In your Mind

05 ඒකකය – ශක්ති විද්‍යාව

Posted on June 12, 2017

ඒකකය 5 – ශක්ති විද්‍යාව

නිපුණතාව 5.0 –	අදාළ එන්තැල්පීය හා එන්ට්‍රොපි වෙනස් වීම විමර්ශනය කරමින් රසායනික පද්ධතිවල ස්ථායීතාව හා පරිවර්තනවල සාධ්‍යතාව පුරෝකථනය කරයි.
නිපුණතා මට්ටම 5.1 –	එන්තැල්පීය හා සම්බන්ධ සංකල්ප ගවේෂණය කරයි
කාලච්ඡේද ගණන –	05
ඉගෙනුම් ඵල –	විත්ති ගුණ හා ඝටනා ගුණ විස්තර කරයි. පද්ධතිය, වටපිටාව (පරිසරය), සීමාව සංවෘත පද්ධතිය, විවෘත පද්ධතිය හා ඒකලිත පද්ධතිය යන පද අර්ථදක්වයි. සංශුද්ධ ද්‍රව්‍යවල සහ ද්‍රාවණවල සම්මත අවස්ථා (ඝන, ද්‍රව, වායු) ප්‍රකාශ කරයි. පද්ධතියක අවස්ථාව හා අවස්ථා ශ්‍රිත අර්ථදක්වයි. ප්‍රතික්‍රියාවක එන්තැල්පි විපර්යාසය පැහැදිලි කරයි. එන්තැල්පිය, අවස්ථා ශ්‍රිතයක් හෙවත් තාපගතික ගුණයක් ලෙස විස්තර කළ හැකි බවත් තාපය අවස්ථා ශ්‍රිතයක් නොවන බවත් විස්තර කරයි. ΔHහි ඒකක වාර්තා කරන්නේ ඒකක ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රමාණය අනුව මවුලයට කිලෝජූල් වලින් (kJ mol-1) හෝ සමස්ත ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රමාණය අනුව කිලෝජූල් (kj) වලින් හෝ බව සඳහන් කරයි. ΔH හි ඒකක වාර්තා කරන්නේ ප්‍රතික්‍රියාව සිදුවන ඒකක ප්‍රමාණය අනුව බව ප්‍රකාශ කරයි. (kJmol^-1 or kJ) ප්‍රතික්‍රියාවල එන්තැල්පි විපර්යාස පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් ගණනය කරයි. ΔH = ΔH(අවසාන) – ΔH(ආරම්භක) ප්‍රතික්‍රියාවල සම්මත එන්තැල්පි විපර්යාස පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් ගණනය කරයි. ΔH° = ΔH°(අවසාන) – ΔH°(ආරම්භක)
පාඩම් සැලසුම් සඳහා උපදෙස් –	සුදුසු උදාහරණ යොදා ගනිමින් විත්ති ගුණ හා ඝටනා ගුණ පැහැදිලි කරන්න. පද්ධතිය, මායිම, පරිසරය, සංවෘත පද්ධති, විවෘත පද්ධති සහ ඒකලිත පද්ධති අර්ථදක්වන්න. විවිධ වර්ගයේ පද්ධති සහ ඒවායේ ගුණ පැහැදිලි කිරීමට සුදුසු නිදසුන් ඉදිරිපත් කරන්න. සංශුද්ධ ද්‍රව්‍ය සඳහා සම්මත අවස්ථා ප්‍රකාශ කරන්න. එන්තැල්පිය තාපගතික ගුණයක් හෙවත් අවස්ථා ශ්‍රිතයක් වන බව නිදසුන් සහිත ව විස්තර කරන්න IUPAC සම්මුතිය අනුව එන්තැල්පි විපර්යාස වාර්තා කරන්නේ ප්‍රතික්‍රියාව සිදු වී ඇති ඒකක ප්‍රමාණය අනුව වන බැවින් සම්මත ඒකකය නන්‍ KJmol^-1 බව ද හෝ අවකල ප්‍රමාණ අනුව ඒකකය නන්‍ වන බව ද පැහැදිලි කරන්න. පද්ධතියක අවස්ථා හා අවස්ථා ශ්‍රීත පැහැදිලි කරන්න අවස්ථා ශ්‍රීත සලකමින් ප්‍රතික්‍රියා සහ ක්‍රියාවලින් ආශ්‍රීත එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කිරීමට සුදුසු ගැටළු ලබා දෙන්නග
ඇගයීම් හා තක්සේරුකරණය –	දෙන ලද පද්ධති විවෘත, සංවෘත හෝ ඒකලිත වන බව වෙන් කර හඳුනා ගැනීමට ඇති හැකියාව අගයන්න. අවස්ථා ශ්‍රිතයක ඇති වැදගත්කම හා එන්තැල්පියේ සම්මත ඒකක ගැන අවධාරණය කිරීමට ඇති හැකියාව මැනීමට ප්‍රශ්න අසන්න. අවස්ථා ශ්‍රිත යොදා ගනිමින් ΔH ගණනය කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න.

