Question 1

1 निम्न अभिक्रियाओं के वेग व्यंजकों से इनकी अभिक्रिया कोटि तथा वेग स्थिरांकों की इकाइयाँ ज्ञात कीजिए।

(i) $3 \mathrm{NO}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})$

वेग = $k \left[ \mathrm{NO} \right]^{2}$

(ii) $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} (\mathrm{aq}) + 3 \mathrm{I}^{-} (\mathrm{aq}) + 2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} (\mathrm{l}) + \mathrm{I}_{3}^{-}$

वेग = $k \left[ \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \right] \left[ \mathrm{I}^{-} \right]$

(iii) $\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CHO} (\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{CH}_{4} (\mathrm{g}) + \mathrm{CO}(\mathrm{g})$

वेग = $k \left[ \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CHO} \right]^{3/2}$

(iv) $\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{Cl} (\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4} (\mathrm{g}) + \mathrm{HCl} (\mathrm{g})$

वेग = $k \left[ \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{Cl} \right]$

Accepted Answer

(i) अभिक्रिया: $3 \mathrm{NO} ightarrow \mathrm{N}_2\mathrm{O}$
वेग समीकरण: $	ext{वेग} = k[\mathrm{NO}]^2$
अभिक्रिया कोटि: अभिक्रिया कोटि वेग समीकरण में सांद्रता के घात के योग के बराबर होती है। यहाँ, कोटि = 2
वेग स्थिरांक की इकाई: वेग की इकाई mol L⁻¹ s⁻¹ होती है और सांद्रता की इकाई mol L⁻¹ होती है।
इसलिए, $k$ की इकाई = (mol L⁻¹ s⁻¹) / (mol L⁻¹)² = mol⁻¹ L s⁻¹

(ii) अभिक्रिया: $\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 + 3 \mathrm{I}^- + 2 \mathrm{H}^+ ightarrow 2 \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{I}_3^-$
वेग समीकरण: $	ext{वेग} = k [\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2][\mathrm{I}^-]$
अभिक्रिया कोटि = 1 + 1 = 2
वेग स्थिरांक की इकाई = (mol L⁻¹ s⁻¹) / (mol L⁻¹)(mol L⁻¹) = mol⁻² L² s⁻¹

(iii) अभिक्रिया: $\mathrm{CH}_3\mathrm{CHO} ightarrow \mathrm{CH}_4 + \mathrm{CO}$
वेग समीकरण: $	ext{वेग} = k [\mathrm{CH}_3\mathrm{CHO}]^{3/2}$
अभिक्रिया कोटि = 3/2 = 1.5
वेग स्थिरांक की इकाई = (mol L⁻¹ s⁻¹) / (mol L⁻¹)^{3/2} = mol^{-1/2} L^{1/2} s⁻¹

(iv) अभिक्रिया: $\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{Cl} ightarrow \mathrm{C}_2\mathrm{H}_4 + \mathrm{HCl}$
वेग समीकरण: $	ext{वेग} = k [\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{Cl}]$
अभिक्रिया कोटि = 1
वेग स्थिरांक की इकाई = (mol L⁻¹ s⁻¹) / (mol L⁻¹) = s⁻¹ — अभिक्रिया कोटि वेग समीकरण में सांद्रता के घात के योग के बराबर होती है। वेग स्थिरांक की इकाई वेग की इकाई को सांद्रता के घात से भाग देकर प्राप्त की जाती है। प्रत्येक अभिक्रिया के लिए वेग समीकरण में सांद्रता के घात को जोड़कर कोटि ज्ञात की जाती है। फिर वेग स्थिरांक की इकाई को वेग की इकाई (mol L⁻¹ s⁻¹) को सांद्रता के घात से भाग देकर निकाला जाता है।

Question 2

2 अभिक्रिया $2 \mathrm{A} + \mathrm{B} ightarrow \mathrm{A}_{2} \mathrm{B}$ के लिए, वेग = $k \left[ \mathrm{A} \left[ \mathrm{B} ight]^{2} ight]$ यहाँ $k$ का मान $2.0 	imes 10^{-6} \mathrm{~mol}^{-2} \mathrm{~L}^{2} \mathrm{~s}^{-1}$ है। प्रारंभिक वेग की गणना कीजिए; जब [A] = 0.1 mol L⁻¹ एवं [B] = 0.2 mol L⁻¹ हो तथा अभिक्रिया वेग की गणना कीजिए; जब [A] घट कर 0.06 mol L⁻¹ रह जाए।

Accepted Answer

दिया गया:
वेग = k [A][B]^2
k = 2.0 × 10⁻⁶ mol⁻² L² s⁻¹
पहली स्थिति में: [A] = 0.1 mol L⁻¹, [B] = 0.2 mol L⁻¹

प्रारंभिक वेग = k × [A] × [B]^2
= 2.0 × 10⁻⁶ × 0.1 × (0.2)^2
= 2.0 × 10⁻⁶ × 0.1 × 0.04
= 8.0 × 10⁻⁹ mol L⁻¹ s⁻¹

दूसरी स्थिति में: [A] = 0.06 mol L⁻¹, [B] = 0.2 mol L⁻¹

वेग = 2.0 × 10⁻⁶ × 0.06 × (0.2)^2
= 2.0 × 10⁻⁶ × 0.06 × 0.04
= 4.8 × 10⁻⁹ mol L⁻¹ s⁻¹ — वेग समीकरण में सांद्रता के मान डालकर वेग की गणना की जाती है। पहले स्थिति में [A] और [B] के मान डालकर प्रारंभिक वेग निकाला गया। फिर [A] के घटने पर वेग पुनः गणना किया गया।

Question 3

3 प्लैटिनम सतह पर $\mathrm{NH}_{3}$ का अपघटन शून्य कोटि की अभिक्रिया है। $\mathrm{N}_{2}$ एवं $\mathrm{H}_{2}$ के उत्पादन की दर क्या होगी जब $k$ का मान $2.5 	imes 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ हो?

Accepted Answer

शून्य कोटि अभिक्रिया में वेग स्थिरांक $k$ ही वेग होता है क्योंकि सांद्रता का प्रभाव नहीं होता।

इसलिए, $\mathrm{N}_2$ और $\mathrm{H}_2$ के उत्पादन की दर = $k = 2.5 	imes 10^{-4} \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} \mathrm{s}^{-1}$ — शून्य कोटि अभिक्रिया में वेग स्थिरांक $k$ ही वेग होता है क्योंकि अभिक्रियक की सांद्रता का वेग पर कोई प्रभाव नहीं होता। अतः उत्पादन की दर $k$ के बराबर होगी।

Question 4

4 डाइमेथिल ईथर के अपघटन से $\mathrm{CH}_{4}, \mathrm{H}_{2}$ तथा $\mathrm{CO}$ बनते हैं। इस अभिक्रिया का वेग निम्न समीकरण द्वारा दिया जाता है—

$$
	ext{वेग} = k \left[ \mathrm{CH}_{3} \mathrm{OCH}_{3} ight]^{3/2}
$$

अभिक्रिया के वेग का अनुगमन बंद पात्र में बढ़ते दाब द्वारा किया जाता है, अत: वेग समीकरण को डाइमेथिल ईथर के आधिक दाब के पद में भी दिया जा सकता है। अत:

$$
	ext{वेग} = k \left( p_{\mathrm{CH}_{3} \mathrm{OCH}_{3}} ight)^{3/2}
$$

यदि दाब को bar में तथा समय को मिनट में मापा जाये तो अभिक्रिया के वेग एवं वेग स्थिरांक की इकाइयाँ क्या होंगी?

Accepted Answer

दिया गया:
वेग = k (p_{CH3OCH3})^{3/2}

दाब की इकाई: bar
समय की इकाई: मिनट

वेग की इकाई: mol L⁻¹ min⁻¹ (सामान्यतः)

चूंकि वेग = k × (दाब)^{3/2}

इसलिए,

k की इकाई = (mol L⁻¹ min⁻¹) / (bar)^{3/2} = mol L⁻¹ min⁻¹ bar^{-3/2}

अतः,

वेग की इकाई: mol L⁻¹ min⁻¹
वेग स्थिरांक की इकाई: mol L⁻¹ min⁻¹ bar^{-3/2} — वेग समीकरण में दाब के घात के अनुसार वेग स्थिरांक की इकाई निर्धारित की जाती है। दाब bar में है और समय मिनट में है, इसलिए वेग की इकाई mol L⁻¹ min⁻¹ होगी। वेग स्थिरांक की इकाई वेग की इकाई को दाब के घात से भाग देकर प्राप्त होती है।

Question 5

5 रासायनिक अभिक्रिया के वेग पर प्रभाव डालने वाले कारकों का उल्लेख कीजिए।

Accepted Answer

रासायनिक अभिक्रिया के वेग पर प्रभाव डालने वाले मुख्य कारक हैं:
1. अभिक्रियक की सांद्रता
2. तापमान
3. उत्प्रेरक (Catalyst) की उपस्थिति
4. अभिक्रिया का दाब (विशेषकर गैसों के लिए)
5. अभिक्रिया के अभिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति
6. प्रकाश (कुछ अभिक्रियाओं में)
7. घोल का प्रकार और उसकी प्रकृति (यदि अभिक्रिया घोल में हो)

ये कारक अभिक्रिया की गति को बढ़ा या घटा सकते हैं। — अभिक्रिया की गति पर विभिन्न भौतिक और रासायनिक कारक प्रभाव डालते हैं। सांद्रता बढ़ने से अभिक्रिया की गति बढ़ती है क्योंकि अभिक्रियक अधिक होते हैं। तापमान बढ़ने से अणुओं की ऊर्जा बढ़ती है जिससे वेग बढ़ता है। उत्प्रेरक अभिक्रिया की ऊर्जा बाधा को कम करता है। दाब गैसों की सांद्रता को प्रभावित करता है।

Question 6

6 किसी अभिक्रियक के लिए एक अभिक्रिया द्वितीय कोटि की है। अभिक्रिया का वेग कैसे प्रभावित होगा; यदि अभिक्रियक की सांद्रता—

(i) दुगुनी कर दी जाए

(ii) आधी कर दी जाए

Accepted Answer

(i) यदि अभिक्रियक की सांद्रता दुगुनी हो जाए तो वेग में वृद्धि होगी।

चूंकि अभिक्रिया द्वितीय कोटि की है, वेग = k [A]^2

यदि [A] को 2[A] कर दिया जाए तो नया वेग = k (2[A])^2 = 4 k [A]^2 = 4 × प्रारंभिक वेग
अर्थात् वेग चार गुना हो जाएगा।

(ii) यदि अभिक्रियक की सांद्रता आधी कर दी जाए तो वेग घट जाएगा।

नया वेग = k (½ [A])^2 = ¼ k [A]^2 = ¼ × प्रारंभिक वेग
अर्थात् वेग एक-चौथाई रह जाएगा। — द्वितीय कोटि अभिक्रिया में वेग सांद्रता के वर्ग के समानुपाती होता है। इसलिए सांद्रता में परिवर्तन वेग को घातीय रूप से प्रभावित करता है।

Question 7

7 वेग स्थिरांक पर ताप का क्या प्रभाव पड़ता है? ताप के इस प्रभाव को मात्रात्मक रूप में कैसे प्रदर्शित कर सकते हैं?

Accepted Answer

वेग स्थिरांक पर तापमान का प्रभाव होता है; तापमान बढ़ने पर वेग स्थिरांक बढ़ता है।

इस प्रभाव को आरेनियस समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

$$
k = A e^{-E_a/(RT)}
$$
जहाँ,
- $k$ वेग स्थिरांक है
- $A$ पूर्व-गुणांक (frequency factor)
- $E_a$ सक्रियण ऊर्जा
- $R$ गैस स्थिरांक
- $T$ तापमान (केल्विन में)

यह समीकरण दर्शाता है कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, $k$ का मान बढ़ता है क्योंकि $e^{-E_a/(RT)}$ बढ़ता है। — तापमान बढ़ने से अणुओं की औसत ऊर्जा बढ़ती है जिससे अधिक अणु सक्रियण ऊर्जा पार कर पाते हैं और अभिक्रिया की गति बढ़ती है। आरेनियस समीकरण इस प्रभाव को मात्रात्मक रूप में दर्शाता है।

Question 8

8 एक प्रथम कोटि की अभिक्रिया के निम्नलिखित आँकड़े प्राप्त हुए—

|  t/s | 0 | 30 | 60 | 90  |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|  [A]/ mol L⁻¹ | 0.55 | 0.31 | 0.17 | 0.085  |

30 से 60 सेकेंड समय अंतराल में औसत वेग की गणना कीजिए।

Accepted Answer

औसत वेग = $-\frac{\Delta [A]}{\Delta t}$

30 से 60 सेकेंड में,

$[A]_{30s} = 0.31$ mol L⁻¹
$[A]_{60s} = 0.17$ mol L⁻¹

$\Delta [A] = 0.17 - 0.31 = -0.14$ mol L⁻¹
$\Delta t = 60 - 30 = 30$ s

औसत वेग = $-(-0.14)/30 = 0.14/30 = 0.00467$ mol L⁻¹ s⁻¹ — औसत वेग को सांद्रता परिवर्तन को समय परिवर्तन से भाग देकर निकाला जाता है। चूंकि सांद्रता घट रही है, वेग सकारात्मक होगा।

Question 9

9 एक अभिक्रिया A के प्रति प्रथम तथा B के प्रति द्वितीय कोटि की है

(i) अवकल वेग समीकरण लिखिए।

(ii) B की सांद्रता तीन गुनी करने से वेग पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(iii) A तथा B दोनों की सांद्रता दुगुनी करने से वेग पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

Accepted Answer

(i) वेग समीकरण:

$r = k [A]^1 [B]^2 = k [A][B]^2$

(ii) यदि B की सांद्रता तीन गुनी हो जाए:

नया वेग = $k [A] (3[B])^2 = k [A] 9 [B]^2 = 9 \, r$

अर्थात् वेग 9 गुना बढ़ जाएगा।

(iii) यदि A और B दोनों की सांद्रता दुगुनी हो जाए:

नया वेग = $k (2[A]) (2[B])^2 = k 2[A] 4[B]^2 = 8 \, r$

अर्थात् वेग 8 गुना बढ़ जाएगा। — वेग समीकरण में सांद्रता के घात के अनुसार वेग पर प्रभाव का निर्धारण किया जाता है। B की सांद्रता तीन गुनी करने से वेग में $3^2=9$ गुना वृद्धि होगी। A और B दोनों को दुगुना करने पर वेग में $2 	imes 2^2 = 8$ गुना वृद्धि होगी।

Question 10

10 A और B के मध्य अभिक्रिया में A और B की विभिन्न प्रारंभिक सांद्रताओं के लिए प्रारंभिक वेग (r₀) नीचे दिए गए हैं।

A और B के प्रति अभिक्रिया की कोटि क्या है?

|  A/ mol L⁻¹ | 0.20 | 0.20 | 0.40  |
| --- | --- | --- | --- |
|  B/ mol L⁻¹ | 0.30 | 0.10 | 0.05  |
|  r₀/mol L⁻¹s⁻¹ | 5.07 × 10⁻⁵ | 5.07 × 10⁻⁵ | 1.43 × 10⁻⁴  |

Accepted Answer

प्रयोग I और II में A की सांद्रता समान (0.20 mol L⁻¹) है, पर B की सांद्रता बदलती है।

प्रयोग I: B = 0.30, r₀ = 5.07 × 10⁻⁵
प्रयोग II: B = 0.10, r₀ = 5.07 × 10⁻⁵

वेग समान है, अतः B की सांद्रता का वेग पर कोई प्रभाव नहीं। अतः B की कोटि = 0

प्रयोग II और III में B की सांद्रता कम है (0.10 और 0.05), पर A की सांद्रता दोगुनी है (0.20 और 0.40)

r₀ दोगुना हो गया (5.07 × 10⁻⁵ से 1.43 × 10⁻⁴)

इससे पता चलता है कि A की कोटि = 1

अतः कुल अभिक्रिया कोटि = 1 + 0 = 1

अर्थात्, A के प्रति प्रथम कोटि और B के प्रति शून्य कोटि। — सांद्रता और वेग के संबंध से अभिक्रिया कोटि ज्ञात की जाती है। यदि सांद्रता बदलने पर वेग नहीं बदलता तो उसकी कोटि शून्य होती है। यदि वेग सांद्रता के समानुपाती बढ़ता है तो कोटि 1 होती है।

Question 11

11 2A + B → C + D अभिक्रिया की बलगतिकी अध्ययन करने पर निम्नलिखित परिणाम प्राप्त हुए। अभिक्रिया के लिए वेग नियम तथा वेग स्थिरांक ज्ञात कीजिए।

|  प्रयोग | [A]/ mol L⁻¹ | [B]/ mol L⁻¹ | D के विरचन का प्रारंभिक वेग/mol L⁻¹ min⁻¹  |
| --- | --- | --- | --- |
|  I | 0.1 | 0.1 | 6.0 × 10⁻³  |
|  II | 0.3 | 0.2 | 7.2 × 10⁻²  |
|  III | 0.3 | 0.4 | 2.88 × 10⁻¹  |
|  IV | 0.4 | 0.1 | 2.40 × 10⁻²  |

Accepted Answer

मान लेते हैं वेग समीकरण: $r = k [A]^m [B]^n$

प्रयोग I और II से m ज्ञात करें:

$r_{II}/r_{I} = (k [0.3]^m [0.2]^n) / (k [0.1]^m [0.1]^n) = (0.3/0.1)^m (0.2/0.1)^n = 12.0 / 0.006 = 12.0 / 0.006$?

लेकिन दिए गए वेग हैं:
$r_I = 6.0 × 10^{-3}$
$r_{II} = 7.2 × 10^{-2}$

$r_{II}/r_I = 7.2 × 10^{-2} / 6.0 × 10^{-3} = 12$

इसलिए,
$12 = (3)^m (2)^n$

प्रयोग II और III से n ज्ञात करें:

$r_{III}/r_{II} = (0.3/0.3)^m (0.4/0.2)^n = 1^m (2)^n = 2^n$

$r_{III} = 2.88 × 10^{-1}$
$r_{II} = 7.2 × 10^{-2}$

$r_{III}/r_{II} = 0.288 / 0.072 = 4$

इसलिए,
$4 = 2^n ightarrow n = 2$

अब पहले समीकरण में $n=2$ डालें:

$12 = 3^m × 2^2 = 3^m × 4$

$3^m = 12/4 = 3$

इसलिए, $m=1$

अतः वेग समीकरण:

$r = k [A]^1 [B]^2$

प्रयोग I से $k$ ज्ञात करें:

$6.0 × 10^{-3} = k × 0.1^1 × 0.1^2 = k × 0.1 × 0.01 = k × 0.001$

$k = 6.0 × 10^{-3} / 0.001 = 6.0$ mol⁻² L² min⁻¹ — प्रयोगों के वेग और सांद्रता के अनुपात लेकर अभिक्रिया कोटि ज्ञात की जाती है। फिर किसी प्रयोग के डेटा से वेग स्थिरांक निकाला जाता है।

Question 12

12 A तथा B के मध्य अभिक्रिया A के प्रति प्रथम तथा B के प्रति शून्य कोटि की है। निम्न तालिका में रिक्त स्थान भरिए।

|  प्रयोग | [A]/mol L⁻¹ | [B]/mol L⁻¹ | प्रारंभिक वेग/mol L⁻¹ min⁻¹  |
| --- | --- | --- | --- |
|  I | 0.1 | 0.1 | 2.0 × 10⁻²  |
|  II | - | 0.2 | 4.0 × 10⁻²  |
|  III | 0.4 | 0.4 | -  |
|  IV | - | 0.2 | 2.0 × 10⁻²  |

Accepted Answer

वेग समीकरण: $r = k [A]^1 [B]^0 = k [A]$

प्रयोग I से:
$r = k × 0.1 = 2.0 × 10^{-2}$

प्रयोग II में:
$r = k × [A]$ और $r = 4.0 × 10^{-2}$, [B] का प्रभाव नहीं

प्रयोग II में [A] ज्ञात करें:
$4.0 × 10^{-2} = k × [A]$

लेकिन $k = r / [A] = 2.0 × 10^{-2} / 0.1 = 0.2$

इसलिए,
$4.0 × 10^{-2} = 0.2 × [A] ightarrow [A] = 0.2$ mol L⁻¹

प्रयोग III में:
$r = k × 0.4 = 0.2 × 0.4 = 0.08$ mol L⁻¹ min⁻¹

प्रयोग IV में:
$r = k × [A] = 2.0 × 10^{-2}$
$2.0 × 10^{-2} = 0.2 × [A] ightarrow [A] = 0.1$ mol L⁻¹

अतः तालिका पूर्ण:
| प्रयोग | [A]/mol L⁻¹ | [B]/mol L⁻¹ | प्रारंभिक वेग/mol L⁻¹ min⁻¹ |
| I | 0.1 | 0.1 | 2.0 × 10⁻² |
| II | 0.2 | 0.2 | 4.0 × 10⁻² |
| III | 0.4 | 0.4 | 8.0 × 10⁻² |
| IV | 0.1 | 0.2 | 2.0 × 10⁻² | — B की कोटि शून्य है, अतः वेग केवल [A] पर निर्भर करता है। वेग समीकरण से k ज्ञात कर अन्य रिक्त स्थान भरे गए।

Question 13

13 नीचे दी गई प्रथम कोटि की अभिक्रियाओं के वेग स्थिरांक से अर्धायु की गणना कीजिए—

(i) 200 s⁻¹  (ii) 2 min⁻¹  (iii) 4 year⁻¹

Accepted Answer

अर्धायु ($t_{1/2}$) प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए:

$$
t_{1/2} = \frac{0.693}{k}
$$

(i) $k = 200 s^{-1}$

$t_{1/2} = 0.693 / 200 = 0.003465$ s

(ii) $k = 2 min^{-1}$

$t_{1/2} = 0.693 / 2 = 0.3465$ min

(iii) $k = 4 year^{-1}$

$t_{1/2} = 0.693 / 4 = 0.17325$ year — प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए अर्धायु वेग स्थिरांक का व्युत्क्रमानुपाती होता है। दिए गए वेग स्थिरांक से अर्धायु की गणना सूत्र द्वारा की जाती है।

Question 14

14 ¹⁴C के रेडियोएक्टिव क्षय की अर्धायु 5730 वर्ष है। एक पुरातत्व कलाकृति की लकड़ी में, जीवित वृक्ष की लकड़ी की तुलना में 80% ¹⁴C की मात्रा है। नमूने की आयु का परिकलन कीजिए।

Accepted Answer

दी गई जानकारी:

अर्धायु, $t_{1/2} = 5730$ वर्ष

शेष मात्रा = 80% = 0.80

क्षय समीकरण:

$$
N = N_0 e^{-\lambda t}
$$
जहाँ,
$\lambda = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{5730} = 1.21 	imes 10^{-4} 	ext{ वर्ष}^{-1}$

$$
\frac{N}{N_0} = e^{-\lambda t} = 0.80
$$

लॉग लेकर,

$$
\ln 0.80 = -\lambda t
\Rightarrow t = -\frac{\ln 0.80}{\lambda} = -\frac{-0.2231}{1.21 	imes 10^{-4}} = 1844 	ext{ वर्ष}
$$

अतः नमूने की आयु लगभग 1844 वर्ष है। — रेडियोधर्मी क्षय के नियम से शेष मात्रा और अर्धायु के आधार पर नमूने की आयु निकाली जाती है।

Question 15

15 गैस प्रावस्था में 318 K पर N₂O₅ के अपघटन की [2 N₂O₅ → 4NO₂ + O₂] अभिक्रिया के आँकड़े नीचे दिए गए हैं—

|  t/s | 0 | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 | 2800 | 3200  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|  10² × [N₂O₅]/mol L⁻¹ | 1.63 | 1.36 | 1.14 | 0.93 | 0.78 | 0.64 | 0.53 | 0.43 | 0.35  |

(i) [N₂O₅] एवं t के मध्य आलेख खींचिए।
(ii) अभिक्रिया के लिए अर्धायु की गणना कीजिए।
(iii) log[N₂O₅] एवं t के मध्य ग्राफ खींचिए।
(iv) अभिक्रिया के लिए वेग नियम क्या है?
(v) वेग स्थिरांक की गणना कीजिए।
(vi) $k$ की सहायता से अर्धायु की गणना कीजिए तथा इसकी तुलना (ii) से कीजिए।

Accepted Answer

(i) [N₂O₅] और समय t के बीच ग्राफ बनाएं। [N₂O₅] को mol L⁻¹ में और t को सेकंड में लें।

(ii) अर्धायु की गणना:

प्रथम कोटि अभिक्रिया मानते हुए,

अर्धायु $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$

(iii) log[N₂O₅] और t के बीच ग्राफ बनाएं। यदि रेखीय ग्राफ प्राप्त होता है तो अभिक्रिया प्रथम कोटि है।

(iv) वेग नियम:

प्रथम कोटि अभिक्रिया: $r = k [N_2O_5]$

(v) वेग स्थिरांक की गणना:

प्रथम कोटि के लिए,

$\ln [N_2O_5] = -kt + \ln [N_2O_5]_0$

ग्राफ से ढाल = $-k$

(vi) $k$ ज्ञात कर अर्धायु की पुनः गणना करें और (ii) के मान से तुलना करें। — दिए गए डेटा से ग्राफ बनाकर अभिक्रिया कोटि और वेग स्थिरांक ज्ञात किए जाते हैं। प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए अर्धायु और वेग स्थिरांक के बीच संबंध होता है।

Chapter 3

Chapter 3 — अध्ययन नोट्स

3.1 रासायनिक अभिक्रिया वेग

3.2 अभिक्रिया वेग को प्रभावित करने वाले कारक

3.3 समाकलित वेग समीकरण

अभ्यास प्रश्न — Chapter 3

Rasayan vigyan bhag I के सभी 5 अध्याय