రసాయన సమతుల్యం

భావన కోర్

సమతుల్య స్థిరాంకాలు నుండి లే శాటెలియర్ వరకు — పరీక్ష విజయానికి.

Kc మరియు Kp — సమతుల్య స్థిరాంకాలు

aA + bB ⇌ cC + dD సమతుల్య చర్యకు:

Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b Kp = P_C^c·P_D^d / P_A^a·P_B^b

Kc మరియు Kp సంబంధం:

Kp = Kc × (RT)^Δn Δn = వాయు ఉత్పత్తుల మోల్లు - వాయు క్రియాజనకాల మోల్లు

Δn = 0 అయితే Kp = Kc. ఘన/ద్రవ పదార్థాలు Kc లేదా Kp వ్యక్తీకరణలో రావు.

K విలువ అర్థం

K >> 1: సమతుల్యం ఉత్పత్తుల వైపు (చర్య దాదాపు పూర్తి)

K << 1: సమతుల్యం క్రియాజనకాల వైపు (చాలా తక్కువ ఉత్పత్తి)

K = 1: సమతుల్యంలో సమాన పరిమాణాలు

K విలువ ఉష్ణోగ్రతపై మారుతుంది — సాంద్రత, పీడనంపై మారదు

లే శాటెలియర్ సూత్రం

సమతుల్య వ్యవస్థకు ఒత్తిడి వేసినప్పుడు, వ్యవస్థ ఆ ఒత్తిడిని తగ్గించే దిశలో మారుతుంది.

సాంద్రత పెంచినప్పుడు: ఆ పదార్థాన్ని వినియోగించే దిశలో సమతుల్యం జరుగుతుంది

పీడనం పెంచినప్పుడు: తక్కువ వాయు మోల్లు ఉన్న దిశలో జరుగుతుంది

ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు: అంతస్థ చర్య (endothermic) దిశలో జరుగుతుంది

ద్రవ్యభ్రంశ నిష్పత్తి Qc (Reaction Quotient)

Qc విలువ Kc తో పోల్చి సమతుల్యం ఏ దిశలో జరుగుతుందో తెలుసుకోవచ్చు:

Qc < Kc: ఉత్పత్తుల వైపు → అగ్ర చర్య వేగం పెరుగుతుంది

Qc > Kc: క్రియాజనకాల వైపు → విలోమ చర్య వేగం పెరుగుతుంది

Qc = Kc: సమతుల్యం సాధించబడింది

నీటి అయానిక్ లబ్ధం (Kw) మరియు pH

H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻; Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ (25°C వద్ద)

pH = -log[H⁺] pOH = -log[OH⁻] pH + pOH = 14

ఆమ్లం: pH < 7 | తటస్థం: pH = 7 | క్షారం: pH > 7

తీవ్ర ఆమ్లం: pH = -log(c). ఉదా: 0.01M HCl → pH = 2

విద్యుద్విశ్లేష్య సమతుల్యం — బలహీన ఆమ్లాలు/క్షారాలు

బలహీన ఆమ్లం HA ⇌ H⁺ + A⁻; Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]

α = √(Ka/C) [H⁺] = √(KaC) pH = ½(pKa - log C)

ఇక్కడ α = అయనీకరణ మోతాదు, C = ఆమ్ల సాంద్రత

బఫర్ పరిష్కారం (Henderson-Hasselbalch):

pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

బఫర్ అంటే సాంద్రత చేర్చినప్పుడు pH ఎక్కువగా మారని పరిష్కారం

సూత్ర వాల్ట్

రసాయన సమతుల్యం అన్ని సూత్రాలు.

Kc వ్యక్తీకరణ

Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b

ఉత్పత్తులు/క్రియాజనకాలు

Kp వ్యక్తీకరణ

Kp = P_C^c·P_D^d/P_A^a·P_B^b

పాక్షిక పీడనాలతో

Kp-Kc సంబంధం

Kp = Kc(RT)^Δn

Δn = వాయు మోల్ మార్పు

నీటి అయానిక్ లబ్ధం

Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴

25°C వద్ద

pH = -log[H⁺]

pH + pOH = 14

బలహీన ఆమ్లం [H⁺]

[H⁺] = √(Ka·C)

α = √(Ka/C)

బఫర్ pH

pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

Henderson-Hasselbalch

Kc విలోమ చర్యకు

K' = 1/K

చర్య తిరగేస్తే K విలోమం

K గుణకారం

(K)^n (n రెట్లు అయితే)

చర్య n రెట్లు అయితే K^n

పరిష్కృత ఉదాహరణలు

రసాయన సమతుల్యం EAPCET నమూనా సమస్యలు.

