उत्तर: (d) 2

स्पष्टीकरण:

$K_{p}$ और $K_{c}$ के बीच संबंध है

$ K_{p}=K_{c}(R T)^{\Delta n} $

जहाँ, $\Delta n=$ (गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या) - (गैसीय अभिकर्मकों के मोलों की संख्या)

अभिक्रिया के लिए,

$ NH_{4} Cl(s) \rightleftharpoons NH_{3}(g)+HCl(g) $

$ \Delta n=2-0=2 $

उत्तर: (d) $K<1$

स्पष्टीकरण:

$\Delta G^{\ominus}$ और $K$ के बीच संबंध है

$ \Delta G^{\ominus}=-R T \ln K $

जब $G^{\ominus}>0$ होता है तो इसका अर्थ है कि $\Delta G^{\circ}$ धनात्मक है। यह संभव हो सकता है केवल तभी जब $\ln K$ नकारात्मक हो, अर्थात $K<1$।

उत्तर: (c)

स्पष्टीकरण:

बर्फ के पिघलने और पानी के जमने आदि भौतिक प्रक्रमों में संतुलन के चरण पर प्रक्रम रुक नहीं जाता बल्कि विपरीत प्रक्रम, अर्थात आगे और पीछे के प्रक्रम एक ही दर पर होते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) संतुलन केवल एक बंद प्रणाली में एक निश्चित तापमान पर संभव है: यह कथन वास्तव में सही है। संतुलन के बनाए रखने के लिए प्रणाली बंद होनी चाहिए ताकि कोई भी पदार्थ परिवेश के साथ आदान-प्रदान न करे, और तापमान निरंतर रहे ताकि आगे और पीछे के प्रक्रम की दर बराबर रहे।

(ब) प्रणाली के सभी माप्य गुण अचर रहते हैं: यह कथन भी सही है। साम्यावस्था में, दबाव, तापमान और सांद्रता जैसे गुण समय के साथ अचर रहते हैं क्योंकि आगे और पीछे की प्रक्रियाओं की दरें बराबर होती हैं।

(ड) विरोधी प्रक्रियाएँ एक ही दर पर होती हैं और एक गतिशील लेकिन स्थायी स्थिति होती है: यह कथन भी सही है। साम्यावस्था में, आगे और पीछे की प्रक्रियाएँ एक ही दर पर होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रणाली के मैक्रोस्कोपिक गुण बदले बिना एक गतिशील लेकिन स्थायी स्थिति बनी रहती है।

उत्तर: (ब) $1.8 \times 10^{-3}$

स्पष्टीकरण:

प्रतिक्रिया,

$ PCl_{5} \rightleftharpoons PCl_{3}+Cl_{2} $

$500 \mathrm{~K}$ पर एक बंद बरतन में, $\left[\mathrm{PCl}_{5}\right]=0.8 \times 10^{-3}\ \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

$ {\left[PCl_{3}\right] } =1.2 \times 10^{-3}\ mol\ L^{-1} $

$ {\left[Cl_{2}\right] } =1.2 \times 10^{-3}\ mol\ L^{-1} $

$ K_c =\dfrac{\left[PCl_3 \right]\left[Cl_2\right]}{\left[PCl_5 \right]}=\dfrac{\left(1.2 \times 10^{-3}\right) \times\left(1.2 \times 10^{-3}\right)}{\left(0.8 \times 10^{-3}\right)} $

$ =1.8 \times 10^{-3} $

उत्तर: (b)

स्पष्टीकरण:

फिनोलफथेलिन एक अम्ल-क्षार सूचक है। अम्लीय माध्यम में यह रंगहीन होता है, जबकि क्षारीय माध्यम में यह गुलाबी होता है। इसका संतुलन इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

$\underset{(\text{रंगहीन})}{\mathrm{HIn}} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+} + \underset{(\text{गुलाबी})}{\mathrm{In}^{-}}$

जब फिनोलफथेलिन विलयन में अम्ल मिलाया जाता है, तो $\mathrm{H}^{+}$ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है। ली-चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार, संतुलन बाईं ओर (रंगहीन रूप की ओर) विस्थापित होता है, जिससे गुलाबी रंग घटता है या गायब हो जाता है। इसलिए, यह कहना कि गुलाबी रंग बढ़ता है, गलत है।

अब, अन्य विकल्पों पर विचार करें:

(a) यह कथन सही है क्योंकि एक पूर्णतः इन्सुलेटेड फ्लास्क में, प्रणाली तापीय संतुलन में होती है, और परिवेश के साथ कोई ऊष्मा का आदान-प्रदान नहीं होता है। इसलिए, बर्फ और पानी का द्रव्यमान समय के साथ स्थिर रहता है।

(c) यह कथन सही है क्योंकि एक उत्प्रेरक केवल उस दर को बढ़ाता है जिस पर संतुलन प्राप्त होता है; यह साम्य स्थिरांक को स्वयं प्रभावित नहीं करता है।

(d) यह कथन सही है क्योंकि एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया (ऋणात्मक $\Delta H$) के लिए, तापमान बढ़ाने से संतुलन की स्थिति अभिकारकों के पक्ष में विस्थापित होती है, जिससे साम्य स्थिरांक घट जाता है।

उत्तर: (a) $\Delta H>0$ अभिक्रिया के लिए

स्पष्टीकरण:

अभिक्रिया में,

$ [Co \underset{\text(Pink)}{(H_2O)_6}]^{3+} {(aq)} + 4Cl^- {(aq)} \leftrightharpoons [Co \underset{\text{Blue}}{Cl_4}]^{2-} {(aq)} + 6H _2O {(l)} $

ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया में, ठंडा होने पर साम्य विपरीत दिशा में विस्थापित होता है या गरम होने पर साम्य आगे की दिशा में विस्थापित होता है। अतः, अभिक्रिया ऊष्माग्राही होती है। अर्थात, $\Delta H>0$।

उत्तर: (c) 7.0 से कम

स्पष्टीकरण:

$25^{\circ} \mathrm{C}$ पर तटस्थ पानी का $\mathrm{pH}$ 7.0 होता है।

तापमान के बढ़ने से शुद्ध पानी का $\mathrm{pH}$ कम हो जाता है और $60^{\circ} \mathrm{C}$ पर यह 7 से कम हो जाता है।

