📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 5 · வினாத்தொகுப்பு

அலகு 5 — வினாத்தொகுப்பு

சக்தியியல் அலகின் எல்லா உட்தலைப்புகளையும் உள்ளடக்கிய வினாத்தொகுப்பு இது. முதல் பகுதியில் வினாத்தாள் I வகையான பல்தேர்வு வினாக்களும், இரண்டாவது பகுதியில் வினாத்தாள் II வகையான கட்டமைப்பு வினாக்களும் தரப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு கணிப்பையும் காகிதத்தில் முழுமையாகச் செய்த பின்னரே விடையைப் பார்க்க வேண்டும்.

தரவு மாறிலிகள் (data constants)

நீரின் தன்வெப்பக் கொள்ளளவு c = 4.18 J g⁻¹ K⁻¹. வெப்பநிலை மாற்றம்: T/K = θ/°C + 273. நியம நிலை: 298 K, 1 bar; கரைசல்களுக்கு 1 mol dm⁻³. வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔH பொதுவாக kJ mol⁻¹ இலும், எந்திரப்பி மாற்றம் ΔS பொதுவாக J K⁻¹ mol⁻¹ இலும் தரப்படுகின்றன. ஒரு மூலகத்தின் நியம நிலையில் அதன் நியம தோன்றல் வெப்பவுள்ளுறை ΔHf° = 0.

சக்தியியல் வினாக்களின் மைய வழிமுறை

ஒவ்வொரு சக்தியியல் வினாவையும் ஒரே வழியில் அணுகலாம் — தொகுதியின் பார்வையில் ΔH இன் குறியைத் தீர்மானித்தல், எசுவின் விதியில் சமன்பாட்டைத் திருப்பும்போது குறியை மாற்றுதல், பிணைப்புச் சக்தி முறையில் உடைக்கப்படும் − உருவாகும் எனும் வரிசையைப் பேணுதல், கிப்ஸ் சமன்பாட்டில் வெப்பநிலையைக் கெல்வினுக்கு மாற்றுதல், ΔH உம் ΔS உம் ஒரே அலகுக்கு வந்த பின்னரே கூட்டுதல்.

பகுதி I — பல்தேர்வு வினாக்கள்

ஒவ்வொரு வினாவுக்கும் (1)–(5) என்னும் ஐந்து விடைகளில் சரியான ஒன்றைத் தெரிவு செய்க.

1. சக்தியையும் சடப்பொருளையும் சூழலுடன் பரிமாற்றம் செய்யாத தொகுதி எவ்வாறு அழைக்கப்படுகின்றது?

(1) திறந்த தொகுதி    (2) மூடிய தொகுதி    (3) தனிமைப்படுத்திய தொகுதி    (4) ஏகவினத் தொகுதி    (5) பல்லினத் தொகுதி

விடை: (3). தனிமைப்படுத்திய தொகுதி சக்தியையோ சடப்பொருளையோ சூழலுடன் பரிமாற்றுவதில்லை. திறந்த தொகுதி இரண்டையும் பரிமாற்றுகின்றது; மூடிய தொகுதி சக்தியை மட்டும் பரிமாற்றுகின்றது. நன்கு மூடிய வெப்பக் குடுவை தனிமைப்படுத்திய தொகுதிக்கு ஒரு நல்ல உதாரணமாகும்.

2. பின்வரும் இயல்புகளுள் எது ஒரு செறிவியல்பு (intensive property) ஆகும்?

(1) கனவளவு    (2) திணிவு    (3) வெப்பவுள்ளுறை    (4) வெப்பநிலை    (5) மூல் எண்ணிக்கை

விடை: (4). செறிவியல்பு ஒன்று தொகுதியின் திணிவிலோ பருமனிலோ தங்கியிராது. வெப்பநிலை, அடர்த்தி, கொதிநிலை ஆகியன செறிவியல்புகள். கனவளவு, திணிவு, வெப்பவுள்ளுறை, மூல் எண்ணிக்கை ஆகியன திணிவில் தங்கும் விரிவியல்புகள்.