సులభం 0.1M HCl యొక్క pH కనుక్కోండి ▾

0.1M HCl పరిష్కారం pH = ?

HCl తీవ్ర ఆమ్లం — పూర్తిగా అయనీకరణ: [H⁺] = 0.1M = 10⁻¹

pH = -log(10⁻¹) = 1

✓ pH = 1

సులభం N₂+3H₂⇌2NH₃ కు Δn=? కాబట్టి Kp మరియు Kc సంబంధం ▾

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ కు Kp మరియు Kc సంబంధం రాయండి.

Δn = వాయు ఉత్పత్తుల మోల్లు - వాయు క్రియాజనకాల మోల్లు = 2 - (1+3) = -2

Kp = Kc × (RT)^Δn = Kc × (RT)^(-2) = Kc/(RT)²

✓ Kp = Kc/(RT)² (Δn = -2)

మధ్యస్థం N₂+3H₂⇌2NH₃ చర్యలో పీడనం పెంచినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది? ▾

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ లో పీడనం రెట్టింపు చేస్తే సమతుల్యం ఎటు జరుగుతుంది?

లే శాటెలియర్ సూత్రం: పీడనం పెంచినప్పుడు తక్కువ వాయు మోల్లు ఉన్న దిశలో జరుగుతుంది

అగ్ర చర్య: 1+3=4 మోల్లు వాయువు → 2 మోల్లు వాయువు (తగ్గుతుంది)

తక్కువ మోల్లు వైపు → అగ్ర చర్య వైపు (NH₃ ఎక్కువ ఏర్పడుతుంది)

✓ పీడనం పెంచినప్పుడు: NH₃ ఉత్పత్తి పెరుగుతుంది (అగ్ర చర్య వైపు)

EAPCET స్థాయి Ka = 1.8×10⁻⁵ అయిన CH₃COOH (0.1M) pH కనుక్కోండి ▾

0.1M CH₃COOH; Ka = 1.8×10⁻⁵. pH = ?

[H⁺] = √(Ka×C) = √(1.8×10⁻⁵ × 0.1) = √(1.8×10⁻⁶)

= √(18×10⁻⁷) ≈ 4.24×10⁻⁴ M

pH = -log(4.24×10⁻⁴) = -(log 4.24 + log 10⁻⁴) = -(0.627 - 4) = 3.37

✓ pH ≈ 3.37

ఉచ్చు ప్రశ్న ఉష్ణోగ్రత పెంచితే Kc మారుతుందా? ▾

ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు మరియు ఉత్ప్రేరకం చేర్చినప్పుడు Kc మారుతుందా?

ఉచ్చు: "లే శాటెలియర్ వల్ల సమతుల్యం జరిగింది కాబట్టి Kc మారదు" అంటారు — ఇది తప్పు.

ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు: Kc మారుతుంది. అంతస్థ చర్యకు K పెరుగుతుంది, ఉష్ణోత్పాది చర్యకు K తగ్గుతుంది.

ఉత్ప్రేరకం చేర్చినప్పుడు: Kc మారదు. ఉత్ప్రేరకం సమతుల్యాన్ని వేగంగా చేరుకోవడానికి సహాయపడుతుంది, స్థానం మారదు.

✓ ఉష్ణోగ్రత → Kc మారుతుంది. ఉత్ప్రేరకం → Kc మారదు.

తప్పుల విశ్లేషణ

రసాయన సమతుల్యంలో EAPCET పరీక్షార్థులు చేసే 4 తప్పులు.

🌡️

ఉత్ప్రేరకం K ని మారుస్తుందని అనుకోవడం

ఉత్ప్రేరకం సమతుల్య స్థిరాంకాన్ని మార్చదు — కేవలం వేగంగా సమతుల్యాన్ని చేరుస్తుంది.

