घर प्राकृतिक खेती एक खुली प्रणाली में किसी प्रक्रिया की सहज घटना के लिए मानदंड। सहज प्रक्रियाओं की दिशा. खंड II. समाधान और विषम संतुलन

प्राकृतिक खेती

एक खुली प्रणाली में किसी प्रक्रिया की सहज घटना के लिए मानदंड। सहज प्रक्रियाओं की दिशा. खंड II. समाधान और विषम संतुलन

स्वतःस्फूर्त रूप से होने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करते हुए, हमने पहचाना:

1) बढ़ती एन्ट्रापी के साथ उनकी घटना के ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के अनुसार एक पैटर्न।

2) एन्ट्रापी में कमी के साथ होने वाली ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाओं की सहज घटना का पैटर्न।

उदाहरण के लिए, वाष्पीकरण की प्रक्रिया अनायास होती है (एंट्रॉपी बढ़ने के साथ एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया), जिसमें पर्यावरण में अराजकता कम हो जाती है, लेकिन सिस्टम के भीतर ही बढ़ जाती है। दूसरी ओर, अमोनिया के उत्पादन के लिए ऊपर वर्णित एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया एन्ट्रापी में कमी के साथ आगे बढ़ती है - एक अधिक जटिल, व्यवस्थित संरचना बनती है, और 4 से 2 गैस अणु बनते हैं। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इसमें कोई अवज्ञा नहीं है ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के अनुसार, प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में कमी की भरपाई पर्यावरण में तापीय ऊर्जा की काफी अधिक मात्रा में रिहाई और, तदनुसार, अधिक विश्व अव्यवस्था से होती है।

हालाँकि, कुछ मानदंड होना वांछनीय है जो मात्रात्मक की अनुमति देता है

सहज प्रक्रियाओं के घटित होने की संभावना का अनुमान लगाएं

ऐसा मानदंड G - गिब्स मुक्त ऊर्जा (मुक्त एन्थैल्पी या आइसोबैरिक क्षमता) है, जो समानता से प्राप्त होता है

एच=जी+टीएसया

एच, टी और एस क्रमशः एन्थैल्पी, तापमान और एन्ट्रापी हैं।

गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन

डीजी = डीएच - टीडीएस

पहली समानता में, एन्थैल्पी (आंतरिक ऊर्जा) मुक्त ऊर्जा जी और बाध्य ऊर्जा टीएस का योग है।

मुफ़्त ऊर्जा जीआंतरिक ऊर्जा की कुल आपूर्ति के उस हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है जिसे पूरी तरह से कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है (यह आंतरिक ऊर्जा का तकनीकी रूप से मूल्यवान हिस्सा है)।

बाध्य ऊर्जा टी.एस, बदले में, सिस्टम की शेष आंतरिक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है। बंधी हुई ऊर्जा को कार्य में परिवर्तित नहीं किया जा सकता। यह केवल तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने में सक्षम है, जिसके रूप में यह विलुप्त (विघटित) होता है।

मुक्त ऊर्जा प्रणाली में स्थितिज ऊर्जा के रूप में निहित होती है। जैसे-जैसे सिस्टम कार्य करता है, यह घटता जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, समान तापमान और समान आंतरिक ऊर्जा पर अधिक विरल गैस में संपीड़ित गैस की तुलना में कम मुक्त ऊर्जा और अधिक बाध्य ऊर्जा होती है। यह काफी समझ में आता है, क्योंकि दूसरे मामले में हमें पहले की तुलना में अधिक काम मिल सकता है।

लेकिन चूँकि G घटता है, यह कमी DG = G 2 – G 1 चिन्ह द्वारा व्यक्त की जाती है माइनस,चूँकि दूसरे सिस्टम की ऊर्जा पहले की तुलना में कम है

उपरोक्त के आधार पर, हम न्यूनतम मुक्त ऊर्जा का निम्नलिखित सिद्धांत तैयार कर सकते हैं:

एक पृथक प्रणाली में, केवल प्रणाली की मुक्त ऊर्जा में कमी की दिशा में निर्देशित प्रक्रियाएँ अनायास घटित होती हैं।

ये फ़ंक्शन क्या व्यक्त करते हैं?

डीजी के मान से प्रतिक्रिया घटित होने की मूलभूत संभावना का अंदाजा लगाया जा सकता है। यदि डीजी = 0, तो एक संतुलन प्रतिक्रिया होती है, जिसकी दिशा केवल उसके व्यक्तिगत घटकों की एकाग्रता से निर्धारित होती है। यदि डी.जी< 0, то реакция идёт спонтанно с выделением энергии в форме полезной работы (или более упорядоченной химической структуры). Если DG >0, तो सिस्टम की स्थिति में बदलाव तभी होता है जब काम बाहर से खर्च किया जाता है।

थर्मोडायनामिक्स के दूसरे सिद्धांत को सामाजिक प्रक्रियाओं तक बढ़ाया जा सकता है, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि समाज के व्यवहार पर विचार करने की यह विधि दार्शनिक, संज्ञानात्मक प्रकृति की होगी, और पूरी तरह से वैज्ञानिक होने का दिखावा नहीं करती है।

उदाहरण के लिए, उस समस्या पर विचार करें जो सीधे तौर पर वकीलों से संबंधित है - अपराध की वृद्धि और उसके खिलाफ लड़ाई की समस्या।

मैं आपको पहले नियम के सूत्र याद दिलाना चाहता हूं: DН = Q - A और गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन डीजी = डीएच - टीडीएस

या डीएच = डीजी + टीडीएस

आइए मान लें कि प्रारंभिक अपराध स्तर एच 1 है, और अंतिम अपराध स्तर एच 2 है। तब डीएच = एच 2 - एच 1 = डीजी + टीडीएस, जहां डीजी जनसंख्या की रचनात्मक गतिविधि में परिवर्तन है, टी नागरिकों के उत्साह की डिग्री है, डीएस जनसंख्या की विनाशकारी गतिविधि में परिवर्तन है।

यदि नागरिकों की रचनात्मक गतिविधि (संभावित ऊर्जा) उच्च है, तो डी.जी<0, то она тратится на создание благополучного общества; в этом случае степень возбуждения Т не очень высока, поскольку люди заняты полезным делом, низка и разрушительная деятельность (митинги, излишняя политизированность общества и т.д.) иначе говоря, энтропия общества постоянна. В этом случае DH ≤ 0 (роста преступности практически нет).

रासायनिक प्रतिक्रिएं

सभी स्वतःस्फूर्त प्रक्रियाएं हमेशा सिस्टम की ऊर्जा में कमी के साथ होती हैं।

इस प्रकार, किसी भी प्रणाली में किसी प्रक्रिया की सहज घटना की दिशा एक अधिक सामान्य सिद्धांत - न्यूनतम मुक्त ऊर्जा के सिद्धांत द्वारा निर्धारित की जाती है।

बंद प्रणालियों में होने वाली प्रक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए, नए थर्मोडायनामिक राज्य फ़ंक्शन पेश किए गए: ए) गिब्स मुक्त ऊर्जा

∆जी = ∆एच - टी∆एस(आर, टी= स्थिरांक);(17)

बी) हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त ऊर्जा

∆एफ = ∆यू - टी∆एस(वी,टी= स्थिरांक).(18)

गिब्स और हेल्महोल्ट्ज़ ऊर्जा को kJ/mol की इकाइयों में मापा जाता है।

मुक्त ऊर्जा वास्तव में ऊर्जा का वह हिस्सा है जिसे कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है (समीकरण 10 देखें)। यह सिस्टम द्वारा किये जा सकने वाले अधिकतम कार्य के बराबर है ∆जी = - एअधिकतम.

वास्तविक परिस्थितियों में एअधिकतमकभी हासिल नहीं किया जाता है, क्योंकि ऊर्जा का कुछ हिस्सा गर्मी, विकिरण के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाता है, घर्षण पर काबू पाने आदि पर खर्च किया जाता है, जिसे दक्षता का परिचय देकर ध्यान में रखा जाता है।

इस प्रकार, 1) केवल वे प्रक्रियाएँ जो सिस्टम की मुक्त ऊर्जा में कमी लाती हैं, अनायास घटित हो सकती हैं; 2) जब मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन शून्य हो जाता है तो सिस्टम संतुलन की स्थिति में पहुंच जाता है।

गिब्स (हेल्महोल्ट्ज़) फ़ंक्शन, या मुक्त ऊर्जा में परिवर्तनों की गणना, दी गई परिस्थितियों में स्वचालित रूप से होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की क्षमता के बारे में स्पष्ट निष्कर्ष निकालना संभव बनाती है।

सहज प्रक्रियाओं की घटना हमेशा सिस्टम की मुक्त ऊर्जा में कमी के साथ होती है (डी जी< 0 или Dएफ< 0).

