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NCERT Solutions for Class 11 Chemistry Chapter 6 - In Hindi

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Last updated date: 28th May 2024
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NCERT Solutions for Class 11 Chemistry Chapter 6 Thermodynamics In Hindi PDF Download

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Access NCERT Solutions for Class-11 Chemistry Chapter 6 - ऊष्मागतिकी

1. ऊष्मागतिकी अवस्था फलन एक राशि है

  1.  जो ऊष्मा परिवर्तन के लिए प्रयुक्त होती है।

  2. जिसका मान पथ पर निर्भर नहीं करता है।

  3. जो दाब-आयतन कार्य की गणना करने में प्रयुक्त होती है।

  4. जिसका मान केवल ताप पर निर्भर करता है।

उत्तर: (ii) जिसका मान पथ पर निर्भर नहीं करता है।


2. एक प्रक्रम के रुद्रोष्म परिस्थितियों में होने के लिए-

  1. $\Delta {\mathbf{T}}$$ = {\text{ }}{\mathbf{0}}$

  2. $\Delta {\mathbf{p}}$$ = {\text{ }}{\mathbf{0}}$

  3. $q$ $ = {\text{ }}{\mathbf{0}}$

  4. $w$ $ = {\text{ }}{\mathbf{0}}$

उत्तर: (iii) $q$ $ = {\text{ }}{\mathbf{0}}$


3. सभी तत्वों की एन्चैल्पी उनकी सन्दर्भ-अवस्था में होती है-

  1. इकाई

  2.  शून्य

  3. $ < {\mathbf{0}}$

  4. सभी तत्त्वों के लिए भिन्न होती है।

उत्तर: (ii) शून्य।


4. मेथेन के दहन के लिए $AU^\circ $ का मान -$X{\text{ }}kJ{\text{ }}mo{l^{ - 1}}$ है। इसके लिए $\Delta {H^ \ominus }$ का मान होगा

  1. $ = {\text{ }}\Delta {U^ \ominus }$

  2. $ > \Delta {U^ \ominus }$

  3. $ < \Delta {U^ \ominus }$

  4. $ = {\text{ }}0$

उत्तर: मेथेन के दहन के लिए सन्तुलित समीकरण होगी-

उत्तर मेथेन के दहन के लिए सन्तुलित समीकरण होगीमेथेन के दहन के लिए सन्तुलित समीकरण होगी-

${\text{C}}{{\text{H}}_4}({\text{g}}) + 2{{\text{O}}_2}({\text{g}}) \to {\text{C}}{{\text{O}}_2}({\text{g}}) + 2{{\text{H}}_2}{\text{O}}(l)$

अत:

${{\Delta }}{n_g} = {\left( {{n_p} - {n_r}} \right)_g} = 1 - 3 =  - 2{{\Delta }}{H^\theta } = {{\Delta }}{U^ \ominus } + {{\Delta }}{n_g}RT =  - x - 2RT$

अत: $\mid {{\Delta }}{H^ \ominus } < {{\Delta }}{U^ \ominus },$, अत: विकल्प (iii) सही उत्तर है।


5. मेथेन, ग्रेफाइट एवं डाइहाइड्रोजन के लिए $298{\text{ }}K$ पर दहन एन्थैल्पी के मान क्रमशः  $ - 890.3kJ$ ${\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}, - 393.5{\text{kJ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - 1}}$  एवं $ - 285.8{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$ हैं। ${\text{C}}{{\text{H}}_4}({\text{g}})$ की विरचन एन्थैल्पी क्या होगी?

