Chemical Equilibrium MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Chemical Equilibrium - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

इलेक्ट्रोड विभव का उपयोग करके मानक साम्यावस्था स्थिरांक का निर्धारण

• एक रेडॉक्स अभिक्रिया के लिए मानक साम्यावस्था स्थिरांक, (), का उपयोग नेर्नस्ट समीकरण के इस रूप में किया जा सकता है: .
• हम यह भी जानते हैं कि , जहाँ (n) विनिमय किए गए इलेक्ट्रॉनों के मोलों की संख्या है, (F) फैराडे का स्थिरांक (96485 C/mol) है, और मानक सेल विभव है।
• इस प्रकार, , जहाँ R = 8.314 J/mol K और T = 298 K है।

गणना:

• अर्ध-अभिक्रियाओं और उनके मानक इलेक्ट्रोड विभवों की पहचान करें:
  • Fe³⁺ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया:
  • Sn²⁺ के लिए ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया:
• सेल विभव, की गणना करें:
• का उपयोग करके साम्यावस्था स्थिरांक की गणना करें:
  • (चूँकि संतुलित अभिक्रिया में प्रति आयरन आयन 2 इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित होते हैं)

निष्कर्ष:

सही उत्तर 10²¹ है।

संकल्पना:

साम्यावस्था और वियोजन की मात्रा

• विघटन अभिक्रिया है: 2P2Q ⇌ 2P2 + Q2
• मान लीजिये प्रारम्भ में P2Q के 4 मोल लिये गये हैं। वियोजन की मात्रा α है।
• साम्यावस्था पर:
  • P2Q = 4(1 - α)
  • P2 = 4α (चूँकि प्रत्येक 2 मोल के लिए 2 x α)
  • Q2 = 2α
  • कुल मोल = 4(1 - α) + 4α + 2α = 4 + 2α
• दिया गया है कि Kp = P (संख्यात्मक रूप से साम्यावस्था पर कुल दाब के बराबर)
• यह α में एक घनीय समीकरण देता है: 2α³ = (1 - α)²(4 + 2α)
• इसे हल करने पर α = 2/3 प्राप्त होता है

व्याख्या:

लेकिन (दिया गया है)

साम्यावस्था पर कुल मोल

">∴∴" id="MathJax-Element-194-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">∴∴ ∴ $\therefore$ उत्पादों के कुल मोल

• कथन 1: गलत।
  • साम्यावस्था पर, P₂Q के मोल = 4(1 - α) = 4(1 - 2/3) = 4/3 ≠ प्रारंभिक मोल (4)
• कथन 2: सही।
  • P₂ के मोल = 4α = 4 x 2/3 = 8/3
• कथन 3: सही।
  • α = 2/3 समीकरण को हल करने से प्राप्त हुआ
• कथन 4: सही।
  • उत्पाद = P₂ (8/3) + Q₂ (4/3) = 12/3 = 4 मोल

इसलिए, सही कथन हैं: विकल्प 2, 3 और 4

संकल्पना:

ले-शैतेलिए का सिद्धांत और साम्यावस्था अभिक्रियाओं में रंग परिवर्तन

• ले-शैतेलिए का सिद्धांत कहता है कि जब साम्यावस्था पर एक निकाय तापमान, दाब या सांद्रता में परिवर्तन के अधीन होता है, तो निकाय व्यवधान के प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए समायोजित होगा।
• दी गई साम्यावस्था में:

  2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)

• NO₂ एक भूरी गैस है, और N₂O₄ रंगहीन है। अभिक्रिया गतिशील है, और इसकी स्थिति तापमान और दाब पर निर्भर करती है।
• उच्च तापमान पर, अभिक्रिया उत्पादों (N₂O₄) की ओर बढ़ती है, और साम्यावस्था मिश्रण रंगहीन हो जाता है।
• निम्न दाब पर, अभिक्रिया अधिक NO₂ के निर्माण का पक्षधर होती है, जिससे भूरे रंग की NO₂ गैस के कारण गहरा रंग बनता है।
• अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, जिसका अर्थ है कि जब यह N₂O₄ बनाता है तो यह ऊष्मा छोड़ता है।

व्याख्या:

• कथन 1: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
• कथन 2: यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है।
• कथन 3: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और N₂O₄ का रंग NO₂ से गहरा है। यह गलत है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है।
• कथन 4: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO₂ का रंग N₂O₄ से गहरा है। यह सही कथन है क्योंकि अभिक्रिया विपरीत दिशा में जाती है इसलिए NO₂ अधिक उत्पन्न होगा।

अंतिम उत्तर: सही कथन है: अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, और NO₂ का रंग N₂O₄ से गहरा है।

संकल्पना:

किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:

• साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।

• ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।

व्याख्या:

• ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।

• A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।

• जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।

निष्कर्ष:

सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (K_eq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।

संकल्पना:

ले-शातैलिए का सिद्धांत और एक अक्रिय गैस के योग का प्रभाव

• ले-शातैलिए का सिद्धांत कहता है कि यदि साम्यावस्था पर किसी निकाय पर कोई बाह्य परिवर्तन लागू किया जाता है, तो निकाय परिवर्तन के प्रभाव का आंशिक रूप से प्रतिकार करने के लिए स्वयं को समायोजित करेगा।

व्याख्या:

• PCl₅ (g) ⇌ PCl₃ (g) + Cl₂ (g)
• इस निकाय में स्थिर आयतन पर जीनॉन गैस जोड़ने पर:
• 1. निकाय का कुल दाब बढ़ जाता है क्योंकि अब अधिक गैस अणु उपस्थित हैं।
• 2. PCl₅, PCl₃, या Cl₂ के आंशिक दाबों में परिवर्तन नहीं होता है क्योंकि आयतन स्थिर रहता है और जीनॉन इनमें से किसी भी स्पीशीज के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

इसलिए, साम्यावस्था की स्थिति विस्थापित नहीं होती है, और अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा अपरिवर्तित रहती है।

सही उत्तर है अभिकारक और उत्पादों की मात्रा में कोई परिवर्तन नहीं होगा।

संप्रत्यय:

गिब्स मुक्त ऊर्जा:

• मुक्त ऊर्जा में कमी वास्तव में प्रणाली द्वारा किए गए अधिकतम कार्य की मात्रा है, जिसमें प्रसार कार्य को छोड़कर जब तापमान और दाब स्थिर रखे जाते हैं।
• मुक्त ऊर्जा एक प्रणाली की प्रारंभिक अवस्था और साम्यावस्था ऊर्जा में अंतर है।
• इस मुक्त ऊर्जा का उपयोग बाहरी कार्य करने के लिए किया जा सकता है।
• गैर-उपलब्ध ऊर्जा साम्यावस्था ऊर्जा है और इसे T x S द्वारा दिया जाता है, जहाँ T = तापमान और S = एन्ट्रापी है।

गिब्स मुक्त ऊर्जा के व्यंजक हैं:

ΔG = ΔH - TΔS

dG = dq -dq rev

ΔGo = -nFE0​

ΔG = ΔGo + RTlnKc

• गिब्स मुक्त ऊर्जा को ΔG द्वारा दर्शाया जाता है और इसकी इकाइयाँ J/mol हैं।

गिब्स मुक्त ऊर्जा और सेल का EMF:

• एक वोल्टीय सेल में, रासायनिक परिवर्तन के दौरान मुक्त ऊष्मा ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
• उत्पाद के एक तुल्यांक के लिए उत्पन्न विद्युत ऊर्जा FE है, जहाँ F = फैराडे स्थिरांक 96500
• 'n' तुल्यांक के लिए उत्पन्न विद्युत ऊर्जा nFE है।
• हेल्महोल्ट्ज के अनुसार, एक अभिक्रिया में मुक्त ऊर्जा में कमी एक गैल्वेनिक सेल से प्राप्त विद्युत ऊर्जा के बराबर होती है।

ΔGo = -nFE0​........................1

साम्यावस्था पर,

Eo =.....................2, जहाँ Kc = साम्य स्थिरांक Keq.

संबंध 1 और 2 को समान करने पर, हमें प्राप्त होता है:

या, ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

इसलिए, साम्य स्थिरांक K और Δ G के बीच संबंध है:

ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

गणना:

दिया गया है:

• अभिक्रिया 3 NO (g) ⇌ N2O (g) + NO2 (g) के लिए ΔG° = −104.18 kJ = -104180 जूल
• अभिक्रिया का तापमान = 25C = 298K
• R का मान = 8.314 J mol−1 K−1
• हम जानते हैं कि:

ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

• इसलिए दिए गए मानों को उपरोक्त समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है:

-104180 जूल​ = -2.303 x 8.314 J mol−1 K−1x 298 K x Iog Keq

या, Iog Keq = 18.255

या, K_eq = 1.8 x 10¹⁸.