थर्मोडायनामिक रूप से निषिद्ध, संतुलन और सहज रासायनिक प्रक्रियाओं के अनुरूप ऊर्जा आरेख चित्र 4 में प्रस्तुत किए गए हैं।

Δ जी, केजे/मोल

उत्पाद ∆ जी> 0

ऊष्मागतिकीय रूप से

निषिद्ध प्रक्रिया

उत्पाद

रेफरी. संतुलन ∆ जी= 0

उत्पाद

∆जी< 0

सहज प्रक्रिया

प्रतिक्रिया समन्वय एक्स

चावल। 4. थर्मोडायनामिक रूप से निषिद्ध, संतुलन और सहज रासायनिक प्रक्रियाओं के ऊर्जा आरेख

विभिन्न प्रक्रिया स्थितियों के तहत एक बंद प्रणाली में थर्मोडायनामिक संतुलन की शर्तें हैं:

आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल ( आर= स्थिरांक, टी= स्थिरांक): Δ जी= 0,

आइसोकोरिक-इज़ोटेर्मल ( वी= स्थिरांक, टी= स्थिरांक): Δ एफ = 0.

इस प्रकार, रासायनिक प्रक्रियाओं की सहजता का एकमात्र मानदंड गिब्स (या हेल्महोल्त्ज़) मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन का परिमाण है, जो दो कारकों द्वारा निर्धारित होता है: एन्थैल्पी और एन्ट्रापी

∆जी= ∆एच- टी∆एस ;

Δ एफ = ∆यू- टी∆एस.

अधिकांश रासायनिक प्रक्रियाएं दो कारकों का परिणाम होती हैं: 1) सिस्टम की कम ऊर्जा वाली स्थिति में जाने की इच्छा, जो कणों के संयोजन या आंतरिक ऊर्जा (या एन्थैल्पी) की कम आपूर्ति के साथ कण बनाने से संभव है; 2) उच्च एन्ट्रापी के साथ एक स्थिति प्राप्त करने की प्रणाली की इच्छा, जो कणों की अधिक यादृच्छिक व्यवस्था से मेल खाती है।

कम तापमान पर, जब कणों की तापीय गति धीमी हो जाती है, तो पहली प्रवृत्ति प्रबल हो जाती है।

बढ़ते तापमान के साथ, एन्ट्रापी बढ़ती है (चित्र 2 और 3 देखें) और दूसरी प्रवृत्ति प्रबल होने लगती है, अर्थात। व्यवस्था की एक ऐसी स्थिति प्राप्त करने की इच्छा जो अधिक अव्यवस्था की विशेषता है।

बहुत अधिक तापमान पर कोई भी रासायनिक यौगिक मौजूद नहीं रह सकता। इन परिस्थितियों में कोई भी यौगिक गैसीय अवस्था में चला जाता है और मुक्त परमाणुओं में और प्लाज्मा तापमान पर क्षय (विघटित) हो जाता है ( टी>10000 K) - आयनों, इलेक्ट्रॉनों और मुक्त कणों में, जो सिस्टम के सबसे बड़े विकार और इसलिए अधिकतम एन्ट्रापी से मेल खाता है।

यह निर्धारित करने के लिए कि दी गई प्रक्रिया स्थितियों में कौन से एन्थैल्पी या एन्ट्रापी कारक निर्णायक हैं, निरपेक्ष मूल्यों की तुलना की जाती है:

÷ ∆ एच ÷ > ÷ टी∆एस÷ - निर्धारक कारक एन्थैल्पी कारक है,

÷ ∆ एच ÷ < ÷ टी∆एस÷ - एन्ट्रॉपी कारक निर्णायक है।

रसायन विज्ञान में, गिब्स ऊर्जा मूल्य का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, क्योंकि अधिकांश रासायनिक और जैविक प्रक्रियाएं खुले में होती हैं ( आर= आरएटीएम) या निरंतर दबाव पर बंद बर्तन ( आर ¹ आरएटीएम) और इसलिए भविष्य में, ताकि Δ के मूल्य के संबंध में खुद को न दोहराया जाए एफ, जब तक विशेष रूप से न कहा जाए, हम मान ∆ के साथ काम करेंगे जी.

मानक परिस्थितियों में होने वाली aA + bB = cC + dD प्रकार की रासायनिक प्रक्रिया की दिशा निर्धारित करने के लिए, मान Δ जी xp की गणना Δ के मानों से की जा सकती है एच 0 298хр और डी एस 0 298xp लेवल 19 का उपयोग करते हुए। यदि प्रक्रिया तापमान टी≠ 298 K, तो गणना समीकरण के अनुसार की जाती है। 20.

∆जी 0 298хр = Δ एच 0 298хр - 298∙D एस 0 298хр, (19)

∆जी 0 टीएक्सपी ≈ Δ एच0 298хр - टीडी एस 0 298хр. (20)

आप पदार्थों के निर्माण के लिए मानक थर्मोडायनामिक कार्यों की तालिकाओं का भी उपयोग कर सकते हैं जी° 298 गिरफ्तार. इस मामले में Δ जी°298хр प्रतिक्रियाओं की गणना Δ के समान ही की जाती है एन° 298хр:

∆जी 0 298хр = [s∆ जी 0 298obr(C) + d∆ जी 0 298obr(D) ] – [a∆ जी 0 298 रेव(ए) + वी∆ जी 0 298ओबीआर (वी)]। (21)

इस प्रकार, यह निर्धारित करने के लिए कि दी गई परिस्थितियों में कोई रासायनिक प्रक्रिया संभव है या नहीं, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि गिब्स या हेल्महोल्ट्ज़ ऊर्जा में परिवर्तन का संकेत क्या होगा।

तापमान को निर्धारित करना अक्सर आवश्यक होता है, जिसे व्युत्क्रम तापमान कहा जाता है, जिसके ऊपर या नीचे प्रतिक्रिया अपनी दिशा उलट देती है। उलटा तापमान प्रतिक्रिया संतुलन स्थिति ∆ से निर्धारित होता है जीएक्सपी = 0 .

∆जीएक्सपी = Δ एचएक्सपी - टीडी एसएक्सपी = 0 (22)

टीआमंत्रण = Δ एचएक्सपी/डी एसघंटा. (23)

समस्याओं को सुलझाने के उदाहरण

जब प्रक्रिया की सहज घटना की संभावित दिशा निर्धारित करें टी= 100°C. व्युत्क्रम तापमान की गणना करें.

सी (के) + SiO 2 (k) = 2SiO (k)

आइए D के मान की गणना करें जीइस प्रतिक्रिया का °298. आइए सारणीबद्ध डेटा का उपयोग करें

∆ एच 0 298, केजे/मोल 0 -912 -438

एस 0 298, J/mol∙K 19 42 27

∆एन 0 298 एक्सपी = = 36 केजे;

∆ एस 0 298 एक्सपी = = -7 जे/के;

∆ जी°хр = ∆ एच 0 298 хр - टी∆एस 0 298 хр =36 - 373×(-7)×10 -3 = 38.6 केजे।

यह देखा जा सकता है कि मान ∆ जी°xp धनात्मक है, और 373 K पर प्रतिक्रिया आगे की दिशा में आगे नहीं बढ़ सकती है। इसलिए, SiO2 मानक परिस्थितियों में स्थिर है।

यह पता लगाने के लिए कि क्या किसी अन्य तापमान पर SiO 2 से SiO में संक्रमण सैद्धांतिक रूप से संभव है, व्युत्क्रम तापमान की गणना करना आवश्यक है जिस पर सिस्टम थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति में है, अर्थात। ऐसी स्थितियों में जब ∆ जी = 0.

टीआमंत्रण = ∆ एच°298 xr/∆ एस° 298 xp = 36/(-7.10 -3)= -5143 K.

पूर्ण तापमान पैमाने पर कोई नकारात्मक तापमान नहीं है और इसलिए, किसी भी परिस्थिति में सिलिकॉन डाइऑक्साइड का सिलिकॉन ऑक्साइड में संक्रमण संभव नहीं है।

Fe 3 O 4 (k) + 4H 2 (g) = 3Fe (k) + 4H 2 O (g)

∆एन° 298 एआरआर, केजे/मोल -1118 0 0 -241.8

हेस के नियम के परिणाम के अनुसार, प्रक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन बराबर है:

∆एन°298 xp = 4∆ एन° 298 एआर (एच 2 ओ) - ∆ एन° 298 अरे (Fe 3 O 4) = 4 (-241.8) - (-1118) = 150.8 kJ

इस मामले में प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन की गणना 3 मोल लोहे के लिए की जाती है, अर्थात। प्रति 3 मोल ∙ 56 ग्राम/मोल = 168 ग्राम।

1 किलो आयरन प्राप्त करने पर एन्थैल्पी में परिवर्तन अनुपात से निर्धारित होता है:

168 ग्राम Fe - 150.8 kJ;

1000 ग्राम Fe - एक्सकेजे;

यहाँ से एक्स= 897 केजे.

ऊपरी तापमान सीमा निर्धारित करें जिस पर प्रतिक्रिया के अनुसार बेरियम पेरोक्साइड का निर्माण हो सकता है:

2BaO (k) + O 2 (g) = 2BaO 2 (k)

बेरियम पेरोक्साइड निर्माण की प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी और एन्ट्रापी में परिवर्तन के निम्नलिखित अर्थ हैं:

∆एन°298 xp = 2∆ एन° 298 एआर (बीएओ 2) - (2∆ एन° 298 एआर (बीएओ) + ∆ एन° 298 एआर (ओ 2))

∆एन° 298 хр = -634.7∙2 - (-553.9∙2 + 0) = -161.6 kJ

∆एस°298 एक्सपी = 2 एस° 298 एआर (बीएओ 2) - (2 एस° 298 एआर (बीएओ) + एस° 298 एआर (ओ 2))

∆एस° = 77.5∙2 – (70.5∙2 + 206) = -191 जे/के = - 0.191 केजे/के

इस प्रक्रिया की मुक्त ऊर्जा समीकरण द्वारा व्यक्त की जाती है

∆जी° xp = -161.6 + 0.191× टी।

मानक परिस्थितियों में ∆ जी°298хр = -161.6 + 0.191×298 = -104.68 केजे। ∆ जी° 298хр< 0 и реакция при стандартных условиях протекать может.