उत्तर: (b) हाइपोक्लोरस अम्ल $>$ एसिटिक अम्ल $>$ फॉर्मिक अम्ल

स्पष्टीकरण:

जैसे अम्लता या $K_{a}$ मान बढ़ता है, $\mathrm{pH}$ कम होता है, इसलिए अम्लों के $\mathrm{pH}$ मान के क्रम है

$ \text { हाइपोक्लोरस अम्ल > एसिटिक अम्ल > फॉर्मिक अम्ल } $

$ \left(3.8 \times 10^{-8}\right) \quad\left(1.74 \times 10^{-5}\right) \quad\left(1.8 \times 10^{-4}\right) $

उत्तर: (a) $K_{a_{3}}=K_{a_{1}} \times K_{a_{2}}$

स्पष्टीकरण:

अभिक्रिया के लिए,

$ H_{2}S \rightleftharpoons H^{+} + HS^{-} $

$ K_{a_{1}} =\dfrac{\left[H^{+}\right]\left[HS^{-}\right]}{\left[H_{2} ~S \right]} $

अभिक्रिया के लिए,

$ \mathrm{HS}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}^{+}+\mathrm{S}^{2-} $

$ K_{\mathrm{a}_{2}}=\dfrac{\left[\mathrm{H}^{+}\right]\left[\mathrm{S}^{2-}\right]}{\left[\mathrm{HS}^{-}\right]} $

जब, उपरोक्त दोनों अभिक्रियाओं को जोड़ा जाता है, तो उनके साम्य स्थिरांक गुणन कर दिए जाते हैं, इसलिए

इसलिए,

$ K_{a_{3}}=\dfrac{\left[H^{+}\right]^{2}\left[~S^{2-}\right]}{\left[H_{2} ~S \right]}=K_{a_{1}} \times K_{a_{2}} $

$K_{a_{3}}=K_{a_{1}} \times K_{a_{2}}$

उत्तर: (c) लेविस अवधारणा

स्पष्टीकरण:

1923 में जी.एन. लेविस ने एक अम्ल को एक इलेक्ट्रॉन युग्म के स्वीकारक तथा एक क्षार को एक इलेक्ट्रॉन युग्म के दानकरी के रूप में परिभाषित किया। चूंकि $\mathrm{BF}_{3}$ एक इलेक्ट्रॉन अभाव वाला यौगिक है, इसलिए यह एक लेविस अम्ल है।

अब, गलत विकल्पों का ध्यान दें:

(a) अर्नियुस की अवधारणा: अर्नियुस की अवधारणा में अम्ल को विलयन में हाइड्रोजन आयन ($\mathrm{H}^+$) के सांद्रण को बढ़ाने वाले पदार्थ के रूप में परिभाषित किया गया है। $\mathrm{BF}_3$ विलयन में $\mathrm{H}^+$ आयन नहीं छोड़ता, इसलिए यह इस परिभाषा के अनुरूप नहीं है।

(b) ब्रॉन्स्टेड-लॉरी की अवधारणा: ब्रॉन्स्टेड-लॉरी की अवधारणा में अम्ल को प्रोटॉन दाता और क्षारक को प्रोटॉन ग्रहीत के रूप में परिभाषित किया गया है। $\mathrm{BF}_3$ प्रोटॉन ($\mathrm{H}^+$) नहीं देता, इसलिए यह इस परिभाषा के अनुरूप नहीं है।

(d) ब्रॉन्स्टेड-लॉरी और लुईस दोनों की अवधारणा: यद्यपि $\mathrm{BF}_3$ एक इलेक्ट्रॉन युग्म ग्रहीत के रूप में लुईस अवधारणा के अनुरूप है, लेकिन ब्रॉन्स्टेड-लॉरी अवधारणा के अनुरूप नहीं है क्योंकि यह प्रोटॉन नहीं देता। इसलिए, इसे दोनों अवधारणाओं के एक साथ व्याख्या नहीं की जा सकती है।

उत्तर: (c) $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}$ और $0.05 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{HCl}$

जब $\mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}$ (कमजोर क्षारक) की सांद्रता मजबूत अम्ल ($\mathrm{HCl}$) से अधिक होती है, तो कमजोर क्षारक और इसके संयोजी अम्ल के मिश्रण के रूप में एक मूल बफर बनता है जो क्षारीय बफर के रूप में कार्य करता है।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}$ और $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{HCl}$ के मिश्रण से बफर विलयन नहीं बनेगा क्योंकि मजबूत अम्ल (HCl) कमजोर क्षारक (NH₄OH) को पूरी तरह से उदासीन कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप नमक (NH₄Cl) और पानी के विलयन बनेगा, जिसमें कोई भी शेष कमजोर क्षारक या उसका संयोजी अम्ल नहीं रहेगा।

(b) $0.05 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}$ और $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{HCl}$ के मिश्रण से बफर विलयन नहीं बनेगा क्योंकि मजबूत अम्ल (HCl) की मात्रा कमजोर क्षारक (NH₄OH) की तुलना में अधिक है। इसके परिणामस्वरूज कमजोर क्षारक के पूरी तरह से उदासीन हो जाएगा और मजबूत अम्ल की अधिक मात्रा बचेगी, जिसके परिणामस्वरूप अम्लीय विलयन बनेगा जो बफर नहीं होगा।

(d) $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{CH}_{4} \mathrm{COONa}$ और $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}\ \mathrm{NaOH}$ के मिश्रण से बफर विलयन नहीं बनेगा क्योंकि दोनों घटक स्ट्रॉंग बेस (NaOH) और वेक एसिड (CH₄COOH) के नमक हैं। मजबूत बेस (NaOH) कमजोर एसिड के नमक (CH₄COONa) के साथ अभिक्रिया करेगा और बफर विलयन बनाए बिना एक विलयन बनाएगा।

उत्तर: (d) जलीय अमोनिया

दिए गए विलायक में, $AgCl$ जलीय अमोनिया विलयन में सबसे अधिक विलेय होता है। $AgCl$ जलीय अमोनिया के साथ अभिक्रिया करता है और एक जटिल बनाता है, $\left[Ag\left(NH_{3}\right)_{2}\right]^{+} Cl^{-}$।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3} \mathrm{AgNO}_{3}$ विलयन: सिल्वर नाइट्रेट ($\mathrm{AgNO}_{3}$) के कारण $\mathrm{Ag}^{+}$ आयन की उपस्थिति के कारण सामान्य आयन प्रभाव होता है, जो $\mathrm{AgCl}$ के विलेयता को कम कर देता है और ठोस $\mathrm{AgCl}$ की ओर असंतुलन को बदल देता है।