3. ஒரு புறவெப்பத் தாக்கம் (exothermic reaction) பற்றிய சரியான கூற்று எது?

(1) ΔH > 0; சூழல் குளிர்கின்றது    (2) ΔH < 0; சூழல் வெப்பமடைகின்றது    (3) ΔH = 0    (4) ΔH > 0; சூழல் வெப்பமடைகின்றது    (5) வெப்பம் அகத்துறிஞ்சப்படுகின்றது

விடை: (2). புறவெப்பத் தாக்கத்தில் தொகுதி வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதால் சூழல் வெப்பமடைகின்றது. தொகுதியின் வெப்பவுள்ளுறை குறைவதால் ΔH மறையான பெறுமானம் கொள்கின்றது (ΔH < 0).

4. பின்வரும் செயன்முறைகளுள் எது அகவெப்பச் செயன்முறை (endothermic) ஆகும்?

(1) மீத்தேன் எரிதல்    (2) வலுவமிலமும் வலுவமூலமும் நடுநிலையாதல்    (3) நீரில் NH₄NO₃ கரைதல்    (4) ஐதரசன் தாக்கமுற்று நீர் உருவாதல்    (5) நீராவி நீராகச் சுருங்குதல்

விடை: (3). அமோனியம் நைத்திரேட்டு நீரில் கரையும்போது வெப்பத்தை அகத்துறிஞ்சுவதால் கரைசல் குளிர்கின்றது — இது அகவெப்பச் செயன்முறை (ΔH > 0). எரிதல், நடுநிலையாதல், நீர் உருவாதல், ஆவி சுருங்குதல் ஆகியன புறவெப்பச் செயன்முறைகள்.

5. ஒரு மூலகத்தின் நியம தோன்றல் வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔHf° பற்றி, அம்மூலகம் அதன் நியம நிலையில் இருக்கும்போது அதன் பெறுமானம் யாது?

(1) எப்போதும் நேர்ப் பெறுமானம்    (2) எப்போதும் மறைப் பெறுமானம்    (3) பூச்சியம்    (4) 298 kJ mol⁻¹    (5) வரையறுக்க முடியாது

விடை: (3). நியம தோன்றல் வெப்பவுள்ளுறை என்பது நியம நிலையில் உள்ள மூலகங்களிலிருந்து ஒரு மூல் சேர்வையை உருவாக்க ஏற்படும் வெப்பவுள்ளுறை மாற்றமாகும். ஒரு மூலகம் ஏற்கனவே அதன் நியம நிலையில் இருந்தால் எவ்வித மாற்றமும் தேவையில்லை; எனவே அதன் ΔHf° = 0.

6. 100 g நீரின் வெப்பநிலை ஒரு தாக்கத்தினால் 5.0 °C உயர்கின்றது. நீரால் அகத்துறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் யாது? (c = 4.18 J g⁻¹ K⁻¹)

(1) 209 J    (2) 418 J    (3) 1 045 J    (4) 2 090 J    (5) 4 180 J

விடை: (4). q = mcΔT = 100 × 4.18 × 5.0 = 2 090 J. வெப்பநிலை வேறுபாட்டில் °C உம் K உம் ஒரே அளவாக இருப்பதால் ΔT = 5.0 K எனப் பயன்படுத்தலாம்.

7. எசுவின் விதி (Hess's law) எந்த அடிப்படையான கருத்தின் மீது தங்கியுள்ளது?

(1) வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் தாக்கத்தின் வேகத்தைச் சார்ந்தது    (2) வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் எடுக்கப்படும் பாதையில் தங்கியிராது    (3) எல்லாத் தாக்கங்களும் புறவெப்பத் தாக்கங்கள்    (4) வெப்பம் ஒருபோதும் பேணப்படுவதில்லை    (5) ΔH எப்போதும் பூச்சியம்

விடை: (2). வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔH ஒரு நிலைத் தொழிற்பாடு; அது தொடக்க நிலையிலும் இறுதி நிலையிலும் மட்டுமே தங்கியுள்ளது, எடுக்கப்படும் பாதையில் அல்ல. இதனாலேயே ஒரு தாக்கத்தை நேரடியாகவோ பல படிகளினூடாகவோ நிகழ்த்தினாலும் மொத்த ΔH ஒன்றாகவே அமைகின்றது.