व्युत्क्रम तापमान संबंध ∆ से पाया जा सकता है जी° = 0.

∆जी° = -161.6 + 0.191 टी = 0

यहाँ से टी= - 161.6 - 0.191 = 846.07 के

846.07 K के तापमान के नीचे, BaO2 का निर्माण महसूस किया जा सकता है।

25 डिग्री सेल्सियस पर 250 ग्राम पानी के वाष्पीकरण के दौरान एन्ट्रापी में परिवर्तन की गणना करें, यदि इस तापमान पर पानी के वाष्पीकरण की दाढ़ ऊष्मा 44.08 kJ/mol है।

समाधान। वाष्पीकरण के दौरान किसी पदार्थ की एन्ट्रापी की मात्रा बढ़ जाती है

∆एसआईएसपी = डी एन/ टी।

250 ग्राम पानी 250 ग्राम/18 ग्राम/मोल = 13.88 मोल है। अतः पानी के वाष्पीकरण की ऊष्मा है: 13.88 mol ∙ 44.08 kJ/mol = 611.83 kJ।

250 ग्राम पानी के वाष्पीकरण के दौरान एन्ट्रापी परिवर्तन टी= 25 +273 = 298 K बराबर

∆एसआईएसपी = 611.83/298 = 2.05 केजे।

स्वतंत्र कार्य के लिए कार्य

सीओ (जी) + एच 2 ओ (जी) = सीओ 2 (जी) + एच 2 (जी)

निर्धारित करें: ए) ∆ यू°298 प्रतिक्रियाएँ; ख) यदि 14.66 kJ ऊष्मा (n.s.) जारी की गई तो कितने ग्राम और कितने लीटर CO ने प्रतिक्रिया की?

सीएच 4 (जी) + 2ओ 2 (जी) = सीओ 2 (जी) + 2एच 2 ओ ( और)

परिभाषित करना; ए) ∆ यू°298 प्रतिक्रियाएँ; ख) 56 लीटर मीथेन (n.o.) जलाने पर कितनी ऊष्मा निकलेगी?

3. प्रतिक्रिया CO (g) + C1 2 (g) = COC1 2 (g) के लिए, सारणीबद्ध डेटा का उपयोग करके, ∆ की गणना करें एन°298 प्रतिक्रियाएँ। गणना करें: ए) ∆ यू°298 प्रतिक्रियाएँ; ख) यदि 338.13 kJ ऊष्मा (n.s.) जारी की गई तो कितने लीटर CO ने प्रतिक्रिया की?

2HC1 (g) + Ca (s) = CaCl 2 (s) + H 2 (g)।

5. ∆एन°298 मीथेन CH4 का दहन - 891.6 kJ/mol के बराबर है। गणना करें: ए) 1 ग्राम मीथेन के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलेगी; ख) 5 लीटर मीथेन (एन.ओ.) के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलेगी?

6. प्रतिक्रिया के लिए 2Сu (tv) + 1/2O 2(g) = Cu 2 O (tv), ∆Н° 298 जिसमें से -167.6 kJ है, गणना करें: a) यदि 335 छोड़ा गया तो कितने लीटर ऑक्सीजन ने प्रतिक्रिया की .2 kJ ऊष्मा? बी) ∆ यू°298 प्रतिक्रियाएँ।

7. ∆एन° 298 प्रतिक्रिया Cd(s) + 1/2O 2 (g) = CdO(s) -256.43 kJ है।
निर्धारित करें: ए) ∆ यू°298 प्रतिक्रियाएँ; ख) 628 kJ ऊष्मा छोड़ने के लिए Cd के कितने मोल लेने होंगे?

8. ∆एन° 298 प्रतिक्रिया 2Bi (tv) + 3/2O 2 (g) = Bi 2 O 3 (tv) -578.22 kJ है।
0.5 mol Bi 2 O 3 बनने पर कितनी ऊष्मा निकलेगी?

9. तालिका मानों के अनुसार ∆ एन°298 अभिकर्मकों का गठन ∆ की गणना करता है एन°298 मीथेन सीएच 4 और एसिटिलीन सी 2 एच 2 का दहन, यदि दहन सीओ 2 (जी) और एच 2 ओ (एल) तक बढ़ता है। निर्धारित करें कि किस गैस का कैलोरी मान (kJ/kg) अधिक है।

10. हाइड्रोजन, फॉस्फोरस, ग्रेफाइट और मैग्नीशियम के समान द्रव्यमान जलाए गए। किस स्थिति में अधिक ऊष्मा निकलेगी?

11. हाइड्रोजन एच 2 और एसिटिलीन सी 2 एच 2 को समान मात्रा में जलाया गया। यदि प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप CO 2 (g) और H 2 O (l) का निर्माण होता है, तो किस प्रक्रिया में अधिक ऊष्मा निकलेगी और कितनी बार?

12. निकेल मोनोऑक्साइड की एल्यूमिनोथर्मिक कमी को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है

3NiO (टीवी) + 2Al (टीवी) = अल 2 O 3 (टीवी) + 3Ni (टीवी)

∆ के मानों का उपयोग करना एन°298 नमूना अभिकर्मकों, गणना ∆ एन°298 घंटे. परिभाषित करना:

ए) ∆ एन°298 घंटा kJ में प्रति 1 मोल Ni; बी) ∆ एन°298 घंटा kJ में प्रति 1 किग्रा Ni;

13. तालिका मानों का उपयोग करके, ∆ निर्धारित करें एन°298 बजे:

सी 2 एच 4 (जी) + जेडओ 2 (जी) = 2सीओ 2 (जी) + 2एच 2 ओ (एल)। यदि प्रतिक्रिया में शामिल हो तो कितनी मात्रा में गर्मी निकलेगी: ए) 14 ग्राम एथिलीन; बी) 112 लीटर एथिलीन (एन.ओ.)।

14. सारणीबद्ध डेटा का उपयोग करके, गणना करें कि प्रतिक्रिया CaO (s) + 3C (ग्रेफाइट) = CaC 2 (s) + CO (g) के अनुसार 100 किलोग्राम CaC 2 के निर्माण के दौरान कितनी गर्मी अवशोषित होगी।

15. हाइड्रोजन क्लोराइड के निर्माण की एन्थैल्पी -92.5 kJ/mol है। जब 1 लीटर हाइड्रोजन क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है तो कितनी ऊष्मा निकलेगी?

16. प्रतिक्रिया CS 2 (g) + ZO 2 (g) = CO 2 (g) + 2SO 2 (g) के अनुसार 38 ग्राम कार्बन डाइसल्फ़ाइड के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलेगी?

17. पारे का अपघटन समीकरण के अनुसार होता है

एचजी(सीएनओ) 2(टीवी) = एचजी (एल) +2СО (जी) +एन 2(जी) , ∆ एन° 298 एक्सपी = -364 केजे। सामान्य परिस्थितियों में 1 किलोग्राम Hg(CNO) 2 के विस्फोट के दौरान निकलने वाली गैसों की मात्रा और गर्मी की मात्रा निर्धारित करें।

18. परिवेशी परिस्थितियों में 8.4 लीटर विस्फोटक गैस (1:2 के आयतन अनुपात में O 2 और H 2 का मिश्रण) के विस्फोट के दौरान कितनी गर्मी निकलेगी, यदि प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप H 2 O बनता है (एल)?

19. जब अभिक्रिया से 1 किलो सिलिकॉन बनेगा तो कितनी ऊष्मा निकलेगी?

SiO 2(tv) + 2Mg (tv) = 2MgO (tv) + Si (tv) यदि ∆ एन° 298 एक्सपी = -292 केजे।

20. फ्लोरीन के साथ 1 लीटर हाइड्रोजन की परस्पर क्रिया के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी, यदि 1 ग्राम HF (g) के निर्माण के साथ 13.45 kJ ऊष्मा निकलती है?

22. H 2 O (g) बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ 8 ग्राम CuO के अपचयन के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी?

23. हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की समान मात्रा वाली 112 लीटर जल गैस के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलेगी, यदि प्रतिक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और जल वाष्प उत्पन्न होता है?

24. प्रतिक्रिया के अनुसार हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ 10 लीटर अमोनिया (संख्या) की परस्पर क्रिया के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा की गणना करें: NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (s)।

25. निर्धारित करें ∆ एन°298 प्रतिक्रिया द्वारा pH 3 का निर्माण

2PH 3(g) + 4O 2(g) = P 2 O 5(g) + ZN 2 O (g) यदि ∆ एन° 298 एक्सपी = -2829.74 केजे।

26. ∆ की गणना करें एन° 298 सिलिकॉन डाइऑक्साइड का गठन, यदि प्रतिक्रिया के लिए SiO 2 (s) + 2Mg (s) = 2MgO (s) + Si (s), ∆ एन° 298 एक्सपी = -292 केजे।

27. मिथाइल अल्कोहल की दहन प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार होती है

सीएच 3 ओएच (एल) + 3/2ओ 2 (जी) = सीओ 2 (जी) + 2एच 2 ओ (एल)। इस मामले में, 1 मोल अल्कोहल के दहन के साथ 727.4 kJ ऊष्मा निकलती है।

28. जब एक निश्चित मात्रा में n-ब्यूटेन C 4 H 10 (g) जलाया गया, तो 12.44 kJ ऊष्मा निकली। कितना एन-ब्यूटेन जलाया गया: ए) ग्राम; बी) लीटर, यदि ∆ एन°298 इस पदार्थ का दहन -2882.43 kJ/mol के बराबर है?