(ब) $0.1 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3} \mathrm{HCl}$ विलयन: हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ($\mathrm{HCl}$) के कारण $\mathrm{Cl}^{-}$ आयनों की उपस्थिति के कारण सामान्य आयन प्रभाव उत्पन्न होता है, जो $\mathrm{AgCl}$ के विलेयता को कम करता है और संतुलन को ठोस $\mathrm{AgCl}$ की ओर विस्थापित करता है।

(स) $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$: यद्यपि $\mathrm{AgCl}$ पानी में कुछ हद तक विलेय होता है, लेकिन शुद्ध पानी में यह कोई जटिल आयन नहीं बनाता है, जिस कारण इसकी विलेयता अन्य विलायकों जैसे जलीय अमोनिया में जटिल बनाने की तुलना में कम होती है।

उत्तर: (a) 3.4

दिया गया है,

$ K_{a}=1.74 \times 10^{-5} $

$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}$ की सांद्रता $=0.01 \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3}$

$ {\left[\mathrm{H}^{+}\right] } =\sqrt{K_{a} \cdot \mathrm{C}} $

$ =\sqrt{1.74 \times 10^{-5} \times 0.01}=4.17 \times 10^{-4} $

$ \mathrm{pH} =-\log \left[\mathrm{H}^{+}\right] $

$ =-\log \left(4.17 \times 10^{-4}\right)=3.4 $

उत्तर: (c) 7.0

दिया गया है,

$ K_{a} \text { for } \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}=1.8 \times 10^{-5} $

$ K_{b} \text { for } \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH}=1.8 \times 10^{-5} $

एसिटेट ऐमोनियम एक कमजोर अम्ल और कमजोर क्षार के लवण है। ऐसे लवणों के लिए

$ pH =7+\dfrac{pK_{a} - p K_b}{2} $

$ =7+\dfrac{\left[-\log 1.8 \times 10^{-5}\right]-\left[-\log 1.8 \times 10^{-5}\right]}{2} $

$ =7+\dfrac{4.74-4.74}{2}=7.00 $

उत्तर: (a) $\Delta G^{\ominsuc}=0$

हम जानते हैं कि

$ \Delta G^{\ominus}=-R T \ln K $

अभिक्रिया के आधे पूरा होने के स्तर पर,

$ A \rightleftharpoons B,[A] =[B] $

$\text{इसलिए,\quad }K =1 $

$ \text{इसलिए,\quad } \Delta G^{\ominus} =0 $

उत्तर: (a) $K$ बराबर रहेगा

अभिक्रिया में, $\quad N_{2}(g)+3 H_{2}(g) \rightleftharpoons 2 NH_{3}(g)$

यदि साम्य के स्थापित होने वाले कुल दबाव को तापमान को बदकर नहीं बदलते हुए बढ़ा दिया जाए, तो $K$ बराबर रहेगा। $K$ केवल तापमान में परिवर्तन के साथ ही परिवर्तित होता है।

उत्तर: (b) पानी < एसिटोन < ईथर

दिए गए यौगिक हैं

$ \underset{\text{(अधिकतम b.p)}}{पानी} \quad एसिटोन, \underset{\text{(न्यूनतम b.p)}}{ईथर} $

उबलने का बिंदु अधिक होने पर, विलायक के वाष्प दबाव कम होता है। इसलिए, वाष्प दबाव का सही क्रम होगा

$ पानी < एसिटोन < ईथर

$

Answer: (a) 0.04

अभिक्रिया, $\dfrac{1}{2} H_{2}(g)+\dfrac{1}{2} I_{2}(g) \rightleftharpoons HI(g)$

$ K_{c}=\dfrac{[HI]}{\left[H_{2}\right]^{1 / 2}\left[I_{2}\right]^{1 / 2}}=5 $

इसलिए, अभिक्रिया,

$ 2 HI(g) \rightleftharpoons H_{2}(g)+ I_{2}(g) $

$ K_{c_{1}} =\dfrac{\left[H_{2}\right]\left[I_{2}\right]}{[HI]^{2}}=\left(\dfrac{1}{K_c}\right)^{2}=\left(\dfrac{1}{5}\right)^{2}=\dfrac{1}{25}=0.04 $

Answer: (d) सभी तीन मामलों में साम्य अप्रभावित रहेगा

इन अभिक्रियाओं में, आयतन स्थिर रहते हुए

$ H_{2}(g)+ I_{2}(g) \rightleftharpoons 2 HI(g) $

$ PCl_{5}(g) \rightleftharpoons PCl_{3}(g)+ Cl_{2}(g) $

$ N_{2}(g)+3 H_{2}(g) \rightleftharpoons 2 NH_{3}(g) $

अभिक्रिया में अक्रिय गैस के अतिरिक्त करने पर साम्य स्थिरांक $(K)$ सभी तीन मामलों में अप्रभावित रहता है क्योंकि इकाई आयतन में मोल की संख्या समान रहती है।

Answer: (a, c, d)

Explanation:

अभिक्रिया के लिए, $\quad N_{2} O_{4}(g) \rightleftharpoons 2 NO_{2}(g)$

400 K पर, $ K = 50 $

500 K पर, $ K = 1700 $

(a) जैसे कि $K$ का मान तापमान के बढ़ने के साथ बढ़ता है और $K = \dfrac{k_{f}}{k_{b}}$, इसका अर्थ है कि $k_{f}$ बढ़ता है, अर्थात आगे की अभिक्रिया प्रभावी होती है। अतः, अभिक्रिया एंडोथर्मिक है।

(c) क्योंकि, गैसीय उत्पादों के मोलों की संख्या गैसीय अभिकर्मकों के मोलों की संख्या से अधिक है। अतः, उच्च दबाव प्रतिक्रिया के पीछे की दिशा को प्रभावित करता है, अर्थात यदि $P_{\text {product }}>P_{\text {reactant }}$ हो, तो अधिक $N_{2} O_{4}(g)$ प्राप्त होगा।

(d) जैसे कि अभिक्रिया मोलों की संख्या में वृद्धि के साथ संपन्न होती है, एन्ट्रॉपी बढ़ जाती है।

Answer: (a, d)

Explanation:

