রসায়ন প্রশ্ন

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

প্রদত্ত বিক্রিয়াটি হলো ডাই-নাইট্রোজেন টেট্রাঅক্সাইডের বিয়োজন:
$N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$
(দ্রষ্টব্য: প্রশ্নে উল্লিখিত $N_2O$ মূলত $NO_2$)

ধরি, প্রারম্ভে $N_2O_4$ এর মোল সংখ্যা = $1$
বিয়োজন মাত্রা = $\alpha$
সাম্যাবস্থায় মোল সংখ্যা:
$N_2O_4 = 1 - \alpha$
$NO_2 = 2\alpha$
মোট মোল সংখ্যা, $n_T = 1 - \alpha + 2\alpha = 1 + \alpha$

আংশিক চাপসমূহ:
$P_{N_2O_4} = \frac{1-\alpha}{1+\alpha} P$
$P_{NO_2} = \frac{2\alpha}{1+\alpha} P$

সাম্যধ্রুবক, $K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{P_{N_2O_4}} = \frac{\left(\frac{2\alpha}{1+\alpha} P\right)^2}{\frac{1-\alpha}{1+\alpha} P} = \frac{4\alpha^2 P}{1-\alpha^2}$

১ম ক্ষেত্রে:
$\alpha_1 = 18.5\% = 0.185$
$P_1 = 1\text{ atm}$
$K_p = \frac{4 \times (0.185)^2 \times 1}{1 - (0.185)^2} = \frac{4 \times 0.034225}{1 - 0.034225} = \frac{0.1369}{0.965775} \approx 0.14175\text{ atm}$

২য় ক্ষেত্রে:
তাপমাত্রা একই থাকায় $K_p$ অপরিবর্তিত থাকবে।
$P_2 = 0.5\text{ atm}$
ধরি, বিয়োজন মাত্রা = $\alpha_2$

$K_p = \frac{4\alpha_2^2 P_2}{1 - \alpha_2^2}$
$0.14175 = \frac{4\alpha_2^2 \times 0.5}{1 - \alpha_2^2} = \frac{2\alpha_2^2}{1 - \alpha_2^2}$
$0.14175(1 - \alpha_2^2) = 2\alpha_2^2$
$0.14175 - 0.14175\alpha_2^2 = 2\alpha_2^2$
$2.14175\alpha_2^2 = 0.14175$
$\alpha_2^2 = \frac{0.14175}{2.14175} \approx 0.066185$
$\alpha_2 = \sqrt{0.066185} \approx 0.2573$

অতএব, বিয়োজন মাত্রা $\alpha_2 = 25.73\%$।