29. जब 80 ग्राम Fe 2 O 3 (s) को एल्युमीनियम द्वारा अपचयित किया जाता है, तो 427.38 kJ ऊष्मा निकलती है। ∆ की गणना करें एन°298 Fe 2 O 3 (tv) का निर्माण।

30. ∆ निर्धारित करना एन ZnO के गठन के ° 298, 3.25 ग्राम धातु जस्ता को कैलोरीमीटर बम में जलाया गया था, और 17.47 kJ गर्मी जारी की गई थी। ∆ की गणना करें एन°298 ऑक्सीजन के साथ जिंक ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया।

31. 3.6 ग्राम मैग्नीशियम के दहन से 90.5 kJ ऊष्मा निकलती है। ∆ की गणना करें एन°298 MgO का निर्माण।

32. 11 ग्राम प्रोपेन सी 3 एच 8 के दहन से 556 केजे गर्मी निकलती है। C 3 H 8 (g) के निर्माण की एन्थैल्पी की गणना करें।

33. कुछ शर्तों के तहत अमोनिया की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया समीकरण 4NH 3 (g) + 3O 2 (g) = 2N 2 (g) + 6H 2 O (l) के अनुसार होती है।

परमाणु पर 4.48 लीटर नाइट्रोजन का निर्माण। 153.3 kJ ऊष्मा के विमोचन के साथ। ∆ की गणना करें एन°298 रासायनिक प्रतिक्रिया। 1 ग्राम अमोनिया के ऑक्सीकरण के दौरान कितनी ऊष्मा निकलती है?

34. 1 ग्राम FeO (sol) के निर्माण के साथ 3.71 kJ ऊष्मा निकलती है। ऑक्सीजन के साथ 1 मोल Fe के ऑक्सीकरण के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी?

35. ∆ की गणना करें एननिम्नलिखित संक्रमण का ° 298: एच 2 ओ (एल) = एच 2 ओ (जी) निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के डेटा के आधार पर:

एच 2 (जी) + 1/2 ओ 2 (जी) = एच 2 ओ (जी), ∆ एन°298 = -242.2 केजे,

एच 2 ओ (एल) = 1/2 ओ 2 (जी) + एच 2 (जी), ∆ एन°298 = +286.2 केजे।

36. ∆ निर्धारित करें एन° 298 ऑर्थोरोम्बिक सल्फर का मोनोक्लिनिक में संक्रमण, यदि ऑर्थोरोम्बिक सल्फर के दहन की एन्थैल्पी -297.96 kJ/mol है, तो मोनोक्लिनिक सल्फर के दहन की एन्थैल्पी -300.53 kJ/mol है।

37. ∆एन° 298 क्रिस्टलीय I 2 और गैसीय Н 2 से НI (g) का निर्माण 26 kJ/mol है, और ∆ एन°298 गैसीय I 2 और H 2 से HI (g) का निर्माण - 5.2 kJ/mol के बराबर है। ∆ की गणना करें एन°298 संक्रमण I 2 (टीवी) = I 2 (g)।

2P (सफ़ेद) + 3С1 2(g) = 2РС1 3(g) , ∆ एन°298 = -559.4 केजे,
पीसी1 3 (जी) + सी1 2(जी) = पीसी1 5 (जी), ∆ एन°298 = -90.50 केजे.

39. 1 मोल ऑक्सीजन को ओजोन में परिवर्तित करने की प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव ज्ञात करें, यदि 3As 2 O 3 (s) + 3 O 2 (g) = 3 As 2 O 5 (s), ∆ एन°298 = -1170.8 केजे,

3As 2 O 3(tv) + 2O 3 (g) = 3 As 2 O 5(tv) , ∆ एन°298 = -886.2 केजे.

40. Na 2 O (s) और CO 2 (g) के गठन के साथ 1 किलो Na 2 CO 3 (s) के अपघटन के दौरान गर्मी की खपत निर्धारित करें, यदि यह ज्ञात हो कि:

Na 2 CO 3 (tv) + SiO 2 (tv) = Na 2 SiO 3 (tv) + CO 2 (g), ∆ एन°298 = 128.42 केजे,
Na 2 O (tv) + SiO 2 (tv) = Na 2 SiO 3 (tv), ∆ एन°298 = -207.40 केजे.

41. तालिका मानों का उपयोग करना ∆ जी° 298 पदार्थों का निर्माण, सहज प्रतिक्रियाओं की संभावित दिशा निर्धारित करें: ए) सीओ 2 (जी) + 2एच 2 ओ (एल) = सीएच 4 (जी) + 2ओ 2 (जी)

बी) 2НВr (जी) + С1 2(जी) = 2НВr (जी) + Вr 2(जी)।

बिना गणना किए ∆ का चिह्न ज्ञात कीजिए एस°298 प्रतिक्रियाएँ।

42. 25°C पर, ऑर्थोरोम्बिक सल्फर की एन्ट्रापी 31.98 J/mol×K है, और मोनोक्लिनिक सल्फर की एन्ट्रापी = 32.59 J/mol×K है। ऑर्थोरोम्बिक और मोनोक्लिनिक सल्फर के दहन की एन्थैल्पी क्रमशः -297.32 और -297.57 kJ/mol हैं। ∆ निर्धारित करें जी°298 बजे:

एस (हीरा) = एस (मोनोकल)। किसी दिए गए तापमान पर सल्फर का कौन सा संशोधन अधिक स्थिर है?

43. निर्धारित करें कि क्या यह प्रतिक्रिया मानक परिस्थितियों में आगे की दिशा में आगे बढ़ सकती है

Fe 3 O 4 (tv) + 4H 2 (G) = 3Fe (tv) + 4H 2 O (g)?

44. संश्लेषण गैस (कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और हाइड्रोजन का मिश्रण) का उत्पादन प्रतिक्रिया CH 4 (g) + H 2 O (g) = CO (g) + ZH 2 (g) द्वारा किया जाता है। परिभाषित करना:

ए) क्या यह प्रतिक्रिया एक्सो- या एंडोथर्मिक है;

बी) प्रतिक्रिया के दौरान एन्ट्रापी बढ़ती या घटती है;

ग) मानक परिस्थितियों में प्रतिक्रिया किस दिशा में स्वतःस्फूर्त रूप से आगे बढ़ती है?

45. प्रतिक्रिया 2NO 2 (g) = N 2 O 4 (g) किस दिशा में मानक परिस्थितियों में स्वतःस्फूर्त रूप से आगे बढ़ेगी

तापमान +227°С? कौन सा कारक, एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी, निम्न और उच्च तापमान पर निर्णायक होगा?

46. +1027°C तापमान पर यह प्रतिक्रिया स्वतः किस दिशा में आगे बढ़ेगी?

सीओ (जी) + एच 2 ओ (जी) = सीओ 2 (जी) + एच 2 (जी)।

कौन सा कारक, एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी, निम्न और उच्च तापमान पर निर्णायक होगा?

48. गणना करें कि प्रतिक्रिया C 4 H 10 (g) = C 2 H 6 (g) के अनुसार n-ब्यूटेन क्रैकिंग प्रतिक्रिया किस तापमान पर शुरू होती है + सी 2 एच 4 (जी)। क्या एन्थैल्पी या एन्ट्रापी कारक निम्न और उच्च तापमान पर निर्धारण करता है?

49. प्रतिक्रिया के लिए थर्मोडायनामिक डेटा पर आधारित

6सी (ग्रेफाइट) + 6एच 2 (जी) = सी 6 एच 12 (जी) निर्धारित करें:

a) 298 K के तापमान पर यह प्रतिक्रिया स्वतः किस दिशा में आगे बढ़ेगी?

बी) क्या इन परिस्थितियों में एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी कारक निर्णायक होगा?

ग) क्या गर्म करने या ठंडा करने से आगे की पूर्ण प्रतिक्रिया को बढ़ावा मिलेगा?

50. निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में प्रतिभागियों की थर्मोडायनामिक मात्राओं के सारणीबद्ध मूल्यों के अनुसार

सी (ग्रेफाइट) + 2एच 2 (जी) = सीएच 4 (जी),

2सी (ग्रेफाइट) + 2एच 2 (जी) = सी 2 एच 4 (जी),

2सी (ग्रेफाइट) + एच 2 (जी) = सी 2 एच 2 (जी),

परिभाषित करना:

ए) कौन से हाइड्रोकार्बन मानक परिस्थितियों में सरल पदार्थों से संश्लेषण द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं;

बी) कौन से हाइड्रोकार्बन को ऊंचे तापमान पर संश्लेषित किया जा सकता है;

ग) कौन सा हाइड्रोकार्बन 298 K पर अपघटन के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी है?

