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

(N/A) જો કદ અચળ રાખવામાં આવે અને આર્ગોન જેવો નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવામાં આવે,જે પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતો નથી,તો સંતુલન અવસ્થા બદલાતી નથી.
આનું કારણ એ છે કે અચળ કદ પર નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયામાં સામેલ પદાર્થોના આંશિક દબાણ અથવા મોલર સાંદ્રતામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
પ્રક્રિયા ભાગફળ $(Q_c)$ ત્યારે જ બદલાય છે જો ઉમેરવામાં આવેલો વાયુ પ્રક્રિયામાં સામેલ પ્રક્રિયક અથવા નીપજ હોય.

જ્યારે સંતુલન પ્રક્રિયાના તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે,ત્યારે સંતુલન અચળાંક $K_{c}$ નું મૂલ્ય બદલાય છે. સામાન્ય રીતે,સંતુલન અચળાંકનો તાપમાન પરનો આધાર પ્રક્રિયાની $\Delta H$ ની સંજ્ઞા પર રહેલો છે.
$1$. ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા: ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા (ઋણ $\Delta H$) માટે તાપમાન વધતા સંતુલન અચળાંક ઘટે છે. લે-શેટેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારતા સંતુલન ડાબી બાજુ ખસે છે. ઉદાહરણ તરીકે,એમોનિયાનું ઉત્પાદન:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} ; \Delta H = -92.38 \ kJ \ mol^{-1}$
તાપમાન વધારવાથી એમોનિયાનું ઉત્પાદન ઘટે છે. તેથી,નીચું તાપમાન વધુ ઉત્પાદન માટે અનુકૂળ છે,પરંતુ વ્યવહારુ વેગ માટે ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા: ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા (ધન $\Delta H$) માટે તાપમાન વધતા સંતુલન અચળાંક વધે છે. પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન મળે છે. ઉદાહરણ:
$[Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}_{(aq)} + 4Cl^{-}_{(aq)} \rightleftharpoons [CoCl_{4}]^{2-}_{(aq)} + 6H_{2}O_{(l)}$
(ગુલાબી) (વાદળી)
ઓરડાના તાપમાને મિશ્રણ વાદળી હોય છે. ઠંડુ પાડતા,સંતુલન ડાબી બાજુ ખસે છે અને $[Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ બનવાને કારણે રંગ ગુલાબી બને છે.

(N/A) સંતુલન પર તાપમાનની અસર $NO_{2}$ વાયુ (કથ્થઈ રંગનો) લઈને દર્શાવી શકાય છે,જે $N_{2}O_{4}$ વાયુ (રંગહીન) માં ડાયમરાઇઝ થાય છે.
$2NO_{2(g)} \rightleftharpoons N_{2}O_{4(g)}$; $\Delta H = -57.2 \ kJ \ mol^{-1}$
(કથ્થઈ રંગનો વાયુ) $\quad$ (રંગહીન વાયુ)
પ્રયોગની પદ્ધતિ: સાંદ્ર $HNO_{3}$ માં $Cu$ ના ટુકડા ઉમેરીને તૈયાર કરેલ $NO_{2}$ વાયુને બે $5 \ mL$ ની કસનળીમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે (દરેક નળીમાં વાયુના રંગની તીવ્રતા સમાન રહે તેની ખાતરી કરીને) અને બૂચને એરાલ્ડાઇટથી સીલ કરવામાં આવે છે. ત્રણ $250 \ mL$ ના બીકર $1$,$2$ અને $3$ લો.
બીકર $1$ માં ઠારણ મિશ્રણ $(270 \ K)$,બીકર $2$ માં ઓરડાના તાપમાને પાણી $(298 \ K)$ અને બીકર $3$ માં ગરમ પાણી $(363 \ K)$ લો.
બંને કસનળીઓને $8-10$ મિનિટ માટે બીકર $2$ માં રાખવામાં આવે છે. ત્યારબાદ,એકને બીકર $1$ માં અને બીજીને બીકર $3$ માં મૂકવામાં આવે છે. પ્રક્રિયાની દિશા પર તાપમાનની અસર અવલોકન કરવામાં આવે છે.
અવલોકન:
$(i)$ બીકર $1$ $(270 \ K)$ માં નીચા તાપમાને,પુરોગામી પ્રક્રિયા ($N_{2}O_{4}$ નું નિર્માણ) ને પ્રોત્સાહન મળે છે કારણ કે પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. તેથી,$NO_{2}$ ને કારણે કથ્થઈ રંગની તીવ્રતા ઘટે છે.
$(ii)$ બીકર $3$ $(363 \ K)$ માં,ઊંચું તાપમાન પ્રતિગામી પ્રક્રિયા ($NO_{2}$ નું નિર્માણ) ને પ્રોત્સાહન આપે છે અને તેથી,કથ્થઈ રંગ ઘેરો બને છે.
નિષ્કર્ષ: ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયામાં,તાપમાન ઘટાડતા સંતુલન પુરોગામી દિશામાં અને તાપમાન વધારતા પ્રતિગામી દિશામાં ખસે છે.

