Le-Chaterlier principle and It’s application Questions in Gujarati

(D) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો પ્રક્રિયા મિશ્રણમાંથી કોઈ નીપજ દૂર કરવામાં આવે,તો સંતુલન તે ઘટાડાને સરભર કરવા માટે પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
લાઈમ ક્લીનમાં,$CO_2$ વાયુ સતત બહાર નીકળી જાય છે.
$CO_2$ નું આ સતત દૂર થવું પ્રક્રિયાને પુરોગામી દિશામાં પૂર્ણતા તરફ દોરી જાય છે.

(C) પ્રક્રિયા $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$ છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી ઉમેરાયેલા પ્રક્રિયકનો વપરાશ થાય.
અચળ કદે $Cl_2$ (પ્રક્રિયક) ઉમેરવાથી તેની સાંદ્રતા વધે છે,જેનાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે.

(A) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સિસ્ટમના કદમાં ફેરફાર સંતુલન સ્થિતિને ત્યારે જ અસર કરે છે જો વાયુરૂપ ઘટકોના કુલ મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર થાય $(\Delta n_g \neq 0)$.
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{(g)}$ માટે,વાયુરૂપ મોલમાં ફેરફાર $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$ છે.
$\Delta n_g = 0$ હોવાથી,કદમાં ફેરફાર સંતુલનને બદલશે નહીં અને મોલની સંખ્યા અપરિવર્તિત રહેશે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા માટે: $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$
વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = n_{p} - n_{r} = 2 - (1 + 1) = 0$ છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો $\Delta n_g = 0$ હોય,તો દબાણ અથવા કદમાં ફેરફારની સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.
અહીં દબાણ અડધું કરવામાં આવે છે અને કદ બમણું કરવામાં આવે છે,પરંતુ સમીકરણની બંને બાજુએ વાયુના મોલની કુલ સંખ્યા સમાન હોવાથી,સંતુલન સ્થાન બદલાતું નથી.

(D) રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2NaNO_3(s) \rightleftharpoons 2NaNO_2(s) + O_2(g)$ છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. પ્રક્રિયક $(NaNO_3)$ ઉમેરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
$2$. નીપજ $(NaNO_2)$ ઉમેરવાથી સંતુલન પ્રતિગામી દિશામાં ખસે છે.
$3$. વાયુરૂપ નીપજ ધરાવતી પ્રણાલીમાં દબાણ વધારવાથી સંતુલન ઓછા વાયુના મોલ ધરાવતી દિશામાં ખસે છે. અહીં,નીપજ બાજુ $1 \text{ મોલ}$ $O_2(g)$ છે અને પ્રક્રિયક બાજુ $0 \text{ મોલ}$ વાયુ છે. તેથી,દબાણ વધારવાથી સંતુલન ડાબી બાજુ (પ્રતિગામી પ્રક્રિયા) ખસે છે.
આમ,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(C) સંતુલન સમયે મોલની સંખ્યા અચળ તાપમાને કદના ફેરફારથી પ્રભાવિત ન થાય તે માટે,પ્રક્રિયામાં $\Delta n_g = 0$ હોવું જોઈએ (જ્યાં $\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે).
આપેલ પ્રક્રિયાઓ માટે $\Delta n_g$ ની ગણતરી:
$A$) $2NH_{3(g)} \rightleftharpoons N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$; $\Delta n_g = (1 + 3) - 2 = 2 \neq 0$.
$B$) $C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)}$; $\Delta n_g = 1 - 0.5 = 0.5 \neq 0$.
$C$) $H_{2(g)} + I_{2(g)} \rightleftharpoons 2HI_{(g)}$; $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
પ્રક્રિયા $C$ માટે $\Delta n_g = 0$ હોવાથી,કદમાં ફેરફાર કરવા છતાં સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} + 92.3 \ kJ$ છે.
પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ હોવાથી,લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાનમાં ઘટાડો પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
તેથી,તાપમાનમાં વધારો એ એમોનિયાના ઉત્પાદન માટે પ્રતિકૂળ છે.
દબાણમાં વધારો વાયુના ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ (નીપજ તરફ) ને પ્રોત્સાહન આપે છે,અને એમોનિયાને દૂર કરવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સંતુલન ઉદ્દીપક દ્વારા પ્રભાવિત થતું નથી.
ઉદ્દીપક માત્ર પુરોગામી અને પ્રતિગામી બંને પ્રક્રિયાઓના વેગમાં સમાન રીતે વધારો કરે છે,જેથી સંતુલનની સ્થિતિ બદલાયા વગર પ્રણાલી ઝડપથી સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે.
દબાણ,તાપમાન અને પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ સંતુલનની સ્થિતિને અસર કરે છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $I_{2(g)} \rightleftharpoons 2I_{(g)}$ છે,જેમાં $\Delta H_r^o = +150 \ kJ$ છે.
$\Delta H_r^o > 0$ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે તાપમાનમાં વધારો કરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં (નીપજ તરફ) ખસે છે જેથી વધારાની ઉષ્માનું શોષણ થઈ શકે.
તેથી,તાપમાનમાં વધારો કરવાથી પ્રક્રિયા નીપજ તરફ ખસશે.