නිපුණතා මට්ටම 5.2 –	යම් විපර්යාසයකට අදාළ එන්තැල්පි වෙනස් වීම් අර්ථ දක්වා දී ඇති විපර්යාස සඳහා එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කරයි.
කාලච්ඡේද ගණන –	23
ඉගෙනුම් ඵල –	පරීක්‍ෂණාත්මක දත්ත භාවිත කර, Q = mcΔT මගින් තාප විපර්යාස ගණනය කරයි. තාපදායක හා තාපාවශෝෂක ප්‍රතික්‍රියා ශක්ති සටහනක් ආශ්‍රිත ව පැහැදිලි කරයි. නිර්දේශයේ ඇතුළත් එන්තැල්පි විපර්යාස හා සම්මත එනතැල්පි විපර්යාස අර්ථදක්වයි හෙස් නියමය ප්‍රකාශ කරයි. එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කිරීම සඳහා, එන්තැල්පි රූපසටහන් භාවිත කරයි. තාපගති විද්‍යාත්මක චක්‍ර භාවිත කරයි. සංඝටකවල උත්පාදන එන්තැල්පි පමණක් භාවිත කරයි. බන්ධන එන්තැල්පි පමණක් භාවිත කරයි. අම්ල – භස්ම උදාසීනිකරණ එන්තැල්පිය පරීක්‍ෂණාත්මක ව නිර්ණය කරයි. ප්‍රබල අම්ල හා ප්‍රබල භස්ම උදාසීනිකරණ එන්තැල්පි නියත වන බව සඳහන් කරයි. දුබල අම්ල – දුබල භස්ම උදාසීනිකරණය එන්තැල්පි ප්‍රබල අම්ල/භස්මවලට වඩා තරමක් වෙනස් වන බව සඳහන් කරයි. 0.1 mol dm3 සෝඩියම් ක්ලෝරයිඞ් ද්‍රාවණ 250 cm3 ක් ක්‍රම දෙකකින් පිළියෙල කිරීමෙන් හෙස් නියමයේ වලංගුතාව පරීක්ෂා කරයි.
පාඩම් සැලසුම් සඳහා උපදෙස් –	Q = m c ∆T යොදා ගනිමින් එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කරන ආකාරය පැහැදිලි කරන්න. ශක්ති සටහන් හා සුදුසු නිදසුන් යොදා ගනිමින් තාපදායක සහ තාපාවශෝෂක ප්‍රතික්‍රියා පැහැදිලි කරන්න. විෂය නිර්දේශයේ දී ඇති එන්තැල්පි විපර්යාස සඳහා නිවැරදි සමීකරණ ලිවීමට මඟ පෙන්වන්න. හෙස් නියමය අර්ථ දක්වන්න එන්තැල්පි සටහන්, තාප රසායනික චක්‍ර හෝ සමීකරණ භවිත කරමින් හෙස් නියමය යොදා ගෙන විවිධ එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කිරීමට සිසුන්ට පවරන්න. ප්‍රබල/ දුබල අම්ල/ භස්මවල උදාසීනීකරණ එන්තැල්පි පිළිබඳ සාකච්ඡා කරන්න.
අදාල පරීක්ෂණ –	අම්ල – භස්ම උදාසීනිකරණ එන්තැල්පිය පරීක්ෂණාත්මක ව නිර්ණය කිරීම. (NaOH සහ HCl, KOH සහ HNO3 , NaOH සහ CH3 OOH, NH4 OH සහ HCl) හෙස් නියමයේ සත්‍යතාව පරීක්ෂණාත්මක ව තහවුරු කිරීම.
ඇගයීම් හා තක්සේරුකරණය –	Q = mcΔT භාවිත කර ගණනයන් සිදු කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න. හෙස් නියමය යොදා ගෙන විවිධ ක්‍රම මගින් දෙන ලද ප්‍රතික්‍රියාවල එන්තැල්පි විපර්යාස ගණනය කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න.

