ಅಧ್ಯಾಯ 6 ಉಷ್ಣಗತಿಶಾಸ್ತ್ರ

ಉತ್ತರ

ಉಷ್ಣಗತಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಸ್ಥಿತಿ ಕ್ರಿಯಾಪದವು ಒಂದು ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಮಾರ್ಗದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

$p, V, T$ ಮುಂತಾದ ಕ್ರಿಯಾಪದಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (ii) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಉಷ್ಣ ವಿನಿಮಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ರುದ್ಧೋಷ್ಮ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ರುದ್ಧೋಷ್ಮ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, $q=0$.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (iii) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಮೂಲಧಾತುಗಳ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (ii) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

$ \Delta H^{\ominus} = \Delta U^{\ominus} + \Delta n_gRT \text{ and } \Delta U^{\ominus} = -X\ kJ \ mol^{-1} $ ರಿಂದ

$\Delta H^{\ominus}=(-X)+\Delta n_g R T$.

ಮೀಥೇನ್ನ ದಹನಕ್ಕೆ:

$CH_4(g) + 2O_2(g)\rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$

$\Delta n_g = n_p - n_r$

$= 1-(2+1)= -2$

$\therefore \Delta H^{\ominus}= -X - 2RT$

$\Rightarrow \Delta H^{\ominus}<\Delta U^{\ominus}$

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (iii) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಪ್ರಶ್ನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, (i) $\quad CH_4 {(g)}+2 O_2 {(g)} \longrightarrow CO_2 {(g)}+2 H_2 O {(g)}$

$ \Delta H=-890.3\ kJ \ mol^{-1} $

(ii) $C {(s)}+O_2 {(g)} \longrightarrow CO_2 {(g)}$

$ \Delta H=-393.5\ kJ \ mol^{-1} $

(iii) $2 H_2 {(g)}+O_2 {(g)} \longrightarrow 2 H_2 O {(g)}$

$ \Delta H=-285.8\ kJ \ mol^{-1} $

ಹೀಗಾಗಿ, ಬಯಸಿದ ಸಮೀಕರಣವು $CH_4$ (g) ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಒಂದಾಗಿದೆ ಅಂದರೆ,

$C {(s)}+2 H_2 {(g)} \longrightarrow CH_4 {(g)}$

$\Delta_f H _{CH_4}=\Delta_c H_C+2 \Delta_c H _{H_2}-\Delta_c H _{CH_4}$

$=[-393.5+2(-285.8)-(-890.3)]\ kJ \ mol^{-1}$

$=-74.8\ kJ \ mol^{-1}$

$\therefore$ $CH _4 {(g)}=- 74.8\ kJ\ mol^{-1}$ ರ ರಚನೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (i) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿರಲು, $\Delta G$ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬೇಕು.

$\Delta G=\Delta H-T \Delta S$

ಪ್ರಶ್ನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ,

$\Delta S=$ ಧನಾತ್ಮಕ

$\Delta H=$ ಋಣಾತ್ಮಕ (ಏಕೆಂದರೆ ಉಷ್ಣವು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ)

$\Rightarrow \Delta G=$ ಋಣಾತ್ಮಕ

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಯಾವುದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರ್ಯಾಯ (iv) ಸರಿಯಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಉಷ್ಣಗತಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೊದಲ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ,

$\Delta U=q+w \quad…(i)$

ಎಲ್ಲಿ,

$\Delta U=$ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ

$q=$ ಉಷ್ಣ

$w=$ ಕಾರ್ಯ

ನೀಡಲಾಗಿದೆ,

$q=+701\ J$ (ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ)

w= $-394\ J$ (ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ)

ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (i) ನಲ್ಲಿ ಬದಲಿಸಿ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

$\Delta U=701\ J+(-394\ J)$

$\Delta U=307\ J$

ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀಡಲಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ $307 J$ ಆಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆ $(\Delta H)$ ಅನ್ನು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ನೀಡಲಾಗಿದೆ,

$\Delta H=\Delta U+\Delta n_g R T$

ಎಲ್ಲಿ,

$\Delta U=$ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ

$\Delta n_g=$ ಅನಿಲ ಮೋಲ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬದಲಾವಣೆ

ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ,

$\Delta n_g=\sum n_g$ (ಉತ್ಪನ್ನಗಳು) - $\sum n_g$ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಕಗಳು)