  1. $ - 74.8{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

  2. $ - 52.27{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

  3. $ + 74.8{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

  4. $ + 52.26{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

उत्तर :  मेथेन के दहन के लिए सन्तुलित समीकरण 

${\text{C}}{{\text{H}}_4}({\text{g}}) + 2{{\text{O}}_2}({\text{g}}) \to {\text{C}}{{\text{O}}_2}({\text{g}}) + 2{{\text{H}}_2}{\text{O}}(l)$

अत:विकल्प (i) सही उत्तर है     


6. एक अभिक्रिया $A + {\text{ }}B{\text{ }} \to {\text{ }}C{\text{ }} + D + q$ के लिए एन्ट्रॉपी परिवर्तन धनात्मक पाया गया। यह अभिक्रिया सम्भव होगी-

  1. उच्च ताप पर

  2. निम्न ताप पर

  3. किसी भी ताप पर नहीं

  4. किसी भी ताप पर

उत्तर: यहाँ $\Delta H{\text{ }} =  - ve$ तथा $\Delta S{\text{ }} =  + ve$. $\Delta G = \Delta H{\text{ }}--{\text{ }}T\Delta S;$ अभिक्रिया के स्वतः प्रवर्तित होने के लिए $\Delta G =  - ve$होनी चाहिए जोकि किसी भी ताप पर हो सकती है अर्थात् विकल्प (iv) सही है।


7. एक प्रक्रम में निकाय द्वारा $701{\text{ }}J$ ऊष्मा अवशोषित होती है एवं $394J$ कार्य किया जाता है। इस प्रक्रम में आन्तरिक ऊर्जा में कितना परिवर्तन होगा?
उत्तर: दिया है, $q =  + 701\;{\text{J}},w =  - 394\;{\text{J}},\Delta U = $ ?

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियमानुसार,
$\Delta U = q + w =  + 701\;{\text{J}} + ( - 394\;{\text{J}}) =  + 307\;{\text{J}}$

अर्थात् निकाय की आन्तरिक ऊर्जा $307\;{\text{J}}$ बढ़ती है।


8. एक बम कैलोरीमीटर में ${\mathbf{N}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{CN}}{\text{ }}\left( {\mathbf{s}} \right)$ की अभिक्रिया डाइऑक्सीजन के साथ की गई एवं $\Delta {\mathbf{U}}$ का मान $ - {\mathbf{742}}.{\mathbf{7}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ पाया गया (${\mathbf{298K}}$ पर)। इस अभिक्रिया के लिए ${\mathbf{298K}}$ पर एन्थैल्पी परिवर्तन ज्ञात कीजिए:-
उत्तर: दिए गए समीकरणं के लिए,

${{{\Delta }}n = (1 + 1) - \left( {\frac{3}{2}} \right) =  + \frac{1}{2}{{mol\;\Delta }}H = {{\Delta }}U + {{\Delta }}nRT{{\Delta }}H}$

${ =  - 742.7 + \left( {\frac{1}{2} \times 8.314 \times {{10}^{ - 3}} \times 298} \right) =  - 741.5{\text{kJ}}mol_i^{ - 1}}$


9.  $60.0{\text{g}}$ ऐलुमिनियम का ताप $35^\circ C$ से $55^\circ C$ करने के लिए कितने kJ ऊष्मा की आवश्यकता होगी? Al की मोलर ऊष्माधारिता $24Jmo{l^{ - 1}}{K^{ - 1}}$ है।

उत्तर: पदार्थ के $n$ मोलों के लिए,

इस परिस्थिति में,

$q = n \times {{\text{C}}_m} \times \Delta t$

$n{\text{  = }}\frac{{60.0}}{{27}} = 2.22\;{\text{mol}}$

${{\text{C}}_m} = 24\;{\text{J}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;{{\text{K}}^{ - 1}} = 24 \times {10^{ - 3}}\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;{{\text{K}}^{ - 1}}$

$\Delta T = (273 + 55) - (273 + 35) = 20\;{\text{K}}$

$q = 2.22 \times 24 \times {10^{ - 3}} \times 20 = {\mathbf{1}}.{\mathbf{07kJ}}$


10. 10.0°C पर 1 मोल जल की बर्फ  पर जमाने पर एन्थैल्पी-परिवर्तन की गणना कीजिए।

${\Delta _{{\mathbf{fus}}}}{\mathbf{H}}{\text{ }} = {\text{ }}{\mathbf{6}}.{\mathbf{03}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}{\mathbf{0}}^\circ {\mathbf{C}}$