(N/A) રાસાયણિક પ્રક્રિયાનો વેગ વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે યોગ્ય ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ થાય છે. ઉદ્દીપક સંતુલન પર અસર કરતું નથી. ઉદ્દીપક દ્વારા $K$ નું મૂલ્ય બદલાતું નથી. ઉદ્દીપક સંતુલન પ્રક્રિયામાં અથવા સંતુલન અચળાંકના સમીકરણમાં જોવા મળતું નથી.
ઉદ્દીપકની અસર:
$(i)$ ઉદ્દીપક પ્રક્રિયકોમાંથી નીપજોમાં રૂપાંતર માટે નવો ઓછી ઉર્જા ધરાવતો માર્ગ પૂરો પાડીને રાસાયણિક પ્રક્રિયાનો વેગ વધારે છે.
$(ii)$ તે પુરોગામી અને પ્રતિગામી પ્રક્રિયાઓનો વેગ સમાન રીતે વધારે છે,તેથી સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.
$(iii)$ ઉદ્દીપક પુરોગામી અને પ્રતિગામી પ્રક્રિયાઓ માટે સક્રિયકરણ ઉર્જામાં સમાન ઘટાડો કરે છે.
ઉદાહરણ $1$: $N_{2}$ અને $H_{2}$ માંથી $NH_{3}$ બનાવવાની હેબર પદ્ધતિ:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. નીચા તાપમાને પ્રક્રિયાનો વેગ ખૂબ ધીમો હોય છે. ફ્રિટ્ઝ હેબરે શોધ્યું કે આયર્ન ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ કરવાથી $500 \ ^\circ C$ તાપમાને પ્રક્રિયા સંતોષકારક વેગથી થાય છે,જ્યાં $NH_{3}$ ની સંતુલન સાંદ્રતા અનુકૂળ હોય છે.
ઉદાહરણ $2$: સલ્ફ્યુરિક એસિડના ઉત્પાદન માટેની સંપર્ક પદ્ધતિ:
$2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2SO_{3(g)}$,$K_{c} = 1.7 \times 10^{26}$
જોકે $K_{c}$ નું મોટું મૂલ્ય સૂચવે છે કે પ્રક્રિયા પૂર્ણતા તરફ જાય છે,પરંતુ $SO_{2}$ નું $SO_{3}$ માં ઓક્સિડેશન ખૂબ ધીમું છે. તેથી,પ્રક્રિયાનો વેગ વધારવા માટે પ્લેટિનમ અથવા વેનેડિયમ$(V)$ ઓક્સાઇડ $(V_{2}O_{5})$ નો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલન પરના તંત્રનું દબાણ ઘટાડવામાં આવે છે (કદ વધારીને),ત્યારે સંતુલન એવી દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જે વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની કુલ સંખ્યામાં વધારો કરે છે.
$(a)$ $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$: વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા $1$ (પ્રક્રિયક) થી વધીને $2$ (નીપજો) થાય છે. આમ,સંતુલન આગળની દિશામાં ખસે છે અને નીપજોના મોલની સંખ્યા વધે છે.
$(b)$ $CaO_{(s)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons CaCO_{3(s)}$: પ્રક્રિયક બાજુ વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા $1$ છે અને નીપજ બાજુ $0$ છે. વાયુરૂપ મોલ વધારવા માટે,સંતુલન વિરુદ્ધ દિશામાં ખસે છે,તેથી નીપજોના મોલની સંખ્યા ઘટે છે.
$(c)$ $3Fe_{(s)} + 4H_{2}O_{(g)} \rightleftharpoons Fe_{3}O_{4(s)} + 4H_{2(g)}$: બંને બાજુ વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા $4$ છે. તેથી,દબાણમાં ફેરફારની સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી,અને નીપજોના મોલની સંખ્યા સમાન રહે છે.

(A) રાસાયણિક સંતુલનમાં,દબાણની અસર ત્યારે જ જોવા મળે છે જો વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર,$\Delta n_g \neq 0$ હોય.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણ વધારવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જ્યાં વાયુમય મોલની સંખ્યા ઘટે છે.

$Reaction$	$Effect$ $of$ $increasing$ $pressure$
$(i).$ $\Delta n_g = +1$	$Backward$ $direction$
$(ii).$ $\Delta n_g = 0$	$No$ $effect$
$(iii).$ $\Delta n_g = +1$	$Backward$ $direction$
$(iv).$ $\Delta n_g = -2$	$Forward$ $direction$
$(v).$ $\Delta n_g = +1$	$Backward$ $direction$
$(vi).$ $\Delta n_g = +1$	$Backward$ $direction$

(N/A) $K_p$ માટેનું સમીકરણ: $K_p = \frac{(p_{CO})(p_{H_2})^3}{(p_{CH_4})(p_{H_2O})}$
$(b)$ $(i)$ દબાણમાં વધારો: લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણ વધારવાથી સંતુલન એ દિશામાં ખસશે જ્યાં વાયુના મોલની સંખ્યા ઓછી હોય (ડાબી બાજુ),તેથી $H_2$ નું પ્રમાણ ઘટશે. $K_p$ અચળ રહેશે.
$(ii)$ તાપમાનમાં વધારો: પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક હોવાથી,તાપમાન વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસશે,જેનાથી $H_2$ ની નીપજ વધશે અને $K_p$ નું મૂલ્ય વધશે.
$(iii)$ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ: ઉદ્દીપક $K_p$ ના મૂલ્ય કે સંતુલન મિશ્રણના બંધારણને અસર કરતું નથી; તે માત્ર સંતુલન ઝડપથી પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરે છે.

