কেমিস্ট্রি হেছৰ নিয়ম

হেছৰ ধ্রুৱ উষ্ণতা সমষ্টিৰ নিয়ম#

হেছৰ ধ্রুৱ উষ্ণতা সমষ্টিৰ নিয়মত বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যিকোনো পথত নিৰ্ভৰশীল। অৰ্থাত্, এটা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ প্ৰকৃতিত উষ্ণতা প্ৰকৰণ কৰা বা গ্ৰহণ কৰা তায় এটা ধাপত বা এটা ধাপৰ শৃংখলাত হোৱা সম্বন্ধে একেই হয়।

এই নিয়মটো শক্তিৰ সংৰক্ষণৰ নীতিত আধাৰিত হৈছে, যাৰ অৰ্থ হল শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস কৰিব নোৱাৰি। এটা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ প্ৰকৃতিত উষ্ণতা প্ৰকৰণ বা গ্ৰহণৰ মূলসূত্ৰত সমষ্টিগত পৰিমাণ একেই হয়, যিকোনো পথত নিৰ্ভৰশীল।

উদাহৰণ#

এই উদাহৰণটো দেখুৱাই দিয়ে যে হেছৰ নিয়মটো কিবা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি যাৰ পৰিমাপ সৰাই নাপাব পাৰি।

এই প্ৰতিক্রিয়া চিনালো:

$$\ce{2CO(g) + O_2(g) -> 2CO_2(g)}$$

এই প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ নিম্নলিখিত ধাপসমূহ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি:

1. নিম্নলিখিত প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন বিচাৰক:

$$\ce{CO(g) + 1/2O_2(g) -> CO_2(g)}$$

এই প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন -283 কিলোজল/মল হয়।

2. ধাপ 1ত থকা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন 2 বৰ গুণ কৰক।

এইটো দিয়ে -566 কিলোজল/মল।

3. ধাপ 1ত থকা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন ধাপ 2ত থকা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তনৰ সমান।

তেতিয়া, প্ৰতিক্রিয়া $\ce{2CO(g) + O2(g) -> 2CO2(g)}$ৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন -566 কিলোজল/মল হয়।

হেছৰ ধ্রুৱ উষ্ণতা সমষ্টিৰ নিয়ম এটা শক্তিশালী সঁজুলি হল যাক বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। এই নিয়মটো শক্তিৰ সংৰক্ষণৰ নীতিত আধাৰিত হৈছে, যাৰ অৰ্থ হল শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস কৰিব নোৱাৰি।

উদাহৰণ-হেছৰ ধ্রুৱ উষ্ণতা সমষ্টিৰ নিয়মত আধাৰিত#

হেছৰ ধ্রুৱ উষ্ণতা সমষ্টিৰ নিয়মত বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যিকোনো পথত নিৰ্ভৰশীল। এইটো অৰ্থ কৰে যে এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন প্ৰতিক্রিয়াৰ প্ৰতিটো ধাপৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি।

উদাহৰণত, নিম্নলিখিত প্ৰতিক্রিয়া চিনালো:

$$\ce{2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)}$$

এই প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন নিম্নলিখিত ধাপসমূহৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি:

$$\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(l) ΔH = -285.8 kJ}$$

প্ৰতিক্রিয়াৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন হল:

$$\ce{ΔH = -285.8 kJ + (-285.8 kJ) = -571.6 kJ}$$

এইটো হল একেই উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যাক যদি প্ৰতিক্রিয়াটো এটা ধাপত কৰা হয়।

হেছৰ নিয়মটো যিকোনো বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰে, প্ৰতিক্রিয়াৰ জটিলতা সম্বন্ধে একে। এইটো এটা অত্যন্ত সহায়ক সঁজুলি হল উষ্ণতা বহি:শ্রেণীত।

হেছৰ নিয়মৰ প্ৰয়োগসমূহ#

হেছৰ নিয়মটো উষ্ণতা বহি:শ্রেণীত একাধিক প্ৰয়োগ আছে। এইটোৰ সবুৰ প্ৰয়োগসমূহ হল:

• এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ যাক এটা ধাপত কৰা নাইব পাৰে।
• এটা যন্ত্ৰণাৰ উষ্ণতা গঠন নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈ।
• এটা জ্বালানীৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ।
• এটা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ প্ৰতিক্রিয়াৰ প্ৰত্যাশিত উৎপাদন নিৰ্ণয় কৰিবলৈ।

