కొన్ని రసాయనచర్యలు ఒకే దిశలో జరుగుతాయి. అంటే క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలుగా మారిపోతాయి. ఉదాహరణకు మెగ్నీషియాన్ని గాలిలో మండిస్తే MgO వస్తుంది. MgO తిరిగి Mg గా మారదు. ఇలాంటి చర్యలను అద్విగతచర్యలు అంటారు. కానీ, కొన్ని భౌతిక ప్రక్రియలు, రసాయన ప్రక్రియలు ఒకే పరిస్థితుల్లో సమాన వేగాలతో జరుగుతుంటాయి.
వీటిని ద్విగత లేదా ఉత్క్రమణీయ చర్యలు అంటారు. పురోగామి చర్యావేగం, తిరోగామి చర్యావేగం సమానంగా ఉండే స్థానాన్ని ''సమతాస్థితి'' అంటారు. ఈ రకం చర్యలు మూసి ఉంచిన పాత్రలో జరుగుతుంటాయి. ఇవి ఏ దిశలోనూ పూర్తిగా జరగవు. సమతాస్థితి వద్ద క్రియాజనకాల, క్రియజన్యాల గాఢతల్లో మార్పు లేకపోవడం వల్లే చర్యలు సమవేగాలతో జరుగుతుంటాయి.
ఈ స్థితిలో క్రియాజనకాలు క్రియాజన్యాలుగా, క్రియాజన్యాలు క్రియాజనకాలుగా మారుతుంటాయి. అందుకే రసాయన సమతాస్థితిని గతిక సమతాస్థితి అని కూడా అంటారు.
రసాయన సమతాస్థితి లక్షణాలు
* సమతాస్థితి ఏ దిశ నుంచైనా చేరవచ్చు.
* రసాయన సమతాస్థితి గతిక స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
* సమతాస్థితి వద్ద పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు రెండూ జరుగుతాయి.
* పురోగామి చర్యా వేగం = తిరోగామి చర్యా వేగం
* ఉత్ప్రేరకాన్ని చేర్చడం వల్ల సమతాస్థితి స్థానం మారదు కానీ చర్య సమతాస్థితిని తొందరగా చేరుకోవడానికి దోహదపడుతుంది.
* సమతాస్థితి వద్ద రంగు, సాంద్రత, గాఢత, పీడనం ఇవన్నీ మారకుండా స్థిరంగా ఉంటాయి.
* ఉష్ణోగ్రత, పీడనాలు మారనంత వరకు సమతాస్థితి స్థానం మారదు.
రసాయన సమతాస్థితిలో 2 రకాలున్నాయి. అవి
1) సజాతీయ సమతాస్థితి: సమతాస్థితి వద్ద క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు ఒకే ప్రావస్థలో ఉంటే
సమతాస్థితి స్థిరాంకం లక్షణాలు:
* నియమిత ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతాస్థితి స్థిరాంకం K విలువ స్థిరం.
* నియమిత ఉష్ణోగ్రత వద్ద క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాల గాఢతలను మార్చినా K విలువ మారదు.
* K ని బట్టి చర్య ఏ దిశలో ఎంతవరకు జరిగిందో తెలుసుకోవచ్చు.
* K విలువపై ఉత్ప్రేరకం, జడ పదార్థాల ప్రభావం ఉండదు.
గాఢత, పీడనం, ఉష్ణోగ్రతలు సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేస్తాయి. వీటి ఫలితాలను హెన్రీలూయీస్ లీషాట్లియర్ తన సూత్రం ద్వారా వివరించాడు.
లీషాట్లియర్ సూత్రం: సమతాస్థితిలో ఉండే వ్యవస్థను ప్రభావితం చేసే పీడనం, ఉష్ణోగ్రత, గాఢతలను మార్పు చేస్తే సమతాస్థితి ఆ మార్పును తగ్గించే లేదా రద్దు చేసే వైపునకు జరుగుతుంది.
ఉష్ణోగ్రతా ప్రభావం:
* వ్యవస్థపై ఉష్ణోగ్రతను పెంచడం ద్వారా ఉష్ణగ్రాహక చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
* వ్యవస్థపై ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడం ద్వారా ఉష్ణమోచక చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
పీడన ప్రభావం:
* వ్యవస్థపై పీడనాన్ని పెంచితే ఘనపరిమాణం (అణువుల సంఖ్య) తగ్గే దిశలో చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
* వ్యవస్థపై పీడనాన్ని తగ్గిస్తే ఘనపరిమాణం (అణువుల సంఖ్య) పెరిగే దిశలో చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
గాఢత ప్రభావం:
* వ్యవస్థకు క్రియాజనకాలను కలిపి పురోగామి చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
* వ్యవస్థ నుంచి క్రియాజనకాలను తొలగించి తిరోగామి చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
* వ్యవస్థకు క్రియాజన్యాలను కలిపి తిరోగామి చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
* వ్యవస్థ నుంచి క్రియాజన్యాలను తొలగించి పురోగామి చర్యను ప్రోత్సహించవచ్చు.