(N/A) આપેલ પ્રક્રિયા: $2H_{2(g)} + CO_{(g)} \rightleftharpoons CH_3OH_{(g)}$ છે.
$(a)$ $H_2$ ઉમેરતા: $H_2$ પ્રક્રિયક છે. લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રક્રિયક ઉમેરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી $CH_3OH$ નું ઉત્પાદન વધે છે.
$(b)$ $CH_3OH$ ઉમેરતા: $CH_3OH$ નીપજ છે. નીપજ ઉમેરવાથી સંતુલન પ્રતિગામી દિશામાં ખસે છે.
$(c)$ $CO$ દૂર કરતા: $CO$ પ્રક્રિયક છે. પ્રક્રિયક દૂર કરવાથી સંતુલન પ્રતિગામી દિશામાં ખસે છે,જેથી $CH_3OH$ નું પ્રમાણ ઘટે છે.
$(d)$ $CH_3OH$ દૂર કરતા: $CH_3OH$ નીપજ છે. નીપજ દૂર કરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી વધુ $CH_3OH$ બને છે.

(B) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
અહીં પ્રક્રિયા $Cl_{2(g)} + 3F_{2(g)} \rightleftharpoons 2ClF_{3(g)}$ હોવાથી,$F_2$ (પ્રક્રિયક) ઉમેરવાથી નીપજ $ClF_3$ નું પ્રમાણ વધશે.

(N/A) નારંગી રંગના $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ આયન અને પીળા રંગના $CrO_{4}^{2-}$ આયન માધ્યમના $pH$ પર આધાર રાખીને એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.
આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,સંતુલન ક્રોમેટ આયનોના નિર્માણ તરફ ખસે છે:
$Cr_{2}O_{7}^{2-} + 2OH^{-} \rightleftharpoons 2CrO_{4}^{2-} + H_{2}O$
(નારંગી) $\quad$ (પીળો)
એસિડિક માધ્યમમાં,સંતુલન ડાયક્રોમેટ આયનોના નિર્માણ તરફ ખસે છે:
$2CrO_{4}^{2-} + 2H^{+} \rightleftharpoons Cr_{2}O_{7}^{2-} + H_{2}O$
(પીળો) $\quad$ (નારંગી)

(A) લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉદ્દીપક સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડીને પ્રક્રિયા માટે વૈકલ્પિક માર્ગ પૂરો પાડે છે.
તે પુરોગામી અને પ્રતિગામી બંને પ્રક્રિયાઓના વેગમાં સમાન રીતે વધારો કરે છે.
તેથી,ઉદ્દીપકનો ઉમેરો સંતુલનની સ્થિતિ અથવા સંતુલન અચળાંકમાં ફેરફાર કરતું નથી.

(N/A) $1$. તાપમાનની અસર: પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ હોવાથી,$Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,નીચું તાપમાન $NH_3$ નું ઉત્પાદન વધારવા માટે પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે. જો કે,ખૂબ નીચા તાપમાને પ્રક્રિયાનો દર ખૂબ ધીમો થઈ જાય છે. તેથી,આશરે $700 \ K$ જેટલું શ્રેષ્ઠ તાપમાન જાળવવામાં આવે છે.
$2$. દબાણની અસર: પુરોગામી પ્રક્રિયામાં મોલની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે ($4 \ mol$ પ્રક્રિયકોમાંથી $2 \ mol$ નીપજ). $Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,ઊંચું દબાણ પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે. તેથી,ઉત્પાદન વધારવા માટે આશરે $200 \ atm$ જેટલું ઊંચું દબાણ વપરાય છે.
$3$. આર્ગોન ઉમેરવાની અસર: અચળ કદ પર,આર્ગોન જેવા નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયક જાતિઓના આંશિક દબાણ કે સાંદ્રતામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. પરિણામે,સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $2CO_{(g)} \rightleftharpoons O_{2(g)} + 2CO_{2(g)}$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો પ્રણાલીનું કદ ઘટાડવામાં આવે,તો દબાણ વધે છે.
પ્રણાલી તે દિશામાં ખસશે જે વાયુના મોલની સંખ્યા ઘટાડે.
પ્રક્રિયક બાજુએ $2$ મોલ વાયુ છે અને નીપજ બાજુએ $1 + 2 = 3$ મોલ વાયુ છે.
પ્રક્રિયક બાજુએ વાયુના મોલ ઓછા હોવાથી $(2 < 3)$,સંતુલન ડાબી બાજુ (પ્રક્રિયક તરફ) ખસશે જેથી દબાણ ઘટી શકે.
તેથી,$CO$ ની સાંદ્રતા વધશે.

(N/A) આપેલ સંતુલન છે: $Fe^{3+}(aq) + SCN^-(aq) \rightleftharpoons [Fe(SCN)]^{2+}(aq)$.
$(i)$ $H_2C_2O_4$ ઉમેરતા: ઓક્ઝેલિક એસિડ $C_2O_4^{2-}$ આયનો આપે છે જે $Fe^{3+}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્થાયી સંકીર્ણ $[Fe(C_2O_4)_3]^{3-}$ બનાવે છે. આ મુક્ત $Fe^{3+}$ આયનોની સાંદ્રતા ઘટાડે છે. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે,જેનાથી ઘેરો લાલ રંગ ઝાંખો પડે છે.
$(ii)$ $HgCl_2$ ઉમેરતા: $Hg^{2+}$ આયનો $SCN^-$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ખૂબ જ સ્થાયી સંકીર્ણ $[Hg(SCN)_4]^{2-}$ બનાવે છે. આ $SCN^-$ આયનોની સાંદ્રતા ઘટાડે છે. સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે અને ઘેરો લાલ રંગ ઝાંખો પડે છે.
$(iii)$ $KSCN$ ઉમેરતા: આ $SCN^-$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,વધારાના $SCN^-$ નો વપરાશ કરવા માટે સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જેના પરિણામે ઘેરા લાલ રંગની તીવ્રતા વધે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક $(\Delta H^{\circ} > 0)$ છે.
$(a)$ લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન ઘટાડવાથી ઉષ્મા મુક્ત કરવા માટે ઉષ્માક્ષેપક દિશાને પ્રોત્સાહન મળે છે. પુરોગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક હોવાથી,પ્રતિગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. તેથી,સંતુલન પ્રક્રિયક તરફ ખસે છે.
$(b)$ અચળ તાપમાન અને અચળ કદ પર $N_{2}$ જેવો નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતી સ્પીસીઝના આંશિક દબાણમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. તેથી,સંતુલન સ્થાન પર કોઈ અસર થતી નથી.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $A_{2} \rightleftharpoons 2A$ છે જ્યાં $\Delta H > 0$ (ઉષ્માશોષક) છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે તાપમાનમાં વધારો કરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે,જેનાથી નીપજ $A$ ની માત્રામાં વધારો થાય છે.
વધુમાં,પ્રક્રિયક $A_{2}$ ની સાંદ્રતા વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે,જે $A$ ની નીપજમાં વધુ વધારો કરે છે.
તેથી,તાપમાન અને પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા બંનેમાં વધારો કરવાથી મોનોમર $A$ ની નીપજ વધશે.

