PCl₅(g) =  PCI₃(g) + Cl₂ (g) বিক্রিয়ার 25°C তাপমাত্রায় এবং 3atm চাপে PCl₅ (g) 80% বিয়োজিত হয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়ার K_p এর মান কত?

প্রশ্নের উত্তর:

প্রদত্ত বিক্রিয়া:

PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)

প্রথমে, বিক্রিয়াতে প্রাথমিক অবস্থার কোনও পরিবর্তন না হলে, বিক্রিয়ার সমান্তরাল গড়ে উঠার জন্য নির্ধারিত হয়??

ধাপ ১: বিয়োজিত প্রতিক্রিয়ার পরিমাণ নির্ণয়

অভিযোগ অনুযায়ী, 80% PCl₅ বিয়োজিত হয়। মানে, প্রাথমিক পরিমাণের 80% বিক্রিয়ার মাধ্যমে অন্য পদার্থে রূপান্তরিত হয়।

ধরি, প্রাথমিক পরিমাণ = 1 mol (ধারনা করে সহজে গণনা করার জন্য)।

অতএব, বিয়োজিত PCl₅ = 0.8 mol।

অতএব, বিক্রিয়ার শেষে:

• PCl₅ = 1 - 0.8 = 0.2 mol
• PCl₃ = 0.8 mol
• Cl₂ = 0.8 mol

ধাপ ২: সমান্তরাল গঠন নির্ণয় (K_p)

বিক্রিয়ার সমীকরণ অনুযায়ী:

K_p = (P_PCl3 × P_Cl2) / P_PCl5

প্রতিটি গ্যাসের চাপ নির্ণয় করতে, উচ্চ চাপের জন্য আদর্শ গ্যাসের নিয়ম অনুসারে:

চাপ = (n/V)RT

প্রাথমিক অবস্থায়, চাপের অনুপাতের জন্য, ভলিউম ও তাপমাত্রা একই থাকায়, চাপ অনুপাত সরাসরি মোলের অনুপাতে হবে।

তাই, বিক্রিয়ার শেষে, সমস্ত গ্যাসের চাপ:

• PCl₅: 0.2 mol
• PCl₃: 0.8 mol
• Cl₂: 0.8 mol

বর্তমানে, চাপের অনুপাত (at constant T, V, R):

• PCl₅: 0.2 atm
• PCl₃: 0.8 atm
• Cl₂: 0.8 atm

ধাপ ৩: K_p এর মান নির্ণয়

অতএব:

K_p = (0.8 × 0.8) / 0.2 = 0.64 / 0.2 = 3.2

ধাপ ৪: সমাধানের জন্য সংশোধনী

উল্লেখ্য, বিক্রিয়ার প্রাথমিক চাপ ও বিয়োজনের অনুপাত অনুযায়ী, তবে নির্দিষ্ট চাপের জন্য, মূল চাপের উপর ভিত্তি করে গণনা করলে, বিক্রিয়া চলাকালীন চাপের জন্য, বিক্রিয়ার গড় চাপের জন্য হিসেব করা হয়।

অতএব, উপরের গণনাটি যথাযথ নয়। আসল গণনায়, বিক্রিয়ার পর গ্যাসের চাপের জন্য, সমাধানটি প্রদান করা হয় নিম্নরূপ:

অন্তিম গণনা:

প্রাথমিক চাপ: 3 atm

80% বিয়োজিত মানে, PCl₅ এর চাপ কমে যায়:

• PCl₅: 3 × (1 - 0.8) = 0.6 atm
• PCl₃: 3 × 0.8 = 2.4 atm
• Cl₂: 3 × 0.8 = 2.4 atm

অতএব, K_p নির্ণয় হবে:

K_p = (P_PCl3 × P_Cl2) / P_PCl5 = (2.4 × 2.4) / 0.6 = 5.33

উত্তর:

5.33 atm