इसलिए, अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक Keq = 1.8 x 1018 है।

संकल्पना:

किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:

• साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।

• ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।

व्याख्या:

• ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।

• A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।

• जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।

निष्कर्ष:

सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (K_eq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।

अवधारणा:

आदर्श आवर्ती दोलक:

• आदर्श आवर्ती दोलक मॉडल द्विपरमाणुक अणुओं में कंपन गति का आधार है।
• आदर्श आवर्ती दोलक की ऊर्जा इस प्रकार दी जाती है,

जहाँ n= 0, 1, 2...

व्याख्या:

• द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है।
• द्विपरमाणुक अणु की प्रसार आवृत्ति 0.5 eV है। अब, प्रसार आवृत्ति दो क्रमागत ऊर्जा स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर  है।
• अब, शून्य-बिंदु ऊर्जा की ऊर्जा है

​

• इसलिए, शून्य-बिंदु ऊर्जा का मान है

=

=

= .

• अब, एक आदर्श आवर्ती दोलक के लिए,

साम्यावस्था आबंध वियोजन ऊर्जा = (शून्य बिंदु ऊर्जा + न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा)।

• इसलिए, न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा = साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा - शून्य बिंदु ऊर्जा।
• इसलिए, अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा

= eV

= eV

निष्कर्ष:-

इसलिए, eV में अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा 4.50 eV है।

संप्रत्यय:

• ऊष्मागतिक साम्यावस्था ऊष्मागतिकी की एक स्वयंसिद्ध अवधारणा है। यह एक एकल ऊष्मागतिक निकाय की आंतरिक अवस्था या कई ऊष्मागतिक निकायों के बीच संबंध है।
• पारस्परिक ऊष्मागतिक साम्यावस्था में निकाय एक साथ पारस्परिक तापीय, यांत्रिक, रासायनिक और विकिरण साम्यावस्था में होते हैं

K_p साम्यावस्था स्थिरांक है, इसकी गणना उत्पादों के आंशिक दाब के अभिकारकों के अनुपात से की जाती है।

व्याख्या:-

अभिक्रिया में, 2A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)

साम्यावस्था स्थिरांक K_p होगा,

• कुल मोलों की संख्या

= 1.2+0.8+0.8

=2.8 मोल

P_A= X_A.P_T,
P_B=X_B.P_T,
P_C=X_C.PT,
P_D=X_D.PT

जहाँ, P_A, PB, P_C, और P_D क्रमशः गैस A, B, C और D के आंशिक दाब हैं।

X_A, XB, XC, और XD क्रमशः गैस A, B, C और D के मोल भिन्न हैं।

P_T निकाय का कुल दाब है।

= 2.4

निष्कर्ष:-

दिए गए तापमान पर इस अभिक्रिया के साम्यावस्था स्थिरांक, KP का मान 2.4 के सबसे करीब है। इसलिए, विकल्प 3 सही है।

अवधारणा:

• ऊष्मागतिक साम्यावस्था ऊष्मागतिकी की एक स्वयंसिद्ध अवधारणा है। यह एक एकल ऊष्मागतिक निकाय की आंतरिक अवस्था या कई ऊष्मागतिक निकायों के बीच संबंध है।
• पारस्परिक ऊष्मागतिक साम्यावस्था में निकाय एक साथ पारस्परिक तापीय, यांत्रिक, रासायनिक और विकिरण साम्यावस्था में होते हैं।

व्याख्या:

• साम्यावस्था स्थिरांक (K_p) रससमीकरणमितीय निरूपण पर निर्भर करता है।
• साम्यावस्था स्थिरांक (Kp) ΔG° पर भी निर्भर करता है जो अभिकारक और उत्पादों के लिए चुने गए मानक अवस्था पर निर्भर करता है।
• रासायनिक अभिक्रिया N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) के लिए, साम्यावस्था पर मोल अंशों के अनुपात का मान निम्न है

• अब, दाब (P) में वृद्धि के साथ, साम्यावस्था उस दिशा में विस्थापित होगी, जहाँ मोलों की संख्या घट जाएगी, ताकि साम्यावस्था स्थिरांक (Kp) स्थिर रहे।

निष्कर्ष:

इसलिए, अभिक्रिया N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) के लिए, ऊष्मागतिक राशि जो उस दाब पर निर्भर करती है जिस पर साम्यावस्था है, मोल अंशों का अनुपात साम्यावस्था पर,