නිපුණතා මට්ටම 5.3 –	බොන්-හේබර් චක්‍ර භාවිතයෙන් අයනික සංයෝගයක දැලිස් එන්තැල්පිය හෝ උත්පාදන එන්තැල්පිය ගණනය කරයි.
කාලච්ඡේද ගණන –	08
ඉගෙනුම් ඵල –	බෝන් – හේබර් චක්‍රය ගොඩ නැඟීම සඳහා අදාළ වන එන්තැල්පි විපර්යාස අර්ථදක්වයි. අයනික සංයෝගවල දැලිස් එන්තැල්පිය නිර්ණය කිරීම සඳහා බෝන් – හේබර් චක්‍රය ගොඩ නඟයි. බෝන් – හේබර් චක්‍රය භාවිතයට ගනිමින් සම්මත දැලිස් එන්තැල්පිය ගණනය කරයි. එන්තැල්පි සටහන් භාවිතයට ගනිමින් සම්මත දැලිස් එන්තැල්පිය ගණනය කරයි. දෙවැනි සහ තුන් වැනි ආවර්තවල මූලද්‍රව්‍යවල ඉලෙක්ට්‍රෝනකරණ එන්තැල්පිය විචලනය වන ආකාරය පැහැදිලි කරයි.
පාඩම් සැලසුම් සඳහා උපදෙස් –	උර්ධ්වපාතනය, වාෂ්පීකරණය, විලයනය, පරමාණු කරණය, අයනීකරණය, ඉලෙක්ට්‍රෝන බන්ධුතාව සහ දැලිස් සෑදීම යන ඒවායේ සම්මත එන්තැල්පි අර්ථදක්වන්න. දෙවැනි සහ තුන් වැනි ආවර්තවල මූලද්‍රව්‍යයන්ගේ ඉලෙක්ට්‍රෝන බන්ධුතා විචලනය පැහැදිලි කරන්න. අයනික සංයෝගයක උත්පාදන එන්තැල්පිය හා දැලිස් එන්තැල්පිය ගණනය කිරීම සඳහා බෝන්-හේබර් චක්‍රයන් ඇඳීමට මග පෙන්වන්න. බෝන්-හේබර් චක්‍රයක් යොදා ගනිමින් ගැටලු විසඳන ආකාරය පැහැදිලි කරන්න. දෙවැනි හා තුන් වැනි ආවර්තවල මූලද්‍රව්‍යවල ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගැනීමේ එන්තැල්පිවල විචලනය පහදා දෙන්න.
ඇගයීම් හා තක්සේරුකරණය –	බෝන්-හේබර් චක්‍රයක් ඇඳීමට අදාළ සම්මත එන්තැල්පි විපර්යාස අර්ථදැක්වීමට ඇති හැකියාව අගයන්න. බෝන්-හේබර් චක්‍රයන් භාවිතයෙන් සම්මත උත්පාදන එන්තැල්පිය හා සම්මත දැලිස් එන්තැල්පිය ගණනය කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න.