హేబర్ పద్ధతిలో అమ్మోనియా పారిశ్రామిక సంశ్లేషణం:
ఉష్ణోగ్రతా ప్రభావం:
ఇది ఉష్ణమోచక చర్య. లీషాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తే పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది. కానీ, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్య నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. కనీస ఉష్ణోగ్రత (725 - 775 K) వద్ద Fe ఉత్ప్రేరకాన్ని, Mo ప్రవర్ధకాన్ని ఉపయోగించి చర్యావేగాన్ని పెంచి అధికమొత్తంలో NH3 ని పొందవచ్చు.
పీడన ప్రభావం: 1 మోల్ N2, 3 మోల్‌ల H2 తో చర్య జరిపి 2 మోల్‌ల NH3 ని ఏర్పరుస్తాయి. అధికపీడనం (200 అట్మాస్ఫియర్లు) వద్ద పురోగామి చర్యను (అంటే అణువుల సంఖ్య తగ్గే దిశలో) ప్రోత్సహించడం వల్ల NH3 అధిక మొత్తంలో ఏర్పడుతుంది.
గాఢత ప్రభావం: వ్యవస్థకు N2 ను కలిపినా, H2 ని కలిపినా, వ్యవస్థ నుంచి NH3 ని తొలగించినా అణువుల సంఖ్య తగ్గే దిశలో అంటే పురోగామి చర్యను ప్రోత్సహించడం వల్ల NH3 దిగుబడి అధికంగా వస్తుంది.
అనుకూల పరిస్థితులు:
ఉష్ణోగ్రత: కనీస ఉష్ణోగ్రత (725 - 775 K)
పీడనం: అధిక పీడనం (200 అట్మాస్ఫియర్లు)
ఉత్ప్రేరకం : చూర్ణస్థితిలో ఉన్న Fe
ప్రవర్ధకం: Mo
గాఢత: N2, H2లను 1:3 లో కలపడం లేదా NH3 ని వ్యవస్థ నుంచి తొలగించడం.
ii) స్పర్శా విధానంలో SO3 పారిశ్రామిక సంశ్లేషణం:
2 SO2 (వా) + O2 (వా) 
2 SO3 (వా) ∆H = -189 కి.జౌ.
ఉష్ణోగ్రతా ప్రభావం: ఇది ఉష్ణమోచక చర్య. లీషాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తే పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది. కానీ, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్య నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. కనీస ఉష్ణోగ్రత (673 K) వద్ద V2O5 ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో చర్యావేగాన్ని పెంచి అధిక మొత్తంలో SO3 ని పొందవచ్చు.
పీడన ప్రభావం: 2 మోల్‌ల SO2 ఒక మోల్ O2 చర్య జరిపి రెండు మోల్‌ల SO3 ని ఏర్పరుస్తాయి. పీడనాన్ని పెంచితే అణువుల సంఖ్య తగ్గే దిశలో అంటే పురోగామి చర్య జరుగుతుంది. కానీ అధిక పీడనం వద్ద ఆమ్ల స్వభావం ఉండే SO3 వల్ల గోపురాలు (టవర్లు) లోహక్షయానికి గురవుతాయి. కాబట్టి, కనీస పీడనాన్ని (1.5 -1.7 అట్మాస్ఫియర్లు) మాత్రమే ఉపయోగించి అధిక SO3 ని పొందొచ్చు.
గాఢత ప్రభావం: వ్యవస్థకు SO2 ను కలిపినా, O2 ని కలిపినా, వ్యవస్థ నుంచి SO3 ని తొలగించినా, అణువుల సంఖ్య తగ్గే దిశలో అంటే పురోగామి చర్యను ప్రోత్సహించడం వల్ల SO3 అధికంగా వెలువడుతుంది.
అనుకూల పరిస్థితులు:
ఉష్ణోగ్రత: కనీస ఉష్ణోగ్రత (673 K)
పీడనం: కనీస పీడనం (1.5 - 1.7 అట్మాస్ఫియర్లు)
ఉత్ప్రేరకం: V2O5
గాఢత: SO2, O2లను కలపడం లేదా SO3 ని తొలగించడం.
లీషాట్లియర్ సూత్రం అన్ని రకాల రసాయనిక, భౌతిక సమతాస్థితులకు వర్తిస్తుంది.