एक निश्चित तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर, शुद्ध पदार्थ के ठोस और तरल अवस्था अपारदर्शी अवस्था में विद्यमान हो सकती है। वे ठोस $\rightleftharpoons$ तरल के रूप में विद्यमान होते हैं।

उन्हें सामान्य गलनांक या सामान्य शीतलनांक पर विद्यमान होते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) संतुलन तापमान: यह शब्द बहुत सामान्य है और शुद्ध पदार्थ के ठोस और तरल अवस्था के संतुलन तापमान को विशिष्ट रूप से संदर्भित नहीं करता। यह किसी भी तापमान को संदर्भित कर सकता है जहां दो अवस्थाएं संतुलन में हों, जिसमें ठोस और तरल अवस्था आवश्यक नहीं हों।

(c) क्वथनांक: यह शब्द एक तरल के वाष्प बनने के तापमान को संदर्भित करता है, जिसमें दबाव दिया गया हो, न कि ठोस और तरल अवस्था के संतुलन के तापमान को।

उत्तर:

नोट: यदि ब्रॉन्स्टेड अम्ल एक मजबूत अम्ल होता है तो इसका संयुग्मी क्षार एक कमजोर क्षार होता है और विपरीत। सामान्यतः, संयुग्मी अम्ल में एक अतिरिक्त प्रोटॉन होता है और प्रत्येक संयुग्मी क्षार में एक कम प्रोटॉन होता है।

उत्तर:

(i) शर्करा एक अविद्युत विद्युत अपघट्य होता है जो जल में आयनित नहीं होता है जबकि $\mathrm{NaCl}$ जल में पूर्णतः आयनित हो जाता है और $\mathrm{Na}^{+}$ और $\mathrm{Cl}^{-}$ आयन उत्पन्न करता है जो विद्युत के सुचालन में सहायता करते हैं।

(ii) जब $\mathrm{NaCl}$ के सांद्रण को बढ़ाया जाता है, तो अधिक $\mathrm{Na}^{+}$ और $\mathrm{Cl}^{-}$ आयन उत्पन्न होते हैं। अतः, घोल की चालकता या चालकता बढ़ जाती है।

उत्तर:

$BF_{3}$ एक इलेक्ट्रॉन अभाव वाला यौगिक है और इसलिए लेविस अम्ल के रूप में कार्य करता है। $NH_{3}$ में एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जो इसे $BF_{3}$ को देने के लिए उपलब्ध कराता है और एक सह-संयोजक बंधन बनाता है। अतः, $NH_{3}$ एक लेविस क्षार के रूप में कार्य करता है।

$ H_{3} ~N: \longrightarrow BF_{3} $

उत्तर:

दिया गया है कि, एक दुर्बल क्षारक $\mathrm{MOH}$ के आयनन स्थिरांक

$ \mathrm{K}_{\mathrm{b}}=\dfrac{\left[\mathrm{M}^{+}\right]\left[\mathrm{OH}^{-}\right]}{[\mathrm{MOH}]} $

एक क्षारक के आयनन स्थिरांक $\left(K_{b}\right)$ जितना अधिक होगा, उसका आयनन उतना ही अधिक होगा और क्षारक उतना ही मजबूत होगा। अतः, डाइमेथिलएमीन सबसे मजबूत क्षारक है।

$ \underset{5.4 \times 10^{-4}} {\text { डाइमेथिलएमीन }}>\underset{1.77 \times 10^{-5}}{\text { अमोनिया }}>\underset{1.77 \times 10^{-9}}{\text { पाइरिडीन }}>\underset{1.3 \times 10^{-14}}{\text { यूरिया }} $

उत्तर:

दिए गए क्षारकों के संयुग्मी अम्ल $H_{2} O, ROH, CH_{3} COOH$ और $HCl$ हैं। उनकी अम्लता का क्रम इस प्रकार है

$ HCl>CH_{3} COOH>H_{2} O>ROH $

अतः, उनके संयुग्मी क्षारकों की क्षारकता का क्रम इस प्रकार होगा

$ \mathrm{Cl}^{-}<\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}<\mathrm{OH}^{-}<\mathrm{RO}^{-} $

उत्तर:

(i) $KNO_{3}$ एक शक्तिशाली अम्ल $\left(HNO_{3}\right)$ और शक्तिशाली क्षारक $(KOH)$ का लवण है, अतः इसके जलीय विलयन के pH 7 होता है।

(ii) $CH_{3} COONa$ एक दुर्बल अम्ल $\left(CH_{3} COOH \right)$ और मजबूत क्षार $(NaOH)$ का लवण है, इसलिए, इसका जलीय विलयन क्षारीय होता है; $pH>7$।

(iii) $NH_{4} Cl$ एक मजबूत अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $\left(NH_{4} OH\right)$ का लवण है, इसलिए, इसका जलीय विलयन अम्लीय होता है; $pH<7$।

(iv) $C_{6} H_{5} COONH_{4}$ एक दुर्बल अम्ल, $C_{6} H_{5} COOH$ और दुर्बल क्षार, $NH_{4} OH$ का लवण है। लेकिन $NH_{4} OH$ $C_{6} H_{5} COOH$ से थोड़ा मजबूत होता है। इसलिए, $pH$ थोड़ा $>7$ होता है।

इसलिए, दिए गए लवणों के $\mathrm{pH}$ के बढ़ते क्रम है,

$ NH_{4} Cl<KNO_{3}<C_{6} H_{5} COONH_{4}<CH_{3} COONa $

उत्तर:

दिया गया है कि,

$ {[HI] } =2 \times 10^{-5} ~mol $

$ {\left[H_{2}\right] } =1 \times 10^{-5} ~mol $

$ {\left[I_{2}\right] } =1 \times 10^{-5} ~mol $

एक निश्चित समय पर, अभिक्रिया के लिए अभिक्रिया भागफल $Q$ को निम्न व्यंजक द्वारा दिया जाएगा:

$ Q =\dfrac{\left[H_{2}\right]\left[I_{2}\right]}{[HI]^{2}} $

$ =\dfrac{1 \times 10^{-5} \times 1 \times 10^{-5}}{\left(2 \times 10^{-5}\right)^{2}}=\dfrac{1}{4} $

$ =0.25=2.5 \times 10^{-1} $

चूंकि अभिक्रिया भागफल का मान $K_{c}$ के मान, अर्थात् $1 \times 10^{-4}$ से अधिक है, अभिक्रिया विपरीत दिशा में आगे बढ़ेगी।