(C) પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક $(\Delta H > 0)$ છે,તેથી લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસશે.
વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = (2+1) - 2 = +1$ છે.
જેથી $\Delta n_g > 0$ હોવાથી,દબાણ ઘટાડવાથી સંતુલન વધુ મોલ વાયુ ધરાવતી દિશામાં એટલે કે પુરોગામી દિશામાં ખસશે.
તેથી,તાપમાનમાં વધારો અને દબાણમાં ઘટાડો કરવાથી $H_2O_{(g)}$ નું મહત્તમ વિઘટન થશે.

(A) લે-શેટેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા $(\Delta H < 0)$ માટે,તાપમાનમાં ઘટાડો કરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી ઉષ્મા મુક્ત થાય.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1 + 4 = 5$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $2$ છે.
પુરોગામી દિશામાં મોલની સંખ્યા ઘટતી હોવાથી $(5 \to 2)$,દબાણમાં વધારો કરવાથી સંતુલન ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ એટલે કે પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
તેથી,$AB_{4}$ નું નિર્માણ ઓછા તાપમાને અને ઊંચા દબાણે અનુકૂળ છે.

(D) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રક્રિયા $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$ માટે,$\Delta H = -45.2 \ kcal$ છે.
પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ હોવાથી,તાપમાનમાં ઘટાડો પુરોગામી પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.
વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર માટે,$\Delta n_g = 2 - (2 + 1) = -1$ છે.
$\Delta n_g < 0$ હોવાથી,દબાણમાં વધારો પુરોગામી પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે (ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ).
તેથી,$SO_3$ નું નિર્માણ દબાણમાં વધારો કરવાથી અનુકૂળ બને છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$ છે.
આ પ્રક્રિયા માટે વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n = (1 + 1) - 1 = 1$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણ વધારવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જ્યાં વાયુના મોલની સંખ્યા ઘટતી હોય.
અહીં $\Delta n > 0$ હોવાથી,પુરોગામી પ્રક્રિયામાં વાયુના મોલની સંખ્યા વધે છે.
તેથી,દબાણ વધારવાથી સંતુલન પ્રતિગામી દિશામાં ખસશે,જેનાથી $PCl_5$ નું વિયોજન ઘટશે.

(A) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો સંતુલન પર રહેલી સિસ્ટમમાં નીપજ $(trans-2-pentene)$ ની સાંદ્રતા વધારવામાં આવે,તો સિસ્ટમ ફેરફારનો સામનો કરવા માટે ઉમેરેલા પદાર્થનો વપરાશ કરતી દિશામાં ખસશે.
તેથી,સંતુલન પાછળની દિશામાં ખસશે અને વધુ $cis-2-pentene$ બનશે.

(B) જ્યારે સંતુલન અવસ્થામાં રહેલી કોઈપણ સિસ્ટમમાં દબાણ,તાપમાન અને સાંદ્રતા બદલવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન એવી દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જે ફેરફારની અસરને તટસ્થ કરે છે. આને $Le \ Chatelier's \ principle$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - Q \, cal$ છે,જેને $N_2 + O_2 + Q \, cal \rightleftharpoons 2NO$ તરીકે લખી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે તાપમાન વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
તેથી,$NO$ ના વધુ ઉત્પાદન માટે ઊંચું તાપમાન આવશ્યક છે.