হেছৰ নিয়মটো একাধিক উষ্ণতা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ সমস্যা সমাধান কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰেৰ এটা শক্তিশালী সঁজুলি। এইটো এটা প্ৰাথমিক নীতি হল উষ্ণতা বহি:শ্রেণীত আৰু বহি:শ্রেণী, প্ৰকৰণ আৰু পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ ক্ষেত্ৰত বিশেষ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

উষ্ণতা গঠনৰ গণনা#

উষ্ণতা গঠন এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তনৰ পৰিমাপ হল যেতিয়া এটা যন্ত্ৰণা তাৰ উৎস প্ৰাকৃতিক উপাদানসমূহলৈ গঠিত হয়। এটা বিভিন্ন বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ গণনাত ব্যৱহাৰ কৰা এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ উষ্ণতা বহি:শ্রেণীৰ বৈশিষ্ট্য।

প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন#

এটা যন্ত্ৰণাৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন হল উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যাক এটা মল যন্ত্ৰণাটো তাৰ উৎস প্ৰাকৃতিক উপাদানসমূহৰ প্ৰাথমিক অৱস্থাত গঠিত হয়। এটা প্ৰাকৃতিক উপাদানৰ প্ৰাথমিক অৱস্থা হল এটা 1 এটি চাপ আৰু 25°C তাপমাত্ৰাত তাৰ সৰ্বোচ্চ স্থিতিশীল আকৃতি।

উষ্ণতা গঠন গণনা কৰা#

এটা যন্ত্ৰণাৰ উষ্ণতা গঠন নিম্নলিখিত সমীকৰণত গণনা কৰিব পাৰি:

$$\ce{ΔHf° = ΣΔHf°(products) - ΣΔHf°(reactants)}$$

যেতিয়া:

• ΔHf° হল যন্ত্ৰণাৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন
• ΔHf°(উৎপাদন) হল উৎপাদনসমূহৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠনৰ যোগফল
• ΔHf°(অক্ষুণ্ণ) হল অক্ষুণ্ণসমূহৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠনৰ যোগফল

উদাহৰণ#

পানীৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন গণনা কৰিবলৈ আমাকে হাইড্ৰজেন আৰু অক্ষুণ্ণৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন জানিব লাগে। হাইড্ৰজেনৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন 0 কিলোজল/মল, আৰু অক্ষুণ্ণৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন 0 কিলোজল/মল হয়। তেতিয়া, পানীৰ প্ৰাথমিক উষ্ণতা গঠন হল:

$$\ce{ΔHf°(H2O) = [2ΔHf°(H2) + ΔHf°(O2)] - [0 kJ/mol + 0 kJ/mol] = 0 kJ/mol}$$

এইটো অৰ্থ কৰে যে হাইড্ৰজেন আৰু অক্ষুণ্ণত পানী গঠন এটা উষ্ণতা নিৰপেক্ষ প্ৰক্ৰিয়া হয়।

উষ্ণতা গঠনৰ প্ৰয়োগসমূহ#

উষ্ণতা গঠন এটা বিভিন্ন বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ গণনাত ব্যৱহাৰ কৰা এটা সহায়ক বৈশিষ্ট্য। উদাহৰণত, এইটো ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি:

• এটা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ প্ৰতিক্রিয়াৰ উৎপাদন নিৰ্ণয় কৰিবলৈ
• এটা বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ দ্বাৰা উষ্ণতা প্ৰকৰণ বা গ্ৰহণ গণনা কৰিবলৈ
• বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ প্ৰক্ৰিয়া নিৰ্মাণ কৰিবলৈ

উষ্ণতা গঠন এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ উষ্ণতা বহি:শ্রেণীৰ বৈশিষ্ট্য হল যাক বিভিন্ন বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ গণনাত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তনৰ পৰিমাপ হল যেতিয়া এটা যন্ত্ৰণা তাৰ উৎস প্ৰাকৃতিক উপাদানসমূহলৈ গঠিত হয়।

হেছৰ নিয়মত আধাৰিত সমস্যা#

হেছৰ নিয়মত বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যিকোনো পথত নিৰ্ভৰশীল। এইটো অৰ্থ কৰে যে এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন প্ৰতিক্রিয়াৰ প্ৰতিটো ধাপৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি।