उत्तर:

सांद्रता $10^{-8}\ ~mol\ dm^{-3}$ इंगित करती है कि विलयन बहुत तनु है। इसलिए, हम विलयन में $H_{2} O$ से उत्पन्न $H_{3} O^{+}$ आयनों के योगदान की उपेक्षा नहीं कर सकते। कुल $\left[H_{3} O^{+}\right]=10^{-8}+10^{-7} M$। इससे हमें $\mathrm{pH}$ का मान 7 के करीब लेकिन 7 से कम मिलता है क्योंकि विलयन अम्लीय है।

गणना से पता चलता है कि $10^{-8}\ ~mol\ dm^{-3}$ $\mathrm{HCl}$ विलयन का $\mathrm{pH}$ 6.96 के बराबर है।

उत्तर:

दिया गया है,

$ \mathrm{pH} =5 $

${\left[\mathrm{H}^{+}\right] } =10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} $

विलयन को 100 गुना तनु करने पर $\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\dfrac{10^{-5}}{100}=10^{-7} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

समीकरण $\mathrm{pH}=-\log \left[\mathrm{H}^{+}\right]$ का उपयोग करके $\mathrm{pH}$ की गणना करने पर $\mathrm{pH}$ का मान 7 आता है। यह संभव नहीं है। इसका अर्थ है कि विलयन बहुत तनु है।

अतः, $\quad$ कुल $\mathrm{H}^{+}$ आयन सांद्रता $=\mathrm{H}^{+}$ आयन अम्ल से $ + \mathrm{H}^{+}$ आयन पानी से

$ {\left[\mathrm{H}^{+}\right] } =10^{-7}+10^{-7}=2 \times 10^{-7}\ \mathrm{M} $

$ \mathrm{pH} =-\log \left[2 \times 10^{-7}\right] $

$ \mathrm{pH} =7-0.3010=6.699 $

उत्तर:

$ BaSO_{4}(~s) \rightleftharpoons Ba^{2+}(aq)+SO_{4}^{2-}(aq) $

$ K_{sp} \text { for } BaSO_{4} =\left[Ba^{2+}\right]\left[SO_{4}^{2-}\right]=s \times s=s^{2} $

$ but \quad s =8 \times 10^{-4} ~mol\ dm ^{-3} $

$ \therefore \quad K_{sp} =\left(8 \times 10^{-4}\right)^{2}=64 \times 10^{-8} $

$0.01\ M\ H_{2} SO_{4}$ की उपस्थिति में $K_{sp}$ के लिए व्यंजक होगा

$ K_{sp}=\left[Ba^{2+}\right]\left[SO_{4}^{2-}\right] $

$ K_{sp}=(s) \cdot(s+0.01) \quad\left(0.01\ M\ SO_{4}^{2-} \text { ions from } 0.01\ M\ H_{2} SO_{4}\right) $

$ 64 \times 10^{-8} =s \cdot(s+0.01) $

$ s^{2}+0.01 s-64 \times 10^{-8} =0 $

$ S =\dfrac{-0.01 \pm \sqrt{(0.01)^{2}+\left(4 \times 64 \times 10^{-8}\right)}}{2} $

$ =\dfrac{-0.01 \pm \sqrt{10^{-4}+\left(256 \times 10^{-8}\right)}}{2} $

$ =\dfrac{-0.01 \pm \sqrt{10^{-4}\left(1+256 \times 10^{-4}\right)}}{2} $

$ =\dfrac{-0.01 \pm 10^{-2} \sqrt{1+0.0256}}{2}=\dfrac{10^{-2}(-1 \pm 1.012719)}{2} $

$ =5 \times 10^{-3}(-1+1.012719)=6.4 \times 10^{-5}\ \mathrm{~mol}\ \mathrm{dm}^{-3} $

नोट: $s«<0.01, s 0, s + 0.01 \approx 0.01$ और $64 \times 10^{-8}=s \times 0.01$

$ s=\dfrac{64 \times 10^{-8}}{0.01}=6.4 \times 10^{-5} $

उत्तर:

$\mathrm{HOCl}$ का $\mathrm{pH}=2.85$

$ \text { लेकिन, } \quad-\mathrm{pH}=\log \left[\mathrm{H}^{+}\right] $

$ \therefore \quad-2.85=\log \left[\mathrm{H}^{+}\right] $

$ \Rightarrow \quad\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1.413 \times 10^{-3} $

$ \text{कमजोर एकलक्षित अम्ल } [H^+] = \sqrt{K_a \times C}$

$ \Rightarrow \quad K_{a}=\dfrac{\left[H^{+}\right]^{2}}{C}=\dfrac{\left(1.413 \times 10^{-3}\right)^{2}}{0.08} $

$ =24.957 \times 10^{-6}=2.4957 \times 10^{-5} $

उत्तर:

$\mathrm{pH}$ विलयन $A=6$। अतः $\left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-6} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

$\mathrm{pH}$ विलयन $B=4$। अतः $\left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

1 लीटर प्रत्येक विलयन के मिश्रण पर, कुल $\mathrm{H}^{+}$ के मोलर सांद्रण के आधा हो जाता है।

कुल,

$ {\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\dfrac{10^{-6}+10^{-4}}{2} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}} $

$ {\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\dfrac{1.01 \times 10^{-4}}{2}=5.05 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}} $

$ {\left[\mathrm{H}^{+}\right]=5.0 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}} $

$ \mathrm{pH}=-\log \left[\mathrm{H}^{+}\right] \quad \Rightarrow \mathrm{pH}=-\log \left(5.0 \times 10^{-5}\right) $

$ \mathrm{pH}=-[\log 5+(-5 \log 10)] \Rightarrow \mathrm{pH}=-\log 5+5 $

$ \mathrm{pH}=5-\log 5=5-0.6990 \Rightarrow \mathrm{pH}=4.3010 \approx 4.3 $

इसलिए, परिणामी विलयन का $\mathrm{pH}$ 4.3 है।

उत्तर:

मान लीजिए $S$ $\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}$ की विलेयता है।

$ K_{\mathrm{sp}} =\left[\mathrm{Al}^{3+}\right]\left[\mathrm{OH}^{-}\right]^{3}=(\mathrm{S})(3 \mathrm{~S})^{3}=27 \mathrm{~S}^{4} $

