উৎপাদের মোলসংখ্যা বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা অপেক্ষা বেশি হলে নিচের কোনটি সত্য?
উৎপাদের মোলসংখ্যা > বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা হলে ΔH>ΔE কেন? 🤔
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উৎপাদ এবং বিক্রিয়কের মোলসংখ্যার সম্পর্ক ΔH এবং ΔE-এর মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। নিচে এর কারণগুলো ব্যাখ্যা করা হলো:
ΔH এবং ΔE কী? 🧐
- ΔH (এনথালপি পরিবর্তন): স্থির চাপে তাপমাত্রার পরিবর্তনে কোনো সিস্টেমের এনথালপির পরিবর্তনকে বোঝায়। অর্থাৎ, ΔH = ΔE + PΔV
- ΔE (অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন): স্থির আয়তনে তাপমাত্রার পরিবর্তনে কোনো সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনকে বোঝায়।
ΔH এবং ΔE-এর মধ্যে সম্পর্ক 🔗
ΔH এবং ΔE-এর মধ্যে সম্পর্কটি হলো:
ΔH = ΔE + PΔV
যেখানে:
- P = চাপ (Pressure)
- ΔV = আয়তনের পরিবর্তন (Change in Volume)
আয়তনের পরিবর্তন (ΔV)-এর তাৎপর্য 😮
যদি উৎপাদের মোলসংখ্যা বিক্রিয়কের চেয়ে বেশি হয়, তবে বিক্রিয়ার ফলে গ্যাসীয় আয়তন বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ, ΔV > 0.
উৎপাদের মোলসংখ্যা বেশি হলে যা ঘটে 😲
- আয়তন বৃদ্ধি: উৎপাদের মোলসংখ্যা বেশি হওয়ার কারণে বিক্রিয়া পাত্রে গ্যাসীয় পদার্থের পরিমাণ বাড়ে, ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়। 🎈
- কাজ সম্পাদন: আয়তন বৃদ্ধির জন্য সিস্টেমকে পরিবেশের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়। এই কাজ হলো চাপ-আয়তন কাজ (Pressure-Volume work), যা PΔV দ্বারা প্রকাশ করা হয়। 💪
- ΔH-এর মান বৃদ্ধি: ΔH = ΔE + PΔV সমীকরণে, PΔV এর মান ধনাত্মক হওয়ায় ΔH এর মান ΔE এর চেয়ে বেশি হয়। ✅
সারণী: ΔH এবং ΔE এর তুলনা 📊
| বিষয় | ΔH (এনথালপি পরিবর্তন) | ΔE (অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন) |
|---|---|---|
| সংজ্ঞা | স্থির চাপে তাপীয় পরিবর্তন | স্থির আয়তনে তাপীয় পরিবর্তন |
| সূত্র | ΔH = ΔE + PΔV | ΔE = q - W (q = তাপ, W = কাজ) |
| উৎপাদের মোলসংখ্যা > বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা | ΔH > ΔE (ধনাত্মক) | ΔE কম ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হতে পারে |
উদাহরণ 🧪
ধরা যাক, একটি বিক্রিয়া:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
এখানে, বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা = 1 + 3 = 4
এবং উৎপাদের মোলসংখ্যা = 2
যেহেতু উৎপাদের মোলসংখ্যা কম, তাই ΔV ঋণাত্মক হবে এবং ΔH < ΔE হবে।
কিন্তু যদি বিক্রিয়াটি এমন হয়:
PCl5(g) → PCl3(g) + Cl2(g)
এখানে, বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা = 1
এবং উৎপাদের মোলসংখ্যা = 1 + 1 = 2
যেহেতু উৎপাদের মোলসংখ্যা বেশি, তাই ΔV ধনাত্মক হবে এবং ΔH > ΔE হবে। 🎉
সিদ্ধান্ত 🎯
সুতরাং, উৎপাদের মোলসংখ্যা বিক্রিয়কের মোলসংখ্যা অপেক্ষা বেশি হলে, বিক্রিয়ায় আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং সিস্টেমকে কাজ করতে হয়। ফলে, ΔH এর মান ΔE এর চেয়ে বেশি হয়। 👍