সমস্যা#

নিম্নলিখিত প্ৰতিক্রিয়া চিনালো:

$$\ce{CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)}$$

এই প্ৰতিক্রিয়াৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন হেছৰ নিয়মত গণনা কৰিবলৈ নিম্নলিখিত ধাপসমূহৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি:

$$\ce{CH4(g) + O2(g) → CO(g) + 2H2O(g) ΔH = -890 kJ}$$

$$\ce{CO(g) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -283 kJ}$$

প্ৰতিক্রিয়াৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন হল:

$$\ce{ΔH = ΔH1 + ΔH2 = -890 kJ + (-283 kJ) = -1173 kJ}$$

চিআই4 আৰু অক্ষুণ্ণত চিও2 আৰু পানী গঠন কৰা প্ৰতিক্রিয়াৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন -1173 কিলোজল হয়। এই মানটো হেছৰ নিয়মত প্ৰতিক্রিয়াৰ প্ৰতিটো ধাপৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি গণনা কৰা হৈছিল।

হেছৰ নিয়মৰ প্ৰশ্নাসমূহ আৰু উত্তৰসমূহ#

প্ৰ: হেছৰ নিয়ম কি?

**উ: **হেছৰ নিয়মত বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যিকোনো পথত নিৰ্ভৰশীল। অৰ্থাত্, এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন এটা ধাপত বা একাধিক ধাপত হোৱা সম্বন্ধে একেই হয়।

প্ৰ: হেছৰ নিয়মটো কেনেকৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়?

**উ: **হেছৰ নিয়মটো এটা প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয় যাক পৰিমাপ সৰাই নাপাব পাৰি। এইটো কৰা হয় প্ৰতিক্রিয়াৰ প্ৰতিটো ধাপৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি।

প্ৰ: হেছৰ নিয়মৰ গণনাসমূহৰ কিছু উদাহৰণ আছে নেকি?

**উ: **এইটো উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ হেছৰ নিয়মটো কিবা কিবা উদাহৰণসমূহ হল:

• চিমাৰ জ্বালানীৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ নিম্নলিখিত প্ৰতিক্রিয়াসমূহৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি:

$$\ce{CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = -890 kJ}$$

$$\ce{C(s) + O2(g) -> CO2(g) ΔH = -393 kJ}$$

$$\ce{2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g) ΔH = -572 kJ}$$

চিমাৰ জ্বালানীৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন হল:

$$\ce{ΔH = -890 kJ + (-393 kJ) + (-572 kJ) = -1855 kJ}$$

• পানী গঠনৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ নিম্নলিখিত প্ৰতিক্রিয়াসমূহৰ উষ্ণতা পৰিবৰ্তন যোগ কৰিব পাৰি:

$$\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(g) ΔH = -286 kJ}$$

$$\ce{C(s) + O2(g) -> CO2(g) ΔH = -393 kJ}$$

$$\ce{CO2(g) + H2O(g) -> H2CO3(aq) ΔH = -20 kJ}$$

পানী গঠনৰ সৰ্বাধিক উষ্ণতা পৰিবৰ্তন হল:

$$\ce{ΔH = -286 kJ + (-393 kJ) + (-20 kJ) = -699 kJ}$$

প্ৰ: হেছৰ নিয়মৰ সীমাবদ্ধতা কিছু আছে নেকি?

**উ: **হেছৰ নিয়মটো কেৱল ধ্রুৱ তাপমাত্ৰা আৰু ধ্রুৱ চাপত হোৱা প্ৰতিক্রিয়াসমূহত প্ৰযোজ্য। এইটো কেৱল গ্যাছৰ মলৰ সংখ্যা পৰিবৰ্তন কৰা প্ৰতিক্রিয়াসমূহত নহয়।

প্ৰ: হেছৰ নিয়ম আজি ব্যৱহাৰ হৈ আছে নেকি?

**উ: **হয়, হেছৰ নিয়মটো আজি বহি:শ্রেণীবিদ্যাবানীসকলে প্ৰতিক্রিয়াৰ বাবে উষ্ণতা পৰিবৰ্তন গণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰি আছে। এইটো বহি:শ্রেণীবিদ্যাৰ উষ্ণতা বহি:শ্রেণী বুজিবলৈ এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ সঁজুলি।