$ \mathrm{~S}^{4} =\dfrac{K_{\mathrm{sp}}}{27}=\dfrac{2.7 \times 10^{-11}}{27}=1 \times 10^{-12} $

$ S =1 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} $

(i) $\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}$ की विलेयता

$\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}$ का मोलर द्रव्यमान $78 \mathrm{~g}$ है। इसलिए,

$\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}$ की विलेयता $\mathrm{g}\ {L^{-1}}$ में $1 \times 10^{-3} \times 78 \mathrm{~g} \mathrm{~L}^{-1}=78 \times 10^{-3} \mathrm{~g} \mathrm{~L}^{-1}$ है।

$ =7.8 \times 10^{-2} \mathrm{~g} \mathrm{~L}^{-1} $

(ii) विलयन का $\mathrm{pH}$ $\quad S=1 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$

$ {[\mathrm{OH}^{-}] } =3 \mathrm{~S}=3 \times 1 \times 10^{-3}=3 \times 10^{-3} $

$ \mathrm{pOH} =3-\log 3 $

$ pH = 14 - pOH = 11 + log\ 3 = 11.4771 $

उत्तर:

मान लीजिए, पानी में $\mathrm{PbCl}_{2}$ की विलेयता $s \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ है।

$ \mathrm{PbCl} _2(\mathrm{~s}) \rightleftharpoons \mathrm{Pb} ^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Cl} ^{-}(\mathrm{aq}) $

$ \mathrm{K} _{\mathrm{sp}} =\left[\mathrm{Pb} ^{2 \mathrm{+}}\right] \cdot\left[\mathrm{Cl} ^{-}\right] ^2 $

$ \mathrm{~K} _{\mathrm{sp}} =(\mathrm{s})(2 \mathrm{~s})^2=4 \mathrm{~s} ^3 $

$ 3.2 \times 10 ^{-8} =4 \mathrm{~s}^3 $

$ \mathrm{~s}^3 =\dfrac{3.2 \times 10^{-8}}{4}=0.8 \times 10^{-8} $

$ s^3 =8.0 \times 10^{-9} $

$ \text{पीबी क्लोराइड की विलेयता}, \mathrm{~S}=2 \times 10 ^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~L} ^{-1} $

$ \text{पीबी क्लोराइड की विलेयता}\ \mathrm{PbCl} _2 \text { in } \mathrm{g\ L}^{-1}=278 \times 2 \times 10^{-3}=0.556 \mathrm{~g} \mathrm{~L} ^{-1} $

$\left(\because\right.$ मोलर द्रव्यमान $\left.\mathrm{PbCl}_2=207+(2 \times 35.5)=278\ g\ mol^{-1} \right)$

$0.556 \mathrm{~g}$ पीबी क्लोराइड $1 \mathrm{~L}$ पानी में घुलता है।

$\therefore \quad 0.1 \mathrm{~g}$ पीबी क्लोराइड $=\dfrac{1 \times 0.1}{0.556} \mathrm{~L}$ पानी में घुलेगा

$ =0.1798 \mathrm{~L} $

संतृप्त विलयन बनाने के लिए $0.1 \mathrm{~g}\ \mathrm{PbCl}_{2}$ को $0.1798 \mathrm{~L} \approx 0.2 \mathrm{~L}$ पानी में घोलना आवश्यक होगा।

उत्तर:

हालांकि $BF_{3}$ में प्रोटॉन नहीं होता लेकिन इसके इलेक्ट्रॉन अभाव वाले यौगिक होने के कारण इसे लीविस अम्ल माना जाता है। यह $NH_{3}$ के साथ अभिक्रिया करता है और $NH_{3}$ से इलेक्ट्रॉन युग्म को ग्रहण करके अपना अष्टक पूरा करता है। अभिक्रिया को निम्नलिखित तरीके से दर्शाया जा सकता है:

$ BF_{3}+: NH_{3} \longrightarrow BF_{3} \leftarrow NH_{3} $

अम्ल और क्षार के Lewis इलेक्ट्रॉन सिद्धांत के द्वारा इसे समझा जा सकता है। $BF_{3}$ में बोरॉन $s p^{3}$ हाइब्रिडाइज़्ड होता है जहां $NH_{3}$ में $N$ $s p^{3}$ हाइब्रिडाइज़्ड होता है।

Answer:

दिया गया है,

$\Delta_{f} H^{\ominus}[\mathrm{CaO}(\mathrm{s})]=-635.1 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

$\Delta_{f} H^{\ominus}\left[\mathrm{CO}_{2}(g)\right]=-393.5 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

$\Delta_{f} H^{\ominus}\left[\mathrm{CaCO}_{3}(\mathrm{~s})\right]=-1206.9 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

अभिक्रिया में,

$ CaCO_{3}(s) \rightleftharpoons CaO(s)+CO_{2}(g) $

$ \Delta_{f} H^{\ominus}=\Delta_{f} H^{\ominus}[CaO(s)]+\Delta_{f} H^{\ominus}\left[CO_{2}(g)\right]-\Delta_{f} H^{\ominus}\left[CaCO_{3}(s)\right] $

$ \therefore \Delta_{f} H^{\ominus}=-635.1+(-393.5)-(-1206.9)=178.3\ kJ\ mol^{-1} $

क्योंकि $\Delta H$ मान धनात्मक है, इसलिए अभिक्रिया अपचायी है। अतः, ली चाटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, तापमान के बढ़ने पर अभिक्रिया आगे बढ़ेगी। अतः, अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक का मान बढ़ जाएगा।

उत्तर:

A. $\rightarrow(2)$

B. $\rightarrow(4)$

C. $\rightarrow (3) $

D. $\rightarrow(1)$

A. विलयन $\rightleftharpoons$ वाष्प साम्य उबलते समय उपस्थित होता है।

B. ठोस $\rightleftharpoons$ द्रव साम्य गलनांक पर उपस्थित होता है।

C. ठोस $\rightleftharpoons$ वाष्प साम्य उत्सर्जन बिंदु पर उपस्थित होता है।

D. विलेय $(s) \rightleftharpoons$ विलेय (विलयन) साम्य संतृप्त विलयन में उपस्थित होता है।

उत्तर:

