CBSE कक्षा 11 रसायन विज्ञान अध्याय 7: साम्यावस्था NCERT समाधान

(क) जब पात्र का आयतन अचानक बढ़ाया जाता है, तो द्रव के वाष्प के अणुओं का फैलाव अधिक स्थान में होता है। इससे वाष्प का दाब प्रारम्भ में घटता है क्योंकि वाष्प के अणुओं की संख्या प्रति इकाई आयतन कम हो जाती है।

(ख) आयतन में अचानक वृद्धि के कारण, वाष्पन की दर प्रारम्भ में स्थिर रहती है क्योंकि यह द्रव की सतह के क्षेत्रफल पर निर्भर करती है, जो तुरंत नहीं बदलती। हालाँकि, वाष्प के अणुओं के लिए उपलब्ध स्थान बढ़ जाने के कारण, संघनन की दर प्रारम्भ में घट जाती है क्योंकि वाष्प के अणुओं के द्रव की सतह से टकराने की संभावना कम हो जाती है।

(ग) साम्यावस्था पर, वाष्पन की दर संघनन की दर के बराबर होती है। जब आयतन बढ़ाया जाता है, तो साम्य वाष्पन की दिशा में विस्थापित होता है ताकि वाष्प के अणुओं की संख्या बढ़ सके और वाष्प दाब पुनः स्थापित हो सके। हालाँकि, चूंकि तापमान स्थिर है, अंतिम साम्य वाष्प दाब वही रहेगा जो प्रारम्भ में था। यह केवल तापमान पर निर्भर करता है, आयतन पर नहीं (जब तक कि सारा द्रव वाष्पित न हो जाए)।

दी गई अभिक्रिया है:

$2SO\_2(g)\; +\; O\_2(g)\; \backslash rightleftharpoons\; 2SO\_3(g)$

साम्य स्थिरांक $K\_c$ का व्यंजक इस प्रकार दिया जाता है:

$K\_c\; =\; \backslash frac\{[SO\_3]^2\}\{[SO\_2]^2[O\_2]\}$

साम्य पर दी गई सान्द्रताएँ हैं:

$[SO\_2]\; =\; 0.6\; \backslash ,\; M$

$[O\_2]\; =\; 0.82\; \backslash ,\; M$

$[SO\_3]\; =\; 1.90\; \backslash ,\; M$

इन मानों को $K\_c$ के व्यंजक में रखने पर:

$K\_c\; =\; \backslash frac\{(1.90)^2\}\{(0.6)^2(0.82)\}\; =\; \backslash frac\{3.61\}\{(0.36)(0.82)\}\; =\; \backslash frac\{3.61\}\{0.2952\}\; \backslash approx\; 12.229$

अतः, $K\_c$ का मान लगभग 12.229 है।

दी गई अभिक्रिया है:

$I\_2(g)\; \backslash rightleftharpoons\; 2I(g)$

कुल दाब $P\_\{total\}\; =\; 10^5\; \backslash ,\; Pa$ है।

साम्य पर 40% आयोडीन परमाणु (I) हैं, जिसका अर्थ है कि शेष 60% $I\_2$ अणु हैं।

आयोडीन परमाणुओं (I) का आंशिक दाब ($P\_I$) होगा:

$P\_I\; =\; \backslash frac\{40\}\{100\}\; \backslash times\; P\_\{total\}\; =\; \backslash frac\{40\}\{100\}\; \backslash times\; 10^5\; \backslash ,\; Pa\; =\; 0.4\; \backslash times\; 10^5\; \backslash ,\; Pa$

$I\_2$ अणुओं का आंशिक दाब ($P\_\{I\_2\}$) होगा:

$P\_\{I\_2\}\; =\; \backslash frac\{60\}\{100\}\; \backslash times\; P\_\{total\}\; =\; \backslash frac\{60\}\{100\}\; \backslash times\; 10^5\; \backslash ,\; Pa\; =\; 0.6\; \backslash times\; 10^5\; \backslash ,\; Pa$

