Heat of reaction, Bond energy and Hess law Questions in Gujarati

(A) પ્રક્રિયા છે: $H-H + O=O \rightarrow H-O-O-H$.
એન્થાલ્પી ફેરફારની ગણતરી આ રીતે થાય છે: $\Delta_{r}H = \sum (B.E.)_{\text{પ્રક્રિયકો}} - \sum (B.E.)_{\text{નિપજો}}$.
$\Delta_{r}H = [BE_{H-H} + BE_{O=O}] - [BE_{O-O} + 2 \times BE_{O-H}]$.
$\Delta_{r}H = [436 + 499] - [142 + 2 \times 460]$.
$\Delta_{r}H = 935 - [142 + 920]$.
$\Delta_{r}H = 935 - 1062 = -127 \ kJ$.

(C) બંધ ઉર્જા (અથવા બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી) એટલે વાયુ અવસ્થામાં રહેલા એક મોલ સમાન પ્રકારના બંધોને તોડીને બંધાયેલા પરમાણુઓને અલગ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા.

(C) વિકલ્પ $(A)$ માં આપેલ સમીકરણ આર્હેનિયસ સમીકરણ છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં આપેલ સમીકરણ ક્લોસિયસ-ક્લેપરોન સમીકરણ છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં આપેલ સમીકરણ કિર્ચોફનું સમીકરણ છે,જે ઉષ્મા ધારિતાના તફાવત $\Delta C_{p}$ નો ઉપયોગ કરીને તાપમાન સાથે પ્રક્રિયાની એન્થાલ્પીમાં થતા ફેરફારને દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $(D)$ માં આપેલ સમીકરણ વાન્ટ હોફ સમીકરણ છે.

(C) આપેલ ઉષ્મા-રાસાયણિક સમીકરણ મુજબ,જ્યારે $1 \ mol$ મિથેન $(CH_4)$ બને છે ત્યારે $74.8 \ kJ$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.
$CH_4$ નું મોલર દળ $12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$ છે.
આમ,$74.8 \ kJ$ ઉષ્મા $16 \ g$ $CH_4$ ના નિર્માણ સાથે સંબંધિત છે.
$149.6 \ kJ$ ઉષ્મા માટે,બનતા $CH_4$ નું પ્રમાણ:
$x = \frac{149.6 \ kJ \times 16 \ g}{74.8 \ kJ} = 32 \ g$.

(B) સર્જનની પ્રમાણિત એન્થાલ્પીની વ્યાખ્યા મુજબ,જ્યારે $1 \text{ mole}$ સંયોજન તેના ઘટક તત્વોમાંથી તેમની સૌથી સ્થાયી ભૌતિક અવસ્થામાં ($298 \text{ K}$ અને $1 \text{ bar}$ દબાણે) બને છે,ત્યારે થતા એન્થાલ્પી ફેરફારને સર્જન એન્થાલ્પી કહે છે.
સોડિયમ $(Na)$ ઓરડાના તાપમાને ઘન $(s)$ સ્વરૂપે હોય છે અને ક્લોરિન $(Cl_2)$ વાયુ $(g)$ સ્વરૂપે હોય છે.
તેથી,સાચી પ્રક્રિયા: $Na_{(s)} + \frac{1}{2} Cl_{2(g)} \longrightarrow NaCl_{(s)}$ છે.

(C) પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત એન્થાલ્પી બોન્ડ એન્થાલ્પીનો ઉપયોગ કરીને આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $\Delta H^o_{\text{reaction}} = \sum H^o_{\text{reactant bonds}} - \sum H^o_{\text{product bonds}}$.
વિકલ્પ $C$ આ સંબંધથી ઉલટું દર્શાવે છે,તેથી તે $INVALID$ સમીકરણ છે.

(C) બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ નું મોલર દળ $(6 \times 12) + (6 \times 1) = 78 \ g \ mol^{-1}$ છે.
બેન્ઝીનના મોલની સંખ્યા $(n)$ = $\frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{13 \ g}{78 \ g \ mol^{-1}} = \frac{1}{6} \ mol$.
બાષ્પીભવનની એન્થાલ્પી $(\Delta_{vap}H)$ એ પ્રતિ મોલ આપવામાં આવેલી ઉષ્મા દ્વારા મળે છે: $\Delta_{vap}H = \frac{q}{n}$.
$\Delta_{vap}H = \frac{5.1 \ kJ}{1/6 \ mol} = 5.1 \times 6 \ kJ \ mol^{-1} = 30.6 \ kJ \ mol^{-1}$.