${{\mathbf{C}}_{\mathbf{p}}}\left[ {{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\left( {\mathbf{l}} \right)} \right]{\text{ }} = {\text{ }}{\mathbf{75}}.{\mathbf{3Jmo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}{{\mathbf{K}}^{ - {\mathbf{1}}}}$

${{\mathbf{C}}_{\mathbf{p}}}\left[ {{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\left( {\mathbf{s}} \right)} \right]{\text{ }} = {\text{ }}{\mathbf{36}}.{\mathbf{8}}{\text{ }}{\mathbf{Jmo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}{{\mathbf{K}}^{ - {\mathbf{1}}}}$

उत्तर: 

 $\Delta {H_{total}} = $ ($10^\circ C$ पर $1$ मोल जल → $\;0^\circ C$ पर $1$ मोल जल)

$ + ({0^\circ }{\text{C}}$ पर $1$ मोल जल $ \to {0^\circ }{\text{C}}$ पर $1$. मोल बर्फ)

$ = ({0^ \circ }\;C$पर $1$ मोल बर्फ $ \to  - {10^\circ }{\text{C}}$पर $1$. मोल बर्फ)

$ = {{\text{C}}_p}\left[ {{{\text{H}}_2}{\text{O}}(l)} \right] \times \Delta T + \Delta {H_{{\text{freezing }}}} + {{\text{C}}_p}\left[ {{{\text{H}}_2}{\text{O}}(s)} \right] \times \Delta T$

$ = (75.3\;{\text{J}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;{{\text{K}}^{ - 1}})( - 10\;{\text{K}}) + \left( { - 6.03{\text{KJmo}}{{\text{l}}^{ - 1}}} \right)$

=$ + (36.8\;{\text{J}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;{{\text{K}}^{ - 1}})( - 10\;{\text{K}})$

$ =  - 753\;{\text{J}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}} - 6.03\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}} - 368\;{\text{J}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

$ =  - {\mathbf{7}}.{\mathbf{151kJ}}\;{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - 1}}$


11. $C{O_2}$ की दहन एन्थैल्पी $--{\text{ }}{\mathbf{393}}.{\mathbf{5}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ है। कार्बन एवं ऑक्सीजन से ${\mathbf{35}}.{\mathbf{2}}{\text{ }}{\mathbf{g}}{\text{ }}{\mathbf{C}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}}}$ बनने पर उत्सर्जित ऊष्मा की गणना कीजिए।

उत्तर: सम्बन्धित समीकरण निम्नवत् है

$C(s) + {O_2}(g) \to C{O_2}(g){{\Delta }}H =  - 393.5{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

$1mol = 44g$

उत्सर्जित ऊष्मा जब $44{\text{gC}}{{\text{O}}_2}$ निर्मित होती है $ = 393.5{\text{kJ}}$

$\therefore 35.2{\text{gC}}{{\text{O}}_2}$ निर्मित होने पर निर्मुक्त ऊष्मा $ = \frac{{393.5}}{{44}} \times 35.2{\text{kJ}} = 314.8{\text{kJ}}$


12. ${\mathbf{CO}}\left( {\mathbf{g}} \right),{\text{ }}{\mathbf{C}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right),{\text{ }}{{\mathbf{N}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\left( {\mathbf{g}} \right)$ एवं ${{\mathbf{N}}_{\mathbf{2}}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{4}}}\left( {\mathbf{g}} \right)$ की विरचन एन्थैल्पी क्रमशः- ${\mathbf{110}},{\mathbf{393}},{\text{ }}{\mathbf{81}}$ एवं ${\mathbf{9}}.{\mathbf{7}}{\text{ }}{\mathbf{kmo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ हैं। अभिक्रिया ${{\mathbf{N}}_{\mathbf{2}}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{4}}}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} + {\mathbf{3C0}}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} \to {{\mathbf{N}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\left( {\mathbf{g}} \right) + {\mathbf{3C}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right)$ के लिए ${\Delta _{\mathbf{r}}}{{\mathbf{H}}^ \ominus }$ का मान ज्ञात कीजिए।