(D) $Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉદ્દીપક પુરોગામી અને પ્રતિગામી બંને પ્રક્રિયાઓ માટે ઓછી સક્રિયકરણ ઉર્જા સાથેનો વૈકલ્પિક માર્ગ પૂરો પાડે છે. તે બંને પ્રક્રિયાઓના દરને સમાન રીતે વધારે છે,આમ સંતુલનની સ્થિતિ અથવા સંતુલન અચળાંક બદલ્યા વિના સંતુલન સ્થિતિ સુધી ઝડપથી પહોંચે છે. તેથી,ઉદ્દીપકની હાજરી સંતુલનને અસર કરતી નથી.

(D)
$C_2H_{6(g)} \rightleftharpoons C_2H_{4(g)} + H_{2(g)}$,$\Delta H = 137.0 \ kJ \ mol^{-1}$
બંધ પ્રતિક્રિયા પાત્રનું કદ વધારવાથી સંતુલન જમણી તરફ ખસશે.
જેમ કદ વધે છે,તેમ દબાણ ઘટે છે,તેથી પ્રણાલી વાયુરૂપ અણુઓની સંખ્યા વધારવા માટે પ્રયત્ન કરે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $(2 \ mol)$ એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $(1 \ mol)$ કરતા વધારે છે.
આમ,લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,વાયુરૂપ અણુઓની સંખ્યા વધારવા માટે સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસશે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 SO_{3(g)}$ છે,જ્યાં $\Delta H = -190 \ kJ$ છે.
$1$. તાપમાનમાં વધારો: પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોવાથી,તાપમાન વધારતા સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે,જેથી $SO_3$ ની નીપજ ઘટે છે.
$2$. દબાણમાં વધારો: પ્રક્રિયામાં વાયુના મોલની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે $(3 \text{ મોલ પ્રક્રિયક} \rightarrow 2 \text{ મોલ નીપજ})$. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણ વધારતા સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જેથી $SO_3$ ની નીપજ વધે છે.
$3$. વધુ $SO_2$ અથવા $O_2$ ઉમેરવો: પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધારતા સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે,જેથી $SO_3$ ની નીપજ વધે છે.
$4$. ઉદ્દીપકનો ઉમેરો: ઉદ્દીપક માત્ર પ્રક્રિયાનો વેગ વધારે છે,સંતુલન કે નીપજની માત્રામાં ફેરફાર કરતું નથી.
આમ,$B, C,$ અને $D$ પરિબળો નીપજમાં વધારો કરે છે. કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(D) પ્રક્રિયા માટે: $PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$
$1$. અચળ દબાણે: હિલિયમ જેવા નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી સિસ્ટમનું કદ વધે છે. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન વાયુના મોલની સંખ્યા વધારે હોય તે દિશામાં એટલે કે આગળની દિશામાં ખસે છે.
$2$. અચળ કદે: નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયકોના આંશિક દબાણ કે સાંદ્રતામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. તેથી,સંતુલન પર કોઈ અસર થતી નથી.

(A) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન સ્થાન વાયુરૂપ અથવા જલીય ઘટકોની સાંદ્રતામાં ફેરફારથી પ્રભાવિત થાય છે.
આપેલ પ્રતિક્રિયામાં,$Fe_2O_{3(s)}$ એ ઘન પદાર્થ છે.
શુદ્ધ ઘન અથવા શુદ્ધ પ્રવાહીનું સક્રિય દળ એકમ $(1)$ લેવામાં આવે છે અને તે હાજર જથ્થાને ધ્યાનમાં લીધા વિના અચળ રહે છે.
તેથી,$Fe_2O_{3(s)}$ નો ઉમેરો કે તેને દૂર કરવાથી સંતુલન સમીકરણમાં સામેલ પ્રક્રિયકો અથવા નીપજોની સાંદ્રતા બદલાતી નથી,અને તેથી તે સંતુલનને ખલેલ પહોંચાડશે નહીં.