(B) ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ નું મોલર દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $(2 \times 12.01) + (6 \times 1.008) + (1 \times 16.00) = 46.07 \ g \ mol^{-1}$,જે આશરે $46 \ g \ mol^{-1}$ છે.
ઇથેનોલના મોલની સંખ્યા $(n) = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{11.5 \ g}{46 \ g \ mol^{-1}} = 0.25 \ mol$.
બાષ્પીભવન એન્થાલ્પી $(\Delta_{vap}H)$ એ પદાર્થના $1 \ mol$ ને બાષ્પીભવન કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા છે.
$\Delta_{vap}H = \frac{\text{આપેલી ઉષ્મા}}{\text{મોલની સંખ્યા}} = \frac{11.8 \ kJ}{0.25 \ mol} = 47.2 \ kJ \ mol^{-1}$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત એન્થાલ્પી ફેરફારનું સૂત્ર:
$\Delta_{r}H^{\circ} = \sum \Delta_{f}H^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_{f}H^{\circ}(\text{reactants})$
$\Delta_{r}H^{\circ} = [2(-393.5) + 2(-285.8)] - [52 + 0]$
$\Delta_{r}H^{\circ} = -1410.6 \ kJ \ mol^{-1}$

(C) પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી $(\Delta_{f}H^0)$ એટલે જ્યારે $1 \ mol$ પદાર્થ તેના તત્વોમાંથી પ્રમાણિત અવસ્થામાં બને ત્યારે થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર.
આપેલ પ્રક્રિયા: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$ માટે,$\Delta_{r}H^0 = -92.0 \ kJ$ એ $2 \ mol$ $NH_3$ ના ઉત્પાદન માટે છે.
$NH_3$ ના પ્રતિ મોલ સર્જન એન્થાલ્પી શોધવા માટે,પ્રક્રિયા એન્થાલ્પીને $NH_3$ ના તત્વયોગમિતિય ગુણાંક વડે ભાગતા:
$\Delta_{f}H^0(NH_3) = \frac{\Delta_{r}H^0}{2} = \frac{-92.0 \ kJ}{2} = -46.0 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta_rH^{\circ}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:
$\Delta_rH^{\circ} = \sum \Delta_fH^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_fH^{\circ}(\text{reactants})$
પ્રક્રિયા $C_2H_{2(g)} + \frac{5}{2}O_{2(g)} \rightarrow 2CO_{2(g)} + H_2O_{(\ell)}$ માટે:
$\Delta_rH^{\circ} = [2 \times \Delta_fH^{\circ}(CO_2) + 1 \times \Delta_fH^{\circ}(H_2O)] - [1 \times \Delta_fH^{\circ}(C_2H_2) + \frac{5}{2} \times \Delta_fH^{\circ}(O_2)]$
તત્વની પ્રમાણિત અવસ્થામાં $\Delta_fH^{\circ}(O_2) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$ હોવાથી:
$\Delta_rH^{\circ} = [2(-393) + (-286)] - [227 + 0]$
$\Delta_rH^{\circ} = [-786 - 286] - 227$
$\Delta_rH^{\circ} = -1072 - 227 = -1299 \ kJ \ mol^{-1}$

(A) પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત એન્થાલ્પી ફેરફાર નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $\Delta_{r} H^{\circ} = \sum \Delta_{f} H^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_{f} H^{\circ}(\text{reactants})$
પ્રક્રિયા $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_{2}O_{(\ell)}$ માટે,અભિવ્યક્તિ છે:
$\Delta_{r} H^{\circ} = [\Delta_{f} H^{\circ}(CO_2) + 2 \times \Delta_{f} H^{\circ}(H_2O)] - [\Delta_{f} H^{\circ}(CH_4) + 2 \times \Delta_{f} H^{\circ}(O_2)]$
કારણ કે $O_2$ એ તેની પ્રમાણિત અવસ્થામાં તત્વ છે,તેથી $\Delta_{f} H^{\circ}(O_2) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\Delta_{r} H^{\circ} = [-394 + 2 \times (-286)] - [-75 + 0]$
$\Delta_{r} H^{\circ} = [-394 - 572] - [-75]$
$\Delta_{r} H^{\circ} = -966 + 75 = -891 \ kJ \ mol^{-1}$

(A) દ્રાવણની એન્થાલ્પી $(\Delta_{sol} H)$ એ લેટીસ એન્થાલ્પી $(\Delta_{L} H)$ અને હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી $(\Delta_{hyd} H)$ ના સરવાળા દ્વારા મળે છે.
$\Delta_{sol} H = \Delta_{L} H + \Delta_{hyd} H$
આપેલ છે:
$\Delta_{L} H = 700 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_{hyd} H = -680 \ kJ \ mol^{-1}$
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta_{sol} H = 700 \ kJ \ mol^{-1} + (-680 \ kJ \ mol^{-1})$
$\Delta_{sol} H = 20 \ kJ \ mol^{-1}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત એન્થાલ્પી ફેરફાર નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $\Delta_{r}H^{\circ} = \sum \Delta_{f}H^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_{f}H^{\circ}(\text{reactants})$.
પ્રક્રિયા $C_2H_5OH_{(\ell)} + 3O_{2_{(g)}} \rightarrow 2CO_{2_{(g)}} + 3H_2O_{(\ell)}$ માટે,અભિવ્યક્તિ છે:
$\Delta_{r}H^{\circ} = [2 \times \Delta_{f}H^{\circ}(CO_2) + 3 \times \Delta_{f}H^{\circ}(H_2O)] - [\Delta_{f}H^{\circ}(C_2H_5OH) + 3 \times \Delta_{f}H^{\circ}(O_2)]$.
કારણ કે $\Delta_{f}H^{\circ}(O_2) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$ (તત્વની પ્રમાણિત અવસ્થા),આપણી પાસે છે:
$\Delta_{r}H^{\circ} = [2(-390) + 3(-285)] - [-280 + 3(0)]$.
$\Delta_{r}H^{\circ} = [-780 - 855] - [-280]$.
$\Delta_{r}H^{\circ} = -1635 + 280 = -1355 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા એટલે એવી પ્રક્રિયા કે જેમાં આસપાસમાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે,જે એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર $(\Delta H < 0)$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$A$. પ્રબળ એસિડ $(HNO_3)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(KOH)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા છે. તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયાઓ હંમેશા ઉષ્માક્ષેપક હોય છે કારણ કે તેમાં $H^+$ અને $OH^-$ આયનોમાંથી પાણી બને છે,જે ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
$B$. બરફનું પીગળવું એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે કારણ કે તેમાં આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ તોડવા માટે ઉષ્માની જરૂર પડે છે.
$C$. પાણીમાં $NaCl$ નું ઓગળવું એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે.
$D$. નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજનમાંથી નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડનું નિર્માણ એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) એમોનિયા વાયુના સંશ્લેષણનું સમીકરણ:
$N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)}$
આ સમીકરણ મેળવવા માટે,આપણે આપેલી બે પ્રતિક્રિયાઓનો સરવાળો કરીએ છીએ:
પ્રતિક્રિયા $i$: $2 H_{2(g)} + N_{2(g)} \longrightarrow N_{2}H_{4(g)}$; $\Delta_{r}H_{1}^{0} = 95.4 \ kJ$
પ્રતિક્રિયા $ii$: $N_{2}H_{4(g)} + H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)}$; $\Delta_{r}H_{2}^{0} = -187.6 \ kJ$
પ્રતિક્રિયા $i$ અને $ii$ નો સરવાળો કરતા:
$N_{2(g)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow 2 NH_{3(g)}$
કુલ એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta_{r}H^{0} = \Delta_{r}H_{1}^{0} + \Delta_{r}H_{2}^{0} = 95.4 - 187.6 = -92.2 \ kJ$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta_{r} H^{\circ}$ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $\Delta_{r} H^{\circ} = \sum \Delta_{f} H^{\circ}(\text{products}) - \sum \Delta_{f} H^{\circ}(\text{reactants})$.
પ્રક્રિયા $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_{2}O_{(\ell)}$ માટે,અભિવ્યક્તિ છે: $\Delta_{r} H^{\circ} = [\Delta_{f} H^{\circ}(CO_{2}) + 2 \times \Delta_{f} H^{\circ}(H_{2}O)] - [\Delta_{f} H^{\circ}(CH_{4}) + 2 \times \Delta_{f} H^{\circ}(O_{2})]$.
કારણ કે $\Delta_{f} H^{\circ}(O_{2}) = 0 \ kJ \ mol^{-1}$ (તત્વની પ્રમાણિત અવસ્થા),આપણે આપેલ કિંમતો મૂકીએ છીએ:
$\Delta_{r} H^{\circ} = [-390 + 2 \times (-286)] - [-75 + 2 \times 0]$
$\Delta_{r} H^{\circ} = [-390 - 572] - [-75]$
$\Delta_{r} H^{\circ} = -962 + 75 = -887 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) પ્રક્રિયા માટે:
$H_2C=CH_{2(g)} + H_{2(g)} \longrightarrow H_3C-CH_{3(g)}$
$\Delta_{r}H^{\circ} = \sum \Delta H_{\text{તૂટેલા બંધ}} - \sum \Delta H_{\text{બનેલા બંધ}}$
$\Delta_{r}H^{\circ} = [4 \times \Delta H_{(C-H)} + 1 \times \Delta H_{(C=C)} + 1 \times \Delta H_{(H-H)}] - [6 \times \Delta H_{(C-H)} + 1 \times \Delta H_{(C-C)}]$
$\Delta_{r}H^{\circ} = [4 \times 414 + 615 + 435] - [6 \times 414 + 347]$
$\Delta_{r}H^{\circ} = [1656 + 615 + 435] - [2484 + 347]$
$\Delta_{r}H^{\circ} = 2706 - 2831 = -125 \ kJ$

(B) બંધ વિયોજન ઉર્જા એ વાયુરૂપ પદાર્થમાં એક મોલ બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે.
પ્રક્રિયા $H_{2(g)} \longrightarrow 2H_{(g)}$ માટે,એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta_{r} H^{\circ}$ એ બંધ વિયોજન ઉર્જા જેટલો હોય છે.
$H-H$ ની બંધ નિર્માણ ઉર્જા $-433 \ kJ \ mol^{-1}$ હોવાથી,$1 \ mol$ $H_{2(g)}$ માટે બંધ વિયોજન ઉર્જા $+433 \ kJ \ mol^{-1}$ થાય.
તેથી,$0.5 \ mol$ $H_{2(g)}$ માટે બંધ વિયોજન ઉર્જા $0.5 \ mol \times 433 \ kJ \ mol^{-1} = 216.5 \ kJ$ થાય.

(A) પ્રક્રિયા $C_{(g)} + 4H_{(g)} \longrightarrow CH_{4(g)}$ એ વાયુરૂપ પરમાણુઓમાંથી $4$ મોલ $C-H$ બંધ બનવાનું સૂચવે છે.
એન્થાલ્પી ફેરફાર $\Delta H^{\circ} = -1665 \ kJ$ એ આ $4$ બંધો બનતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા દર્શાવે છે.
બંધ ઉર્જા એટલે એક મોલ ચોક્કસ બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
$BE_{C-H} = \frac{|\Delta H^{\circ}|}{4} = \frac{1665 \ kJ}{4} = 416.25 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) હેસના નિયમ મુજબ,પ્રક્રિયામાં થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર એ વ્યક્તિગત તબક્કાઓના એન્થાલ્પી ફેરફારોનો સરવાળો છે.
સમીકરણ $(ii)$ અને $(iii)$ નો સરવાળો કરતા:
$(ii)$ $C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \longrightarrow CO_{(g)}$ $\Delta H = -x \ kJ$
$(iii)$ $CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2_{(g)}} \longrightarrow CO_{2_{(g)}}$ $\Delta H = -y \ kJ$
આમ,$Q = (-x) + (-y) = -(x+y) \ kJ$ મળે છે.

(A) પગલું $1$: $1 \ mol$ પાણી માટે બાષ્પીભવનની એન્થાલ્પી $(\Delta H_{vap})$ નક્કી કરો.
પ્રથમ સમીકરણમાંથી બીજું સમીકરણ બાદ કરો:
$H_2O_{(l)} \longrightarrow H_2O_{(g)} \quad \Delta H_{vap} = (-57 \ kCal) - (-68.3 \ kCal) = 11.3 \ kCal/mol$.
પગલું $2$: $9 \ g$ પાણીમાં મોલની સંખ્યાની ગણતરી કરો.
$H_2O$ નું મોલર દળ $= 18 \ g/mol$.
$\text{મોલ} = \frac{9 \ g}{18 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
પગલું $3$: જરૂરી કુલ ઉષ્માની ગણતરી કરો.
$\text{ઉષ્મા} = \text{મોલ} \times \Delta H_{vap} = 0.5 \ mol \times 11.3 \ kCal/mol = 5.65 \ kCal$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) આપેલી પ્રક્રિયા છે: $2 H_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2 H_2 O_{(g)}$,$\Delta H^{\circ} = -573.2 \ kJ$.
આ $2 \ mol$ પાણીની બાષ્પ માટે સર્જન એન્થાલ્પી દર્શાવે છે.
$1 \ mol$ પાણી માટે વિઘટન ઉષ્મા શોધવા માટે,આપણે પ્રક્રિયાને ઉલટાવીશું અને $2$ વડે ભાગીશું:
$2 H_2 O_{(g)} \longrightarrow 2 H_{2(g)} + O_{2(g)}$,$\Delta H^{\circ} = +573.2 \ kJ$.
$1 \ mol$ પાણી માટે:
$H_2 O_{(g)} \longrightarrow H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}$,$\Delta H^{\circ} = \frac{573.2}{2} \ kJ = 286.6 \ kJ$.
આમ,વિઘટન ઉષ્મા $286.6 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ પ્રક્રિયા જે કુલ તબક્કાઓમાં થાય છે તેની સંખ્યા છે.
હેસના નિયમ મુજબ,રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે કુલ એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ સમાન રહે છે,પછી ભલે પ્રક્રિયા એક તબક્કામાં થાય કે અનેક તબક્કામાં.
આનું કારણ એ છે કે એન્થાલ્પી એ અવસ્થા વિધેય છે,જેનો અર્થ છે કે તે માત્ર સિસ્ટમની પ્રારંભિક અને અંતિમ અવસ્થાઓ પર આધાર રાખે છે,પ્રક્રિયાના માર્ગ પર નહીં.
તેથી,પ્રક્રિયાની ઉષ્મા તેમાં સામેલ તબક્કાઓની સંખ્યા પર આધારિત નથી.

(C) મિથેન $(CH_4)$ ના સર્જન માટેની પ્રક્રિયા:
$C_{(s)} + 2H_{2(g)} \rightarrow CH_{4(g)}$
આપેલ છે કે મિથેનની પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી $(\Delta H_f^{\circ}) = -75 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $1 \ mol$ $CH_4$ ના નિર્માણ દરમિયાન $75 \ kJ$ ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
પ્રથમ,વપરાયેલ કાર્બન $(C)$ ના મોલની સંખ્યા ગણો:
$n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{12 \ g}{12 \ g \ mol^{-1}} = 1 \ mol$
કારણ કે $1 \ mol$ $C$ માંથી $1 \ mol$ $CH_4$ બને છે,તેથી એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$:
$\Delta H = n \times \Delta H_f^{\circ} = 1 \ mol \times (-75 \ kJ \ mol^{-1}) = -75 \ kJ$
તેથી,એન્થાલ્પી ફેરફાર $-75 \ kJ$ છે.

(A) પ્રક્રિયા $H_2O_{(s)} \rightleftharpoons H_2O_{(l)}$ માટે.
$0^{\circ}C$ અને $1 \ atm$ દબાણની સમાન પરિસ્થિતિઓમાં,ગલન એન્થાલ્પી $(\Delta_{fus}H)$ $+6.01 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
ઠારણની એન્થાલ્પી $(\Delta_{free}H)$ એ ઉલટી પ્રક્રિયા $H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_2O_{(s)}$ છે,જેનું મૂલ્ય $-6.01 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
આમ,ઠારણની એન્થાલ્પી એ ગલન એન્થાલ્પીથી બરાબર વિરુદ્ધ છે.

(C) દ્રાવણની એન્થાલ્પી,લેટીસ એન્થાલ્પી અને હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$\Delta_{soln} H = \Delta_{lattice} H + \Delta_{hyd} H$
હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી શોધવા માટે સૂત્રને ફરીથી ગોઠવતા:
$\Delta_{hyd} H = \Delta_{soln} H - \Delta_{lattice} H$
આપેલી કિંમતો મૂકતા:
$\Delta_{hyd} H = 4 \ kJ \ mol^{-1} - 790 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta_{hyd} H = -786 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) ઇથેન બનાવવા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ:
$2 C_{(s)} + 3 H_{2(g)} \longrightarrow C_2 H_{6(g)} ; \Delta_{f} H^{\circ} = ?$
ઇથેન $(C_2 H_6)$ નું મોલર દળ $(2 \times 12) + (6 \times 1) = 30 \ g \ mol^{-1}$ છે.
$3 \ g \ C_2 H_6$ માં મોલની સંખ્યા $n = \frac{3 \ g}{30 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$ છે.
આપેલ છે કે $0.1 \ mol \ C_2 H_6$ માટે $8.84 \ kJ$ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે,તેથી $1 \ mol$ માટે મુક્ત થતી ઉષ્મા:
$\Delta_{f} H^{\circ} = \frac{-8.84 \ kJ}{0.1 \ mol} = -88.4 \ kJ \ mol^{-1}$.
ઉષ્મા મુક્ત થતી હોવાથી,એન્થાલ્પી ફેરફાર ઋણ રહેશે.

(A) પ્રક્રિયા માટે: $2 H_2 + O_2 \rightarrow 2 H_2 O$ (જેમાં $4 \times O-H$ બંધ હોય છે).
$\Delta_{r} H = [2 \times BE(H-H) + BE(O=O)] - [4 \times BE(O-H)]$
$-571 = [2 \times 435 + 498] - 4 \times BE(O-H)$
$-571 = [870 + 498] - 4 \times BE(O-H)$
$-571 = 1368 - 4 \times BE(O-H)$
$4 \times BE(O-H) = 1368 + 571$
$4 \times BE(O-H) = 1939$
$BE(O-H) = \frac{1939}{4} \approx 484.75 \ kJ/mol$
આમ,સરેરાશ બંધ ઉર્જા આશરે $484 \ kJ/mol$ છે.

(D) દહન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$C$(ગ્રેફાઇટ) $+ O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$; $\Delta H_1 = -393.8 \ kJ \ mol^{-1}$ $(eq. I)$
$C$(હીરો) $+ O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)}$; $\Delta H_2 = -395.3 \ kJ \ mol^{-1}$ $(eq. II)$
$C$(ગ્રેફાઇટ) નું $C$(હીરા) માં રૂપાંતર માટેની એન્થાલ્પી શોધવા માટે,$eq. I$ માંથી $eq. II$ બાદ કરતા:
$C$(ગ્રેફાઇટ) $\rightarrow C$(હીરો)
$\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2$
$\Delta H = -393.8 - (-395.3) \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H = 1.5 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta H)$ અને આંતરિક ઉર્જા ફેરફાર $(\Delta U)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\Delta H = \Delta U + \Delta n_g RT$.
અહીં,$\Delta n_g$ એ વાયુરૂપ ઘટકોના મોલની સંખ્યામાં થતો ફેરફાર છે.
પ્રક્રિયા માટે: $C_2H_5OH_{(l)} + 3O_{2(g)} \rightarrow 2CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}$.
$\Delta n_g = (\text{વાયુરૂપ નીપજોના મોલ}) - (\text{વાયુરૂપ પ્રક્રિયકોના મોલ}) = 2 - 3 = -1$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $\Delta H = \Delta U + (-1)RT = \Delta U - RT$.

(B) પ્રક્રિયાની એન્થાલ્પી નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\Delta H_{r}^{\circ} = \sum (B.E.)_{\text{reactants}} - \sum (B.E.)_{\text{products}}$
આપેલ મૂલ્યો મૂકતા:
$-185 = [B.E._{H-H} + B.E._{Cl-Cl}] - [2 \times B.E._{H-Cl}]$
$-185 = [435 + 244] - 2x$
$-185 = 679 - 2x$
$2x = 679 + 185$
$2x = 864$
$x = 432 \ kJ \ mol^{-1}$
તેથી,$H-Cl$ બંધની બંધ એન્થાલ્પી $432 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(C) ઇથિલીનની હાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયા: $CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_3$.
પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર: $\Delta H = \sum \text{પ્રક્રિયકોની બંધ એન્થાલ્પી} - \sum \text{નીપજોની બંધ એન્થાલ્પી}$.
પ્રક્રિયકો: $1 \times (C=C) + 4 \times (C-H) + 1 \times (H-H) = 600 + 4(410) + 400 = 2640 \ kJ \ mol^{-1}$.
નીપજો: $1 \times (C-C) + 6 \times (C-H) = 360 + 6(410) = 2820 \ kJ \ mol^{-1}$.
$\Delta H = 2640 - 2820 = -180 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) આપણે પ્રક્રિયા માટે સર્જન એન્થાલ્પી શોધવાની છે: $C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)} \ (I)$
આપેલ સમીકરણો:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H_1 = -393.3 \ kJ \ mol^{-1} \ (II)$
$CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} ; \Delta H_2 = -282.2 \ kJ \ mol^{-1} \ (III)$
સમીકરણ $(II)$ માંથી સમીકરણ $(III)$ બાદ કરતા:
$(C_{(s)} + O_{2(g)}) - (CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}) \rightarrow CO_{2(g)} - CO_{2(g)}$
$C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)}$
તેથી,$\Delta H_f = \Delta H_1 - \Delta H_2$
$\Delta H_f = -393.3 - (-282.2) = -111.1 \ kJ \ mol^{-1}$

(B) સર્જન ઉષ્મા $(\Delta_{f}H)$ એટલે જ્યારે $1 \ mol$ પદાર્થ તેના ઘટક તત્વોમાંથી પ્રમાણિત અવસ્થામાં બને ત્યારે થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર.
આપેલ સમીકરણમાં: $H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \rightarrow 2HCl_{(g)}$,$2 \ mol$ $HCl$ ના સર્જન માટેનો એન્થાલ્પી ફેરફાર $-194 \ kJ$ છે.
તેથી,$1 \ mol$ $HCl_{(g)}$ માટે,સર્જન ઉષ્મા $\Delta_{f}H = \frac{-194 \ kJ}{2} = -97 \ kJ$ થાય.

(D) આપેલી પ્રક્રિયા છે: $H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \longrightarrow 2 HCl_{(g)}, \Delta H = -194 \ kJ$
સર્જન ઉષ્મા $(\Delta H_f)$ એટલે જ્યારે $1 \ mole$ પદાર્થ તેના ઘટક તત્વોમાંથી તેમની પ્રમાણિત અવસ્થામાં બને ત્યારે થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર.
પ્રક્રિયા માટે: $\Delta H_{reaction} = 2 \Delta H_{f(HCl)} - [\Delta H_{f(H_2)} + \Delta H_{f(Cl_2)}]$
કારણ કે $H_{2(g)}$ અને $Cl_{2(g)}$ તેમની પ્રમાણિત અવસ્થામાં તત્વો છે,તેથી તેમની $\Delta H_f = 0$ થાય.
$-194 \ kJ = 2 \Delta H_{f(HCl)} - 0 - 0$
$\Delta H_{f(HCl)} = -194 / 2 \ kJ \ mol^{-1} = -97 \ kJ \ mol^{-1}$

(C) એસિટિલીન $(C_2H_2)$ માટે દહન પ્રક્રિયા: $C_2H_{2(g)} + \frac{5}{2}O_{2(g)} \longrightarrow 2CO_{2(g)} + H_2O_{(\ell)}$; $\Delta_{c}H^{\circ} = -1300 \ kJ \ mol^{-1}$.
એસિટિલીનનું મોલર દળ $(2 \times 12) + (2 \times 1) = 26 \ g \ mol^{-1}$ છે.
જ્યારે $26 \ g$ એસિટિલીનનું સંપૂર્ણ દહન થાય ત્યારે એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર $-1300 \ kJ$ થાય છે.
તેથી,$39 \ g$ એસિટિલીન માટે,એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર = $\left( \frac{-1300 \ kJ \ mol^{-1}}{26 \ g \ mol^{-1}} \right) \times 39 \ g = -1950 \ kJ$.

(A) મિથેન $(CH_4)$ નું આણ્વીય દળ $12 + (4 \times 1) = 16 \ g / mol$ છે.
$24 \ g$ માં મિથેનના મોલની સંખ્યા $n = \frac{24 \ g}{16 \ g / mol} = 1.5 \ mol$ થાય.
$1 \ mol$ $CH_4$ માટે સર્જન એન્થાલ્પી $-75 \ kJ / mol$ આપેલી છે.
તેથી,$1.5 \ mol$ $CH_4$ ના સર્જન માટે એન્થાલ્પીમાં થતો ફેરફાર $\Delta H = 1.5 \ mol \times (-75 \ kJ / mol) = -112.5 \ kJ$ થશે.

(C) $NH_3$ માટે સર્જન પ્રક્રિયા: $\frac{1}{2} N_{2(g)} + \frac{3}{2} H_{2(g)} \longrightarrow NH_{3(g)}$
સર્જન એન્થાલ્પીની ગણતરી બંધ એન્થાલ્પીનો ઉપયોગ કરીને: $\Delta H_f = \sum BE_{\text{પ્રક્રિયકો}} - \sum BE_{\text{નીપજો}}$
$\Delta H_f = [\frac{1}{2} BE_{(N \equiv N)} + \frac{3}{2} BE_{(H-H)}] - [3 BE_{(N-H)}]$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\Delta H_f = [\frac{1}{2} \times 941 + \frac{3}{2} \times 436] - [3 \times 389]$
$\Delta H_f = [470.5 + 654] - 1167$
$\Delta H_f = 1124.5 - 1167 = -42.5 \ kJ/mol$

(D) $NO_{2(g)}$ ના નિર્માણ માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ: $\frac{1}{2} N_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow NO_{2(g)}$ છે.
ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉષ્માનું શોષણ થાય છે.
વ્યાખ્યા મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પીમાં થતો ફેરફાર ધન હોય છે,એટલે કે $\Delta H > 0$.

(A) પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી,$\Delta_{f} H^{\circ}$,એટલે જ્યારે $1 \text{ મોલ}$ સંયોજન તેના ઘટક તત્વોમાંથી તેમની પ્રમાણિત અવસ્થામાં બને ત્યારે થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર.
$\Delta_{f} H^{\circ} = \Delta H^{\circ}$ થવા માટે,પ્રક્રિયામાં તેના તત્વોમાંથી બરાબર $1 \text{ મોલ}$ નીપજ બનવી જોઈએ.
વિકલ્પ $A$ માં,$H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_{2}O_{(l)}$ એ $1 \text{ મોલ}$ પ્રવાહી પાણીનું તેના તત્વો $H_2$ અને $O_2$ માંથી સર્જન દર્શાવે છે,તેથી $\Delta_{f} H^{\circ} = \Delta H^{\circ}$ થાય છે.

(D) ઉર્ધ્વપાતન એ ઘનનું સીધું વાયુમાં રૂપાંતર થવાની પ્રક્રિયા છે.
હેસના નિયમ મુજબ,પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર સમાન રહે છે,પછી ભલે તે એક તબક્કામાં થાય કે અનેક તબક્કામાં.
ઘનથી વાયુને આ રીતે દર્શાવી શકાય છે:
$1. \text{ઘન} \rightarrow \text{પ્રવાહી} \quad (\Delta_{fus} H)$
$2. \text{પ્રવાહી} \rightarrow \text{વાયુ} \quad (\Delta_{vap} H)$
તેથી,ઉર્ધ્વપાતન માટે કુલ એન્થાલ્પી ફેરફાર એ ગલન એન્થાલ્પી અને બાષ્પીભવન એન્થાલ્પીનો સરવાળો છે:
$\Delta_{sub} H = \Delta_{fus} H + \Delta_{vap} H$.

(C) સરેરાશ બંધ એન્થાલ્પી એ સમાન પ્રકારના તમામ બંધોની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીનો મધ્યક છે.
પાણી $(H_2O)$ માટે,સરેરાશ બંધ એન્થાલ્પી $\Delta H_{avg} = \frac{\Delta H_1 + \Delta H_2}{2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $\Delta H_{avg} = 464.5 \text{ kJ mol}^{-1}$ અને $\Delta H_1 = 502 \text{ kJ mol}^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $464.5 = \frac{502 + \Delta H_2}{2}$.
$929 = 502 + \Delta H_2$.
$\Delta H_2 = 929 - 502 = 427 \text{ kJ mol}^{-1}$.

(A) $O_2$ નું આણ્વીય દળ $32 \ g/mol$ છે.
આપેલ $O_2$ નું દળ $16 \ g$ છે.
$O_2$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{16 \ g}{32 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
$0.5 \ mol$ $O_2$ ને વિયોજિત કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા $x \ kJ$ છે.
બંધ એન્થાલ્પી એટલે $1 \ mol$ બંધને તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
$1 \ mol$ $O_2$ માટે જરૂરી ઉર્જા $= \frac{x \ kJ}{0.5 \ mol} = 2x \ kJ/mol$.
તેથી,$O=O$ બંધની બંધ એન્થાલ્પી $2x \ kJ$ છે.

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ $C(s) + 2S(s) \rightarrow CS_2(l) \quad \Delta H = 92 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.
આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે,જેનો અર્થ છે કે $1 \ mol$ $(12 \ g)$ કાર્બન પ્રતિક્રિયા આપે ત્યારે $92 \ kJ$ ઉષ્મા શોષાય છે.
$6 \ g$ કાર્બન માટે ઉષ્મા $= (92 \ kJ \ mol^{-1} / 12 \ g \ mol^{-1}) \times 6 \ g = 46 \ kJ$.

(C) લક્ષ્ય પ્રક્રિયા ઇથિનનું હાઇડ્રેશન છે: $C_2H_{4_{(g)}} + H_2O_{(l)} \longrightarrow C_2H_5OH_{(l)}$.
આપણે સમીકરણ $(i)$ ને સમીકરણ $(ii)$ માંથી બાદ કરીને મેળવી શકીએ છીએ:
$\Delta H^{\circ} = \Delta H^{\circ}_{(ii)} - \Delta H^{\circ}_{(i)} = -1410 \ kJ - (-1368 \ kJ) = -42 \ kJ$.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2ClF_{(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow Cl_2O_{(g)} + OF_{2(g)}$.
આપેલ છે કે $6.0 \ g$ $O_2$ એટલે $n = \frac{6.0 \ g}{32.0 \ g/mol} = 0.1875 \ mol$ $O_2$.
$0.1875 \ mol$ $O_2$ માટે શોષાયેલી ઉષ્મા $\Delta H = +38.55 \ kJ$ છે.
પ્રક્રિયાની પ્રમાણિત એન્થાલ્પી $(\Delta H^0)$ એ $1 \ mol$ $O_2$ માટે વ્યાખ્યાયિત છે.
તેથી,$\Delta H^0 = \frac{38.55 \ kJ}{0.1875 \ mol} = 205.6 \ kJ/mol$.

(D) પાણીના સર્જન માટેનું થર્મોકેમિકલ સમીકરણ:
$H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_{2}O_{(\ell)} \quad \Delta H_{f}^{0} = -286 \ kJ \ mol^{-1}$
આનો અર્થ એ છે કે $1 \ mol$ $H_{2}O$ $(18 \ g)$ $286 \ kJ$ ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
આપેલ પાણીનું દળ $= 1800 \ mg = 1.8 \ g$.
$H_{2}O$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{1.8 \ g}{18 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
મુક્ત થતી ઉર્જા $= 0.1 \ mol \times 286 \ kJ \ mol^{-1} = 28.6 \ kJ$.

(C) પ્રક્રિયાની એન્થાલ્પી ફેરફાર એ પ્રક્રિયકોની બંધ એન્થાલ્પીના સરવાળામાંથી નીપજોની બંધ એન્થાલ્પીનો સરવાળો બાદ કરવાથી મળે છે:
$\Delta H^{\circ} = \sum \Delta H^{\circ}_{(\text{reactants})} - \sum \Delta H^{\circ}_{(\text{products})}$
પ્રક્રિયા $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$ માટે:
$\Delta H^{\circ} = [\Delta H^{\circ}_{(N \equiv N)} + 3 \Delta H^{\circ}_{(H-H)}] - [6 \Delta H^{\circ}_{(N-H)}]$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$-83 = \Delta H^{\circ}_{(N \equiv N)} + 3(435) - 6(389)$
$-83 = \Delta H^{\circ}_{(N \equiv N)} + 1305 - 2334$
$-83 = \Delta H^{\circ}_{(N \equiv N)} - 1029$
$\Delta H^{\circ}_{(N \equiv N)} = 1029 - 83 = 946 \ kJ \text{ mol}^{-1}$