उत्तर:

${\Delta _r}H = \Sigma {\Delta _f}H_{product}^ \ominus  - {\Delta _f}H_{{\text{reactant}}}^ \ominus$

$= \left\{ {{\Delta _f}H\left[ {\;{{\text{N}}_2}{\text{O}}(g)} \right] + 3 \times {\Delta _f}H\left[ {{\text{C}}{{\text{O}}_2}(g)} \right]} \right\} - \left\{ {{\Delta _f}H\left[ {\;{{\text{N}}_2}{{\text{O}}_4}(g)} \right] + 3 \times {\Delta _f}H[{\text{CO}}(g)]} \right\}$

$= \{ 81 + [3 \times ( - 393)]\}  - \{ 9.7 + 3 \times ( - 110)\}$

$= [ - 1098 - ( - 320.3)]$

$=  - 777.7\;{\text{kJ}}$


13. ${{\mathbf{N}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right) + {\mathbf{3}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} \to {\text{ }}{\mathbf{2N}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{3}}}\left( {\mathbf{g}} \right);{\text{ }}{\Delta _{\mathbf{r}}}{{\mathbf{H}}^ \ominus } = {\text{ }} - {\mathbf{92}} - {\mathbf{4kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}{\mathbf{N}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{3}}}$ गैस की मानक विरचन एन्थैल्पी क्या है?

उत्तर:

$\frac{1}{2}\;{{\text{N}}_2}(g) + \frac{3}{2}{{\text{H}}_2}(g) \to {\text{N}}{{\text{H}}_3}(g)$

  ${\Delta _f}{H^ \ominus }\left[ {{\text{N}}{{\text{H}}_3}(g)} \right] = \frac{1}{2}{\Delta _r}{H^ \ominus }$

   $= \frac{1}{2} \times ( - 92.4)$

   $=  - 46.2\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$


14. निम्नलिखित आँकड़ों से ${\mathbf{C}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{3}}}{\mathbf{OH}}\left( {\mathbf{l}} \right)$की मानक विरचन एन्थैल्पी ज्ञात कीजिए-

${\text{C}}{{\text{H}}_3}{\text{OH}}(l) + \frac{3}{2}{{\text{O}}_2}(g) \to {\text{C}}{{\text{O}}_2}(g) + 2{{\text{H}}_2}{\text{O}}(l);{\Delta _r}{H^ \ominus } =  - 726\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

${\text{C}}(s) + {{\text{O}}_2}(g) \to {\text{C}}{{\text{O}}_2}(g);{\Delta _c}{H^ \ominus } =  - 393\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

${{\text{H}}_2}(g) + \frac{1}{2}{{\text{O}}_2}(g) \to {{\mathbf{H}}_2}{\mathbf{O}}(l);{\Delta _f}{H^ \ominus } =  - 286{\mathbf{kJ}}\;{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - 1}}$ 

उत्तर: दिए गए आँकड़ों के अनुसार, 

${{{\Delta }}_f}{H^ \ominus }\left[ {\left( {{\text{C}}{{\text{O}}_2}} \right)(g)} \right] =  - 393{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

$\therefore \;{\Delta _r}{H^ \ominus } = \Sigma {\Delta _f}H_{\left( {product} \right)\;}^ \ominus  - \Sigma {\Delta _f}H_{\left( {reactant} \right)\;}^ \ominus \;$