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(3)$

C. $\rightarrow(2)$

अभिक्रिया,

$ N_{2}(g)+3 H_{2}(g) \rightleftharpoons 2 NH_{3}(g) $

साम्य स्थिरांक $K_c=\dfrac{\left[NH_3 \right]^2}{\left[N_2 \right]\left[H_2 \right]^3}$

A. दी गई अभिक्रिया $\left[2 N_{2}(g)+6 H_{2}(g) \rightleftharpoons 4 NH_{3}(g)\right]$ ऊपर की अभिक्रिया के दोगुनी है। अतः, $K^\prime c=K{c}^{2}$

B. अभिक्रिया $\left[2 NH_{3}(g) \rightleftharpoons N_{2}(g)+3 H_{2}(g)\right]$ ऊपर की अभिक्रिया के विपरीत है। अतः, $K^\prime c=\dfrac{1}{K{c}}$

C. अभिक्रिया $\left[\dfrac{1}{2} ~N_{2}(g)+\dfrac{3}{2} H_{2}(g) \rightleftharpoons NH_{3}(g)\right]$ ऊपर की अभिक्रिया के आधा है। अतः, $K^\prime c=\sqrt{K{c}}=K_{c}^{\frac{1}{2}}$.

उत्तर:

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(2)$

हम जानते हैं कि, $\Delta G^{\ominus}=-R T \ln K$

A. यदि $\Delta G^{\ominus}>0$, अर्थात $\Delta G^{\circ}$ धनात्मक है, तो $\ln K$ नकारात्मक होता है, अर्थात $K<1$।

B. यदि $\Delta G^{\ominus}<0$, अर्थात $\Delta G^{\circ}$ नकारात्मक है, तो $\ln K$ धनात्मक होता है, अर्थात $K>1$।

C. यदि $\Delta G^{\ominus}=0, \ln K=0$, अर्थात $K=1$।

उत्तर:

A. $\rightarrow(2)$

B. $\rightarrow(5)$

C. $\rightarrow(3)$

D. $\rightarrow (4) $

क्षारक के संगत अम्ल $\rightarrow$ आधार $+H ^{+}$

A. $NH_{3} + H^{+} \longrightarrow NH_{4}^{+}$

B. $HCO_{3}^{-}+H^{+} \longrightarrow H_{2} CO_{3}$

C. $H_{2} O+H^{+} \longrightarrow H_{3} O^{+}$

D. $HSO_{4} ^{-}+H^{+} \longrightarrow H_{2} SO_{4}$

उत्तर:

A. $\rightarrow(3)$

बी। $\rightarrow(1)$

सी। $\rightarrow(2)$

ए। ग्राफ (ए) अभिकर्मक के सांद्रण के समय के साथ परिवर्तन को दर्शाता है क्योंकि अभिकर्मक के सांद्रण समय के साथ घटता जाता है।

बी। ग्राफ (बी) उत्पाद के सांद्रण के समय के साथ परिवर्तन को दर्शाता है क्योंकि उत्पाद के सांद्रण समय के साथ बढ़ता जाता है।

सी। ग्राफ (सी) संतुलन पर अभिक्रिया को दर्शाता है जहां अभिकर्मक और उत्पाद के सांद्रण कुछ समय के बाद स्थिर हो जाते हैं।

उत्तर:

ए। $\rightarrow(2,3)$

बी। $\rightarrow (4) $

सी। $\rightarrow(1)$

ए। $\Delta G\left(\Delta G^{\ominus}\right)$ शून्य हो जाता है, अभिक्रिया संतुलन पर पहुँच चुकी है: इस बिंदु पर, अभिक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए कोई भी मुक्त ऊर्जा बची नहीं है।

बी। यदि $\Delta G<0$, तो $K>1$ जिससे अभिक्रिया स्वतंत्र हो जाती है या अभिक्रिया आगे बढ़ती है इतनी अधिक कि उत्पाद अधिकांश रूप से उपस्थित होते हैं।

सी। यदि $\Delta G>0$, तो $K<1$ जिससे अभिक्रिया अस्वतंत्र हो जाती है या अभिक्रिया आगे बढ़ती है इतनी कम मात्रा में कि केवल बहुत कम मात्रा में उत्पाद बनते हैं।

अभिकथन एवं कारण प्रकार

निम्नलिखित प्रश्नों में एक अभिकथन (A) के बाद एक कारण (R) के बारे में एक कथन दिया गया है। प्रत्येक प्रश्न में नीचे दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प का चयन करें।

उत्तर: (क) दोनों दावा और कारण सत्य हैं और कारण दावे का सही स्पष्टीकरण है।

हाइड्रोजन हैलाइड में, HI सबसे मजबूत अम्ल है जबकि HF एक दुर्बल अम्ल है। इसका कारण यह है कि तत्वों के उन अम्लों की तुलना तारांकन तालिका के समान समूह में करते समय, $\mathrm{H}-\mathrm{A}$ बंध की ताकत अम्ल की अम्लता के निर्धारण में एक अधिक महत्वपूर्ण कारक होती है जबकि बंध की ध्रुवता अम्ल की अम्लता के निर्धारण में कम महत्वपूर्ण होती है।

उत्तर: (क) दोनों दावा और कारण सत्य हैं और कारण दावे का सही स्पष्टीकरण है।

एसिटिक अम्ल और सोडियम एसिटेट के मिश्रण वाले विलयन एक बफर विलयन के रूप में कार्य करते हैं क्योंकि वे $\mathrm{pH}(=4.75)$ के निरंतर मान को बनाए रखते हैं और इसका $\mathrm{pH}$ छोटे मात्रा में अम्ल या क्षार के जोड़ने पर प्रभावित नहीं होता है।

उत्तर: (b) दोनों दावा और कारण सही हैं लेकिन कारण दावे का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

$\mathrm{HCl}$ सामान्य $\mathrm{H}^{+}$ आयन देता है और इसलिए आयनीकरण साम्य $\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} \rightleftharpoons 2 \mathrm{H}^{+}+\mathrm{S}^{2-}$ दबा देता है।

उत्तर: (c) दावा सही है लेकिन कारण गलत है।

एक अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक तापमान पर निर्भर करता है।

उत्तर: (a) दोनों दावा और कारण सही हैं और कारण दावे का सही स्पष्टीकरण है।

यदि $NH_{4} OH$ का $K_{b} > H_{2} CO_{3}$ का $K_{a}$ है; तो घोल क्षारीय होता है।

यदि $H_{2} CO_{3}$ का $K_{a} > NH_{4} OH$ का $K_{b}$ है; तो घोल अम्लीय होता है।

अब, हम जानते हैं कि $NH_{4} OH$ का $K_{b} > H_{2} CO_{3}$ का $K_{a}$ है इसलिए घोल क्षारीय होता है।

