখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে মোল সংখ্যা বাড়লে এতে চাপ বৃদ্ধি পায় ফলে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে।

অপরদিকে চাপ হ্রাস করলে পশ্চাৎমূখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে মোল সংখ্যা বাড়লে এতে চাপ বৃদ্ধি পায় ফলে চাপ হ্রাসের ফলাফল প্রশমিত হবে। এ অবস্থাটি অধিকতর উৎপাদের জন্য অনুকুলের নয় বোঝায়-

 N2​(g)+3H2​;(g)⇌2NH3​(g)

ঘনমাত্রার প্রভাব (Effect of density): একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো বিক্রিয়া সাম্যবস্থায় থাকাকালে বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাম্যধ্রুবকের মান স্থির রাখার জন্য বিক্রিয়াটি সম্মুখমূখী হবে। একইভাবে উৎপাদের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাম্যধ্রুবকের মান স্থির রাখার জন্য সাম্যাবস্থা বাম দিকে সরে যাবে। যেমন-

A⇌B

যেমন- এই বিক্রিয়ার KC​=[A][B]​

গ্যাসীয় সাম্যাবস্থায় ক্ষেত্রে গ্যাসীয় উৎপাদকে শীতলীকরণের মাধ্যমে তরলে পরিণত করা হলে বিক্রিয়াটি সম্মুখমুখী হবে এবং উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে। এক্ষেত্রে A এর ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করা হলে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় KC​  এর মান ধ্রুবক রাখার জন্য A বিয়োজিত হয়ে B তে পরিণত হবে। অর্থাৎ, সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যাবে। একইভাবে, উৎপাদের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে সাম্যাবস্থা বাম দিকে সরে যাবে।