$\;\;{\Delta _r}{H^ \ominus } = \left\{ {{\Delta _f}{H^ \ominus }\left[ {C{O_2}\left( g \right)} \right] + 2 \times {\Delta _f}{H^ \ominus }\left[ {{H_2}O\left( l \right)} \right]} \right\} - \;\left\{ {{\Delta _f}{H^ \ominus }\left[ {C{H_3}OH\left( l \right)} \right] + \frac{3}{2} \times {\Delta _f}{H^ \in }\left[ {{O_2}\left( g \right)} \right]} \right\}\;$

 $ - 726 = \{  - 393 + 2 \times ( - 286)\}  - \left\{ {{{{\Delta }}_f}{H^ \ominus }\left[ {{\text{C}}{{\text{H}}_3}OH(l)} \right] + \frac{3}{2} \times 0} \right\}$
$ - 726 = ( - 965) - {{{\Delta }}_f}{H^ \ominus }\left[ {{\text{C}}{{\text{H}}_3}{\text{OH}}(l)} \right]$

 ${{{\Delta }}_f}{H^ \ominus }\left[ {{\text{C}}{{\text{H}}_3}OH(l)} \right] =  + 726 - 965$

$=  - 239\;{\text{KJmo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$ 


15. $CC{l_3}\left( g \right){\text{ }} \to {\text{ }}C\left( g \right){\text{ }} + {\text{ }}4CI\left( g \right)$ अभिक्रिया के लिए एन्थैल्पी-परिवर्तन ज्ञात कीजिए एवं $CC{l_4}$ में   $C - Cl$ की आबन्ध एन्थैल्पी की गणना कीजिए-

 ${\Delta _{vap}}{H^ \ominus }\left( {CC{l_4}} \right){\text{ }} = {\text{ }}30.5{\text{ }}kJ{\text{ }}mo{l^{ - 1}}$

 ${\Delta _f}{H^ \ominus }\left( {CC{l_4}} \right){\text{ }} = {\text{ }} - 1355{\text{ }}kJ{\text{ }}mo{l^{ - 1}}$

 ${\Delta _a}{H^ \ominus }\left( C \right){\text{ }} = {\text{ }}715.0{\text{ }}kJ{\text{ }}mo{l^{ - 1}},$

 ${\Delta _a}{H^ \ominus }\left( {C{l_2}} \right){\text{ }} = {\text{ }}242{\text{ }}kJ{\text{ }}mo{l^{ - 1}}$

यहाँ  ${\Delta _a}{H^ \ominus }$ परमाण्वीकरण एन्थैल्पी है।

उत्तर: दिए गए आँकड़े निम्नवत् प्रस्तुत किए जा सकते हैं- 

 ${\text{CC}}{{\text{l}}_4}(l) \to {\text{CC}}{{\text{l}}_4}(g);{\Delta _{{\text{vap }}}}{H^ \ominus } = 30.5\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;(1)$

 ${\text{C}}(s) + 2{\text{C}}{{\text{l}}_2}(g) \to {\text{CC}}{{\text{l}}_4}(l);{\Delta _f}{H^ \ominus } =  - 135.5\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;(2)$

  ${\text{C}}(s) \to {\text{C}}(\dot g);{\Delta _a}{H^ \ominus } = 715.0\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;(3)$

 ${\text{C}}{{\text{l}}_2}(g) \to 2{\text{Cl}}({\text{g}});{\Delta _q}{H^ \ominus } = 242\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;(4)$ 

वांछित समीकरण निम्न है-

${\text{CC}}{{\text{l}}_4}(g) \to {\text{C}}(g) + 4{\text{Cl}}(g),\Delta H = ?$

$Eq.\;3 + 2 \times Eq.\;4 - Eq.\;1 - Eq.\;2$

$\Delta H = 715.0 + (2 \times 242) - 30.5 - ( - 135.5) = 1304\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$ 

$CC{l_4}$ में $C - Cl$ की आबन्ध एंथैल्पी (औसत मान) $ = \frac{{1304}}{4} = 326\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$


16. एक विलगित निकाय के लिए $\Delta {\mathbf{U}}{\text{ }} = 0$, इसके लिए AS क्या होगा?