51. हाइड्रोकार्बन के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें:

साधारण पदार्थों से सीएच 4 (जी), सी 2 एच 6 (जी), सी 3 एच 8 (जी), सी 4 एच 10 (जी), सी 5 एच 12 (जी) और सी 6 एच 14 (जी)

(ग्रेफाइट और हाइड्रोजन) और प्रश्नों के उत्तर देने के लिए थर्मोडायनामिक मात्राओं के सारणीबद्ध मूल्यों का उपयोग करें:

क) क्या इन पदार्थों को मानक परिस्थितियों में संश्लेषित करना संभव है?

ख) इस श्रृंखला में हाइड्रोकार्बन की स्थिरता कैसे बदलती है?

ग) किस प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में परिवर्तन सबसे अधिक होगा?

घ) तापमान में वृद्धि इन पदार्थों को प्राप्त करने की संभावना को कैसे प्रभावित करेगी?

52. क्या हाइड्रोजन सल्फाइड और ऑक्सीजन का मिश्रण रासायनिक रूप से स्थिर होगा? टी= 25 डिग्री सेल्सियस और आंशिक गैस दबाव 1 एटीएम के बराबर, यदि प्रतिक्रिया द्वारा संपर्क संभव है:

2H 2 S (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 2S (रम्बस)?

53. उस तापमान की गणना करें जिस पर ऑक्सीजन और क्लोरीन की ऑक्सीकरण क्षमता समान 4HC1 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 2C1 2 (g) होगी। कौन सी गैस (O 2 या C1 2) कम तापमान पर मजबूत ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करेगी? क्या उच्च और निम्न तापमान पर एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी कारक निर्णायक होगा?

54. प्रतिक्रिया के थर्मोडायनामिक डेटा के आधार पर

ZnO (ठोस) + C (ग्रेफाइट) = Zn + CO (g) निर्धारित करें:

क) क्या मानक परिस्थितियों में ZnO को कम करना संभव है?

ख) क्या तापमान में वृद्धि या कमी इस प्रतिक्रिया की गहरी घटना को बढ़ावा देगी?

ग) किस तापमान पर Zn और C (ग्रेफाइट) की घटती गतिविधि समान होगी?

घ) प्रतिक्रिया के दौरान एन्ट्रापी में परिवर्तन का क्या कारण है?

55. थर्मोडायनामिक मात्राओं के सारणीबद्ध मूल्यों का उपयोग करके, उस तापमान की गणना करें जिस पर प्रतिक्रिया के अनुसार मीथेन पायरोलिसिस शुरू होता है:

2CH 4 (जी) = सी 2 एच 4 (जी) + 2 एच 2 (जी)।

निम्न और उच्च तापमान पर इस प्रतिक्रिया की घटना की दिशा में कौन सा कारक, एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी निर्णायक है?

56. प्रतिक्रियाओं के लिए:

ZnS (ठोस) + 2HC1 (l) = H 2 S (g) + ZnCl 2(p), ∆ जी° 298 एक्सपी = -462.6 केजे,

РbS (s) + 2НС1 (l) = H 2 S (g) + РbС1 2(р), ∆ जी°298 एक्सपी = +31.0 केजे।

इंगित करें कि कौन से सल्फाइड को तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घोला जा सकता है।

57. निम्नलिखित आंकड़ों के आधार पर:

पी (सफ़ेद) + 3/2Сl 2(g) = PСl 3(g), ∆ जी° 298 एक्सपी = -286.68 केजे,

पी (सफ़ेद) + 5/2С1 2 (जी) = पीसी1 5 (जी), ∆ जी° 298 एक्सपी = -325.10 केजे।

प्रश्नों के उत्तर दें:

ए) क्या मानक परिस्थितियों में साधारण पदार्थों से फॉस्फोरस क्लोराइड को संश्लेषित करना संभव है?

6) क्या तापमान में वृद्धि या कमी गहरी प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देगी?

ग) कौन सा फॉस्फोरस क्लोराइड अपघटन के प्रति अधिक प्रतिरोधी है?

58. ∆ के मान के आधार पर जीनिम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के लिए ° 298 xp:

Fe(OH) 2(tv) + l/4O 2(g) + 1/2H 2 O (l) = Fe(OH) 3 (tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -92.18 केजे,

Co(OH) 2 (tv) + 1/4O 2 (g) + 1/2H 2 O (l) = Co(OH) 3 (tv), ∆ जी°298 = -23.68 केजे,

Ni(OH) 2 (sol) + 1/4O 2 (g) + 1/2H 2 O (l) = Ni(OH) 3 (sol) , ∆ जी°298 = +22.88 केजे

परिभाषित करना:

ए) मानक परिस्थितियों में प्रत्येक तत्व का कौन सा हाइड्रॉक्साइड (II) या (III) अधिक स्थिर है;

बी) कौन सा हाइड्रॉक्साइड (III) सेंट पर अधिक स्थिर है। सशर्त;

ग) कौन सा हाइड्रॉक्साइड (II) ऑक्सीकरण के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी है;

डी) सेंट पर Fe, Co, Ni के लिए कौन सी ऑक्सीकरण अवस्था (+2 या +3) अधिक विशिष्ट है। रूपांतरण?

59. उपलब्ध आंकड़ों के आधार पर:

सी (ग्रेफाइट) + 2एफ 2 (जी) = सीएफ 4 (जी) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -636.04 केजे,

सी (ग्रेफाइट) +2 सीएल 2 (जी) = सीसीएल 4 (जी), ∆ जी° 298 एक्सपी = -60.63 केजे,

सी (ग्रेफाइट) +2 बीआर 2(एल) = सीबीआर 4(जी), ∆ जी° 298 एक्सपी = 66.94 केजे,

सी (ग्रेफाइट) + 2आई 2(टीवी) = सीआई 4(जी) ∆ जी° 298 एक्सपी = 124.86 केजे,

निर्धारित करें: ए) सेंट पर साधारण पदार्थों से कार्बन टेट्राहैलाइड प्राप्त करने की संभावना; बी) कार्बन के लिए हैलोजन की आत्मीयता की डिग्री में परिवर्तन; ग) टेट्राहैलाइड्स में से कौन सा st.conv पर सबसे अधिक स्थिर है।

60. ∆ के सारणीबद्ध मानों के अनुरूप प्रतिक्रिया समीकरण लिखें जीसमूह VI तत्वों (O, S, Se, Te) के ° 298 नमूना हाइड्राइड (H 2 E) और निम्नलिखित निष्कर्ष निकालें:

क) हाइड्रोजन के संबंध में इन तत्वों की रासायनिक गतिविधि कैसे बदलती है;

बी) क्या इन हाइड्राइडों को सरल पदार्थों से संश्लेषित करना संभव है। सशर्त;

ग) इनमें से किस प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में परिवर्तन सबसे अधिक होगा?

61. ∆ के सारणीबद्ध मानों के अनुरूप प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए जी°298 हाइड्रोजन हैलाइड का नमूना लें और निम्नलिखित निष्कर्ष निकालें:

ए) क्या इन यौगिकों को सरल पदार्थों से संश्लेषित करना संभव है। सशर्त;

बी) स्थिर स्थितियों में हाइड्रोजन हेलाइड्स की सापेक्ष स्थिरता कैसे बदलती है;

ग) हैलोजन में से कौन सा सबसे मजबूत ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है और कौन सा हाइड्रोजन हैलाइड कम करने वाले गुण प्रदर्शित करता है;

घ) किस प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में परिवर्तन सबसे अधिक होगा?

62. समूह VI(B) तत्वों के ऑक्साइड के लिए निम्नलिखित डेटा पर आधारित

सीआरओ 3 एमओओ 3 डब्ल्यूओ 3

∆जी° 298r, kJ/mol -507 -679 -763

निष्कर्ष निकालें, इन तत्वों के उच्च ऑक्साइड की स्थिरता स्थिरांक पर कैसे बदलती है?

63. यौगिकों Mn, Tc, Re के लिए निम्नलिखित डेटा के आधार पर

एमएन 2 ओ 7 टीसी 2 ओ 7 रे 2 ओ 7

∆जी° 298 एआरआर, केजे/मोल -545 -939 -1068

उच्च ऑक्साइड की सापेक्ष स्थिरता के बारे में निष्कर्ष निकालें डी- समूह VII के तत्व।

64. अभिक्रियाओं के लिए HClO (p) = HCl (p) +1/20 2(g), ∆ जी°298 = -51.5 केजे,

НВrО (р) =НВr (р) +1/20 2(g) , ∆ जी°298 = -21.8 केजे,

НIO (р) =НI (р) +1/20 2(g) , ∆ जी°298 = +47.8 केजे इंगित करें: ए) कौन सा एसिड सबसे अधिक स्थिर होगा?