(C) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો સંતુલનમાં રહેલી પ્રણાલીમાં સાંદ્રતા,તાપમાન અથવા દબાણમાં ફેરફાર કરવામાં આવે,તો પ્રણાલી આ ફેરફારની અસરને નાબૂદ કરવા માટે સંતુલન સ્થિતિ બદલશે. તેથી,જે પ્રક્રિયા ફેરફારનો વિરોધ કરે છે તેનો વેગ સંતુલન પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે વધશે.

(C) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન પર રહેલી પ્રક્રિયા માટે,દબાણમાં ઘટાડો એ દિશાને પ્રોત્સાહન આપે છે જેમાં વાયુના મોલની સંખ્યા વધે છે.
પ્રક્રિયા $(C)$ માં,$PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)$,વાયુના મોલની સંખ્યા $1$ થી વધીને $2$ થાય છે.
તેથી,આ કિસ્સામાં ઓછું દબાણ પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(A) Le Chatelier નો સિદ્ધાંત સંતુલનમાં રહેલી તમામ પ્રણાલીઓ,પછી તે રાસાયણિક હોય કે ભૌતિક,તેને લાગુ પડે છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલનમાં રહેલી પ્રણાલીમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન એવી દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે કે જેથી ફેરફારની અસર નાબૂદ થઈ જાય.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) + Q \ \text{cal}$ છે.
પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોવાથી ($+ Q \ \text{cal}$ દ્વારા સૂચિત),લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,નીચું તાપમાન સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડશે જેથી વધુ $SO_3$ ઉત્પન્ન થાય.
વળી,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $3$ છે ($2$ મોલ $SO_2$ અને $1$ મોલ $O_2$) અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $2$ છે $(SO_3)$.
ડાબેથી જમણે જતાં કદ ઘટતું હોવાથી,ઊંચું દબાણ સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડશે જેથી વધુ $SO_3$ ઉત્પન્ન થાય.
તેથી,સૌથી યોગ્ય પરિસ્થિતિ નીચું તાપમાન અને ઊંચું દબાણ છે.

(A) સંતુલન આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $\text{Ice (વધુ કદ)} \rightleftharpoons \text{Water (ઓછું કદ)}$.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન પર દબાણ વધારવાથી સંતુલન એવી દિશામાં ખસે છે જે કદમાં ઘટાડો કરે છે.
કારણ કે સમાન તાપમાને બરફ કરતા પ્રવાહી પાણીનું કદ ઓછું હોય છે,તેથી દબાણ વધારવાથી સંતુલન વધુ પાણી બનવાની દિશામાં ખસે છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $A + B \rightleftharpoons C + D + \text{heat}$ છે.
અહીં ઉષ્મા નીપજ તરીકે મુક્ત થાય છે,તેથી આ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયામાં તાપમાન ઘટાડવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી વધુ ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય.

(C) ઉદ્દીપકના ઉમેરણથી સંતુલન અચળાંક $(K_{eq})$ ના મૂલ્ય પર કોઈ અસર થતી નથી.
ઉદ્દીપક સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડીને પુરોગામી અને પ્રતિગામી બંને પ્રક્રિયાઓનો વેગ સમાન પ્રમાણમાં વધારે છે.
બંને વેગ સમાન રીતે વધતા હોવાથી,સંતુલનનું સ્થાન અને સંતુલન સમયે મિશ્રણનું પ્રમાણ બદલાતું નથી.
ઉદ્દીપક ઘન,પ્રવાહી અથવા વાયુ અવસ્થામાં હોઈ શકે છે,માત્ર દ્રાવણમાં જ નહીં.