=(2 - 1.5) ಮೋಲ್ಗಳು

$\Delta n_g=0.5$ ಮೋಲ್ಗಳು

ಮತ್ತು,

$\Delta U=-742.7\ kJ \ mol^{-1}$

$T=298 K$

$R=8.314 \times 10^{-3}\ kJ \ mol^{-1} K^{-1}$

$\Delta H$ ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿ:

$\Delta H=(-742.7\ kJ \ mol^{-1})+(0.5\ mol)(298\ K)(8.314 \times 10^{-3}\ kJ \ mol^{-1} K^{-1})$

$=-742.7+1.2$

$\Delta H=-741.5\ kJ \ mol^{-1}$

ಉತ್ತರ

ಉಷ್ಣದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ $q=n . C_m . \Delta T$,

$C_m=$

ಎಲ್ಲಿ,

$n=$ ಮೋಲಾರ್ ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ

$\Delta T=$ ಮೋಲ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ

$q$ ತಾಪಮಾನದ ಬದಲಾವಣೆ

$q=(\dfrac{60}{27} mol)(24\ J\ mol^{-1} K^{-1})(20\ K)$ ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿ:

$q=1066.7\ J$

$q=1.07\ kJ$

$1.0 \mathrm{~mol}$

ಉತ್ತರ

ರೂಪಾಂತರದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ: (ಎ) $10^{\circ} C$ ನಲ್ಲಿ $1 mol$ ನೀರನ್ನು $0^{\circ} C$ ನಲ್ಲಿ $1\ mol$ ನೀರಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸುವಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಬದಲಾವಣೆ.

(ಬಿ) $0^{\circ}$ ನಲ್ಲಿ $1 mol$ ನೀರನ್ನು $0^{\circ} C$ ನಲ್ಲಿ $1\ mol$ ಬರ್ಫವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸುವಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಬದಲಾವಣೆ.

(ಸಿ) $0^{\circ} C$ ನಲ್ಲಿ $1 mol$ ಬರ್ಫವನ್ನು $-10^{\circ} C$ ನಲ್ಲಿ $\Delta H=C_p[H_2 O(l)] \Delta T+\Delta H _{\text{freezing }}+C_p[H_2 O {(s)}] \Delta T$ ಬರ್ಫವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸುವಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಬದಲಾವಣೆ.

ಒಟ್ಟು $ (75.3\ J\ mol^{-1}K^{-1})(0-10)K + (-6.03 \times 10^3\ J\ mol^{-1} ) + (36.8\ J\ mol^{-1}K^{-1})(-10-0)K $

=$=-7151\ J\ mol^{-1}$

$7.151\ kJ\ mol^{- 1}$

ಆದ್ದರಿಂದ, ರೂಪಾಂತರದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆ -$\mathrm{CO_2}$ ಆಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಡೈಆಕ್ಸಿಜನ್ ಅನಿಲದಿಂದ $C {(s)}+O_2 {(g)} \longrightarrow CO_2 {(g)} \quad \Delta_f H=-393.5\ kJ \ mol^{-1}$ ರಚನೆಯನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:

$(1$

$=44 g)$ ಮೋಲ್ $44\ g\ CO_2=- 393.5\ kJ\ mol^{-1}$

$\therefore$ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಉಷ್ಣ

$35.2\ g\ CO_2$ $=\dfrac{-393.5\ kJ \ mol^{-1}}{44 g} \times 35.2 g$ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಉಷ್ಣ

$=- 314.8\ kJ \ mol^{-1}$

$\mathrm{CO}(\mathrm{g}), \mathrm{CO_2}(\mathrm{~g}), \mathrm{N_2} \mathrm{O}(\mathrm{g})$

ಉತ್ತರ

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ $\Delta_fH$ ಅನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ $\Delta_f H$ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಕಗಳ $\Delta_r H=\sum \Delta_f H$ ಮೌಲ್ಯದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

$-\sum \Delta_f H$ (ಉತ್ಪನ್ನಗಳು) $N_2 O _4 {(g)}+3 CO {(g)} \longrightarrow N_2 O {(g)}+3 CO _{2}{(g)}$ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಕಗಳು)

ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ,

$\Delta_r H=[\Delta_f H(N_2 O)+3 \Delta_f H(CO_2)]-[\Delta_f H(N_2 O_4)+3 \Delta_f H(CO)]$

