offSchoolবেটা

রসায়ন · অধ্যায় ৭ · টপিক ৪

লা-শাতেলিয়ারের নীতি

পড়ার নোট

উভমুখী ও একমুখী বিক্রিয়া

যে বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক থেকে উৎপাদ তৈরি হয় এবং একই অবস্থায় উৎপাদ থেকে বিপরীত বিক্রিয়ার মাধ্যমে আবার বিক্রিয়ক তৈরি হয়, তাকে উভমুখী বিক্রিয়া বলে। এ ধরনের বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদের মাঝে উভমুখী তিরচিহ্ন (⇌) ব্যবহার করা হয়। যেমন—বদ্ধ পাত্রে চুনাপাথর উত্তপ্ত করলে: CaCO3(s)⇌ΔCaO(s)+CO2(g)CaCO_3(s) \overset{\Delta}{\rightleftharpoons} CaO(s) + CO_2(g)।

যে বিক্রিয়া শুধু সম্মুখ দিকে চলে, অর্থাৎ উৎপাদগুলো আর বিক্রিয়কে ফিরে যায় না, তাকে একমুখী বিক্রিয়া বলে। যেমন—মোম বা কাঠ পোড়ানো।

উভমুখী বিক্রিয়াকে একমুখী করার উপায়: বিক্রিয়া চলার সময় একটি উৎপাদকে ক্রমাগত বিক্রিয়াস্থল থেকে সরিয়ে নিলে বিপরীত বিক্রিয়া ঘটতে পারে না। তখন বিক্রিয়াটি একমুখী হয়ে সম্পূর্ণ হয়। যেমন—

  • খোলা পাত্রে চুনাপাথর উত্তপ্ত করলে উৎপন্ন CO2CO_2 গ্যাস বাতাসে বেরিয়ে যায়, তাই উৎপাদ আর বিক্রিয়কে ফিরতে পারে না এবং বিক্রিয়াটি একমুখী হয়: CaCO3(s)→ΔCaO(s)+CO2(g)CaCO_3(s) \xrightarrow{\Delta} CaO(s) + CO_2(g)।
  • খুব কম দ্রবণীয় কোনো উৎপাদ অধঃক্ষেপ (তলানি) হিসেবে দ্রবণ থেকে আলাদা হয়ে গেলে অনেক বিক্রিয়া কার্যত একমুখী হয়।

বদ্ধ পাত্রে সাম্যাবস্থায় থাকা কোনো উভমুখী বিক্রিয়া থেকে উৎপাদ সরিয়ে নিলে লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুযায়ী সাম্যের অবস্থান উৎপাদের দিকে সরে যায়। আর উৎপাদ ক্রমাগত সরে গেলে (যেমন খোলা পাত্রে) সাম্যাবস্থা তৈরিই হয় না, বিক্রিয়াটি একমুখী হয়ে শেষ হয়।

লা-শাতেলিয়ারের নীতি

লা-শাতেলিয়ারের নীতি বলে যে, কোনো উভমুখী বিক্রিয়ায় সাম্যাবস্থা স্থাপিত হলে, বাইরে থেকে চাপ, তাপ বা ঘনমাত্রার পরিবর্তন আনলে সাম্যের অবস্থান সেই পরিবর্তনকে প্রতিরোধ করার দিকে সরে যায়।

যেমন—

  • তাপ বাড়ালে সাম্যের অবস্থান তাপ শোষণকারী দিকে যায়।
  • চাপ বাড়ালে সাম্যের অবস্থান গ্যাসের মোল কম থাকা দিকে যায়।
  • কোনো বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বাড়ালে সাম্যের অবস্থান উৎপাদ তৈরির দিকে যায়।

এই নীতি ব্যবহার করে আমরা বিক্রিয়ায় উৎপাদের পরিমাণ বাড়াতে পারি। যেমন—হেবার পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া তৈরির সময় চাপ বাড়িয়ে বেশি অ্যামোনিয়া পাওয়া যায়।

মনে রাখো: সাম্যাবস্থায় বাইরে থেকে কোনো পরিবর্তন আনলে সাম্যের অবস্থান সেই পরিবর্তন কমানোর দিকে সরে যায়। আর একটি উৎপাদ ক্রমাগত সরিয়ে নিলে উভমুখী বিক্রিয়াও একমুখী হয়ে সম্পূর্ণ হয়।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • সার কারখানায় চাপ বাড়ালে কী হয়?চালিয়ে দেখো