❌ తప్పు

ఉత్ప్రేరకం K ని
పెంచుతుంది ✗
(ఉత్పత్తి ఎక్కువ
అని తప్పు)

✓ సరైనది

ఉత్ప్రేరకం:
K మారదు ✓
వేగంగా సమతుల్యం
చేరుతుంది మాత్రమే

💡 ఉత్ప్రేరకం అగ్ర మరియు విలోమ చర్య రెండింటి వేగాలూ పెంచుతుంది కాబట్టి K మారదు.

⚗️

ఘన/ద్రవ పదార్థాలు Kc లో చేర్చడం

Kc వ్యక్తీకరణలో ఘన మరియు స్వచ్ఛ ద్రవ పదార్థాలు చేర్చరు — వాటి సాంద్రత స్థిరం.

❌ తప్పు

CaCO₃(s) ⇌ CaO(s)+CO₂(g)
Kc = [CaO][CO₂]/[CaCO₃] ✗
(ఘనాలు చేర్చారు)

✓ సరైనది

Kc = [CO₂] ✓
ఘనాలు, స్వచ్ఛ ద్రవాలు
చేర్చకూడదు

💡 Kc లేదా Kp లో కేవలం వాయువులు మరియు ద్రావణంలో అయాన్లు మాత్రమే. ఘనాలు సాంద్రత స్థిరం కాబట్టి K లో భాగం కాదు.

🔢

Δn లెక్కించేటప్పుడు ఘనాలు/ద్రవాలు కలపడం

Δn = వాయు మోల్ల మార్పు మాత్రమే. ఘన/ద్రవ మోల్లు లెక్కలోకి రావు.

❌ తప్పు

CaCO₃(s)⇌CaO(s)+CO₂(g)
Δn = 1+1-1 = 1 ✗
(ఘనాలు కలిపారు)

✓ సరైనది

Δn = 1(CO₂) - 0 = 1 ✓
ఘనాలు లెక్కలోకి రావు
Kp = Kc(RT)¹ ✓

💡 Kp = Kc(RT)^Δn లో Δn వాయువుల మోల్ల తేడా మాత్రమే. ఘనాలు, ద్రవాలు చేర్చకండి.

📊

పీడనం పెంచినప్పుడు Kc మారుతుందని అనుకోవడం

పీడనం, సాంద్రత మారినప్పుడు సమతుల్య స్థానం మారుతుంది — కానీ K విలువ మారదు.

❌ తప్పు

పీడనం రెట్టింపు →
Kc రెట్టింపు ✗
(K మారదు)

✓ సరైనది

K = ఉష్ణోగ్రత ఆధారంగా
మాత్రమే మారుతుంది ✓
పీడనం/సాంద్రత
K ని మార్చవు

💡 K విలువ ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది. పీడనం, ఉత్ప్రేరకం, సాంద్రత K ని మార్చవు.

అధ్యాయ తెలివిడి

EAPCET అంశాల వెయిటేజ్ (2019-2024)

Kc మరియు Kp వ్యక్తీకరణలు

లే శాటెలియర్ అనువర్తనాలు

pH లెక్కలు

Kp-Kc సంబంధం

బఫర్ పరిష్కారాలు

అధిక మార్కుల PYQ నమూనాలు

Kp = Kc(RT)^Δn పీడనం/ఉష్ణోగ్రత మార్పు ప్రభావం తీవ్ర ఆమ్లాల pH బలహీన ఆమ్లం [H⁺] లెక్క Qc vs Kc నిర్ణయం

పరీక్షా వ్యూహం

Kc మరియు Kp రాసేటప్పుడు ఘనాలు, స్వచ్ఛ ద్రవాలు వదిలేయండి. Kp = Kc(RT)^Δn లో Δn వాయువుల మోల్ల తేడా.
లే శాటెలియర్: పీడనం పెంచినప్పుడు తక్కువ వాయు మోల్లు వైపు. ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు అంతస్థ చర్య వైపు.
K మారేది ఉష్ణోగ్రత మాత్రమే. ఉత్ప్రేరకం, పీడనం, సాంద్రత K ని మార్చవు.
pH = -log[H⁺]. తీవ్ర ఆమ్లానికి [H⁺] = సాంద్రత. బలహీన ఆమ్లానికి [H⁺] = √(Ka×C).

భావన కోర్

సూత్ర వాల్ట్

పరిష్కృత ఉదాహరణలు

తప్పుల విశ్లేషణ

అధ్యాయ తెలివిడి

💡 Suggestions & Feedback

Thank you!