NEET · Chemistry · STD 11 - 5. Thermodynamics and thermochemistry
निम्नलिखित अभिक्रिया पर विचार कीजिए :
\(2 A( g )+ B ( g ) \rightarrow 2 D ( g )\)
\(\Delta U^{\ominus}=-10 kJ mol ^{-1}\) तथा \(\Delta S^{\ominus}=-44 J K ^{-1}\) 298 K पर।
अभिक्रिया के लिए \(\Delta G^{\ominus}\) और 298 K पर अभिक्रिया की स्वतःप्रवर्तितता के साथ सही विकल्प की पहचान कीजिए।
(दिया गया है: \(R=8.31 J mol ^{-1} K^{-1}\) )
- A \(-1.635 kJ mol ^{-1}\), स्वतःप्रवर्तित
- B \(-0.63568 kJ mol ^{-1}\), स्वतःप्रवर्तित
- C \(+0.63568 kJ mol ^{-1}\), अस्वतःप्रवर्तित
- D \(+1.635 kJ mol ^{-1}\), अस्वतःप्रवर्तित
Answer & Solution
Correct Answer
(C) \(+0.63568 kJ mol ^{-1}\), अस्वतःप्रवर्तित
Step-by-step Solution
Detailed explanation
(C) \(+0.63568 kJ mol ^{-1}\), अस्वतःप्रवर्तित
गैसीय स्पीशीज़ के मोलों की संख्या में परिवर्तन है:
\(\Delta n_g=n_p-n_r=2-(2+1)=-1\)
मानक एन्थैल्पी परिवर्तन \(\Delta H^{\ominus}\) द्वारा दिया जाता है:
\(\Delta H^{\ominus}=\Delta U^{\ominus}+\Delta n_g R T\)
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
\(\Delta H^{\ominus}=-10+(-1) \times\left(8.31 \times 10^{-3}\right) \times 298\)
\(\Delta H^{\ominus}=-10-2.47638=-12.47638 kJ mol^{-1}\)
मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन \(\Delta G^{\ominus}\) है:
\(\Delta G^{\ominus}=\Delta H^{\ominus}-T \Delta S^{\ominus}\)
\(\Delta G^{\ominus}=-12.47638-298 \times\left(-44 \times 10^{-3}\right)\)
\(\Delta G^{\ominus}=-12.47638+13.112=+0.63562 kJ mol^{-1}\)
चूँकि \(\Delta G^{\ominus}>0\), अतः अभिक्रिया अस्वतःप्रवर्तित है।
गैसीय स्पीशीज़ के मोलों की संख्या में परिवर्तन है:
\(\Delta n_g=n_p-n_r=2-(2+1)=-1\)
मानक एन्थैल्पी परिवर्तन \(\Delta H^{\ominus}\) द्वारा दिया जाता है:
\(\Delta H^{\ominus}=\Delta U^{\ominus}+\Delta n_g R T\)
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
\(\Delta H^{\ominus}=-10+(-1) \times\left(8.31 \times 10^{-3}\right) \times 298\)
\(\Delta H^{\ominus}=-10-2.47638=-12.47638 kJ mol^{-1}\)
मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन \(\Delta G^{\ominus}\) है:
\(\Delta G^{\ominus}=\Delta H^{\ominus}-T \Delta S^{\ominus}\)
\(\Delta G^{\ominus}=-12.47638-298 \times\left(-44 \times 10^{-3}\right)\)
\(\Delta G^{\ominus}=-12.47638+13.112=+0.63562 kJ mol^{-1}\)
चूँकि \(\Delta G^{\ominus}>0\), अतः अभिक्रिया अस्वतःप्रवर्तित है।
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