8. பின்வரும் தரவைப் பயன்படுத்தி C(s) + ½O₂(g) → CO(g) தாக்கத்தின் ΔH ஐக் கணிக்க.
C(s) + O₂(g) → CO₂(g); ΔH = −394 kJ mol⁻¹
CO(g) + ½O₂(g) → CO₂(g); ΔH = −283 kJ mol⁻¹

(1) −677 kJ mol⁻¹    (2) −394 kJ mol⁻¹    (3) −283 kJ mol⁻¹    (4) −111 kJ mol⁻¹    (5) +111 kJ mol⁻¹

விடை: (4). எசுவின் விதி: முதல் சமன்பாட்டை அப்படியே வைத்து, இரண்டாம் சமன்பாட்டைத் திருப்புக (குறி மாறும்). C + O₂ → CO₂ (−394) உடன் CO₂ → CO + ½O₂ (+283) ஐக் கூட்ட, C + ½O₂ → CO; ΔH = −394 + 283 = −111 kJ mol⁻¹.

9. பிணைப்புச் சக்தியைப் பயன்படுத்தி வெப்பவுள்ளுறை மாற்றத்தைக் கணிக்கும் சரியான சமன்பாடு எது?

(1) ΔH = Σ E(உருவாகும்) − Σ E(உடைக்கப்படும்)    (2) ΔH = Σ E(உடைக்கப்படும்) − Σ E(உருவாகும்)    (3) ΔH = Σ E(உடைக்கப்படும்) + Σ E(உருவாகும்)    (4) ΔH = Σ E(உருவாகும்) ÷ Σ E(உடைக்கப்படும்)    (5) ΔH = Σ E(உடைக்கப்படும்)

விடை: (2). பிணைப்பு உடைப்பதற்குச் சக்தி தேவை (அகவெப்பம், +); பிணைப்பு உருவாகும்போது சக்தி வெளிவிடப்படுகின்றது (புறவெப்பம், −). எனவே ΔH = Σ E(உடைக்கப்படும் பிணைப்புகள்) − Σ E(உருவாகும் பிணைப்புகள்). வரிசையை மாற்றினால் குறி தலைகீழாகும்.

10. போன்-ஏபர் சக்கரத்தில் (Born-Haber cycle) ஒரு வாயு நிலை எதிர் அயனுக்கு இரண்டாவது இலத்திரனைச் சேர்க்கும் இரண்டாம் இலத்திரன் ஏற்றல் வெப்பவுள்ளுறை EA₂ பற்றிய சரியான கூற்று எது?

(1) எப்போதும் மறைப் பெறுமானம்    (2) நேர்ப் பெறுமானம், ஏனெனில் எதிர் அயனுக்கு e⁻ சேர்க்க e⁻ ஐ விரட்ட வேண்டும்    (3) எப்போதும் பூச்சியம்    (4) முதலாம் இலத்திரன் ஏற்றலுக்குச் சமம்    (5) வெப்பநிலையில் தங்கியுள்ளது

விடை: (2). முதலாம் இலத்திரன் ஏற்றல் பொதுவாக புறவெப்பம் (EA₁ < 0). ஆனால் ஏற்கனவே எதிர் ஏற்றமுள்ள அயனுடன் இன்னோர் இலத்திரனைச் சேர்க்க, இலத்திரன்-இலத்திரன் தள்ளுகையை வெல்லச் சக்தி வழங்க வேண்டும்; எனவே EA₂ நேர்ப் பெறுமானம் கொள்கின்றது.

11. பின்வரும் பதார்த்தங்களுள் ஒரு மூலுக்கு மிக உயர்ந்த எந்திரப்பியை (entropy) எது கொண்டிருக்கும்?

