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ऊष्मागतिकी – कक्षा 11 रसायन विज्ञान नोट्स, महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ

NCERT कक्षा 11 रसायन विज्ञान, अध्याय 5। नोट्स, मुख्य शब्द, उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ।

अध्याय का सार

रासायनिक ऊष्मागतिकी अभिक्रियाओं में ऊर्जा परिवर्तन से संबंधित है। एन्थैल्पी, एन्ट्रॉपी और गिब्ज़ ऊर्जा बताती हैं कितनी ऊष्मा शामिल है और अभिक्रिया स्वतः है या नहीं।

एन्थैल्पी

प्रथम नियम: ΔU = q + w; नियत दाब पर ΔH = ΔU + ΔnRT।
ऊष्माक्षेपी ΔH < 0; ऊष्माशोषी ΔH > 0।
हेस का नियम: कुल एन्थैल्पी परिवर्तन पथ से स्वतंत्र; मानक संभवन, दहन एन्थैल्पी और बंध एन्थैल्पी।

स्वतःप्रवर्तिता

एन्ट्रॉपी S अव्यवस्था मापती है; स्वतः परिवर्तन हेतु ΔS_कुल > 0।
गिब्ज़ ऊर्जा ΔG = ΔH − TΔS; ΔG < 0 स्वतः, ΔG = 0 साम्य।
ΔG° = −RT ln K = −2.303RT log K।

मुख्य शब्द

एन्थैल्पी: नियत दाब पर ऊष्मा सामग्री, H = U + PV
एन्ट्रॉपी: तंत्र की यादृच्छिकता का माप
मानक संभवन एन्थैल्पी: मानक अवस्थाओं के तत्वों से यौगिक का 1 mol बनने पर एन्थैल्पी परिवर्तन

सूत्र

ΔH = ΔU + ΔnRT
ΔG = ΔH − TΔS
ΔG° = −2.303RT log K

उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न

विस्तीर्ण और गहन गुणों में अंतर लिखिए। प्रत्येक के दो उदाहरण दीजिए।2 अंक

विस्तीर्ण गुण पदार्थ की मात्रा पर निर्भर (द्रव्यमान, आयतन, एन्थैल्पी)। गहन गुण नहीं (ताप, दाब, घनत्व)।

ΔfH°: CH₄ = −74.8, CO₂ = −393.5, H₂O(l) = −285.8 kJ/mol दिए हों तो CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O हेतु ΔH ज्ञात कीजिए।3 अंक

ΔH = [−393.5 + 2(−285.8)] − [−74.8 + 0] = −965.1 + 74.8 = −890.3 kJ/mol।

ΔG = ΔH − TΔS से ΔH और ΔS के चिह्नों के चारों संयोजनों हेतु स्वतःप्रवर्तिता की शर्तें एक-एक उदाहरण सहित समझाइए।5 अंक

(1) ΔH < 0, ΔS > 0: ΔG सदा ऋणात्मक, सभी तापों पर स्वतः (ईंधन दहन)। (2) ΔH > 0, ΔS < 0: ΔG सदा धनात्मक, कभी स्वतः नहीं (ऑक्सीजन से ओज़ोन बनना)। (3) ΔH < 0, ΔS < 0: कम ताप पर स्वतः, जब |ΔH| > |TΔS| (0 °C से नीचे जल का जमना)। (4) ΔH > 0, ΔS > 0: उच्च ताप पर स्वतः, जब TΔS > ΔH (0 °C से ऊपर बर्फ़ पिघलना, तेज़ गर्म करने पर CaCO₃ का अपघटन)।

त्वरित पुनरावृत्ति

अप्रत्यक्ष एन्थैल्पी हेतु हेस नियम।
ΔG < 0 अर्थात स्वतः।
एन्ट्रॉपी: गैस > द्रव > ठोस।

परीक्षा सुझाव

ΔH < 0 और ΔS > 0 ⇒ सभी तापों पर स्वतः।
ΔH°अभिक्रिया = Σ ΔfH°(उत्पाद) − Σ ΔfH°(अभिकारक); मानक अवस्था में तत्वों का ΔfH° शून्य होता है।

अभ्यास MCQ

ऊष्मा मुक्त करने वाली अभिक्रिया है
1. ऊष्माशोषी
2. रुद्धोष्म
3. समतापी
4. ऊष्माक्षेपी
उत्तर देखें
उत्तर: (d) ऊष्माक्षेपी. ΔH < 0।
अभिक्रिया स्वतः होती है जब ΔG हो
1. धनात्मक
2. शून्य
3. ऋणात्मक
4. अनंत
उत्तर देखें
उत्तर: (c) ऋणात्मक. ΔG < 0।
एन्ट्रॉपी बढ़ती है
1. जल जमने में
2. क्रिस्टल बनने में
3. भाप संघनन में
4. बर्फ़ पिघलने में
उत्तर देखें
उत्तर: (d) बर्फ़ पिघलने में. ठोस → द्रव।
हेस का नियम आधारित है
1. द्रव्यमान संरक्षण पर
2. एन्ट्रॉपी पर
3. एन्थैल्पी के अवस्था फलन होने पर
4. साम्य पर
उत्तर देखें
उत्तर: (c) एन्थैल्पी के अवस्था फलन होने पर. पथ से स्वतंत्र।
विलगित तंत्र हेतु सदा सत्य है
1. ΔG > 0
2. ΔH = 0
3. ΔS < 0
4. ΔU = 0
उत्तर देखें
उत्तर: (d) ΔU = 0. ऊष्मा या कार्य का विनिमय नहीं।
ΔH = +40 kJ और ΔS = +100 J/K वाली अभिक्रिया किस ताप से ऊपर स्वतः होगी
1. 4000 K
2. 40 K
3. 400 K
4. 100 K
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 400 K. T > ΔH/ΔS।
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) हेतु Δn है
1. +2
2. −2
3. 0
4. −4
उत्तर देखें
उत्तर: (b) −2. 2 − 4।
C(s) + O₂(g) → CO₂(g) हेतु ΔH = −393.5 kJ। 6 g कार्बन जलाने पर मुक्त ऊष्मा है
1. 393.5 kJ
2. 787 kJ
3. 196.75 kJ
4. 98.4 kJ
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 196.75 kJ. 0.5 mol।

सभी अध्याय: कक्षा 11 रसायन विज्ञान

यह सामग्री Kundali IQ ने पुनरावृत्ति में मदद हेतु मानक, स्थापित तथ्यों से लिखी है। यह NCERT का आधिकारिक प्रकाशन नहीं है; अपनी पाठ्यपुस्तक भी अवश्य पढ़ें।