(A) Le $Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,ગલન જેવી ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા $(Solid + Heat \rightleftharpoons Liquid)$ માટે,ગરમી આપવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
જેમ સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે,તેમ ઘન પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,ઘનનું પ્રમાણ ઘટશે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $A_{(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + Q \ kJ$ છે.
અહીં ઉષ્મા $(Q)$ મુક્ત થાય છે,તેથી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે,એટલે કે $\Delta H < 0$.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે નીચું તાપમાન પુરોગામી દિશાને અનુકૂળ બનાવે છે.
દબાણની અસર માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર જોઈએ: $\Delta n_g = 1 - (1 + 2) = -2$.
$\Delta n_g < 0$ હોવાથી,દબાણ વધારવાથી પ્રક્રિયા ઓછી મોલ સંખ્યા ધરાવતી નીપજની દિશામાં આગળ વધશે.
તેથી,ઊંચું દબાણ અને નીચું તાપમાન પુરોગામી પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $C_2H_4(g) + H_2(g) \rightleftharpoons C_2H_6(g)$ છે,જ્યાં $\Delta H = -32.7 \ kcal$ છે.
$\Delta H$ ઋણ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાન ઘટાડવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
તેથી,તાપમાન ઘટાડવાથી $C_2H_6$ ની નીપજ અને સંતુલન સાંદ્રતામાં વધારો થશે.

(C) આપેલ સંતુલન પ્રક્રિયા માટે: $2A + 3B \rightleftharpoons 3A + 2B$
વાયુરૂપ નીપજો અને પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર: $\Delta n_g = (3 + 2) - (2 + 3) = 5 - 5 = 0$.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો $\Delta n_g = 0$ હોય,તો દબાણમાં ફેરફારની સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(c)$ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $2NO_{2(g)} \rightleftharpoons N_2O_{4(g)} + 14.6 \ kcal$ છે.
અહીં પુરોગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે અને પ્રતિગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જે ઉષ્માનું શોષણ કરે છે (ઉષ્માશોષક દિશા).
તેથી,તાપમાનમાં વધારો પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપશે,જે $N_2O_4$ નું $NO_2$ માં વિઘટન છે.

(C) $Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,જો સંતુલન પર રહેલી પ્રણાલીમાં એક અથવા વધુ નીપજોની સાંદ્રતા વધારવામાં આવે,તો પ્રણાલી આ ફેરફારને દૂર કરવા અને ફરીથી સંતુલન સ્થાપિત કરવા માટે પ્રતિગામી અથવા પાછળની દિશામાં સ્થાનાંતરિત થશે.
તેથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

(A) $SO_3$ ના નિર્માણ માટેની પ્રક્રિયા $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) + \text{Heat}$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડવા માટે (વધુ $SO_3$ મેળવવા માટે):
$1$. પ્રક્રિયાનો વેગ વધારવા માટે ઉદ્દીપક $(V_2O_5)$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. ઇષ્ટતમ તાપમાન (આશરે $673-723 K$) જાળવવામાં આવે છે.
$3$. નીપજના નિર્માણને અનુકૂળ બનાવવા માટે પ્રક્રિયકો ($SO_2$ અને $O_2$) ની ઊંચી સાંદ્રતાનો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,સાચી પરિસ્થિતિઓ ઉદ્દીપક,ઇષ્ટતમ તાપમાન અને પ્રક્રિયકોની ઊંચી સાંદ્રતા છે.

(C) આપેલી પ્રક્રિયા $2 X_{(g)} Y_{(g)} \rightleftharpoons 2 Z_{(g)} 80 \ kcal$ છે.
પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ હોવાથી,લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,નીચું તાપમાન સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડશે જેથી વધુ $Z$ મળે.
વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના $3$ મોલ $(2 1)$ અને નીપજોના $2$ મોલ છે. પ્રક્રિયામાં મોલની સંખ્યા ઘટતી હોવાથી,ઊંચું દબાણ સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડશે.
તેથી,ઊંચું દબાણ $(1000 \ atm)$ અને નીચું તાપમાન $(100 \ ^oC)$ ના સંયોજનથી $Z$ ની સૌથી વધુ નીપજ મળે છે.

