Japan 高校2年 Chemistry (part 1)

अध्याय: 2

1. States of matter and equilibrium

States and changes of state · Solutions and equilibrium

गैस के नियम: दाब, आयतन और ताप का आपसी रिश्ता – गैस का दाब कणों के दीवार से टकराने से बनता है। गैस की तय मात्रा के लिए: बॉयल का नियम P₁V₁ = P₂V₂ (ताप स्थिर); चार्ल्स का नियम V₁/T₁ = V₂/T₂ (दाब स्थिर); दाब (गे-लुसाक) नियम P₁/T₁ = P₂/T₂ (आयतन स्थिर)। ताप हमेशा केल्विन में। संयुक्त नियम: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂। डाल्टन: मिश्रण का कुल दाब = आंशिक दाबों का योग; आंशिक दाब = मोल अंश × कुल दाब।
अणुसंख्य गुणधर्म: कणों की गिनती, उनकी किस्म नहीं – अणुसंख्य गुणधर्म सिर्फ़ इस पर निर्भर हैं कि विलयन में विलेय के कितने कण हैं, वे कौन-से हैं इस पर नहीं। चार हैं: वाष्प दाब का आपेक्षिक अवनमन (Δp/p° = x₂), क्वथनांक उन्नयन (ΔTb = Kb·m), हिमांक अवनमन (ΔTf = Kf·m) और परासरण दाब (π = CRT)। इनसे मोलर द्रव्यमान निकालते हैं। जो लवण आयनों में टूटते हैं (NaCl) या जो अणु जोड़े बनाते हैं (बेंज़ीन में एसिटिक अम्ल), वे असामान्य मोलर द्रव्यमान देते हैं, जिसे वान्ट हॉफ़ गुणक i से ठीक करते हैं।

2. Chemical change and equilibrium

Reactions and energy · Reactions and chemical equilibrium

एन्थैल्पी, कैलोरीमिति और हेस का नियम – एन्थैल्पी H = U + pV। स्थिर दाब पर ली या दी गई ऊष्मा ΔH के बराबर होती है; स्थिर आयतन पर ΔU के बराबर। ΔU को बंद बम कैलोरीमीटर में और ΔH को खुले कप कैलोरीमीटर में मापते हैं: q = CΔT या q = mcΔT। गैसों के लिए ΔH = ΔU + Δn_g RT। ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया में ΔrH ऋणात्मक, ऊष्माशोषी में धनात्मक; ΔrH° = ΣΔfH°(उत्पाद) − ΣΔfH°(अभिकारक)। हेस का नियम: अभिक्रिया एक चरण में हो या कई में, कुल एन्थैल्पी परिवर्तन एक ही रहता है, इसलिए ऊष्मारासायनिक समीकरणों को बीजगणित की तरह जोड़ सकते हैं।
रासायनिक साम्य: Kc, Kp, Q और गिब्स ऊर्जा – बंद बर्तन में उत्क्रमणीय अभिक्रिया दोनों ओर चलती है। कुछ देर बाद अग्र और पश्च अभिक्रिया का वेग बराबर हो जाता है। मात्राएँ बदलना बंद हो जाती हैं, पर अभिक्रिया रुकती नहीं। इसे गतिक साम्य कहते हैं। साम्य पर उत्पादों और अभिकारकों का अनुपात (हर एक अपने गुणांक की घात में) एक निश्चित संख्या होता है, जिसे साम्य स्थिरांक K कहते हैं। Kc सांद्रता से, Kp आंशिक दाब से, और Kp = Kc(RT)^Δn। शुद्ध ठोस और द्रव K में नहीं लिखे जाते। Q < K हो तो अभिक्रिया आगे, Q > K हो तो पीछे जाती है। ΔG° = −RT ln K।