প্রশ্ন ও সমাধান

(2)
(a) সময়ের সাথে পরিমাণের পরিবর্তন: শুরুতে কেবল $\mathrm{N_2}$ ও $\mathrm{H_2}$ থাকলে $\mathrm{N_2}$ এর পরিমাণ সময়ের সাথে ক্রমশ কমে এবং $\mathrm{NH_3}$ এর পরিমাণ বাড়ে। একসময় উভয়ের পরিমাণ স্থির হয়, তখন সাম্যাবস্থা।

পরিমাণ
 |\
 | \_____________  N2 (কমে, পরে স্থির)
 |        ______ ________  NH3 (বাড়ে, পরে স্থির)
 |   ____/
 |__/_____________________ সময়
                 ↑ সাম্যাবস্থা

সম্মুখ বিক্রিয়ার হার:
$\text{হার} = -\frac{d[\mathrm{N_2}]}{dt} = -\frac{1}{3}\frac{d[\mathrm{H_2}]}{dt} = +\frac{1}{2}\frac{d[\mathrm{NH_3}]}{dt}$
অর্থাৎ $\mathrm{N_2}$ এর সাপেক্ষে হার $= -\frac{d[\mathrm{N_2}]}{dt}$ এবং $\mathrm{NH_3}$ এর সাপেক্ষে হার $= +\frac{1}{2}\frac{d[\mathrm{NH_3}]}{dt}$।

(b) তাপ ও চাপের প্রভাব (লা শাতেলিয়ের নীতি):

• তাপ: বিক্রিয়াটি তাপ উৎপাদী ($\Delta H = -92.38\ \mathrm{kJ}$)। তাপমাত্রা বাড়ালে সাম্য বামে (বিপরীত বিক্রিয়ার দিকে) সরে যায় ও $\mathrm{NH_3}$ কমে; তাপমাত্রা কমালে সাম্য ডানে সরে যায় ও $\mathrm{NH_3}$ বাড়ে।
• চাপ: সম্মুখ বিক্রিয়ায় মোল সংখ্যা ৪ থেকে ২ হয় ($\Delta n < 0$)। চাপ বাড়ালে সাম্য ডানে (কম মোলের দিকে) সরে গিয়ে $\mathrm{NH_3}$ উৎপাদন বাড়ে; চাপ কমালে সাম্য বামে সরে।

(c) সাম্যাবস্থার ধ্রুবক $K$ এর উপর প্রভাবকের কোনো প্রভাব নেই। প্রভাবক সম্মুখ ও বিপরীত বিক্রিয়ার সক্রিয়ন শক্তি সমানভাবে কমিয়ে উভয় হারকে সমান পরিমাণে বাড়ায়, ফলে শুধু সাম্যাবস্থায় পৌঁছানোর সময় কমে। $K$ কেবল তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।