(B) આપેલ સંતુલન $Cr_2O_7^{2-} + H_2O \rightleftharpoons 2CrO_4^{2-} + 2H^{+}$ છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો આપણે પ્રણાલીમાં બેઝ ($OH^-$ આયનો) ઉમેરીએ,તો $OH^-$ આયનો પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થતા $H^+$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને પાણી $(H^+ + OH^- \rightarrow H_2O)$ બનાવશે.
નીપજ બાજુથી $H^+$ આયનો દૂર થવાથી $H^+$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે,જેના કારણે સંતુલન વધુ $H^+$ આયનો ઉત્પન્ન કરવા માટે જમણી તરફ ખસે છે.
તેથી,બેઝિક માધ્યમમાં સંતુલન જમણી તરફ ખસે છે.

(A) સંતુલન $2 Cu^{+} \rightleftharpoons Cu + Cu^{2+}$ ડાબી તરફ ખસે છે જો $Cu^{+}$ ની સાંદ્રતા વધે અથવા $Cu^{2+}$ ની સાંદ્રતા ઘટે,અથવા જો $Cu^{+}$ ને અવક્ષેપન અથવા સંકીર્ણ દ્વારા દ્રાવણમાંથી દૂર કરવામાં આવે.
$Cu(I)$,$CuCl$,$CuCN$,અને $CuSCN$ જેવા અદ્રાવ્ય સંયોજનો બનાવે છે.
જ્યારે $Cl^{-}$,$CN^{-}$,અથવા $SCN^{-}$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ $Cu^{+}$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને આ અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે,જે સંતુલન મિશ્રણમાંથી $Cu^{+}$ ને અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રક્રિયક $(Cu^{+})$ ને દૂર કરવાથી સંતુલન ડાબી તરફ (પાછળની દિશામાં) ખસે છે.
તેથી,$Cl^{-}$,$SCN^{-}$,અને $CN^{-}$ ની હાજરી સંતુલનને ડાબી તરફ ખસેડે છે.

(C) પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારવાથી $(T_2 > T_1)$ સંતુલન પાછળની દિશામાં ખસશે,જેના પરિણામે $T_1$ ની સરખામણીમાં $T_2$ તાપમાને એમોનિયાની સંતુલન નીપજ ઓછી મળશે.
જોકે,તાપમાન વધારવાથી પ્રક્રિયાનો વેગ વધે છે,તેથી $T_1$ કરતા $T_2$ તાપમાને પ્રક્રિયા ઝડપથી સંતુલન પ્રાપ્ત કરશે.
તેથી,$T_2$ માટેનો વક્ર શરૂઆતમાં વધુ તીવ્રતાથી વધશે પરંતુ $T_1$ ના વક્ર કરતા નીચી સંતુલન નીપજ પર સ્થિર થશે.

(A) $1$. લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે દબાણ વધારવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન વાયુરૂપ ઘટકોના ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ તરફ ખસે છે.
$2$. આપેલી પ્રતિક્રિયામાં,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1 + 3 = 4$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $1 + 1 = 2$ છે.
$3$. નીપજની બાજુએ ઓછા મોલ $(2 < 4)$ હોવાથી,દબાણ વધારવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે ($B$ સાચું છે).
$4$. દબાણ વધારવાથી સિસ્ટમમાં હાજર તમામ વાયુરૂપ ઘટકોની સાંદ્રતા વધે છે ($A$ સાચું છે).
$5$. સંતુલન અચળાંક ($K_c$ અથવા $K_p$) માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે છે. તાપમાન અચળ હોવાથી,સંતુલન અચળાંક બદલાતો નથી ($C$ ખોટું છે,$D$ ખોટું છે કારણ કે સાંદ્રતા સમાન રહેતી નથી).
$6$. તેથી,વિધાનો $(A)$ અને $(B)$ સાચા છે.

(D) જ્યારે અચળ $T$ અને $P$ પર વાયુરૂપ સંતુલન પ્રણાલીમાં ઝેનોન જેવો નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે સિસ્ટમનું કુલ કદ વધે છે.
આનાથી દરેક પ્રક્રિયક ઘટકના આંશિક દબાણમાં ઘટાડો થાય છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સિસ્ટમ તે દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જે વાયુના મોલની કુલ સંખ્યામાં વધારો કરે છે.
$PCl_{5(g)} \rightleftharpoons PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)}$ પ્રક્રિયામાં,નીપજોના મોલની સંખ્યા $(2)$ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $(1)$ કરતા વધારે છે.
તેથી,સંતુલન પુરોગામી દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
પરિણામે,$PCl_5$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે,જ્યારે $PCl_3$ અને $Cl_2$ ની સાંદ્રતા વધે છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 NO_{(g)}$ છે,જેમાં $\Delta H = +180.7 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક $(\Delta H > 0)$ હોવાથી,લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારવાથી પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે,જેનાથી $NO$ ની ઉપજ વધે છે.
પ્રક્રિયકો ($N_2$ અથવા $O_2$) ની સાંદ્રતા વધારવાથી પણ સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે,જેથી $NO$ ની ઉપજ વધે છે.
તેથી,ઊંચું તાપમાન $(A)$,$N_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા $(C)$ અને $O_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા $(D)$ એ $NO$ ના નિર્માણ માટે અનુકૂળ છે.

(C) $1$. $273 \ K$ અને $1 \ atm$ પર, પ્રણાલી $H_2O_{(s)} \rightleftharpoons H_2O_{(\ell)}$ સંતુલનમાં છે, તેથી $\Delta G = 0$. ગલન એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે જેમાં અવ્યવસ્થા વધે છે, તેથી $\Delta S > 0$. આમ, વિધાન $(A)$ સાચું છે.
$2$. લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ, $H_2O_{(s)} \rightleftharpoons H_2O_{(\ell)}$ પ્રક્રિયા માટે, પ્રવાહી પાણીની ઘનતા બરફ કરતા વધારે હોય છે. દબાણ વધારતા વધુ ઘનતા ધરાવતી બાજુ (પ્રવાહી અવસ્થા) તરફ સંતુલન ખસે છે. તેથી, વધુ બરફ પીગળશે. વિધાન $(B)$ સાચું છે.
$3$. દબાણ વધારતા સંતુલન પ્રવાહી અવસ્થા તરફ ખસતું હોવાથી, બરફનું ગલનબિંદુ ઘટે છે. વિધાન $(C)$ સાચું છે અને $(D)$ ખોટું છે.

