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रसायन विज्ञान · शब्दावली

व्युत्क्रमण ताप क्या है?

परिभाषा 2.19 विश्वविद्यालय रसायन विज्ञान — वर्ष 2 · अध्याय 2 — अभिक्रिया की एन्ट्रॉपी और मुक्त ऊर्जा

जब ΔrH∘\Delta_r H^\circ और ΔrS∘\Delta_r S^\circ का चिह्न एक ही हो, तो अभिक्रिया का व्युत्क्रमण ताप वह ताप है जिस पर ΔrG∘\Delta_r G^\circ का चिह्न बदलता है; एलिंगम सन्निकटन में Ti=ΔrH∘/ΔrS∘T_i = \Delta_r H^\circ/\Delta_r S^\circ।

एलिंगम सन्निकटन में CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g) के एन्थैल्पी और एन्ट्रॉपी पद। व्युत्क्रमण ताप से नीचे एन्थैल्पी की लागत जीतती है और चूना पत्थर 1\, bar कार्बन डाइऑक्साइड के अंतर्गत स्थायी रहता है; उससे ऊपर एन्ट्रॉपी पद जीतता है और चूना पत्थर विघटित होता है।
एलिंगम सन्निकटन में CaCOX3(s)→CaO(s)+COX2(g)\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)} के एन्थैल्पी और एन्ट्रॉपी पद। व्युत्क्रमण ताप से नीचे एन्थैल्पी की लागत जीतती है और चूना पत्थर 1 bar1\,\mathrm{bar} कार्बन डाइऑक्साइड के अंतर्गत स्थायी रहता है; उससे ऊपर एन्ट्रॉपी पद जीतता है और चूना पत्थर विघटित होता है।
_r G = _r H - T _r S की चार स्थितियाँ (एलिंगम सन्निकटन)। दहन ऊपर बाएँ खाने में हैं; चूना पत्थर का विघटन और ठंडा पैक ऊपर दाएँ; अमोनिया का संश्लेषण नीचे बाएँ।
ΔrG∘=ΔrH∘−TΔrS∘\Delta_r G^\circ = \Delta_r H^\circ - T\Delta_r S^\circ की चार स्थितियाँ (एलिंगम सन्निकटन)। दहन ऊपर बाएँ खाने में हैं; चूना पत्थर का विघटन और ठंडा पैक ऊपर दाएँ; अमोनिया का संश्लेषण नीचे बाएँ।

उदाहरण

उदाहरण 2.21 (सन्निकटन की दो परीक्षाएँ)

चूना पत्थर के लिए ΔrCp∘=42.80+37.13−81.88=−2.0 J/(K mol)\Delta_r C^\circ_p = 42.80 + 37.13 - 81.88 = -2.0\,\mathrm{J}/(\mathrm{K}\,\mathrm{mol}): सन्निकटन उत्कृष्ट है, और ΔrG∘=178.3−T×0.1606\Delta_r G^\circ = 178.3 - T \times 0.1606 से Ti=1110 KT_i = 1110\,\mathrm{K} मिलता है। अमोनिया के लिए ΔrG∘(700)≈−91.9+700×0.1981=+46.8 kJ/mol\Delta_r G^\circ(700) \approx -91.9 + 700 \times 0.1981 = +46.8\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}, जबकि सारणियाँ 2ΔfG∘(NHX3,700)=+54.4 kJ/mol2\Delta_f G^\circ(\ce{NH3}, 700) = +54.4\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol} देती हैं: यहाँ ΔrCp∘=−44 J/(K mol)\Delta_r C^\circ_p = -44\,\mathrm{J}/(\mathrm{K}\,\mathrm{mol}) है और त्रुटि 8 kJ/mol8\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol} है, जो उस ताप पर साम्य स्थिरांक में 4 का गुणक है।

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