7रासायनिक निकाय का वर्णन: प्रगति, सक्रियताएँ, Q और K

हल — अभ्यास 7.1.

गहन: ताप, मोलर सांद्रता, घनत्व, दाब, मोल अंश। विस्तीर्ण: आयतन, पदार्थ की मात्रा, द्रव्यमान।

हल — अभ्यास 7.2.

$p(\ce{N2}) = 0.7808 \times 1.013 = 0.791\,\mathrm{bar}$, $p(\ce{O2}) = 0.2095 \times 1.013 = 0.212\,\mathrm{bar}$, $p(\ce{Ar}) = 0.0093 \times 1.013 = 0.0094\,\mathrm{bar}$।

हल — अभ्यास 7.3.

$n(\ce{H2}) = 3.0 - 2\xi$, $n(\ce{O2}) = 2.0 - \xi$, $n(\ce{H2O}) = 2\xi$। $\xi_{\max} = \min(3.0/2,\ 2.0/1) = 1.5\,\mathrm{mol}$: डाइहाइड्रोजन सीमांत है। अंतिम अवस्था: $\ce{H2}$ 0, $\ce{O2}$ $0.5\,\mathrm{mol}$, $\ce{H2O}$ $3.0\,\mathrm{mol}$।

हल — अभ्यास 7.4.

(a) $Q = p_{\ce{CO2}}/p^\circ$। (b) $Q = (c^\circ)^2/([\ce{Ag+}][\ce{Cl-}])$। (c) $Q = (p_{\ce{NH3}}/p^\circ)^2/[(p_{\ce{N2}}/p^\circ)(p_{\ce{H2}}/p^\circ)^3]$। (d) $Q = [\ce{NH4+}][\ce{OH-}]/([\ce{NH3}]\,c^\circ)$, क्योंकि पानी की सक्रियता 1 है।

हल — अभ्यास 7.5.

$\mathrm{A \rightleftharpoons C}$ योग है: $K = 10 \times 0.5 = 5$। $\mathrm{C \rightleftharpoons A}$: $1/5 = 0.2$। $\mathrm{2\,A \rightleftharpoons 2\,C}$: $5^2 = 25$।

हल — अभ्यास 7.6.

$Q = 5.0 \times 10^{-5} < K^\circ$: अग्र। $Q = 0.10 > K^\circ$: प्रतीप। केवल अभिकारक: $Q = 0 < K^\circ$, अग्र।

हल — अभ्यास 7.7.

$n(\ce{A2}) = 1 - \xi$, $n(\ce{A}) = 2\xi$, कुल $1 + \xi$। $p = p^\circ$ के साथ, $Q = \dfrac{(2\xi/(1+\xi))^2}{(1-\xi)/(1+\xi)} = \dfrac{4\xi^2}{1 - \xi^2}$। $Q = 0.25$ से $4.25\,\xi^2 = 0.25$, $\xi = 0.243\,\mathrm{mol}$।

हल — अभ्यास 7.8.

$x = [\ce{C}]$ लेकर: $x/(0.10 - x)^2 = 100$, इसलिए $100x^2 - 21x + 1 = 0$ और $x = (21 - \sqrt{41})/200 = 0.0730\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ (दूसरा मूल 0.10 से अधिक है)। $[\ce{A}] = [\ce{B}] = 0.0270\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$, $[\ce{C}] = 0.0730\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$, $\tau = 0.73$।

हल — अभ्यास 7.9.

हर एक के $n$ से: $Q = \xi^2/(n - \xi)^2 = K^\circ$, इसलिए $\xi/(n - \xi) = \sqrt{K^\circ}$ और $\tau = \xi/n = \sqrt{K^\circ}/(1 + \sqrt{K^\circ})$। $\tau = 0.99$ के लिए $\sqrt{K^\circ} = 99$ चाहिए, $K^\circ \approx 9.8 \times 10^{3}$: लगभग $10^4$, मात्रात्मक अभिक्रिया की सामान्य सीमा।

हल — अभ्यास 7.10.

साम्य पर $p_{\ce{CO2}} = 0.20\,p^\circ$, अर्थात् $n(\ce{CO2}) = pV/RT = 0.20 \times 10^5 \times 0.0100/(8.314 \times 1100) = 0.0219\,\mathrm{mol}$। कार्बोनेट के $0.010\,\mathrm{mol}$ से यह प्राप्त नहीं हो सकता: पूरा कार्बोनेट विघटित हो जाता है, $p_{\ce{CO2}} = 0.010 \times 8.314 \times 1100/0.0100 = 9.15 \times 10^{3}\,\mathrm{Pa} = 0.091\,\mathrm{bar}$, $Q < K^\circ$, और अंतिम अवस्था ($0.010\,\mathrm{mol}$ $\ce{CaO}$, $0.010\,\mathrm{mol}$ $\ce{CO2}$, कोई $\ce{CaCO3}$ नहीं) साम्य नहीं है। $0.050\,\mathrm{mol}$ के साथ: साम्य, $0.0219\,\mathrm{mol}$ $\ce{CO2}$ और $\ce{CaO}$, और $0.0281\,\mathrm{mol}$ $\ce{CaCO3}$ शेष।

हल — अभ्यास 7.11.

साम्य पर $n(\ce{B}) = 2\,n(\ce{A})$ और $n(\ce{C}) = 3\,n(\ce{A})$ (आयतन कट जाता है)। तब $6\,n(\ce{A}) = 1.0$: $n(\ce{A}) = 0.167\,\mathrm{mol}$, $n(\ce{B}) = 0.333\,\mathrm{mol}$, $n(\ce{C}) = 0.500\,\mathrm{mol}$।

हल — अभ्यास 7.12.

बराबर मात्राएँ: $\xi^2/(0.50 - \xi)^2 = 4$, $\xi/(0.50 - \xi) = 2$, $\xi = 0.333\,\mathrm{mol}$, लब्धि $0.333/0.50 = 67\,\%$। ऐल्कोहॉल के $1.0\,\mathrm{mol}$ के साथ: $\xi^2 = 4(0.50 - \xi)(1.0 - \xi)$, $3\xi^2 - 6\xi + 2 = 0$, $\xi = (6 - \sqrt{12})/6 = 0.423\,\mathrm{mol}$, लब्धि 85 %: एक अभिकारक का आधिक्य दूसरे के उत्पाद की लब्धि बढ़ा देता है।