उत्तर: (b) दोनों $A$ और $R$ सही हैं और $R$ $A$ का सही स्पष्टीकरण है।

एमोनियम एसीटेट के घोल के रूप में बफर के कार्य कर सकते हैं क्योंकि यह एक कमजोर अम्ल $\left(CH_{3} COOH \right)$ और कमजोर क्षार $\left(NH_{4} OH \right)$ के लवण है।

उत्तर: (c) अस्थिरता सही है लेकिन कारण गलत है।

$ PCl_{5} \longrightarrow PCl_{3}+Cl_{2} $

नियत दबाव पर, साम्य में हीलियम के जोड़ने से आयतन बढ़ जाता है। इसलिए, विभिन्न प्रतिक्रियाओं और उत्पादों के प्रति इकाई आयतन के मोल संख्या कम हो जाती है। इसलिए, $K$ के निरंतर रहने के लिए, $PCl_{5}$ के वियोजन की डिग्री बढ़ जाती है क्योंकि इससे अधिक गैसीय अणुओं की संख्या हो जाती है। हीलियम क्लोरीन गैस के प्रति अक्रिय होता है।

उत्तर:

$K_{c}$ और $Q_{c}$ के मान की तुलना करके अभिक्रिया के निम्नलिखित चरणों की भविष्यवाणी की जा सकती है

(i) यदि $Q_{c}<K_{c}$, तो अभिक्रिया उत्पादों की दिशा में चलेगी (अग्र अभिक्रिया)।

(ii) यदि $Q_{c}>K_{c}$, तो अभिक्रिया अभिकारकों की दिशा में चलेगी (उत्तर अभिक्रिया)।

(iii) यदि $Q_{c}=K_{c}$, तो अभिक्रिया मिश्रण पहले से ही साम्य में है।

उत्तर:

$ N_{2}(g)+3 H_{2}(g) \rightleftharpoons 2 NH_{3}(g) ;\ \Delta H=-92.38 ~kJ ~mol^{-1} $

यह एक उष्माशोषी प्रक्रिया है क्योंकि $\Delta H$ नकारात्मक है।

तापमान का प्रभाव: ली-चातेलियर के सिद्धांत के अनुसार, निम्न तापमान अमोनिया के उच्च उत्पादन के लिए अनुकूल होता है, लेकिन व्यावहारिक रूप से बहुत कम तापमान अभिक्रिया को धीमा कर देता है। अतः साम्य के प्राप्ति के लिए उत्तम तापमान $700 \mathrm{~K}$ अनुकूल है।

दबाव का प्रभाव: इसी तरह, लगभग 200 वायुमंडल दबाव अमोनिया के उच्च उत्पादन के लिए अनुकूल होता है। दबाव बढ़ाने पर अभिक्रिया अग्र दिशा में चलती है क्योंकि अग्र दिशा में तत्वों के मोल की संख्या कम हो जाती है।

अर्गन के योग का प्रभाव: स्थिर आयतन पर अर्गन के योग साम्य को प्रभावित नहीं करता क्योंकि इसके अभिकारकों या उत्पादों के आंशिक दबाव को बदला नहीं जाता है और साम्य अपरिवर्तित रहता है।

उत्तर:

एक कम विलेय लवण जिसका सामान्य सूत्र $A_{x}^{p+} B_{y}^{q-}$ होता है। इसकी मोलर विलेयता $S \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ है। तब,

$ A_{x}^{p+} B_{y}^{q-} \rightleftharpoons x A_{}^{p+}(a q)+y B_{}^{q-}(a q) $

$S$ मोल $A_{x} B_{y}$ घोलने पर $x$ मोल $A^{p+}$ और $y$ मोल $B^{q-}$ देते हैं।

इसलिए, विलेयता उत्परिवर्तन गुणांक $\left(K_{\mathrm{sp}}\right)=\left[A^{p+}\right]^{x}\left[B^{q-}\right]^{y}$

$=(x S)^{x}(y S)^{y} $

$ =x^{x} y^{^{y}} S^{x+y} $

उत्तर:

$\Delta G$ और $Q$ के बीच संबंध है

$ \Delta G =\Delta G^{\ominus}+R T \ln Q $

$\Delta G =\text { अभिक्रिया के चलते मुक्त ऊर्जा का परिवर्तन } $

$\Delta G^{\ominus} =\text { मानक मुक्त ऊर्जा } $

$ Q =\text { अभिक्रिया गुणांक } $

$ R =\text { गैस नियतांक } $

$ T =\text { केल्विन में अम्लीय तापमान } $

(a) क्योंकि,

$\Delta G^{\ominus} =-R T \ln K $

$\therefore \Delta G =-R T \ln K+R T \ln Q $

$\Delta G =R T \ln \dfrac{Q}{K} $

यदि $Q<K, \Delta G$ नकारात्मक होगा और अभिक्रिया आगे बढ़ती है।

यदि $Q=K, \Delta G=0$ अभिक्रिया संतुलन में होती है और कोई शुद्ध अभिक्रिया नहीं होती।

(b)

$ CO(g)+3 H_{2}(g) \rightleftharpoons CH_{4}(g)+H_{2} O(g) $

$ K_{c} =\dfrac{\left[CH_{4}\right]\left[H_{2} O\right]}{[CO]\left[H_{2}\right]^{3}} $

दबाव में वृद्धि होने पर, आयतन कम हो जाता है। यदि हम दबाव दोगुना कर दें, तो आयतन आधा हो जाएगा लेकिन मोलर सांद्रता दोगुनी हो जाएगी। तब,

$ Q_c = \dfrac{2[CH_4] . 2[H_2 O ]}{2[CO]{2[H_2 ]}^3}=\dfrac{1}{4} \dfrac{[CH_4 ][H_2 O]}{[CO][H_2 ]^3}=\dfrac{1}{4} K_c $

इसलिए, $Q_{c}$ $K_{c}$ से कम है, इसलिए $Q_{c}$ को बढ़ाने की कोशिश करेगा ताकि सामंजस्य फिर से स्थापित हो सके और अभिक्रिया आगे की दिशा में चलेगी।