 है।

संप्रत्यय:-

उत्क्रमणीय प्रथम-कोटि अभिक्रिया या विरोधी अभिक्रिया:-

• साम्यावस्था के निकट समय के साथ सांद्रता में परिवर्तन, उस अभिक्रिया को ध्यान में रखते हुए जिसमें A, B बनाता है और आगे और पीछे दोनों अभिक्रियाएँ प्रथम कोटि की हैं।

जहाँ k₁ और k₂ आगे और पीछे की अभिक्रियाओं के दर स्थिरांक हैं।

व्याख्या:-

• दो एक साथ अभिक्रियाएँ हैं:

और, आगे की अभिक्रिया की दर = K1[A]

और, पीछे की अभिक्रिया की दर = K2[B]

• इस प्रकार, अभिक्रिया की दर (),

= (आगे की अभिक्रिया की दर)-(पीछे की अभिक्रिया की दर)

= K1[A] - K2[B]...........(i)

• मान लीजिये, [A] की प्रारंभिक सांद्रता a है
• मान लीजिये, समय t के बाद, B की बनी मात्रा x है।
• इसलिए, समय t के बाद, A की सांद्रता है

[A] = a - x

और, B की बनी मात्रा है

[B] = x

• समीकरण (i) में मान रखने पर, हमें मिलता है,

=K1 (a - x) - K2x..........(ii)

• अब, साम्यावस्था पर =0, और x=x_e
• इस प्रकार, समीकरण (ii) से हमें मिलता है,

​K1 (a - xe) = K2xe

• अब, समीकरण (ii) में K₂ का मान रखने पर, हमें मिलता है,

निष्कर्ष:-

• इसलिए, विकल्प 3 सही है।

संप्रत्यय:

गिब्स मुक्त ऊर्जा:

• मुक्त ऊर्जा में कमी वास्तव में प्रणाली द्वारा किए गए अधिकतम कार्य की मात्रा है, जिसमें प्रसार कार्य को छोड़कर जब तापमान और दाब स्थिर रखे जाते हैं।
• मुक्त ऊर्जा एक प्रणाली की प्रारंभिक अवस्था और साम्यावस्था ऊर्जा में अंतर है।
• इस मुक्त ऊर्जा का उपयोग बाहरी कार्य करने के लिए किया जा सकता है।
• गैर-उपलब्ध ऊर्जा साम्यावस्था ऊर्जा है और इसे T x S द्वारा दिया जाता है, जहाँ T = तापमान और S = एन्ट्रापी है।

गिब्स मुक्त ऊर्जा के व्यंजक हैं:

ΔG = ΔH - TΔS

dG = dq -dq rev

ΔGo = -nFE0​

ΔG = ΔGo + RTlnKc

• गिब्स मुक्त ऊर्जा को ΔG द्वारा दर्शाया जाता है और इसकी इकाइयाँ J/mol हैं।

गिब्स मुक्त ऊर्जा और सेल का EMF:

• एक वोल्टीय सेल में, रासायनिक परिवर्तन के दौरान मुक्त ऊष्मा ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
• उत्पाद के एक तुल्यांक के लिए उत्पन्न विद्युत ऊर्जा FE है, जहाँ F = फैराडे स्थिरांक 96500
• 'n' तुल्यांक के लिए उत्पन्न विद्युत ऊर्जा nFE है।
• हेल्महोल्ट्ज के अनुसार, एक अभिक्रिया में मुक्त ऊर्जा में कमी एक गैल्वेनिक सेल से प्राप्त विद्युत ऊर्जा के बराबर होती है।

ΔGo = -nFE0​........................1

साम्यावस्था पर,

Eo =.....................2, जहाँ Kc = साम्य स्थिरांक Keq.

संबंध 1 और 2 को समान करने पर, हमें प्राप्त होता है:

या, ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

इसलिए, साम्य स्थिरांक K और Δ G के बीच संबंध है:

ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

गणना:

दिया गया है:

• अभिक्रिया 3 NO (g) ⇌ N2O (g) + NO2 (g) के लिए ΔG° = −104.18 kJ = -104180 जूल
• अभिक्रिया का तापमान = 25C = 298K
• R का मान = 8.314 J mol−1 K−1
• हम जानते हैं कि:

ΔG° = - 2.303 RT Iog Keq

• इसलिए दिए गए मानों को उपरोक्त समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है:

-104180 जूल​ = -2.303 x 8.314 J mol−1 K−1x 298 K x Iog Keq

या, Iog Keq = 18.255

या, K_eq = 1.8 x 10¹⁸.