(A) $Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલન પર રહેલી સિસ્ટમનું કદ ઘટાડવામાં આવે છે,ત્યારે દબાણ વધે છે.
આ દબાણના વધારાને દૂર કરવા માટે,સિસ્ટમ એવી દિશામાં ખસે છે જે વાયુના ઓછા મોલ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રક્રિયા $2 C_{(s)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 CO_{(g)}$ માં,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1$ $(O_{2})$ છે અને વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $2$ $(CO)$ છે.
વાયુરૂપ નીપજોના મોલ $(2)$ એ વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ $(1)$ કરતા વધારે હોવાથી,દબાણમાં વધારો (કદ ઘટાડવાને કારણે) સંતુલનને ડાબી તરફ (પ્રક્રિયકો તરફ) ખસેડશે જેથી વાયુના કુલ મોલની સંખ્યા ઘટે.

(C) લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા $(\Delta H < 0)$ માટે,નીચું તાપમાન નીપજ બનાવવા માટે અનુકૂળ છે.
$2$. જે પ્રક્રિયામાં વાયુરૂપ મોલની સંખ્યા વધે $(\Delta n_g > 0)$,ત્યાં ઓછું દબાણ નીપજ બનાવવા માટે અનુકૂળ છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ માં,$2O_{3(g)} \rightleftharpoons 3O_{2(g)}$,$\Delta H^{\circ} = -285 \ kJ$ (ઉષ્માક્ષેપક) અને $\Delta n_g = 3 - 2 = 1$ (વાયુરૂપ મોલમાં વધારો).
$4$. તેથી,નીચું તાપમાન અને ઓછું દબાણ પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(A) લી ચેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જે સિસ્ટમ પર લાગુ થયેલા ફેરફારનો વિરોધ કરે છે.
પ્રક્રિયા $CO_{(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons CH_{4(g)} + H_2O_{(g)}$ માટે,મિથેન $(CH_4)$ નું નિર્માણ નીચે મુજબ અનુકૂળ બને છે:
$1$. પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા ($CO$ અથવા $H_2$) વધારવાથી: આ સંતુલનને જમણી તરફ ખસેડે છે.
$2$. નીપજોની સાંદ્રતા ($CH_4$ અથવા $H_2O$) ઘટાડવાથી: આ પણ વધુ નીપજ બનાવવા માટે સંતુલનને જમણી તરફ ખસેડે છે.
વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન:
$(a)$ $CO$ ની સાંદ્રતા વધારવાથી પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
$(b)$ $H_2O$ ની સાંદ્રતા વધારવાથી પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
$(c)$ $CH_4$ ની સાંદ્રતા ઘટાડવાથી પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
$(d)$ $H_2$ ની સાંદ્રતા ઘટાડવાથી પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
તેથી,મિથેનનું નિર્માણ $a$ અને $c$ દ્વારા અનુકૂળ બને છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $A_{(g)} + B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + D_{(g)}$ માટે,વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં ફેરફાર $\Delta n_g = (1 + 1) - (1 + 1) = 0$ છે.
$\Delta n_g = 0$ હોવાથી,દબાણમાં ફેરફાર સંતુલન સ્થાન કે સંતુલન અચળાંકને અસર કરતું નથી.
સંતુલન અચળાંક $K_c$ માત્ર તાપમાનનું વિધેય છે.
તેથી,દબાણમાં વધારો કરવાથી સંતુલન અચળાંક બદલાશે નહીં.

(C) આપેલ પ્રક્રિયા $A_{2(g)} + 2B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + Q \ kJ$ છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે કારણ કે તેમાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે $(+Q \ kJ)$.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાન ઘટાડવાથી પુરોગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે,જેથી નીપજોનું પ્રમાણ વધે છે.
વધુમાં,વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1 + 2 = 3$ છે,જ્યારે વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $1$ છે.
પુરોગામી પ્રક્રિયામાં વાયુના અણુઓની સંખ્યામાં ઘટાડો થતો હોવાથી,દબાણ વધારવાથી સંતુલન નીપજની દિશામાં ખસશે.
તેથી,નીચું તાપમાન અને ઊંચું દબાણ નીપજોના નિર્માણ માટે અનુકૂળ છે.

(A) $N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3} + \text{heat}$
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાનમાં વધારો કરવાથી સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જે ઉષ્માનું શોષણ કરે છે.
કારણ કે પુરોગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે,તેથી તાપમાન વધારવાથી પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને વેગ મળે છે.
આથી,સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે.

(D) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,અચળ કદ પર $He$ જેવો નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયકોના આંશિક દબાણમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી,તેથી સંતુલન સ્થિતિ બદલાતી નથી.
વધુમાં,આ પ્રક્રિયા માટે વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $(1 + 1 = 2)$ એ વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $(2)$ જેટલી જ છે.
તેથી,જો કુલ દબાણ બદલાય તો પણ સંતુલન ખસશે નહીં કારણ કે પ્રક્રિયા ભાગફળ $Q_c$ એ સંતુલન અચળાંક $K_c$ જેટલું જ રહે છે.