65. निर्धारित करें कि कौन सा ऑक्साइड, CO 2, N 2 O 5 या SO 3, अधिक मात्रा में अम्लीय गुण प्रदर्शित करता है:

जी° 298 एक्सपी = -134.0 केजे,

CaO (tv) + N 2 O 5 (g) = Ca(NO 3) 2 (tv) ∆ जी° 298 एक्सपी = -272.0 केजे,

CaO (tv) + SO 3 (g) = CaSO 4 (tv) , ∆ जी°298 एक्सपी = -348.0 केजे।

66. Na 2 O, CaO या MgO में से कौन सा ऑक्साइड मजबूत बुनियादी गुण प्रदर्शित करता है:

CaO (tv) + CO 2 (g) = CaCO 3 (tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -134.0 केजे,

एमजीओ (टीवी) + सीओ 2 (जी) = एमजीसीओ 3 (टीवी) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -67.0 केजे,

Na 2 O (tv) + CO 2 (g) = Na 2 CO 3 (tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -277.0 केजे

67. प्रतिक्रियाओं के लिए:

अल 2 ओ 3(टीवी) + 3एसओ 3(जी) = अल 2 (एसओ 4) 3(टीवी), ∆ जी° 298 एक्सपी = -380.5 केजे,
ZnO (tv) + SO 3 (g) = ZnSO 4 (tv) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -188.5 केजे

इंगित करें कि कौन सा ऑक्साइड मजबूत बुनियादी गुण प्रदर्शित करता है

68. प्रतिक्रियाओं के आधार पर:

A1 2 O 3(tv) + 3SO 3(g) = Al 2 (SO 4) 3(tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -380.5 केजे,

A1 2 O 3(tv) + Na 2 O (tv) = 2NaAlO 2(tv) , ∆ जी°298 xp = -199.0 kJ इंगित करें:

ए) ए1 2 ओ 3 की प्रकृति (क्षारीय, उभयधर्मी या अम्लीय);

ख) कौन सा लक्षण (अम्लीय या क्षारीय) अधिक स्पष्ट है?

69. ∆ के मान के आधार पर जी

2आरबी (टीवी) + 1/2ओ 2 (जी) = आरबी 2 ओ (टीवी),

2एजी (टीवी) +1/2ओ 2 (जी) = एजी 2 ओ (टीवी),

ए) रुबिडियम या सिल्वर में ऑक्सीजन के प्रति अधिक आकर्षण होता है;

ख) कौन सा ऑक्साइड अधिक स्थिर है?

70. ∆ के मान के आधार पर जीनिम्नलिखित प्रक्रियाओं के लिए °298:

GeO 2(tv) + Ge (tv) = 2GeO (tv) , ∆ जी° 298 एक्सपी = 41.9 केजे,

SnO 2(tv) + Sn (tv) = 2SnO (tv) , ∆ जी° 298 एक्सपी = 6.3 केजे,

पीबीओ 2(टीवी) + पीबी (टीवी) = 2पीबीओ (टीवी) , ∆ जी° 298 xp = -158.8 kJ, इंगित करें:

ए) आगे की दिशा में होने वाली प्रतिक्रियाओं की संभावना;

बी) इन तत्वों की सबसे विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था।

71. निम्नलिखित आंकड़ों के आधार पर:

पीबी (टीवी) + एफ 2(जी) = पीबीएफ 2(टीवी) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -620.5 केजे,

Рb (टीवी) + С1 2(g) = РbС1 2(tv) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -314.4 केजे,

पीबी (टीवी) + बीआर 2(एल) = पीबीबीआर 2(टीवी) , ∆ जी° 298 एक्सपी = -260.78 केजे,

Рb (टीवी) + I 2(tv) = РbI 2(tv) , ∆ जी°298 एक्सपी = -174.01 केजे

निम्नलिखित सवालों का जवाब दें:

क) क्या साधारण पदार्थों से लेड हैलाइड को संश्लेषित करना संभव है?
बी) कौन सा हैलोजन सबसे मजबूत ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है?
ग) कौन सा हैलाइड अपघटन के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी है?
घ) किस प्रतिक्रिया में एन्ट्रापी में परिवर्तन सबसे छोटा होगा?
72. दिया गया ∆ जी° 298 o6 p (kJ/mol) पोटैशियम और कॉपर हैलाइड्स:
КF (टीवी) -534.2 CuF (टीवी) - 231.3

KS1 (ठोस) -408.5 CuCl (हल) -119.4

केबीआर (टीवी) -379.6 सीयूबीआर (टीवी) -102.2

केआई (टीवी) - 322.6 सीयूआई (टीवी) -71.2

इन मानों के अनुरूप हैलाइडों के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें, और मानक स्थितियों के लिए निम्नलिखित निष्कर्ष निकालें:

क) क्या इन हैलाइडों को साधारण पदार्थों से संश्लेषित करना संभव है?

ख) पोटैशियम और कॉपर हैलाइडों की सापेक्ष स्थिरता कैसे बदलती है?

ग) क्या पोटेशियम या तांबे में मजबूत अपचायक गुण हैं?

घ) किस हैलोजन में मजबूत ऑक्सीकरण गुण हैं?

ई) किस हैलाइड में प्रबल अपचायक गुण हैं?

73. निम्नलिखित आंकड़ों के आधार पर:

एमजी (टीवी) + 1/2ओ 2 (जी) + एच 2 ओ (एल) = एमजी(ओएच) 2 (टीवी), ∆ जी° 298 एक्सपी = -598 केजे,

Cu (tv) + 1/2O 2 (g) + H 2 O (l) = Cu (OH) 2 (tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -120 केजे,

Au (s) + 3/4O 2 (g) +3/2H 2 O (l) = Au(OH) 3(s), ∆ जी°298 एक्सपी = 66 केजे

परिभाषित करना:

ए) कौन सी धातुएँ मानक परिस्थितियों में ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं?

बी) किस हाइड्रॉक्साइड में सबसे अधिक स्थिरता है?

ग) कौन सी धातु सबसे शक्तिशाली अपचायक है?

74. ∆ की पुनर्गणना करें जी° 298 xp प्रति 1 ऑक्साइड समतुल्य:

Na 2 O (tv) + H 2 O (l) = NaOH (tv), ∆ जी° 298 एक्सपी = -147.61 केजे,

एमजीओ (एस) + एच 2 ओ (एल) = एमजी (ओएच) 2 (एस), ∆ जी° 298 एक्सपी = -27.15 केजे,

A1 2 O 3(tv) + ZN 2 O (l) = 2A1(OH) 3(tv), ∆ जी°298 एक्सपी = 18.27 केजे

और निर्धारित करें कि किस ऑक्साइड में सबसे मजबूत बुनियादी गुण हैं।

75. दिया गया ∆ जी° 298 o6 पी धातु आयोडाइड:

NaI MgI 2 A1I 3

∆जी° 298 o6 p (kJ/mol) -285 -360 -314

आयोडाइड के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें, ∆ की पुनर्गणना करें जी° 298 एआरआर प्रति 1 समकक्ष यौगिक और निम्नलिखित निष्कर्ष निकालें:

ए) किसी दी गई श्रृंखला में हीटिंग के प्रति आयोडाइड का प्रतिरोध कैसे बदलता है;

ख) उनके संगत धातुओं की अपचयन गतिविधि कैसे बदलती है?

76. दिया गया ∆ जी°298 o6 पी कनेक्शन आर- हाइड्रोजन के साथ समूह V तत्व

∆जी° 298 o6 p (kJ/mol) -17 13.39 156

इन मानों के अनुरूप यौगिकों के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और निम्नलिखित निष्कर्ष निकालें:

क) इन यौगिकों की स्थिरता कैसे बदलती है;

ख) डेटा की ऑक्सीकरण क्षमता कैसे बदलती है? आर- तत्व;

ग) इस श्रृंखला में यौगिकों की अपचायक क्षमता कैसे बदलती है?

77. दिया गया ∆ जी° 298 o6 p अधातु यौगिक

पीएच 3 (जी) एच 2 एस (जी) एचसी1 (जी)

∆जी° 298 o6 p (kJ/mol) 13.39 -34 -96

इन यौगिकों के निर्माण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और निष्कर्ष निकालें: इन हाइड्रोजन यौगिकों की स्थिरता कैसे बदलती है?

78. 1 मोल CH 3 COOH को पिघलाने पर एन्ट्रापी में परिवर्तन बराबर होता है

40.2 जे/मोल×के. अम्ल का गलनांक 16.6°C होता है। J/g और J/mol में संलयन की ऊष्मा की गणना करें।

79. लिथियम से नाइट्रोजन तक एन्ट्रापी इस प्रकार बदलती है:

ली (सोल) बी (सोल) बी (सोल) सी (हीरा) एन 2 (जी)

एस° 298 (J/mol∙K) 28.07 9.55 5.87 2.83 191.5

डी, ग्राम/सेमी 3 20 डिग्री सेल्सियस पर 0.534 1.848 2.340 3.515 -

बताएं कि एन्ट्रापी पहले क्यों घटती है और नाइट्रोजन तेजी से बढ़ती है?

80. एन्ट्रापी में क्या परिवर्तन होता है ( एस°298) निम्नलिखित चरण संक्रमणों पर:

ए) बेंजीन सी 6 एच 6 के 1 मोल को पिघलाते समय, यदि टी pl = 5.49°С, और ∆ एन°pl = 126.54 J/g?

बी) 1 मोल एल्यूमीनियम को पिघलने बिंदु पर पिघलाते समय टी pl = = 660°С, यदि ∆ एन°pl = 10.43 kJ/mol?

सी) एथिल क्लोराइड सी 2 एच 5 सीआई के 2 मोल के वाष्पीकरण पर, यदि टीकिप = = 14.5°C , और ∆ एन° आईएसपी = 377.1 जे/जी?