(1) பனிக்கட்டி, H₂O(s)    (2) திரவ நீர், H₂O(l)    (3) நீராவி, H₂O(g)    (4) திண்ம செப்பு    (5) திண்ம சோடியம் குளோரைட்டு

விடை: (3). எந்திரப்பி என்பது எழுமாற்றுத் தன்மையின் அளவீடாகும். வாயு நிலையில் துணிக்கைகள் மிக உயர் எழுமாற்று இயக்கம் கொண்டிருப்பதால் வாயுக்கள் மிக உயர்ந்த எந்திரப்பியைக் கொள்கின்றன: வாயு > திரவம் > திண்மம்.

12. ஒரு தாக்கத்தில் வாயு நிலை விளைவுகளின் மூல் எண்ணிக்கை வாயு நிலைத் தாக்கிகளின் மூல் எண்ணிக்கையிலும் கூடுதலாக இருந்தால், அத்தாக்கத்தின் எந்திரப்பி மாற்றம் ΔS பற்றி எதை எதிர்வு கூறலாம்?

(1) ΔS மறையாக இருக்கும்    (2) ΔS நேராக இருக்கும்    (3) ΔS பூச்சியம்    (4) ΔS = ΔH    (5) எதையும் கூற முடியாது

விடை: (2). வாயு மூல்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்போது தொகுதியின் எழுமாற்றுத் தன்மை அதிகரிக்கின்றது; எனவே எந்திரப்பி மாற்றம் ΔS நேர்ப் பெறுமானம் கொள்ளும் என எதிர்வு கூறலாம்.

13. கிப்ஸின் சுயாதீன சக்தி மாற்றம் ΔG = 0 ஆக அமைந்தால், அத்தாக்கம் பற்றிய சரியான கருத்து யாது?

(1) தாக்கம் முற்றாக முற்புறமாக நிகழும்    (2) தாக்கம் சமநிலையில் உள்ளது    (3) தாக்கம் சுயமாக நிகழாது    (4) தாக்கம் புறவெப்பம்    (5) ΔH = 0

விடை: (2). மாறா வெப்பநிலையிலும் அமுக்கத்திலும் ΔG < 0 எனில் தாக்கம் சுயமாக நிகழும்; ΔG > 0 எனில் சுயமாக நிகழாது; ΔG = 0 எனில் தாக்கம் சமநிலையில் உள்ளது — முற்புறம், பிற்புறம் ஆகிய இரு திசைகளிலும் நிகர மாற்றம் பூச்சியமாகும்.

14. ஒரு தாக்கத்திற்கு ΔH நேர்ப் பெறுமானமாகவும் ΔS மறைப் பெறுமானமாகவும் இருந்தால், அத்தாக்கத்தின் சுயாதீன தன்மை பற்றிய சரியான கூற்று எது?

(1) எல்லா வெப்பநிலையிலும் சுயமாக நிகழும்    (2) உயர் வெப்பநிலையில் மட்டும் சுயமாக நிகழும்    (3) தாழ் வெப்பநிலையில் மட்டும் சுயமாக நிகழும்    (4) எந்த வெப்பநிலையிலும் சுயமாக நிகழாது    (5) 298 K இல் மட்டும் சுயமாக நிகழும்

விடை: (4). ΔG = ΔH − TΔS. ΔH நேராகவும் ΔS மறையாகவும் இருந்தால், −TΔS எப்போதும் நேராக அமைகின்றது (T எப்போதும் நேர்). எனவே ΔG எல்லா வெப்பநிலையிலும் நேராகவே இருக்கும்; அத்தாக்கம் எந்த வெப்பநிலையிலும் சுயமாக நிகழாது.

15. ஒரு தாக்கத்திற்கு ΔH = −80 kJ mol⁻¹ உம் ΔS = +200 J K⁻¹ mol⁻¹ உம் ஆகும். 298 K இல் ΔG இன் பெறுமானம் தோராயமாக யாது?