(C) ઓક્ઝેલિક એસિડ $(H_2C_2O_4)$ ઉમેરવાથી ઓક્ઝેલેટ આયનો $(C_2O_4^{2-})$ મળે છે,જે $Fe^{3+}$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્થાયી સંકીર્ણ $[Fe(C_2O_4)_3]^{3-}$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા દ્રાવણમાં મુક્ત $Fe^{3+}$ આયનોની સાંદ્રતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,$Fe^{3+}$ આયનોની ઘટ પૂરી કરવા માટે સંતુલન ડાબી તરફ ખસશે.
જેમ સંતુલન ડાબી તરફ ખસે છે,તેમ ઘેરા લાલ રંગના સંકીર્ણ $[Fe(SCN)]^{2+}$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે,જેના પરિણામે ઘેરા લાલ રંગની તીવ્રતામાં ઘટાડો થાય છે.

(D) હેબર પદ્ધતિ દ્વારા નાઈટ્રોજન અને હાઈડ્રોજનમાંથી એમોનિયાના નિર્માણ માટેની પ્રક્રિયા ધ્યાનમાં લો:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}; \Delta H = -92.4 \ kJ$
પુરોગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક $(\Delta H < 0)$ છે,જ્યારે પ્રતિગામી પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક $(\Delta H > 0)$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો સંતુલન પર રહેલી સિસ્ટમનું તાપમાન વધારવામાં આવે,તો સિસ્ટમ તે દિશામાં સ્થાનાંતરિત થશે જે ફેરફારને દૂર કરવા માટે ગરમીનું શોષણ કરે છે.
તેથી,તાપમાનમાં વધારો ઉષ્માશોષક (પ્રતિગામી) પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
પરિણામે,પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન મળે છે,જેનાથી એમોનિયાની ઉપજમાં ઘટાડો થાય છે.

(B) પ્રક્રિયા $A_{(g)} + \frac{1}{2} B_{(g)} \rightleftharpoons C_{(g)} + \text{heat}$ છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે.
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયાઓ માટે નીચું તાપમાન પુરોગામી દિશાને અનુકૂળ બનાવે છે.
વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ફેરફારની ગણતરી: $\Delta n_g = 1 - (1 + 0.5) = -0.5$.
અહીં $\Delta n_g < 0$ હોવાથી,પુરોગામી પ્રક્રિયામાં વાયુના અણુઓની સંખ્યા ઘટે છે.
તેથી,ઊંચું દબાણ પુરોગામી પ્રક્રિયા માટે અનુકૂળ છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $SO_{2(g)} + 1/2 O_{2(g)} \rightleftharpoons SO_{3(g)}$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,વાયુરૂપ નીપજોના મોલની સંખ્યા $1$ છે અને વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $1 + 0.5 = 1.5$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,દબાણમાં વધારો કરવાથી સંતુલન ઓછા મોલ ધરાવતી બાજુ તરફ ખસે છે.
નીપજની બાજુએ ઓછા મોલ હોવાથી $(1 < 1.5)$,દબાણ વધારવાથી $SO_3$ ની ઉપજ વધશે.
આલેખ પરથી,આપેલ તાપમાન માટે,ઉપજ $P_3 > P_2 > P_1$ ક્રમ અનુસરે છે.
તેથી,સાચો સંબંધ $P_3 > P_2 > P_1$ છે,જે $P_1 < P_2 < P_3$ ને સમાન છે.

(B) $Le-Chatelier$ નો સિદ્ધાંત ઘન-ઘન સંતુલન માટે લાગુ પડતો નથી કારણ કે શુદ્ધ ઘન અને પ્રવાહીની સક્રિયતા $1$ લેવામાં આવે છે.
શુદ્ધ ઘન અને પ્રવાહીને સંતુલન અચળાંકના સમીકરણમાંથી બાકાત રાખવામાં આવે છે.
આનું કારણ એ છે કે તેઓ સંતુલન અવસ્થામાં પ્રક્રિયકો કે નીપજોની સાંદ્રતાને અસર કરતા નથી.
તેથી,સંતુલન પર રહેલી સિસ્ટમમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થ ઉમેરવાથી કે દૂર કરવાથી સંતુલનની સ્થિતિ પર કોઈ અસર થતી નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાં,પ્રક્રિયા $Fe_{(s)} + S_{(s)} \rightleftharpoons FeS_{(s)}$ માં માત્ર ઘન અવસ્થાઓ છે,તેથી આ સિદ્ધાંત ત્યાં લાગુ પડતો નથી.

(C) લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,$H_{2(g)}$ (પ્રક્રિયક) ઉમેરવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે જેથી ઉમેરેલા $H_{2(g)}$ નો વપરાશ થાય.
પુરોગામી પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ એ ઉષ્માક્ષેપક (ઉષ્મા મુક્ત કરે છે) હોવાથી,પુરોગામી દિશામાં સ્થાનાંતર થવાથી વધારાની ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.
પાત્ર બંધ હોવાથી અને કદ અચળ હોવાથી,આ મુક્ત થયેલી ઉષ્માને કારણે સિસ્ટમનું તાપમાન વધે છે.

