Question

जब \( \text{CO}_2 \) गैस के 1 dm\(^3\) को तप्त कोक पर गुजारा जाता है, तब अभिक्रिया पूर्ण होने पर STP पर गैसीय मिश्रण का आयतन 1.4 dm\(^3\) हो जाता है। STP पर गैसीय मिश्रण का संघटन है : 
 

• A. CO के 0.6 dm\(^3\), \( \text{CO}_2 \) के 0.8 dm\(^3\)
• B. CO के 0.8 dm\(^3\), \( \text{CO}_2 \) के 0.8 dm\(^3\)
• C. CO के 0.8 dm\(^3\), \( \text{CO}_2 \) के 0.6 dm\(^3\)
• D. CO के 0.6 dm\(^3\), \( \text{CO}_2 \) के 0.4 dm\(^3\)

Hint:

गैसीय अभिक्रियाओं के लिए, यदि T और P स्थिर हैं, तो आप रससमीकरणमितीय गुणांकों को सीधे आयतन अनुपात के रूप में उपयोग कर सकते हैं।

Answer 1

The Correct Option is C

Step 1: Understanding the Reaction:
जब कार्बन डाइऑक्साइड (\( \text{CO}_2 \)) को तप्त कोक (कार्बन) पर से गुजारा जाता है, तो यह कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) में अपचयित हो जाती है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
\[ \text{CO}_2\text{(g)} + \text{C(s)} \rightarrow 2\text{CO(g)} \]

Step 2: Setting up the problem using volumes:
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार, स्थिर तापमान और दाब (STP) पर, गैसों का आयतन उनके मोलों की संख्या के समानुपाती होता है। इसलिए हम आयतन (dm\(^3\)) का उपयोग सीधे रससमीकरणमितीय गणना के लिए कर सकते हैं।
प्रारंभिक आयतन: \( V_{CO_2, \text{initial}} = 1 \, \text{dm}^3 \)
अंतिम कुल आयतन: \( V_{\text{total}, \text{final}} = 1.4 \, \text{dm}^3 \)
मान लीजिए कि x dm\(^3\) \( \text{CO}_2 \) अभिक्रिया करता है।
{lccc} & \( \text{CO}_2\text{(g)} \) & + \( \text{C(s)} \) & \( \rightarrow \) 2CO(g)
प्रारंभ में: & 1 dm\(^3\) & & 0
परिवर्तन: & -x dm\(^3\) & & +2x dm\(^3\)
अंत में: & (1-x) dm\(^3\) & & 2x dm\(^3\)


Step 3: Solving for x:
अंतिम गैसीय मिश्रण में शेष \( \text{CO}_2 \) और बना हुआ CO होता है।
अंतिम कुल आयतन = (शेष \( \text{CO}_2 \) का आयतन) + (बने हुए CO का आयतन)
\[ V_{\text{total}, \text{final}} = (1 - x) + (2x) \] \[ 1.4 = 1 + x \] \[ x = 1.4 - 1 = 0.4 \, \text{dm}^3 \] इसका मतलब है कि 0.4 dm\(^3\) \( \text{CO}_2 \) ने अभिक्रिया की।


Step 4: Calculating the final composition:
शेष \( \text{CO}_2 \) का आयतन:
\[ V_{CO_2, \text{final}} = 1 - x = 1 - 0.4 = 0.6 \, \text{dm}^3 \] बने हुए CO का आयतन:
\[ V_{CO, \text{final}} = 2x = 2 \times 0.4 = 0.8 \, \text{dm}^3 \] तो, अंतिम मिश्रण में 0.8 dm\(^3\) CO और 0.6 dm\(^3\) \( \text{CO}_2 \) है।


Step 5: Final Answer:
गैसीय मिश्रण का संघटन 0.8 dm\(^3\) CO और 0.6 dm\(^3\) \( \text{CO}_2 \) है। यह विकल्प (C) से मेल खाता है।