उत्तर:  यहाँ $\Delta U$ का मान शून्य है जिसका तात्पर्य है कि यहाँ ऊर्जा कारक की कोई भूमिका नहीं है। $\Delta {\mathbf{U}}{\text{ }} = 0$ दोनों पर प्रक्रम तभी स्वत: प्रवर्तित हो सकता है जब एंट्रॉपी कारक प्रक्रम कराने में सहायक हो अर्थात् AS का मान धनात्मक (+ ve) होगा।


17. ${\mathbf{298}}{\text{ }}{\mathbf{K}}$पर अभिक्रिया ${\mathbf{2A}} + {\text{ }}{\mathbf{B}}{\text{ }} \to {\text{ }}{\mathbf{c}}$ के लिए।

∆H = ${\mathbf{400}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ एवं ∆S = ${\mathbf{0}}.{\mathbf{2}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{{\mathbf{K}}^{ - {\mathbf{1}}}}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$

∆H एवं ∆S को ताप-विस्तार में स्थिर मानते हुए बताइए कि किस ताप पर अभिक्रिया स्वतः होगी?

उत्तर: सर्वप्रथम उस ताप की गणना करते हैं, जिस पर अभिक्रिया साम्यावस्था में होगी अर्थात् ${{\Delta }}G = 0$

${{\Delta }}G = {{\Delta }}H - T{{\Delta }}SO = {{\Delta }}H - T{{\Delta }}S$

$T = \frac{{{{\Delta }}H}}{{{{\Delta }}S}} = \frac{{400}}{{0.2}} = 2000{\text{K}}$

अभिक्रिया के स्वत: प्रवर्तित होने के लिए ΔG का मान ऋणात्मक होना चाहिए, अत: $T,2,000{\text{K}}$ से अधिक होना चाहिए।


18. अभिक्रिया ${\mathbf{2Cl}}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} \to {\text{ }}{\mathbf{C}}{{\mathbf{l}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right)$ के लिए $\Delta H$ एवं $\Delta S$ के चिह्न क्या होंगे?

उत्तर: दी गयी अभिक्रिया में आबन्ध निर्माण होता है, अतः ऊर्जा निर्मुक्त होती है अर्थात् $\Delta H$
ऋणात्मक होता है। पुनः $2$ मोल परमाणुओं की यादृच्छिकता (randomness) $1$मोल अणुओं से अधिक होती है, अतः यादृच्छिकता घटती है अर्थात् $\Delta S$ ऋणात्मक होगा।


19. अभिक्रिया ${\mathbf{2A}}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} + {\text{ }}{\mathbf{B}}{\text{ }}\left( {\mathbf{g}} \right){\text{ }} \to {\text{ }}{\mathbf{2D}}{\text{ }}\left( {\mathbf{g}} \right)$ के लिए $\Delta {{\mathbf{U}}^ \ominus } = {\text{ }} - {\mathbf{10}}.{\mathbf{5}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}$एवं $\Delta {{\mathbf{S}}^ \ominus } =  - {\mathbf{44}}.{\mathbf{1J}}{{\mathbf{K}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ अभिक्रिया के लिए $\Delta {G^ \ominus }$ की गणना कीजिए और बताइए कि क्या अभिक्रिया स्वत:प्रवर्तित हो सकती है?