(A) $Le \ Chatelier$ નો સિદ્ધાંત લોહીમાં વાયુઓના વહન માટે જવાબદાર છે. જ્યારે લોહી પેશીઓ સુધી પહોંચે છે,ત્યારે $O_2$ નું આંશિક દબાણ ઓછું હોય છે,જેના કારણે $O_2$ હિમોગ્લોબિનમાંથી મુક્ત થાય છે. તેનાથી વિપરીત,ફેફસાંમાં $O_2$ નું ઊંચું આંશિક દબાણ ઓક્સિહિમોગ્લોબિનના નિર્માણને વેગ આપે છે. સંતુલન $Hb + 4O_2 \rightleftharpoons Hb(O_2)_4$ એ પ્રક્રિયકો અને નીપજોની સાંદ્રતા અનુસાર બદલાય છે,જે $Le \ Chatelier$ ના સિદ્ધાંતનો સીધો ઉપયોગ છે. તેથી,સાચો જવાબ વિકલ્પ $(A)$ છે.

(B) વાન હોફ સમીકરણ મુજબ,સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ પર તાપમાનની અસર પ્રક્રિયાના એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta H$ પર આધાર રાખે છે.
ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે,$\Delta H < 0$ હોય છે,તેથી તાપમાન વધારવાથી સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ ઘટે છે.
ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે,$\Delta H > 0$ હોય છે,તેથી તાપમાન વધારવાથી સંતુલન અચળાંક $K_{eq}$ વધે છે.

(C) લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે સંતુલન પરના તંત્રનું કુલ દબાણ વધારવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન તે દિશામાં ખસે છે જ્યાં વાયુમય મોલની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે.
પ્રક્રિયા $(I)$ માટે: $X_{2(g)} + 3Y_{2(g)} \rightleftharpoons 2XY_{3(g)}$. પ્રક્રિયક બાજુ વાયુમય મોલની સંખ્યા $1 + 3 = 4$ છે અને નીપજ બાજુ $2$ છે. $2 < 4$ હોવાથી,દબાણ વધારતા સંતુલન નીપજો તરફ ખસે છે.
પ્રક્રિયાઓ $(II)$,$(III)$ અને $(IV)$ માટે: પ્રક્રિયક બાજુ વાયુમય મોલની સંખ્યા $1 + 1 = 2$ છે અને નીપજ બાજુ $2$ છે. બંને બાજુ મોલની સંખ્યા સમાન હોવાથી,દબાણમાં ફેરફાર સંતુલનની સ્થિતિને અસર કરતું નથી.

(A) $NH_3$ નું નિર્માણ લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ થાય છે: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} + \text{Heat}$.
પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા $= 1 + 3 = 4$.
નિપજોના મોલની સંખ્યા $= 2$.
નિપજોના મોલની સંખ્યા પ્રક્રિયકોના મોલની સંખ્યા કરતા ઓછી હોવાથી,દબાણમાં વધારો પુરોગામી દિશામાં સંતુલન સ્થાપિત કરશે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોવાથી,તાપમાનમાં ઘટાડો પુરોગામી દિશાને અનુકૂળ બનાવશે.
તેથી,ઉચ્ચ દબાણ અને નીચું તાપમાન $NH_3$ ના નિર્માણ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ છે.

(A) $NH_{3(g)}$ નું નિર્માણ પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$; $\Delta H < 0$ (ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા).
લે-શાતેલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાનમાં ઘટાડો પુરોગામી પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે,જેનાથી નીપજનું પ્રમાણ વધે છે.
આપેલ છે કે $T_1 < T_2$,તેથી કોઈપણ આપેલ દબાણ માટે $T_1$ પર $NH_{3(g)}$ ની નીપજ $T_2$ કરતા વધારે હશે.
તેથી,$T_1$ માટેનો વક્ર $T_2$ માટેના વક્રની ઉપર હોવો જોઈએ.

(A) ફેરિક આયનો અને થાયોસાયનેટ આયનો વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $Fe^{3+} (aq) + SCN^- (aq) \rightleftharpoons [Fe(SCN)]^{2+} (aq)$ (લાલ રંગ).
જ્યારે ઓક્ઝેલિક એસિડ $(C_2H_2O_4)$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $Fe^{3+}$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્થાયી સંકીર્ણ $[Fe(C_2O_4)_3]^{3-}$ બનાવે છે,જે $Fe^{3+}$ ની સાંદ્રતા ઘટાડે છે,સંતુલનને ડાબી તરફ ખસેડે છે અને લાલ રંગની તીવ્રતા ઘટાડે છે.
જ્યારે મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ $(HgCl_2)$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $SCN^-$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને સ્થાયી સંકીર્ણ $[Hg(SCN)_4]^{2-}$ બનાવે છે,જે $SCN^-$ ની સાંદ્રતા ઘટાડે છે,સંતુલનને ડાબી તરફ ખસેડે છે અને લાલ રંગની તીવ્રતા ઘટાડે છે.
તેથી,$(I)$ અને $(II)$ બંને લાલ રંગની તીવ્રતા ઘટાડશે.

(C) રાસાયણિક સંતુલન માટે,અચળ કદ પર નિષ્ક્રિય વાયુ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયક જાતિઓના આંશિક દબાણમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
પાત્રનું કુલ કદ અચળ રહેતું હોવાથી,દરેક પ્રક્રિયક અને નીપજની સાંદ્રતા બદલાતી નથી.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો પ્રક્રિયક જાતિઓની સાંદ્રતા બદલાતી ન હોય,તો સંતુલન સ્થિતિ પર કોઈ અસર થતી નથી.
તેથી,અચળ કદ પર નિષ્ક્રિય $Ar$ વાયુ ઉમેરવાથી $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$ પ્રક્રિયાના સંતુલન પર કોઈ અસર થશે નહીં.