एनसीईआरटी समाधान कक्षा 11 रसायन अध्याय 5 उष्मागतिकी

एक अभिक्रिया, A + B → C + D + q में धनात्मक एन्ट्रापी परिवर्तन पाया जाता है। प्रतिक्रिया होगी
(i) उच्च तापमान पर संभव है
(ii) कम तापमान पर ही संभव है
(iii) किसी भी तापमान पर संभव नहीं है
(iv) किसी भी तापमान पर संभव है
उत्तर:
स्वप्रेरित अभिक्रिया के लिए, ΔG ऋणात्मक होना चाहिए।
ΔG = ΔH – TΔS
प्रश्न के अनुसार दी गई अभिक्रिया के लिए,
ΔS = धनात्मक
ΔH = ऋणात्मक (चूंकि ऊष्मा उत्पन्न होती है)
⇒ ΔG = ऋणात्मक
इसलिए, अभिक्रिया किसी भी तापमान पर स्वतः होती है।
अतः, विकल्प (iv) सही है

ऊष्मागतिकी के पहले नियम के अनुसार,
ΔU = q + W …(i)
जहाँ,
ΔU = एक प्रक्रम के लिए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन; q = ऊष्मा; W = कार्य
दिया है,
q = + 701 J (चूँकि ऊष्मा अवशोषित होती है)
W = –394 J (चूंकि कार्य निकाय द्वारा किया जाता है)
व्यंजक (i) में मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं
ΔU = 701 J + (–394 J) = 307 J
अतः, इस प्रक्रिया में आंतरिक ऊर्जा में 307 J का परिवर्तन होता हैं।

∆S धनात्मक होगा अर्थात शून्य से अधिक होगा
चूँकि ∆U = 0, ∆S धनात्मक होगा और अभिक्रिया सहज होगी।
∆S धनात्मक होगा अर्थात शून्य से अधिक होगा
चूँकि ∆U = 0, ∆S धनात्मक होगा और अभिक्रिया सहज होगी।

∆H और ∆S ऋणात्मक हैं
दी गई अभिक्रिया क्लोरीन परमाणुओं से क्लोरीन अणु के विरचन को दर्शाती है। यहां आबंध निर्माण हो रहा है। इसलिए, ऊर्जा जारी की जा रही है। अत: ∆H ऋणात्मक है।
साथ ही, एक अणु के एक मोल की तुलना में परमाणुओं के दो मोल में अधिक अस्थिर होते हैं। चूंकि क्रियाशीलता कम हो जाती है, इसलिए, दी गई अभिक्रिया के लिए ∆S ऋणात्मक है।

R = 8.314 JK–1 mol–1,
T = 300 K.
अभिव्यक्ति से,
∆Gθ = –2.303 RT log Keq
अभिक्रिया के लिए ∆Gθ,
= (2.303) (8.314 JK–1 mol–1) (300 K) log10
= –5744.14 Jmol–1
= –5.744 kJ mol–1