(B) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલન પર રહેલી પ્રણાલીમાં નીપજ $(CN_{(aq)}^{-})$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા ફેરફારને દૂર કરવા માટે પ્રતિગામી દિશામાં આગળ વધે છે.
આ ફેરફાર $H_{(aq)}^{+}$ આયનો અને $CN_{(aq)}^{-}$ આયનોનો વપરાશ કરીને વધુ $HCN_{(aq)}$ બનાવે છે.
તેથી,$H_{(aq)}^{+}$ આયનોની સાંદ્રતા ઘટે છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $H_2X_2 + \text{heat} \rightleftharpoons 2HX$ છે.
$1$. આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે કારણ કે પુરોગામી દિશામાં ઉષ્માનું શોષણ થાય છે.
$2$. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાનમાં વધારો ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.
$3$. વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા ($2$ મોલ $HX$) એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા ($1$ મોલ $H_2X_2$) કરતા વધારે છે.
$4$. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણમાં ઘટાડો એ દિશાને અનુકૂળ બનાવે છે જેમાં વાયુના મોલ વધુ હોય.
$5$. તેથી,ઉચ્ચ તાપમાન અને ઓછું દબાણ $HX$ ના નિર્માણને અનુકૂળ બનાવે છે.

(B) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો સંતુલન પર રહેલી પ્રણાલીનું તાપમાન વધારવામાં આવે,તો પ્રણાલી તે દિશામાં સ્થાનાંતરિત થશે જે ફેરફારને દૂર કરવા માટે ગરમીનું શોષણ કરે છે.
ઉષ્માશોષક પ્રતિક્રિયાઓ ગરમીનું શોષણ કરતી હોવાથી $(\Delta H > 0)$,તાપમાનમાં વધારો ઉષ્માશોષક પ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ છે,જેમાં $\Delta H = -93.6 \ kJ$ છે.
$\Delta H < 0$ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન ઘટાડવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જેનાથી $NH_3$ નું ઉત્પાદન વધે છે.
વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના કુલ મોલ $1 + 3 = 4$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલ $2$ છે.
દબાણ વધારવાથી અથવા પાત્રનું કદ ઘટાડવાથી સંતુલન ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ એટલે કે નીપજ તરફ ખસે છે,જેથી $NH_3$ નું ઉત્પાદન વધે છે.
તેનાથી વિપરીત,દબાણ ઘટાડવાથી સંતુલન વધુ મોલ ધરાવતી બાજુ (પ્રક્રિયક તરફ) ખસે છે,જે $NH_3$ ના ઉત્પાદનમાં ઘટાડો કરે છે.

(A) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો પ્રક્રિયકો અને નીપજોના વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર ન થતો હોય (એટલે કે $\Delta n_g = 0$),તો દબાણમાં ફેરફાર કરવાથી સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.
વિકલ્પ $A$ માટે: $\Delta n_g = 2 - (1 + 1) = 0$.
તેથી,પ્રક્રિયા $A$ દબાણના ફેરફારથી પ્રભાવિત થતી નથી.

(A) લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે,તાપમાનમાં વધારો કરવાથી પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
કારણ કે પ્રક્રિયા $(M + N \rightleftharpoons P)$ ઉષ્માશોષક $(\Delta H > 0)$ છે,તેથી તાપમાન વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસશે,જેનાથી નીપજ $P$ નું નિર્માણ વધશે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - 43,200 \ kcal$ છે.
આને $N_2 + O_2 + 43,200 \ kcal \rightleftharpoons 2NO$ તરીકે લખી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક (endothermic) હોવાથી,તાપમાન વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસશે.
તેથી,તાપમાન વધારવાથી $NO$ ની નીપજમાં વધારો થશે.

(C) પ્રક્રિયા $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + Q \ kcal$ છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(+Q \ kcal)$ હોવાથી,લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,નીચું તાપમાન પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે જેથી $NH_3$ ની ઉપજ વધે છે.
વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $(2)$ એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $(1+3=4)$ કરતા ઓછી હોવાથી,ઊંચું દબાણ પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
તેથી,મહત્તમ ઉપજ માટે નીચું તાપમાન અને ઊંચું દબાણ આદર્શ શરતો છે.