(1) −140 kJ mol⁻¹    (2) −80 kJ mol⁻¹    (3) −20 kJ mol⁻¹    (4) +60 kJ mol⁻¹    (5) +140 kJ mol⁻¹

விடை: (1). ΔS ஐ kJ க்கு மாற்றுக: 200 J K⁻¹ mol⁻¹ = 0.200 kJ K⁻¹ mol⁻¹. ΔG = ΔH − TΔS = −80 − (298 × 0.200) = −80 − 59.6 = −139.6 ≈ −140 kJ mol⁻¹. ΔG மறையாக இருப்பதால் தாக்கம் சுயமாக நிகழும்.

16. அயனச் சேர்வைகளின் சாலகச் சக்தியின் (lattice energy) பருமன் தொடர்பான சரியான போக்கு எது?

(1) NaCl > MgO    (2) LiI > LiF    (3) MgO > NaCl மற்றும் LiF > LiI    (4) எல்லா அயனச் சேர்வைகளிலும் சமம்    (5) ஏற்றத்திலோ அயன ஆரையிலோ தங்கியிராது

விடை: (3). சாலகச் சக்தியின் பருமன் |U| ∝ |q⁺ × q⁻| ÷ (r⁺ + r⁻). MgO இல் அயன ஏற்றங்கள் (2+, 2−) NaCl இலும் (1+, 1−) கூடுதலாக இருப்பதால் MgO > NaCl. LiF இல் அயன்கள் LiI இலும் சிறியதாக இருப்பதால் அயன்களிடைத் தூரம் குறைந்து LiF > LiI.

பகுதி II — கட்டமைப்பு வினாக்கள்

அனைத்துப் படிகளையும் காட்டி, மாதிரி விடையுடன் ஒப்பிடுக.

வினா 1 — அடிப்படைப் பதங்களும் வெப்பவுள்ளுறையும்

(அ) தொகுதி, சூழல், எல்லை ஆகியவற்றை வரைவிலக்கணப்படுத்துக. (ஆ) திறந்த, மூடிய, தனிமைப்படுத்திய தொகுதிகளை வேறுபடுத்தி, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு உதாரணம் தருக. (இ) வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔH ஐ வரைவிலக்கணப்படுத்துக.

(அ) கற்பதற்காக அகிலத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதியே தொகுதி ஆகும். தொகுதிக்கு வெளியே உள்ளதும், தொகுதியுடன் இடைத்தாக்கம் அடையக் கூடியதுமான யாவும் சூழல் ஆகும். தொகுதியையும் சூழலையும் வேறாக்கும் விளிம்பே எல்லை ஆகும்.
(ஆ) திறந்த தொகுதி சக்தியையும் சடப்பொருளையும் சூழலுடன் பரிமாற்றுகின்றது — உதாரணம்: திறந்த கோப்பையில் உள்ள உப்பு நீர்க் கரைசல். மூடிய தொகுதி சக்தியை மட்டும் பரிமாற்றுகின்றது — உதாரணம்: அடைக்கப்பட்ட போத்தலில் உள்ள திரவம். தனிமைப்படுத்திய தொகுதி இரண்டையும் பரிமாற்றுவதில்லை — உதாரணம்: நன்கு மூடிய வெப்பக் குடுவை.
(இ) வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔH என்பது மாறா அமுக்கத்தில் ஒரு தாக்கம் நிகழும்போது விளைவுகளின் வெப்பவுள்ளுறைக்கும் தாக்கிகளின் வெப்பவுள்ளுறைக்கும் இடையேயான வேறுபாடாகும்: ΔH = Hவிளைவுகள் − Hதாக்கிகள்.
வினா 2 — கலோரிமானம் (q = mcΔT)

ஒரு கலோரிமானியில் 200 g நீரில் ஒரு தாக்கம் நிகழ்த்தப்படுகின்றது. தாக்கத்தினால் நீரின் வெப்பநிலை 23.0 °C இலிருந்து 31.5 °C ஆக உயர்கின்றது. தாக்கத்தில் 0.050 mol தாக்கி பயன்படுத்தப்பட்டது. (அ) நீரால் அகத்துறிஞ்சப்பட்ட வெப்பத்தைக் கணிக்க. (ஆ) ஒரு மூல் தாக்கிக்கான வெப்பவுள்ளுறை மாற்றம் ΔH ஐக் கணிக்க. (இ) தாக்கம் புறவெப்பமா அகவெப்பமா எனக் குறிப்பிடுக. (c = 4.18 J g⁻¹ K⁻¹)