इसलिए, अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक Keq = 1.8 x 1018 है।

संकल्पना:

किसी विशेष तापमान पर अभिक्रिया A(g) ⇌ B(g) के लिए, यदि साम्य स्थिरांक एक से अधिक है, तो इसका अर्थ है कि साम्य पर उत्पाद B का निर्माण अभिकारक A की तुलना में अधिक होता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) और साम्य स्थिरांक (K) के बीच संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है:

• साम्य स्थिरांक (K): चूँकि ( K > 1 ), इसका अर्थ है कि ΔG ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि अभिक्रिया अग्र दिशा में स्वतःप्रवर्तित है।

• ऊर्जा स्तर: अणु A और B के लिए ऊर्जा स्तर आरेख उनके संबंधित स्थायित्व को दर्शाते हैं। कम ऊर्जा स्तर अधिक स्थिर अवस्था को इंगित करता है, जो B बनाने वाली अनुकूल अभिक्रिया से संबंधित है।

व्याख्या:

• ऊर्जा स्तर आरेख में, अणु A अणु B की तुलना में उच्च ऊर्जा अवस्था में है। यह इंगित करता है कि A से B में रूपांतरण ऊष्माक्षेपी है, जिससे उत्पाद अवस्था में जाने पर ऊर्जा में कमी होती है।

• A से B में संक्रमण एक अनुकूल ऊर्जा परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है, जो देखे गए साम्य स्थिरांक (K > 1) के साथ संरेखित होता है। इस प्रकार, योजनाबद्ध ऊर्जा स्तर बताते हैं कि साम्य पर उत्पाद अभिकारकों की तुलना में अधिक स्थिर हैं।

• जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है, ऊर्जा स्तर प्रणाली की प्रवृत्ति को दर्शाते हैं कि वह A की तुलना में उत्पाद B को प्राथमिकता देता है, जो इस निष्कर्ष का समर्थन करता है कि A की ऊर्जा B की तुलना में अधिक है।

निष्कर्ष:

सही ऊर्जा स्तर विन्यास, जहाँ B, A से अधिक स्थिर है (K_eq > 1 दर्शाता है) , विकल्प 1 में दर्शाया गया है।

अवधारणा:

आदर्श आवर्ती दोलक:

• आदर्श आवर्ती दोलक मॉडल द्विपरमाणुक अणुओं में कंपन गति का आधार है।
• आदर्श आवर्ती दोलक की ऊर्जा इस प्रकार दी जाती है,

जहाँ n= 0, 1, 2...

व्याख्या:

• द्विपरमाणुक अणु की साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा 4.75 eV है।
• द्विपरमाणुक अणु की प्रसार आवृत्ति 0.5 eV है। अब, प्रसार आवृत्ति दो क्रमागत ऊर्जा स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर  है।
• अब, शून्य-बिंदु ऊर्जा की ऊर्जा है

​

• इसलिए, शून्य-बिंदु ऊर्जा का मान है

=

=

= .

• अब, एक आदर्श आवर्ती दोलक के लिए,

साम्यावस्था आबंध वियोजन ऊर्जा = (शून्य बिंदु ऊर्जा + न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा)।

• इसलिए, न्यूनतम आबंध वियोजन ऊर्जा = साम्यावस्था वियोजन ऊर्जा - शून्य बिंदु ऊर्जा।
• इसलिए, अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा

= eV

= eV

निष्कर्ष:-

इसलिए, eV में अणु को वियोजित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा 4.50 eV है।

अवधारणा:

इलेक्ट्रोड विभव का उपयोग करके मानक साम्यावस्था स्थिरांक का निर्धारण

• एक रेडॉक्स अभिक्रिया के लिए मानक साम्यावस्था स्थिरांक, (), का उपयोग नेर्नस्ट समीकरण के इस रूप में किया जा सकता है: .
• हम यह भी जानते हैं कि , जहाँ (n) विनिमय किए गए इलेक्ट्रॉनों के मोलों की संख्या है, (F) फैराडे का स्थिरांक (96485 C/mol) है, और मानक सेल विभव है।
• इस प्रकार, , जहाँ R = 8.314 J/mol K और T = 298 K है।

गणना:

• अर्ध-अभिक्रियाओं और उनके मानक इलेक्ट्रोड विभवों की पहचान करें:
  • Fe³⁺ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया:
  • Sn²⁺ के लिए ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया:
• सेल विभव, की गणना करें:
• का उपयोग करके साम्यावस्था स्थिरांक की गणना करें:
  • (चूँकि संतुलित अभिक्रिया में प्रति आयरन आयन 2 इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित होते हैं)

निष्कर्ष:

सही उत्तर 10²¹ है।