साम्य स्थिरांक $K\_p$ का व्यंजक इस प्रकार दिया जाता है:

$K\_p\; =\; \backslash frac\{(P\_I)^2\}\{P\_\{I\_2\}\}$

मानों को प्रतिस्थापित करने पर:

$K\_p\; =\; \backslash frac\{(0.4\; \backslash times\; 10^5)^2\}\{0.6\; \backslash times\; 10^5\}\; =\; \backslash frac\{0.16\; \backslash times\; 10^\{10\}\}\{0.6\; \backslash times\; 10^5\}\; =\; \backslash frac\{0.16\}\{0.6\}\; \backslash times\; 10^5\; =\; \backslash frac\{16\}\{60\}\; \backslash times\; 10^5\; =\; \backslash frac\{4\}\{15\}\; \backslash times\; 10^5$

गणना करने पर:

$K\_p\; =\; 0.2667\; \backslash times\; 10^5\; \backslash ,\; Pa\; =\; 2.667\; \backslash times\; 10^4\; \backslash ,\; Pa$

अतः, $K\_p$ का मान $2.67\; \backslash times\; 10^4\; \backslash ,\; Pa$ है। (ध्यान दें: $K\_p$ की इकाई दाब की इकाई के बराबर होती है, यहाँ Pa)।

साम्य स्थिरांक $K\_c$ का व्यंजक उत्पादों की सांद्रता के अनुपात और अभिकारकों की सांद्रता के अनुपात के रूप में लिखा जाता है, जिसमें प्रत्येक सांद्रता को अभिक्रिया में उसके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक की घात तक बढ़ाया जाता है। ठोस और शुद्ध तरल पदार्थों को $K\_c$ के व्यंजक में शामिल नहीं किया जाता है।

1. अभिक्रिया: $2NOCl(g)\; \backslash rightleftharpoons\; 2NO(g)\; +\; Cl\_2(g)$

   $K\_c\; =\; \backslash frac\{[NO]^2[Cl\_2]\}\{[NOCl]^2\}$

2. अभिक्रिया: $2Cu(NO\_3)\_2(s)\; \backslash rightleftharpoons\; 2CuO(s)\; +\; 4NO\_2(g)\; +\; O\_2(g)$

   चूंकि $Cu(NO\_3)\_2$ और $CuO$ ठोस हैं, उन्हें $K\_c$ व्यंजक से हटा दिया जाता है।

   $K\_c\; =\; [NO\_2]^4[O\_2]$

3. अभिक्रिया: $CH\_3COOC\_2H\_5(aq)\; +\; H\_2O(l)\; \backslash rightleftharpoons\; CH\_3COOH(aq)\; +\; C\_2H\_5OH(aq)$

   चूंकि $H\_2O$ एक तरल है (और अभिक्रिया जलीय माध्यम में है, लेकिन $H\_2O$ की सांद्रता को स्थिर माना जाता है), इसे $K\_c$ व्यंजक से हटा दिया जाता है।

   $K\_c\; =\; \backslash frac\{[CH\_3COOH][C\_2H\_5OH]\}\{[CH\_3COOC\_2H\_5]\}$

4. अभिक्रिया: $Fe^\{3+\}(aq)\; +\; 3OH^\{-\}(aq)\; \backslash iff\; Fe(OH)\_\{3\}(s)$

   चूंकि $Fe(OH)\_3$ एक ठोस है, इसे $K\_c$ व्यंजक से हटा दिया जाता है।

   $K\_c\; =\; \backslash frac\{1\}\{[Fe^\{3+\}][OH^\{-\}]^3\}$

5. अभिक्रिया: $I\_2(aq)\; +\; 5F\_2(g)\; \backslash rightleftharpoons\; 2IF\_5(g)$

   $K\_c\; =\; \backslash frac\{[IF\_5]^2\}\{[I\_2][F\_2]^5\}$