घ) क्वथनांक पर 2 मोल तरल ऑक्सीजन के वाष्पीकरण पर, यदि

टीकिप = -I93°C, एक ∆ एन° आईएसपी = 6829.7 जे/मोल?

ई) 25°C पर 1.1 मोल पानी के वाष्पीकरण पर, यदि इस तापमान पर वाष्पीकरण की दाढ़ ऊष्मा ∆ है एन° आईएसपी = 44.08 केजे/मोल?

च) 1 ग्राम क्वार्ट्ज (SiO2) के β से α-संशोधन में संक्रमण के दौरान टी= 573°C यदि ∆ एन° संक्रमण 7.54 kJ/mol के बराबर है?;

छ) 1 मोल सुरमा पिघलाते समय, यदि टी pl = 630°С, और ∆ एन°pl = =20.11 kJ/mol?

ज) 100 ग्राम सोडियम क्लोराइड को पिघलाते समय, कब टी= 800°C यदि ∆ एन°pl = 30251 J/mol?
i) 1 मोल बर्फ पिघलते समय, कब टी° पिघल रहा है अगर ∆ एन°pl = = 335.2 J/g?

जे) पिघलते समय 0.05 किलोग्राम सीसा, यदि टी pl =327.4°C, और ∆ एन°pl = =23.04 J/g?

एल) 25 डिग्री सेल्सियस पर 1000 ग्राम पानी के वाष्पीकरण पर, यदि इस तापमान पर वाष्पीकरण की दाढ़ गर्मी ∆ है एन° आईएसपी = 44.08 केजे/मोल?

82. ब्रोमोबेंजीन के वाष्पीकरण की गर्मी टी= 429.8 K, 241 J/g के बराबर है। ∆ निर्धारित करें एस° ब्रोमोबेंजीन के 1.25 मोल के वाष्पीकरण पर।

83. 100 ग्राम तांबे को पिघलाने पर एन्ट्रापी में परिवर्तन 1.28 J/K होता है। तांबे की संलयन की विशिष्ट ऊष्मा की गणना करें यदि इसका गलनांक 1083°C है।

"थर्मोकैमिस्ट्री" विषय पर प्रयोगशाला कार्य

रासायनिक प्रतिक्रिएं

सभी स्वतःस्फूर्त प्रक्रियाएं हमेशा सिस्टम की ऊर्जा में कमी के साथ होती हैं।

∆जी = ∆एच - टी∆एस(आर, टी= स्थिरांक);(17)

बी) हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त ऊर्जा

∆एफ = ∆यू - टी∆एस(वी,टी= स्थिरांक).(18)

गिब्स और हेल्महोल्ट्ज़ ऊर्जा को kJ/mol की इकाइयों में मापा जाता है।

Δ जी, केजे/मोल

उत्पाद ∆ जी> 0

ऊष्मागतिकीय रूप से

निषिद्ध प्रक्रिया

उत्पाद

रेफरी. संतुलन ∆ जी= 0

उत्पाद

∆जी< 0

सहज प्रक्रिया

प्रतिक्रिया समन्वय एक्स

आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल ( आर= स्थिरांक, टी= स्थिरांक): Δ जी= 0,

आइसोकोरिक-इज़ोटेर्मल ( वी= स्थिरांक, टी= स्थिरांक): Δ एफ = 0.

∆जी= ∆एच- टी∆एस ;

Δ एफ = ∆यू- टी∆एस.

÷ ∆ एच ÷ > ÷ टी∆एस÷ - निर्धारक कारक एन्थैल्पी कारक है,

÷ ∆ एच ÷ < ÷ टी∆एस÷ - एन्ट्रॉपी कारक निर्णायक है।

∆जी 0 298хр = Δ एच 0 298хр - 298∙D एस 0 298хр, (19)

∆जी 0 टीएक्सपी ≈ Δ एच0 298хр - टीडी एस 0 298хр. (20)

∆जी 0 298хр = [s∆ जी 0 298obr(C) + d∆ जी 0 298obr(D) ] – [a∆ जी 0 298 रेव(ए) + वी∆ जी 0 298ओबीआर (वी)]। (21)

∆जीएक्सपी = Δ एचएक्सपी - टीडी एसएक्सपी = 0 (22)

टीआमंत्रण = Δ एचएक्सपी/डी एसघंटा. (23)

समस्याओं को सुलझाने के उदाहरण

सी (के) + SiO 2 (k) = 2SiO (k)

∆ एच 0 298, केजे/मोल 0 -912 -438

एस 0 298, J/mol∙K 19 42 27

∆एन 0 298 एक्सपी = = 36 केजे;

∆ एस 0 298 एक्सपी = = -7 जे/के;

∆ जी°хр = ∆ एच 0 298 хр - टी∆एस 0 298 хр =36 - 373×(-7)×10 -3 = 38.6 केजे।

टीआमंत्रण = ∆ एच°298 xr/∆ एस° 298 xp = 36/(-7.10 -3)= -5143 K.

Fe 3 O 4 (k) + 4H 2 (g) = 3Fe (k) + 4H 2 O (g)

∆एन° 298 एआरआर, केजे/मोल -1118 0 0 -241.8

∆एन°298 xp = 4∆ एन° 298 एआर (एच 2 ओ) - ∆ एन° 298 अरे (Fe 3 O 4) = 4 (-241.8) - (-1118) = 150.8 kJ

168 ग्राम Fe - 150.8 kJ;

1000 ग्राम Fe - एक्सकेजे;

यहाँ से एक्स= 897 केजे.

2BaO (k) + O 2 (g) = 2BaO 2 (k)

∆एन°298 xp = 2∆ एन° 298 एआर (बीएओ 2) - (2∆ एन° 298 एआर (बीएओ) + ∆ एन° 298 एआर (ओ 2))

∆एन° 298 хр = -634.7∙2 - (-553.9∙2 + 0) = -161.6 kJ

∆एस°298 एक्सपी = 2 एस° 298 एआर (बीएओ 2) - (2 एस° 298 एआर (बीएओ) + एस° 298 एआर (ओ 2))

खंड II. समाधान और विषम संतुलन

बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

थर्मोडायनामिक प्रणाली बनाने वाले पदार्थ एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में हो सकते हैं: गैसीय, तरल, ठोस।

एक थर्मोडायनामिक प्रणाली जिसके भीतर सिस्टम के उन हिस्सों को अलग करने वाला कोई इंटरफ़ेस नहीं होता है जो भौतिक संरचना या रासायनिक गुणों में भिन्न होते हैं, कहलाते हैं सजातीय.

एक थर्मोडायनामिक प्रणाली जिसमें विभिन्न भौतिक या रासायनिक गुणों वाले हिस्से होते हैं, जो इंटरफेस द्वारा एक दूसरे से अलग होते हैं, कहलाते हैं विषमांगी

किसी भी विषम प्रणाली में कई चरण होते हैं।

चरण- यह एक विषम प्रणाली का हिस्सा है, जो इंटरफ़ेस द्वारा सीमित है और सभी बिंदुओं पर समान भौतिक और रासायनिक गुणों द्वारा विशेषता है।

एकल-चरण, दो-चरण, तीन-चरण आदि हैं। सिस्टम.

प्रत्येक प्रणाली में एक या अधिक पदार्थ होते हैं जिन्हें घटक कहा जाता है।

अवयव- व्यक्तिगत पदार्थ जो सिस्टम बनाते हैं, और जिन्हें सिस्टम से अलग किया जा सकता है और इसके बाहर मौजूद हो सकते हैं।

संख्या स्वतंत्र घटककिसी दिए गए सिस्टम को बनाने के लिए आवश्यक व्यक्तिगत पदार्थों की सबसे छोटी संख्या है। यह किसी दिए गए सिस्टम में शामिल व्यक्तिगत पदार्थों की कुल संख्या के बराबर है, इन पदार्थों को जोड़ने वाले समीकरणों की संख्या घटाकर।

घटकों की संख्या के आधार पर एक-घटक, दो-घटक, तीन-घटक आदि को प्रतिष्ठित किया जाता है। सिस्टम.

किसी भी प्रणाली की विशेषता बाहरी और आंतरिक स्थिति पैरामीटर होते हैं।

किसी दिए गए सिस्टम के स्वतंत्र थर्मोडायनामिक मापदंडों की संख्या, जिसका व्युत्पन्न परिवर्तन, कुछ सीमाओं के भीतर, कुछ के गायब होने और अन्य चरणों के गठन का कारण नहीं बनता है, कहलाती है स्वतंत्रता की थर्मोडायनामिक डिग्री की संख्या,या परिवर्तनशीलता,सिस्टम.

स्वतंत्रता की थर्मोडायनामिक डिग्री की संख्या के आधार पर, सिस्टम को अपरिवर्तनीय में विभाजित किया गया है ( साथ= 0), मोनोवेरिएंट ( साथ= 1), विभाजक ( साथ= 2), आदि।

समाधानएक सजातीय एकल-चरण प्रणाली है जिसमें कम से कम दो स्वतंत्र घटक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रारंभिक मात्रा में समान भौतिक, रासायनिक और थर्मोडायनामिक गुण होते हैं।

विलायकआमतौर पर उस पदार्थ को माना जाता है जिसकी मात्रा घोल में अधिक होती है या जिसके घोल बनने के दौरान एकत्रीकरण की स्थिति नहीं बदलती है, शेष घटक कहलाते हैं भंग.