(அ) ΔT = 31.5 − 23.0 = 8.5 °C = 8.5 K
q = mcΔT = 200 × 4.18 × 8.5 = 7 106 J ≈ 7.11 kJ
(ஆ) தாக்கம் வெப்பத்தை வெளியேற்றியதால் தொகுதியின் வெப்பவுள்ளுறை குறைகின்றது.
ΔH = −q ÷ n = −7 106 ÷ 0.050 = −142 120 J mol⁻¹ = −142 kJ mol⁻¹
(இ) நீர் வெப்பமடைந்ததால் தாக்கம் வெப்பத்தை வெளியேற்றியுள்ளது; ΔH மறையாக இருப்பதால் இது ஒரு புறவெப்பத் தாக்கம்.
வினா 3 — எசுவின் விதியால் ΔHf கணித்தல்

பின்வரும் நியம தகன வெப்பவுள்ளுறைப் பெறுமானங்களைப் பயன்படுத்தி, எத்தீன் (C₂H₄) இன் நியம தோன்றல் வெப்பவுள்ளுறை ΔHf° ஐக் கணிக்க.
2C(s) + 2H₂(g) → C₂H₄(g) எனும் தாக்கம் தேவை.
ΔHc°[C(s)] = −394 kJ mol⁻¹; ΔHc°[H₂(g)] = −286 kJ mol⁻¹; ΔHc°[C₂H₄(g)] = −1 411 kJ mol⁻¹.

எசுவின் விதி (தகன வெப்பவுள்ளுறைகளைப் பயன்படுத்தும்போது):
ΔHf° = Σ ΔHc°(தாக்கிகள்) − Σ ΔHc°(விளைவுகள்)
தாக்கிகள் = 2C + 2H₂; விளைவு = C₂H₄
Σ ΔHc°(தாக்கிகள்) = (2 × −394) + (2 × −286) = −788 + (−572) = −1 360 kJ mol⁻¹
Σ ΔHc°(விளைவு) = −1 411 kJ mol⁻¹
ΔHf°(C₂H₄) = −1 360 − (−1 411) = −1 360 + 1 411 = +51 kJ mol⁻¹
(நேர்ப் பெறுமானம் — எத்தீன் அதன் மூலகங்களைவிட வெப்பவுள்ளுறை கூடியது; ஒரு அகவெப்பத் தோன்றல்.)
வினா 4 — பிணைப்புச் சக்தியால் ΔH கணித்தல்

ஐதரசனும் குளோரினும் தாக்கமுற்று ஐதரசன் குளோரைட்டு உருவாகின்றது: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g). (அ) பிணைப்புச் சக்தியைப் பயன்படுத்தி ΔH ஐக் கணிக்கும் சமன்பாட்டைத் தருக. (ஆ) கீழுள்ள தரவைப் பயன்படுத்தி ΔH ஐக் கணிக்க. பிணைப்புச் சக்திகள்: E(H–H) = 436 kJ mol⁻¹, E(Cl–Cl) = 242 kJ mol⁻¹, E(H–Cl) = 431 kJ mol⁻¹.

(அ) ΔH = Σ E(உடைக்கப்படும் பிணைப்புகள்) − Σ E(உருவாகும் பிணைப்புகள்)
(ஆ) உடைக்கப்படும் பிணைப்புகள் (தாக்கிகளில்): 1 × H–H + 1 × Cl–Cl
Σ E(உடைப்பு) = 436 + 242 = 678 kJ mol⁻¹
உருவாகும் பிணைப்புகள் (விளைவில்): 2 × H–Cl
Σ E(உருவாக்கம்) = 2 × 431 = 862 kJ mol⁻¹
ΔH = 678 − 862 = −184 kJ mol⁻¹
(மறைப் பெறுமானம் — உருவாகும் பிணைப்புகள் வெளியிடும் சக்தி, உடைக்கப்படும் பிணைப்புகளுக்குத் தேவையான சக்தியிலும் கூடுதலாக இருப்பதால் தாக்கம் புறவெப்பம்.)
வினா 5 — போன்-ஏபர் சக்கரத்தால் சாலகச் சக்தி கணித்தல்