$\Delta_f H$

$N_2 O, CO_2, N_2 O_4$ ಗಾಗಿ $CO$ ಮತ್ತು $\Delta_r H=[81\ kJ \ mol^{-1}+3(-393)\ kJ \ mol^{-1}]-[9.7\ kJ \ mol^{-1}+3(-110)\ kJ \ mol^{-1}]$ ನ $\Delta_r H=-777.7\ kJ \ mol^{-1}$ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರಶ್ನೆಯಿಂದ ಬದಲಿಸಿ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

$\Delta_r H$

$-777.7\ kJ \ mol^{-1}$

ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ $\mathrm{N_2}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{NH_3}(\mathrm{~g}) ; \Delta_{r} H^{\ominus}=-92.4 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ ನ ಮೌಲ್ಯ $\mathrm{NH_3}$ ಆಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ಸಂಯುಕ್ತದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ರಚನೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯು ಅದರ ಪ್ರಮಾಣಿತ ರೂಪದಲ್ಲಿ 1 ಮೋಲ್ ವಸ್ತುವಿನ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರ ಘಟಕ ಮೂಲಧಾತುಗಳು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಸಂಭವಿಸುವ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ.

$\therefore$ ಗಾಗಿ 1 ಮೋಲ್ಗೆ ನೀಡಲಾದ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಮರು-ಬರೆಯುವುದು.

$NH_3 {(g)}$

$=1 / 2 \Delta_r H^{\theta}$ $=1 / 2(-92.4\ kJ\ mol^{- 1})$ ರ ಪ್ರಮಾಣಿತ ರಚನೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ

$=- 46.2\ kJ \ mol^{-1}$

$\mathrm{CH_3} \mathrm{OH(l)}$

$\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}(\mathrm{l})+\dfrac{3}{2} \mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{CO_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) ; \Delta_{r} H^{\ominus}=-726 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

ಉತ್ತರ

$+2 \times$ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಬರೆಯಬಹುದು:

$ \Delta _f H^{\ominus} [CH_3OH _{(l)}] = \Delta _cH^{\ominus} + 2\Delta _fH^{\ominus} [H _2O {(l)}] - \Delta _r H^{\ominus} $

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (1) ಅನ್ನು ಬೀಜಗಣಿತದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು:

ಸಮೀಕರಣ (ii) $ = (-393\ kJ\ mol^{-1})+2(-286\ kJ \ mol^{-1})- (-726\ kJ \ mol^{-1}) $ ಸಮೀಕರಣ (iii) - ಸಮೀಕರಣ (i)

$=(-393 -572+726)\ kJ \ mol^{-1}$

$\therefore \Delta_i H^{\ominus}[CH_3 OH {(l)}]=-239\ kJ\ mol^{-1}$

$\mathrm{CCl_4}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{C}(\mathrm{g})+4 \mathrm{Cl}(\mathrm{g})$

$\mathrm{C}-\mathrm{Cl}$

ಉತ್ತರ

ಎಂಥಾಲ್ಪಿಗಳ ನೀಡಲಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣಗಳು:

(i) $Cl _2 {(g)} \longrightarrow 2 Cl {(g)}\ \Delta _a H^{ \ominus }=242\ kJ\ mol^{{-1}}$

(ii) $C {(s)}+2 Cl_2 {(g)} \longrightarrow CCl_4 {(l)}\ \Delta_f H=- 135.5\ kJ\ mol^{{-1}}$

(iii) $CCl _4 {(g)} \longrightarrow C {(g)}+4 Cl {(g)}$

(iv) $\Delta_r H=\Delta _a H^{ \ominus }(C)+2 \Delta _a H^{ \ominus }(Cl_2) - \Delta _{\text{vap }} H^{\ominus} - \Delta_f H$

ನೀಡಲಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆ $\Delta_r H=715.0+(2 \times 242 )- 30.5 -(- 135.5)$, ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಬೀಜಗಣಿತದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು:

ಸಮೀಕರಣ (ii) +2 × ಸಮೀಕರಣ (iii) -ಸಮೀಕರಣ (i) - ಸಮೀಕರಣ (iv)

$\therefore \Delta H=1304\ kJ \ mol^{-1}$

$C - Cl$

$CCl _4 {(g)}$

$=\dfrac{1304}{4}\ kJ \ mol^{-1}$ ನಲ್ಲಿ $=326\ kJ\ mol^{- 1}$ ಬಂಧದ ಬಂಧ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ

$\Delta U=0$

$\Delta S$

ಉತ್ತರ

$\Delta U=0, \Delta S$

$298 \mathrm{~K}$

$2 \mathrm{~A}+\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C}$ ರಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ,

$T=(\Delta H-\Delta G) \dfrac{1}{\Delta S}$

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ $=\dfrac{\Delta H}{\Delta S} {(\Delta G=0 \text{ at equilibrium })}$ ಆಗಿರುತ್ತದೆ:

$=\dfrac{400\ kJ \ mol^{-1}}{0.2\ kJ\ K^{-1} mol^{-1}}$

$T=2000 K$

$\Delta G$

$2000 K$

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿರಲು, $2 \mathrm{Cl}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})$ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿರಲು, ತಾಪಮಾನವು $\Delta H$ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು.

ಉತ್ತರ

$\Delta H$ ಮತ್ತು $\Delta S$ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿವೆ

ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಣುವಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಬಂಧ ರಚನೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $2 \mathrm{~A}(\mathrm{~g})+\mathrm{B}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{D}(\mathrm{g})$ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ.

ಅಲ್ಲದೆ, ಎರಡು ಮೋಲ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ಮೋಲ್ ಅಣುವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ $\Delta U^{\ominus}=-10.5 \mathrm{~kJ}$ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ.

ಉತ್ತರ

ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ,

$=-1$

$\Delta U^{\ominus}$

$\Delta H$ ಮೋಲ್

$\Delta H^{\ominus}=\Delta U^{\ominus}+\Delta n_g R T$ ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು $=(-10.5\ kJ)+(-1)(8.314 \times 10^{-3}\ kJ\ K^{-1} mol^{-1})(298\ K)$ ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಿಸಿ:

$=-10.5\ kJ-2.48\ kJ$

$\Delta H^{\ominus}=-12.98\ kJ$

$\Delta H^{\ominus}$

$\Delta S^{\ominus}$

$\Delta G^{\ominus}$, ಮತ್ತು $ \Delta G^{\ominus} = \Delta H^{\ominus} - T \Delta S^{\ominus} $, ನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು $=-12.98\ kJ-(298\ K)(-44.1\times 10^{-3}\ J K^{-1})$ ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಿಸಿ:

$=-12.98\ kJ+13.14\ kJ$

$\Delta G^{\ominus}=+0.16\ kJ$

$\Delta G^{\ominus}$

$\Delta G^{\ominus}$

$\mathrm{R}=8.314 \mathrm\ {J\ K}^{-1} \mathrm{~mol}^{-1}, \mathrm{~T}=300 \mathrm{~K}$ ರಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಉತ್ತರ

ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ,

$=-(2.303)(8.314\ J\ K^{-1} mol^{-1})(300 K) \log 10$

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ $=-5744.14\ J\ mol^{-1}$,

$=-5.744\ kJ \ mol^{-1}$

$\mathrm{NO}(\mathrm{g})$

$\dfrac{1}{2} \mathrm{~N_2}(\mathrm{~g})+\dfrac{1}{2} \mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{NO}(\mathrm{g}) ; \quad \Delta_{r} H^{\ominus}=90 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

ಉತ್ತರ

$NO {(g)}$ ನ ಧನಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವು $N_2$ ರ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ $O_2$ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಕಗಳಿಗಿಂತ ($NO {(g)}$ ಮತ್ತು $\Delta_r H$ ) ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $NO _2 {(g)}$ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ.

$NO {(g)}$ ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವು $O_2 {(g)}$ ಮತ್ತು $NO_2 {(g)}$ ನಿಂದ $NO {(g)}$ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನ, $NO_2 {(g)}$ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಸ್ಥಿರ $1.00 \mathrm{~mol}$ ಸ್ಥಿರ $\mathrm{H_2} \mathrm{O}(l)$ ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತರ

$H_2 O (l)$ ರ $q _{\text{surr }}=+286\ kJ\ mol^{- 1}$ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ $(\Delta S _{\text{surr }})$ ಉಷ್ಣವು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನವುಗಳು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

$=\dfrac{q _{\text{surr }}}{T}$

ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಬದಲಾವಣೆ $=\dfrac{286\ kJ \ mol^{-1}}{298\ K}$ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನವುಗಳಿಗೆ $\therefore \Delta S _{\text{surr }}=959.73\ J\ mol^{-1} K^{-1}$