නිපුණතා මට්ටම 5.4 –	රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවල ස්වයංසිද්ධතාව පුරෝකථනය කරයි.
කාලච්ඡේද ගණන –	05
ඉගෙනුම් ඵල –	අහඹුතාව සම්බන්ධ මිනුමක් ලෙස එන්ට්‍රොපිය (S) හා එන්ට්‍රොපි වෙනස (ΔS) යන පද පැහැදිලි කරයි. පද්ධතියක ස්ථායීතාව, අහඹුතාව සමග වැඩි වන අයුරු පැහැදිලි කරයි. එන්ට්‍රොපි වෙනස, උෂ්ණත්වය, භෞතික ස්වභාවය හා අංශු සැකසී ඇති ආකාරය මත රඳා පවතින බව සඳහන් කරයි. ගිබ්ස් යෝජ්‍ය ශක්තිය (G) හා ගිබ්ස් යෝජ්‍ය ශක්තිය (ΔG) යන පද පැහැදිලි කරයි. S හා G අවස්ථා ශ්‍රිත බව ප්‍රකාශ කරයි. ΔS = S (ඵල) – S (ප්‍රතික්‍රියා) ΔG = G (ඵල) – G (ප්‍රතික්‍රියා) ශක්ති චක්‍රය යන සම්බන්ධතා යොදාගනිමින් ∆S හා ∆G ගණනය කරයි. ΔG° සහ ΔS° යන පද පැහැදිලි කරයි. ΔG° ල ΔH° හා ΔH° අතර සම්බන්ධතාව සඳහන් කරයි. ΔG භාවිත කරමින් නියත උෂ්ණත්වයක් හා පීඩනයක් යටතේ ප්‍රතික්‍රියාවක ස්වයංසිද්ධතාව පුරෝකථනය කරයි. ΔG හා ΔS හි ඒකක, සමස්ත ප්‍රමාණ හෝ ප්‍රතික්‍රියාව සිදු වන ඒකක ප්‍රමාණය අනුව සඳහන් කරයි. ΔG (kJ හෝ kJ mol-1) හා ∆S (JK-1 හෝ J mol-1 K-1). ΔG°, ΔH°, ΔS° හි අගයන් මත පදනම් වන ගණනයන් සිදු කරයි. ∆G අගය හා ∆G , OH – T∆S සමීකරණය භාවිත කරමින් ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු වීමේ පහසුතාව පෙරැයීම් කරයි.
පාඩම් සැලසුම් සඳහා උපදෙස් –	අවස්ථා ශ්‍රිත වශයෙන් එන්ට්‍රොපිය (S) සහ ගිබ්ස් යෝජ්‍ය ශක්තිය (G) හඳුන්වා දෙන්න. ΔG, ΔH, ΔS හා ΔG°, ΔH, ΔS° අතර ඇති සම්බන්ධතාව ලබා දෙන්න. ∆G හි අගය භාවිත කර දෙන ලද උෂ්ණත්වයක දී සහ නියත පිඩනයක දී යම් ප්‍රතික්‍රියාවක හෝ ප්‍රතික්‍රියාවලියක ස්වයංසිද්ධතාව පුරෝකථනය කරන අයුරු පෙන්වා දෙන්න. ∆G, ∆H, ∆S හා ΔG° , ΔH° , ΔS° පදනම් වූ ගණනයන් සිදු කිරීමට සහ ප්‍රතික්‍රියාවක ස්වයංසිද්ධතාව පුරෝකථනය කිරීමට සිසුන් හට පවරන්න.
ඇගයීම් හා තක්සේරුකරණය –	ΔG = ΔH – TΔS සහ ΔG° = ΔH° – TΔS° යන සමීකරණය යොදා ගනිමින් එන්තැල්පි විපර්යාස සහ එන්ට්‍රොපි විපර්යාස සම්බන්ධ ගැටලු විසඳීමට ඇති හැකියාව අගයන්න. ΔG හි අගය භාවිත කරමින් යම් ක්‍රියාවලියක ස්වයංසිද්ධතාව පුරෝකථනය කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න. යම් ප්‍රතික්‍රියාවක් ස්වයංසිද්ධ වීමට අවශ්‍ය අවම උෂ්ණත්වය ගණනය කිරීමට ඇති හැකියාව අගයන්න.