சோடியம் குளோரைட்டின் (NaCl) சாலகச் சக்தி U ஐ ஒரு போன்-ஏபர் சக்கரத்தைப் பயன்படுத்திக் கணிக்க. பின்வரும் தரவைப் பயன்படுத்துக:
ΔHf°(NaCl) = −411 kJ mol⁻¹; Na இன் அணுவாதல் வெப்பவுள்ளுறை = +108 kJ mol⁻¹; Na இன் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி = +496 kJ mol⁻¹; Cl இன் அணுவாதல் வெப்பவுள்ளுறை = +122 kJ mol⁻¹; Cl இன் இலத்திரன் ஏற்றல் வெப்பவுள்ளுறை = −349 kJ mol⁻¹.

போன்-ஏபர் சக்கரம் எசுவின் விதியை அயனச் சேர்வைக்குப் பயன்படுத்துகின்றது. மூலகங்களிலிருந்து NaCl(s) ஐ உருவாக்கும் ஒரே மொத்த மாற்றம், படிப்படியான பாதையின் கூட்டுத்தொகைக்குச் சமம்:
ΔHf° = ΔHat(Na) + IE₁(Na) + ΔHat(Cl) + EA(Cl) + U
பெறுமானங்களைப் பிரதியிட:
−411 = 108 + 496 + 122 + (−349) + U
−411 = 377 + U
U = −411 − 377 = −788 kJ mol⁻¹
(சாலகச் சக்தி பெரிய மறைப் பெறுமானம் — வாயு நிலை அயன்களிலிருந்து திண்மப் படிகை உருவாதல் மிக அதிக புறவெப்பச் செயன்முறை; இதுவே NaCl இன் உறுதித்தன்மைக்குக் காரணமாகும்.)
வினா 6 — கிப்ஸின் சுயாதீன சக்தியும் சுயாதீன தன்மையும்

ஒரு தாக்கத்திற்கு ΔH = +178 kJ mol⁻¹ உம் ΔS = +160 J K⁻¹ mol⁻¹ உம் ஆகும். (அ) கிப்ஸின் சுயாதீன சக்திச் சமன்பாட்டைத் தருக. (ஆ) 298 K இல் ΔG ஐக் கணித்து, அவ்வெப்பநிலையில் தாக்கம் சுயமாக நிகழுமா எனக் கூறுக. (இ) எந்த வெப்பநிலைக்கு மேல் தாக்கம் சுயமாக நிகழத் தொடங்கும் எனக் கணிக்க.

(அ) ΔG = ΔH − TΔS   (T தனி வெப்பநிலை, கெல்வினில்)
(ஆ) ΔS ஐ kJ க்கு மாற்றுக: 160 J K⁻¹ mol⁻¹ = 0.160 kJ K⁻¹ mol⁻¹
ΔG = 178 − (298 × 0.160) = 178 − 47.7 = +130.3 kJ mol⁻¹
ΔG நேராக இருப்பதால் 298 K இல் தாக்கம் சுயமாக நிகழாது.
(இ) தாக்கம் சுயமாக நிகழத் தொடங்கும் வரம்பு ΔG = 0 ஆகும்.
0 = ΔH − TΔS → T = ΔH ÷ ΔS = 178 ÷ 0.160 = 1 112.5 K
எனவே 1 112.5 K க்கு மேலான வெப்பநிலையில் TΔS பதம் ΔH ஐ விஞ்சுவதால் ΔG மறையாகி தாக்கம் சுயமாக நிகழும். (ΔH நேர், ΔS நேர் — உயர் வெப்பநிலையில் சுயமாக நிகழும் வகை.)
← அலகு 5