(C) પ્રક્રિયા $PCl_{5(s)} \rightleftharpoons PCl_{3(s)} + Cl_{2(g)}$ છે.
$PCl_{5(s)}$ અને $PCl_{3(s)}$ ઘન અવસ્થામાં હોવાથી,તેમનો સક્રિય જથ્થો $1$ લેવામાં આવે છે.
સંતુલન અચળાંકનું સૂત્ર $K_c = [Cl_{2(g)}]$ છે.
સંતુલન અચળાંક $K_c$ માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે છે,અને તાપમાન અચળ હોવાથી,ઉમેરવામાં આવેલા ઘન $PCl_5$ ના જથ્થાને ધ્યાનમાં લીધા વગર $Cl_{2(g)}$ ની સંતુલન સાંદ્રતા અપરિવર્તિત રહે છે,જો પાત્રમાં થોડો ઘન પદાર્થ હાજર હોય.

(A) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલન પરના તંત્રનું કુલ દબાણ વધારવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જે વાયુરૂપ ઘટકોના ઓછા મોલ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રતિક્રિયા $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$ માટે,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1 + 3 = 4$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $2$ છે.
નીપજ બાજુએ ઓછા મોલ $(2 < 4)$ હોવાથી,કુલ દબાણ વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસશે.
વિકલ્પ $B$ અને $C$ માટે,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલ સમાન $(2 = 2)$ છે,તેથી દબાણના ફેરફારની કોઈ અસર થતી નથી.
વિકલ્પ $D$ માટે,નીપજ બાજુએ વધુ મોલ $(2 > 1)$ છે,તેથી દબાણ વધારવાથી સંતુલન ડાબી તરફ ખસશે.

(B) લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણમાં વધારો કરવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જ્યાં વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા ઓછી હોય.
વિકલ્પ $B$ માટે: $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$. અહીં નીપજ બાજુ મોલની સંખ્યા $(2)$ પ્રક્રિયક બાજુ $(3)$ કરતા ઓછી છે. તેથી,દબાણ વધારવાથી $SO_3$ ની નીપજ વધશે.

(A) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,વાયુરૂપ પ્રક્રિયા માટે,દબાણમાં વધારો સંતુલનને વાયુના ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ તરફ ખસેડે છે.
આપેલ પ્રક્રિયા $A_{(g)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)}$ માં,પ્રક્રિયક બાજુએ $2$ મોલ વાયુ ($1$ મોલ $A$ + $1$ મોલ $B$) છે અને નીપજ બાજુએ $1$ મોલ વાયુ $(C)$ છે.
નીપજ બાજુએ ઓછા મોલ હોવાથી,દબાણમાં વધારો પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રેરે છે.
તેથી,દબાણમાં ઘટાડો એ વધુ મોલ ધરાવતી બાજુ એટલે કે પ્રક્રિયક બાજુને પ્રેરે છે.
આમ,પ્રતિગામી પ્રક્રિયા દબાણમાં ઘટાડા દ્વારા પ્રેરાય છે.

(D) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,$2NO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g) + \text{heat}$ પ્રક્રિયા માટે:
$1$. આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. તેથી,તાપમાન ઘટાડવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જે $NO_2$ ના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$2$. વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના કુલ મોલ $3$ છે,જ્યારે નીપજોના મોલ $2$ છે. દબાણ વધારવાથી સંતુલન ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ એટલે કે નીપજ તરફ ખસે છે.
તેથી,ઊંચું દબાણ અને નીચું તાપમાન બંને $NO_2$ ના નિર્માણને અનુકૂળ બનાવે છે.

(C) પ્રક્રિયા $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} Cl_{2(g)}$ માટે,વાયુરૂપ નીપજોના મોલની કુલ સંખ્યા $2$ છે અને પ્રક્રિયકોના $1$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જે પ્રક્રિયામાં વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા કરતા વધારે હોય $(\Delta n_g > 0)$:
$1$. અચળ કદે નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયક જાતિઓના આંશિક દબાણમાં ફેરફાર થતો નથી,તેથી સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.
$2$. ક્લોરિન વાયુ $(Cl_2)$ ઉમેરવાથી નીપજોની સાંદ્રતા વધે છે,જે સંતુલનને પ્રતિગામી દિશામાં ખસેડે છે.
$3$. અચળ દબાણે નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પાત્રનું કદ વધે છે. નીપજોના મોલ પ્રક્રિયકો કરતા વધારે હોવાથી,તંત્ર કદમાં થયેલા વધારાને દૂર કરવા માટે વધુ મોલ ધરાવતી બાજુ તરફ ખસે છે,આમ પુરોગામી પ્રક્રિયાને અનુકૂળ બનાવે છે.
$4$. પાત્રનું કદ ઘટાડવાથી કુલ દબાણ વધે છે,જે સંતુલનને ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ (પ્રતિગામી દિશા) તરફ ખસેડે છે.