उत्तर: दी गयी अभिक्रिया के लिए

$\Delta n = 2 - (2 + 1) =  - 1$

$\Delta {H^ \ominus } = \Delta {U^ \ominus } + \Delta nRT$

$=  - 10.5 + ( - 1) \times 8.314 \times {10^{ - 3}} \times 298$

$=  - 12.98\;{\text{kJ}}$ 

$\left( \because  \right.$ सभी पदार्थों के लिए मानक परिस्थितियों में $R = 8.314 \times {10^{ - 3}}\;{\text{kJ}}\;{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}\;{{\text{K}}^{ - 1}},T = 298\;{\text{K}}$ ) अत:

$\Delta {G^ \ominus } = \Delta {H^ \ominus } - T\Delta {S^ \ominus }S.$

$ =  - 12.98 - \left[ {298 \times \left( { - 44.1 \times {{10}^{ - 3}}} \right)} \right] = 0.162\;{\text{kJ}}$


20. $300{\text{ }}K$ पर एक अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक ${\mathbf{10}}$ है। $\Delta {G^ \ominus }$ का मान क्या होगा? (${\mathbf{R}}{\text{ }} = {\text{ }}{\mathbf{8}}.{\mathbf{314}}{\text{ }}{\mathbf{J}}{{\mathbf{K}}^{ - {\mathbf{1}}}}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$)

उत्तर: ${{{\Delta }}{G^ \ominus } =  - 2.303RT\log K\therefore {{\Delta }}{G^ \ominus } =  - 2.303 \times 8.314 \times 300 \times \log 10}$ 

${ =  - 2.303 \times 8.314 \times 300 \times 1 =  - 5744.1J =  - 5.744kJ}$


21. निम्नलिखित अभिक्रियाओं के आधार पर $NO\left( g \right)$ तथा ${\mathbf{N}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}}}\left( {\mathbf{g}} \right)$के ऊष्मागतिकी स्थायित्व पर टिप्पणी कीजिए-

$\frac{1}{2}{N_2}(g) + {O_2} \to NO(g);{\Delta _r}{H^\Theta } = 90\;{\text{KJmo}}{{\text{l}}^{{\text{ - 1}}}}$

$NO(g) + \frac{1}{2}{O_2} \to N{O_2}(g);{\Delta _r}{H^\Theta } =  - 74\;{\text{KJmo}}{{\text{l}}^{{\text{ - 1}}}}$ 

उत्तर: 

$NO\left( g \right)$ के निर्माण में ऊर्जा अवशोषित होती है, अत: $NO\left( g \right)$ अस्थायी है। चूंकि दूसरी अभिक्रिया में ऊर्जा निर्मुक्त होती है, अत: $N{O_2}\left( g \right)$स्थायी है। अत: अस्थायी $NO\left( g \right)$ स्थायी $N{O_2}\left( g \right)$में परिवर्तित होती है।


22. जब ${\mathbf{1}}.{\mathbf{00}}{\text{ }}{\mathbf{mol}}{\text{ }}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\left( {\mathbf{l}} \right)$ को मानक परिस्थितियों में विरचित किया जाता है, तब परिवेश के एन्ट्रॉपी-परिवर्तन की गणना कीजिए। $({\Delta _{\mathbf{f}}}{{\mathbf{H}}^ \ominus } = $ $ - {\mathbf{286}}{\text{ }}{\mathbf{kJ}}{\text{ }}{\mathbf{mo}}{{\mathbf{l}}^{ - {\mathbf{1}}}}$ )

उत्तर: ${H_2}(g) + \frac{1}{2}{O_2}(g) \to {H_2}O(l);{{{\Delta }}_f}{H^ \ominus } =  - 286{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

समीकरण के अनुसार $1{\text{mol}}{{\text{H}}_2}{\text{O}}(l)$, निर्मित होता है तथा$286{\text{kJ}}$ ऊष्मा निर्मुक्त होती है। यह ऊष्मा परिवेश द्वारा अवशोषित कर ली जाती है।

${q_{{\text{surr}}}} =  + 286{\text{kJ mo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$

अत: परिवेश में एंट्रॉपी परिवर्तन,

${{\Delta }}{S_{surr}} = \frac{{{q_{{\text{surr}}}}}}{T} = \frac{{286}}{{298}} = 0.9597{\text{kJ}}{{\text{K}}^{ - 1}}{\text{mo}}{{\text{l}}^{ - 1}} = 959.7{\text{kJmo}}{{\text{l}}^{ - 1}}$


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