ठोस, तरल और गैसीय होते हैं उत्तमऔर असलीसमाधान.

आदर्शएक समाधान को ऐसा कहा जाता है कि सभी घटकों में अणुओं का आकार और साइज़ समान हो और अंतर-आणविक अंतःक्रिया की ऊर्जा समान हो।

आदर्श समाधान काफी दुर्लभ हैं. ये समान भौतिक और रासायनिक गुणों वाले पदार्थों के सजातीय मिश्रण हैं। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल आइसोमर्स का मिश्रण, एक ही समजात श्रृंखला के पड़ोसी सदस्य। आदर्श गैस विलयन का मॉडल आदर्श गैसों का मिश्रण होता है। आदर्श समाधानों में अक्सर असीम रूप से पतला समाधान शामिल होता है।

अधिकांश समाधान वास्तविक हैं.

असलीसमाधान वे समाधान होते हैं जिनके घटक या तो आकार या आकार या अंतर-आणविक अंतःक्रिया की ऊर्जा में भिन्न होते हैं।

समाधान के सभी गुणों को विभाजित किया गया है व्यापकऔर गहन.

व्यापकगुण - गुण जो उदाहरण के लिए, समाधान के कुल द्रव्यमान और इसकी संरचना दोनों पर निर्भर करते हैं वी, यू, एच, जी, एस, सी पी.

ये गुण संपूर्ण समाधान से संबंधित हैं, न कि इसके व्यक्तिगत घटकों से।

गहनगुण ऐसे गुण हैं जो केवल समाधान की संरचना पर निर्भर करते हैं और इसके कुल द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करते हैं, उदाहरण के लिए, संतृप्त वाष्प दबाव।

समाधानों को चिह्नित करने के लिए उपयोग करें औसत मोलऔर आंशिक तिलगुण।

औसत दाढ़ संपत्ति- 1 मोल घोल का व्यापक गुण।

उदाहरण के लिए, औसत दाढ़ की मात्रा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

कहाँ एन 1 , एन 2 , एन 3,... - पहले, दूसरे, तीसरे, आदि के मोलों की संख्या। अवयव।

आंशिक दाढ़ संपत्तिवां घटक इस घटक के मोल्स की संख्या के संबंध में समाधान की व्यापक संपत्ति का आंशिक व्युत्पन्न है ( एन मैं) अन्य सभी घटकों और बाहरी मापदंडों की निरंतर मात्रा के साथ ( आरऔर टी).

आंशिक दाढ़ संपत्ति प्रणाली के एक व्यक्तिगत घटक की एक विशेषता है, अर्थात। समाधान का एक गहन गुण है।

उदाहरण के लिए, आंशिक दाढ़ आयतन मैंवां घटक आंशिक व्युत्पन्न है

ए) एक पृथक प्रणाली में, केवल एन्ट्रापी में वृद्धि वाली प्रक्रियाएं अनायास घटित होती हैं। एस > 0 - प्रक्रिया संभव है, एस
बी) जहां पर्यावरण के साथ ताप विनिमय संभव है, यह अब पूरी तरह सच नहीं है। एस में कमी के साथ एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रियाएं संभव हैं, उदाहरण के लिए, तरल का क्रिस्टलीकरण, भाप का संघनन। इसलिए, बर्थेलॉट मानदंड शुरू में पेश किया गया था: केवल एक्सोथर्मिक प्रक्रियाएं अनायास होती हैं, यानी, यू या एच में कमी वाली प्रक्रियाएं। यह मानदंड अक्सर कम तापमान पर उचित होता है। दरअसल, ऊर्जा हासिल करने की तुलना में उसे खोना ज्यादा आसान है। एक सरल यांत्रिक सादृश्य: मेज पर रखी किसी वस्तु में फर्श की तुलना में अधिक संभावित ऊर्जा होती है, यह अनायास ही लुढ़क सकती है और फर्श पर गिर सकती है, लेकिन यह अपने आप फर्श से मेज पर नहीं कूद सकती। लेकिन फिर भी यह कसौटी पूरी तरह सही नहीं है. एंडोथर्मिक प्रक्रियाएं भी संभव हैं, उदाहरण के लिए, तरल का वाष्पीकरण।

दोनों प्रवृत्तियाँ एक साथ संचालित होती हैं - न्यूनतम ऊर्जा (यू या एच) की इच्छा और अधिकतम विकार (एस) की इच्छा। हमें ऐसे मानदंडों की आवश्यकता है जो दोनों प्रवृत्तियों को एक साथ ध्यान में रखें। ये मानदंड हैं:

हेल्महोल्त्ज़ ऊर्जा एफ = यू - टीएस आइसोकोरिक-आइसोथर्मल प्रक्रियाओं के लिए और गिब्स ऊर्जा जी = एच - टीएस = यू + पीवी - टीएस = एफ + पीवी - आइसोबैरिक-आइसोटेर्मल के लिए।

पुराने साहित्य में उन्हें थर्मोडायनामिक क्षमता (आइसोकोरिक-आइसोथर्मल और आइसोबैरिक-आइसोटेर्मल) के साथ-साथ हेल्महोल्ट्ज़ और गिब्स मुक्त ऊर्जा भी कहा जाता है।

यांत्रिक संभावित ऊर्जा के साथ एक अधिक प्रत्यक्ष सादृश्य है: मैक्रोबॉडीज़ स्वचालित रूप से एक छेद में लुढ़क जाती हैं, न्यूनतम संभावित ऊर्जा तक, और भौतिक रासायनिक प्रणालियाँ - न्यूनतम थर्मोडायनामिक क्षमता तक।

आइसोकोरिक-आइसोथर्मल स्थितियों के तहत, केवल एफ में कमी वाली प्रक्रियाएं अनायास होती हैं: एफ< 0 - процесс возможен, F >0 - प्रक्रिया असंभव है. जब F न्यूनतम पर पहुंचता है, तो संतुलन होता है।

इसी प्रकार, आइसोबैरिक-आइसोथर्मल स्थितियों के तहत, केवल जी में कमी वाली प्रक्रियाएं अनायास होती हैं।

जी=एच-टीएस< 0 - условие самопроизвольного протекания процесса в изобарно-изотермических условиях. Возможны четыре варианта (рис. 5):

1) एच > 0, एस

यदि T 0 है, तो G H और बर्थेलॉट का सिद्धांत मान्य है। इस मामले में, सीधी प्रक्रिया आगे बढ़ सकती है, लेकिन विपरीत प्रक्रिया नहीं।

यदि टी, तो जी -टीएस, और प्रक्रिया की दिशा एन्ट्रापी की वृद्धि से निर्धारित होती है। इस मामले में, केवल विपरीत प्रक्रिया ही घटित हो सकती है।

4)एन< 0, S < 0. Случай, обратный предыдущему. Процесс идёт самопроизвольно лишь при высоких температурах.

लेकिन "कम" और "उच्च" तापमान के बीच की सीमा कहाँ है? यह एच और एस के अनुपात पर निर्भर करता है। तापमान जिस पर आगे और पीछे की प्रक्रियाएं समान रूप से संभावित होती हैं (जी = 0): टी 0 = एच/एस।

इस तापमान के नीचे, संतुलन एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया की ओर स्थानांतरित हो जाता है, ऊपर - एंडोथर्मिक एक की ओर। गुणात्मक रूप में इसे ले चेटेलियर के सिद्धांत का एक विशेष संस्करण कहा जाता है। जाहिर है, एच और एस के विभिन्न संकेतों के साथ, ऐसा तापमान मौजूद नहीं हो सकता है।

प्रदर्शन: एनएच 4 सीएल एनएच 3 + एचसीएल का प्रतिवर्ती अपघटन और (एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 एन 2 + सीआर 2 ओ 3 + 2 एच 2 ओ का अपरिवर्तनीय अपघटन। एस का संकेत गैसों की रिहाई से स्पष्ट है, दूसरे मामले में एच का संकेत भी स्पष्ट है - स्व-हीटिंग।

सवाल। आइसोबैरिक-आइसोथर्मल परिस्थितियों में BaCl 2 (p-p) + H 2 SO 4 (p-p) > BaSO 4 (ठोस) + 2HCl (p-p) प्रतिक्रिया के दौरान H, S और G कैसे बदलते हैं? एक पृथक प्रणाली में? यह प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त रूप से होती है, जिसका अर्थ है आइसोबैरिक-आइसोथर्मल परिस्थितियों में जी< 0. Но образование кристаллов позволяет утверждать, что S < 0. Тогда однозначно Н < 0. Будет ли Н < 0 в изолированной системе? Нет, Н = 0, т.к. нет теплообмена.

सिस्टम पर्यावरण में गर्मी जारी नहीं कर सकता, इसलिए तापमान बढ़ जाता है। लेकिन यदि प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त रूप से आगे बढ़ती है, तो S > 0. लेकिन क्या एन्ट्रापी में वृद्धि के साथ क्रिस्टलीकरण हो सकता है?

क्रिस्टलीकरण की संभावना नहीं है, लेकिन समाधान गर्म हो गया, और इसकी एन्ट्रापी में वृद्धि क्रिस्टलीकरण से एन्ट्रापी में कमी से अधिक हो गई। यहाँ जी = - टीएस< 0.

एफ, जी और एस के साथ-साथ यू, एच के लिए हेस का नियम मान्य है।