(D) હેબરની પ્રક્રિયા દ્વારા એમોનિયાનું ઉત્પાદન નીચે મુજબ છે: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g); \Delta H = -92.4 \ kJ \ mol^{-1}$.
$1.$ લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ, પ્રક્રિયકો ($N_2$ અને $H_2$) ની સાંદ્રતા વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે, જે $NH_3$ ના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$2.$ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોવાથી, નીચું તાપમાન પુરોગામી પ્રક્રિયાને અનુકૂળ છે. ઊંચું દબાણ પણ અનુકૂળ છે કારણ કે વાયુરૂપ નીપજોના મોલ $(2)$ એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ $(4)$ કરતા ઓછા છે.
$3.$ મિશ્રણમાંથી $NH_3$ ને સતત દૂર કરવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે, જે વધુ $NH_3$ ના ઉત્પાદનમાં મદદ કરે છે.
તેથી, આપેલી તમામ પરિસ્થિતિઓ અનુકૂળ છે.

(D) લે શેટલિયરનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જો ગતિશીલ સંતુલન દરમિયાન સાંદ્રતા,દબાણ અથવા તાપમાન જેવી પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર કરવામાં આવે,તો સંતુલનનું સ્થાન તે ફેરફારની અસરને નાબૂદ કરવા માટે બદલાય છે.
તેથી,સાંદ્રતા,દબાણ અને તાપમાન ત્રણેય પરિબળો રાસાયણિક સંતુલન પ્રણાલીને અસર કરે છે.

(B) આપેલ સંતુલન પ્રક્રિયા $C_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_{2(g)}$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે દબાણ વધારવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન એવી દિશામાં ખસે છે જે વાયુરૂપ ઘટકોના કુલ મોલની સંખ્યા ઘટાડે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1$ $(H_2O_{(g)})$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $2$ $(CO_{(g)} + H_{2(g)})$ છે.
નીપજ બાજુ પર વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા $(2)$ પ્રક્રિયક બાજુ $(1)$ કરતા વધારે હોવાથી,દબાણમાં વધારો સંતુલનને ઓછા વાયુરૂપ મોલ ધરાવતી બાજુ એટલે કે પ્રક્રિયક બાજુ તરફ ખસેડશે.
તેથી,સંતુલન પ્રતિગામી દિશામાં ખસશે.

(D) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા $(\Delta H < 0)$ માટે,પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે જેથી વધુ નીપજ મળે છે.
અહીં પ્રક્રિયા $Cl_{2(g)} + 3F_{2(g)} \rightleftharpoons 2ClF_{3(g)}$ છે,તેથી વધુ $F_2$ (પ્રક્રિયક) ઉમેરવાથી સંતુલન નીપજ તરફ ખસશે,જેનાથી $ClF_3$ ની માત્રામાં વધારો થશે.

(D) જ્યારે અચળ દબાણે સંતુલન પર રહેલી પ્રણાલીમાં નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રણાલીનું કુલ કદ વધે છે.
પરિણામે,તમામ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકો અને નીપજોની સાંદ્રતા (એકમ કદ દીઠ મોલ) ઘટે છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન એવી દિશામાં ખસશે જે વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની કુલ સંખ્યામાં વધારો કરે જેથી સાંદ્રતામાં થયેલા ઘટાડાને સરભર કરી શકાય.
જો વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા કરતા વધારે હોય,તો પ્રક્રિયા નીપજ તરફ ખસશે.
જો વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા કરતા વધારે હોય,તો પ્રક્રિયા પ્રક્રિયક તરફ ખસશે.
જો વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની કુલ સંખ્યા અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની કુલ સંખ્યા સમાન હોય,તો સંતુલન અપ્રભાવિત રહેશે.