ਹੇਸ ਦੇ ਕਾਨੂੰਨ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ

ਹੇਸ ਦੇ ਕਾਨੂੰਨ 'ਤੇ ਚਰਚਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ

ਪੇਂਡਹੁਲੁਆਨ

ਰੂਸੀ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਜਰਮੇਨ ਹੈਨਰੀ ਹੇਸ ਦੇ ਨਾਮ ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੇਸ ਦਾ ਨਿਯਮ, ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਰਸਾਇਣਕ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਇਹ ਨਿਯਮ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਜਾਂ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (ਊਰਜਾ) ਦੀ ਕੁੱਲ ਮਾਤਰਾ ਲਏ ਗਏ ਰਸਤੇ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ, ਸਗੋਂ ਸਿਰਫ਼ ਸਿਸਟਮ ਦੀਆਂ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਸਥਿਤੀਆਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਉਹਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਐਂਥਲਪੀ ਪਰਿਵਰਤਨ (ΔH) ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਉਪਯੋਗੀ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਾਪਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ।

ਹੇਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸਾਨੂੰ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਐਨਥਲਪੀ ਬਦਲਾਅ ਨੂੰ ਲੱਭਣ ਲਈ ਗਠਨ ਦੀ ਮਿਆਰੀ ਐਨਥਲਪੀ ਜਾਂ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਐਨਥਲਪੀ ਬਦਲਾਅ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਮਾਪਿਆ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਇਸ ਲੇਖ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਕਈ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ 'ਤੇ ਗੌਰ ਕਰਾਂਗੇ ਅਤੇ ਹੇਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਾਂਗੇ।

ਮੁੱਢਲਾ ਸਿਧਾਂਤ

ਹੇਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਕਈ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੁੱਲ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ (ΔH_total) ਹਰੇਕ ਪੜਾਅ ਦੇ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀਆਂ (ΔH) ਦਾ ਜੋੜ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:

ΔH_ਕੁੱਲ = Σ ΔH_ਪੜਾਅ

ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ ਲੱਭ ਸਕਦੇ ਹੋ:

“
ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ A → ਉਤਪਾਦ
|
ΔH1
ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ B → ਉਤਪਾਦ
|
ΔH2

ਫਿਰ, ΔH_total (A → ਉਤਪਾਦ) = ΔH1 + ΔH2
“

ਉਦਾਹਰਣ ਦੇ ਸਵਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਜਾਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਕਈ ਸ਼ਬਦ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ:

1. ਐਂਥਲਪੀ (H): ਨਿਰੰਤਰ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਦਾ ਮਾਪ।
2. ΔH (ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ): ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਐਂਥਲਪੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ।
3. ਸਟੈਂਡਰਡ ਐਂਥਲਪੀ ਆਫ਼ ਫਾਰਮੇਸ਼ਨ (ΔHf°): ਐਂਥਲਪੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਇੱਕ ਮੋਲ ਇਸਦੇ ਤੱਤਾਂ ਤੋਂ ਸਟੈਂਡਰਡ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬਣਦਾ ਹੈ।

ਨਮੂਨਾ ਸਵਾਲ ਅਤੇ ਚਰਚਾ

ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 1: ਐਂਥਲਪੀ ਆਫ਼ ਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ

ਸਵਾਲ:
ਮੀਥੇਨ (CH₄) ਦੇ ਬਲਨ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਮਿਆਰੀ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਗਠਨ ਡੇਟਾ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਕਰੋ:
– ΔHf° (CO₂(g)) = -393.5 kJ/mol
– ΔHf° (H₂O(l)) = -285.8 kJ/mol
– ΔHf° (CH₄(g)) = -74.8 kJ/mol
– ΔHf° (O₂(g)) = 0 kJ/mol (ਕਿਉਂਕਿ ਆਕਸੀਜਨ ਗੈਸ ਆਪਣੀ ਮਿਆਰੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ 0 ਦੇ ਗਠਨ ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ ਰੱਖਦੀ ਹੈ)

ਮੀਥੇਨ ਜਲਣ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ:
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

ਚਰਚਾ:

1. ਗਠਨ ਦੀ ਆਮ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਅਤੇ ਐਂਥਲਪੀ ਲਿਖੋ:

\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = ∑ΔH_{ਉਤਪਾਦ} – ∑ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ}
\]

2. ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਗਠਨ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਮਿਆਰੀ ਐਂਥਲਪੀ ਨੂੰ ਬਦਲੋ:

\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = [ΔHf° (CO₂) + 2 ΔHf° (H₂O)] – [ΔHf°(CH₄) + 2 ΔHf°(O₂)]
\]

3. ਜਾਣੇ-ਪਛਾਣੇ ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲੋ:

\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = [(-393.5) + 2 (-285.8)] – [(-74.8) + 2 (0)]
\]

4. ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਗਣਨਾਵਾਂ:

\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = [-393.5 + (-571.6)] – [-74.8 + 0]
\]
\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = -965.1 + 74.8
\]
\[
ΔH_{ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ} = -890.3 kJ/mol
\]

ਇਸ ਲਈ, ਮੀਥੇਨ ਦੀ ਬਲਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਲਈ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ -890.3 kJ/mol ਹੈ। ਇੱਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਮੁੱਲ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਐਕਸੋਥਰਮਿਕ (ਊਰਜਾ ਛੱਡ ਰਹੀ ਹੈ) ਹੈ।

ਉਦਾਹਰਨ ਸਮੱਸਿਆ 2: ਪ੍ਰਾਪਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ

ਸਵਾਲ:
ਹੇਠ ਲਿਖੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

ਤਿੰਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ:
1. N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g), ΔH = 180 kJ
2. 2NH₃(g) + O₂(g) → 2NO(g) + 3H₂O(g), ΔH = -904 kJ
3. H₂(g) + 1/2 O₂(g) → H₂O(g), ΔH = -242 kJ

ਚਰਚਾ:

1. ਇੱਕ ਰੇਖਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰੋ ਜਿਸਨੂੰ ਮੁੜ ਵਿਵਸਥਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

ਟੀਚਾ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ:
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

ਸਾਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।

2. NH₃ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ:

ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ 2 ਵਿੱਚ NH₃ ਹੈ, ਪਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ NH₃ ਨੂੰ NO ਅਤੇ H₂O ਵਿੱਚ ਤੋੜਨਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਉਲਟਾਓ:

2NO(g) + 3H₂O(g) → 2NH₃(g) + O₂(g), ΔH = +904 kJ

3. ਅੱਗੇ, ਸਾਨੂੰ O₂(g) ਤੋਂ ਛੁਟਕਾਰਾ ਪਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ:

ਇਸਦੇ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ (1) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g), ΔH = 180 kJ

ਇਸਦੀ ਬਜਾਏ, ਸਾਨੂੰ 2NO ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਉਹੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।

4. H₂O(g) ਲਈ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:

ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਉਲਟ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ (3) ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਵਾਰ ਜੋੜੋ:

3[H₂O(g) → H₂(g) + 1/2O₂(g), ΔH = +242 kJ]

ਬਣੋ:
3H₂O(g) → 3H₂(g) + 3/2 O₂(g), ΔH = +726 kJ

5. ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜੋ ਅਤੇ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰੋ:

\[
N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g), ΔH = 180 kJ

+
2NO(g) + 3 H₂O(g) → 2NH₃(g) + O₂(g), ΔH = +904 kJ

+
3H₂O(g) → 3H₂(g) + 3/2 O₂(g), ΔH = +726 kJ
\]

ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸੰਖੇਪ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਅਸੀਂ ਦੋਵਾਂ ਪਾਸਿਆਂ 'ਤੇ ਦਿਖਾਈ ਦੇਣ ਵਾਲੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਕੁੱਲ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।

6. ਕੁੱਲ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:

\[
N₂(g) + 3 H₂O(g) – 3H₂(g) – 3/2 O₂(g) → 2NH₃(g) + O₂(g) – O₂(g) \ਰਾਈਟੈਰੋ N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)
\]

ਕੁੱਲ ਐਂਥਲਪੀ:
\[
ΔH_{ਕੁੱਲ} = 180 + 904 + 726 = 1810 kJ/mol
\]

ਇਸ ਲਈ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) ਲਈ ΔH +1810kJ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਅਸੀਂ ਐਂਥਲਪੀ ਨੂੰ ਜਾਰੀ ਕਰਨਾ ਚਾਹੁੰਦੇ ਹਾਂ (ਐਕਸੋਥਰਮਿਕ) ਅਸੀਂ ਉਤਪਾਦ ਦੇ ਮੁੱਲ ਨੂੰ ਨੈਗੇਟਿਵ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਾਂ:

\[
ΔH_{ਕੁੱਲ} = -46 kJ/mol
\]

ਬੰਦ ਕੀਤਾ ਜਾ ਰਿਹਾ

ਇਹ ਲੇਖ ਉਹਨਾਂ ਉਦਾਹਰਣ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ 'ਤੇ ਚਰਚਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਐਂਥਲਪੀ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਹੇਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਿਧਾਂਤਕ ਆਧਾਰ ਨੂੰ ਸਮਝ ਕੇ ਅਤੇ ਉਦਾਹਰਣ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਦਮਾਂ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਪਾਠਕ ਇਸ ਸੰਕਲਪ ਨੂੰ ਹੋਰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਸਮਝ ਲੈਣਗੇ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਥਰਮੋਕੈਮੀਕਲ ਗਣਨਾਵਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣਗੇ। ਹੇਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਅਕਾਦਮਿਕ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਬਲਕਿ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਕਈ ਹੋਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਉਪਯੋਗੀ ਹੈ।