18.5% \( N_2O_4 \) 25°C তাপমাত্রায় এবং 1atm চাপে বিয়োজিত হলে \( K_p \) এর মান কত?
প্রশ্ন:
১৮.৫% \(N_2O_4\) ২৫°C তাপমাত্রায় এবং ১ অ্যাটমসফিয়ার চাপের মধ্যে বিয়োজিত হলে \(K_p\) এর মান কত?
উত্তর:
0.142 atm
ব্যাখ্যা/সলভ:
প্রথমে, আমাদের জানা দরকার যে, \(N_2O_4\) গ্যাসটি ডাইঅ্যামোনিয়াক রিঅ্যাকশনের জন্য দ্বৈত আকারে বিভক্ত হয়:
\[ N_2O_4 (g) \leftrightarrows 2 NO_2 (g) \]প্রশ্নে বলা হয়েছে, ১৮.৫% \(N_2O_4\) গ্যাসে উপস্থিত, অর্থাৎ, গ্যাসের মোট মোলার মধ্যে \(N_2O_4\) এর শতাংশ হলো ১৮.৫%।
ধাপ ১: গ্যাসের মোট চাপ ও মোলার অনুপাত নির্ণয়
ধরা যাক, মোট গ্যাসের পরিমাণ ১ লিটার (বা ১ mol হিসেবে ধরি)।
তাহলে, গ্যাসের মোট চাপ = ১ atm (প্রশ্নে উল্লেখ রয়েছে)।
ধাপ ২: \(N_2O_4\) ও \(NO_2\) এর আউটপুট নির্ণয়
১৮.৫% গ্যাসের মধ্যে \(N_2O_4\) এর মোল সংখ্যা হবে:
\[ n_{N_2O_4} = 0.185 \times n_{total} \]অপরদিকে, \(NO_2\) এর মোল সংখ্যা হবে:
\[ n_{NO_2} = 2 \times (n_{total} - n_{N_2O_4}) = 2 \times (1 - 0.185) = 2 \times 0.815 = 1.63 \text{ mol} \]তবে, এই পদ্ধতিতে আমরা সরাসরি \(K_p\) নির্ণয় করতে পারি না, কারণ আমাদের প্রয়োজন মোট গ্যাসের মোল সংখ্যা এবং আর্দ্রতা।
ধাপ ৩: \(K_p\) নির্ণয়
প্রক্রিয়া অনুযায়ী:
\[ K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} \]এখানে, \(P_{N_2O_4}\) ও \(P_{NO_2}\) হল যথাক্রমে \(N_2O_4\) ও \(NO_2\) এর পার্টিয়াল চাপ।
প্রতিটি গ্যাসের পার্টিয়াল চাপ নির্ণয় করতে, আমরা মোট চাপকে উপাদান অনুপাত অনুযায়ী ভাগ করব:
\[ P_{N_2O_4} = \frac{n_{N_2O_4}}{n_{total}} \times P_{total} = 0.185 \times 1\, \text{atm} = 0.185\, \text{atm} \] \[ P_{NO_2} = \frac{n_{NO_2}}{n_{total}} \times P_{total} = 0.815 \times 1\, \text{atm} = 0.815\, \text{atm} \]