    নরসিংদীর ঘোড়াশাল-পলাশ সার কারখানায় প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে পাওয়া হাইড্রোজেন বাতাসের নাইট্রোজেনের সঙ্গে মিশিয়ে অ্যামোনিয়া বানানো হয়, তারপর অ্যামোনিয়া থেকে ইউরিয়া। বিক্রিয়াটি উভমুখী: অ্যামোনিয়া আবার ভেঙেও যায়। প্রকৌশলী নাদিয়া ভাবছেন, চুল্লির চাপ ২০০ থেকে ৪০০ বায়ুমণ্ডলে তুললে মিশ্রণে অ্যামোনিয়ার ভাগ কি বাড়বে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. সিলেটের ফেঞ্চুগঞ্জ সার কারখানায় ইউরিয়া সারের প্রধান কাঁচামাল অ্যামোনিয়া গ্যাস উৎপাদনে হেবার পদ্ধতিতে নিম্নোক্ত উভমুখী সাম্যাবস্থা বিক্রিয়াটি সংঘটিত হয়: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g); ΔH = −৯২ kJ/mol লা-শাটেলিয়ারের নীতি (Le Chatelier's principle) অনুসারে নিচের কোন শর্ত যুগল সাম্যাবস্থাকে সম্মুখমুখী করে অ্যামোনিয়ার (NH₃) উৎপাদন সর্বাধিক করবে?

    1. ক

      তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং চাপ হ্রাস

    2. খ

      তাপমাত্রা হ্রাস এবং চাপ বৃদ্ধি

    3. গ

      তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং চাপ বৃদ্ধি

    4. ঘ

      তাপমাত্রা হ্রাস এবং চাপ হ্রাস

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) তাপমাত্রা হ্রাস এবং চাপ বৃদ্ধি

    1. যেহেতু বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী (ΔH = −৯২ kJ/mol), লা-শাটেলিয়ারের নীতি অনুসারে তাপমাত্রা হ্রাস করলে সাম্যাবস্থা তাপ উৎপন্ন করার দিকে অর্থাৎ সম্মুখমুখী অগ্রসর হয়ে NH₃-এর উৎপাদন বাড়াবে।
    ΔH<0  ⟹  T↓  ⟹  shifts forward\Delta H < 0 \implies T \downarrow \implies \text{shifts forward}
    1. বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক গ্যাসের মোট মোল সংখ্যা (১ + ৩ = ৪) উৎপাদ গ্যাসের মোল সংখ্যা (২) অপেক্ষা বেশি। চাপ বৃদ্ধি করলে সাম্যাবস্থা কম মোল সংখ্যার দিকে অর্থাৎ ডানদিকে সরে যাবে, ফলে অ্যামোনিয়া উৎপাদন আরও বৃদ্ধি পাবে।
    Δn=2−(1+3)=−2  ⟹  P↑  ⟹  shifts forward\Delta n = 2 - (1 + 3) = -2 \implies P \uparrow \implies \text{shifts forward}
  2. নতুন সাম্যাবস্থায় SO3\mathrm{SO_3}-এর পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে— i. তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রেখে পাত্রের আয়তন কমালে ii. পাত্রের আয়তন অপরিবর্তিত রেখে তাপমাত্রা কমালে iii. তাপমাত্রা ও পাত্রের আয়তন অপরিবর্তিত রেখে প্রভাবক যোগ করলে

    নিচের কোনটি সঠিক?

    1. ক

      i ও iii

    2. খ

      ii ও iii

    3. গ

      i, ii ও iii

    4. ঘ

      i ও ii

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ঘ) i ও ii

    1. আয়তন কমালে চাপ বাড়ে। বিক্রিয়কের দিকে মোট ৩ mol এবং উৎপাদের দিকে ২ mol গ্যাস থাকায় সাম্য ডান দিকে সরে।
    2. তাপমাত্রা কমালে তাপ উৎপাদী সম্মুখ বিক্রিয়া অনুকূল হয়; ফলে সাম্যাবস্থায় সালফার ট্রাইঅক্সাইডের পরিমাণ বাড়ে।
    3. প্রভাবক সাম্যাবস্থায় উৎপাদের পরিমাণ পরিবর্তন করে না। তাই শুধু i ও ii সঠিক।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো