रासायनिक क्रियाविज्ञान अभ्यास 04
प्रश्न:
N2O5 के अपघटन के लिए प्रायोगिक आंकड़े [2N2O5→4NO2+O2] गैस अवस्था में 318K पर नीचे दिए गए हैं: t/s 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 102×[N2O5]/molL-1 1.63 1.36 1.14 0.93 0.78 0.64 0.53 0.43 0.35 (i) [N2O5] को t के आधार पर छापें। (ii) प्रतिक्रिया के लिए अर्ध-जीवन काल अवधि ढूंढें। (iii) log[N2O5] और t के बीच एक ग्राफ बनाएं। (iv) वैध्यमान को बताइए। (v) वैध्यमानिकीय संबंधीय गणना करें। (vi) को Applyloud विज्ञानिक की आधार पर अर्ध-जीवन काल अवधि की गणना करें और इसे (ii) के साथ तुलना करें।
उत्तर:
(i) [N2O5] को t के आधार पर छापें।
(ii) प्रतिक्रिया के लिए अर्ध-जीवन काल अवधि ढूंढें।
अर्ध-जीवन काल अवधि = t1/2 = 2400 s
(iii) log[N2O5] और t के बीच एक ग्राफ बनाएं।
(iv) वैध्यमान को बताइए।
वैध्यमान संबंध = -d[N2O5]/dt = k[N2O5]
(v) वैध्यमानिकीय संबंधीय गणना करें।
k = -(1/[N2O5])*(d[N2O5]/dt)
k = -(0.35-1.63)/(3200-0)
k = -0.004375 mol L-1 s-1
(vi) को Applyloud विज्ञानिक की आधार पर अर्ध-जीवन काल अवधि की गणना करें और इसे (ii) के साथ तुलना करें।
अर्ध-जीवन काल अवधि = ln(2)/k
अर्ध-जीवन काल अवधि = ln(2)/(-0.004375)
अर्ध-जीवन काल अवधि = 1580.7 s
गणनित अर्ध-जीवन काल अवधि (1580.7 s) मापित अर्ध-जीवन काल अवधि (2400 s) के पास है।
प्रश्न:
एक पहली क्रम प्रतिक्रिया के लिए एक वैध्यमान स्थानन्तरणी अनुरूप है 60 s-1। प्रतिक्रिया के प्रारंभिक आकार को अपने 1/16 के मान तक कम करने में कितना समय लगेगा?
उत्तर:
कदम १: पहली क्रम प्रतिक्रिया के लिए रेट समीकरण लिखें।
रेट = -k[A]
कदम २: रेट समीकरण में दिए गए वैध्यमान को स्थानांतरित करें।
रेट = -60 s-1[A]
कदम ३: प्रतिक्रिया के आधार पर पदार्थ के सामरिक घटने के लिए समय गणित करें।
समय = ln(1/16)/(-60 s-1)
समय = 8.86 s
प्रश्न:
किसी प्रतिक्रिया को पदार्थ के संबंध में द्वितीय क्रम के लिए माना जाता है। प्रतिक्रिया की दर कैसे प्रभावित होगी अगर पदार्थ की संघटना होती है: (a) दोहरी हो जाती है, (b) 1/2 हो जाती है?
उत्तर:
ए. (a) प्रतिक्रिया की दर दोहरी हो जाएगी। बी. (b) प्रतिक्रिया की दर 1/4 हो जाएगी।
प्रश्न:
निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के लिए दर अभिव्यक्ति से उनका क्रम और दर वैचारिकों की आयाम तय करिए। (i) 2NO(g)→N2O(g); दर=k[NO]2 (ii) H22O2(aq)+3I-(aq)+2H^+→2H22O(I)+3I; दर=k[H22O2][I-] (iii) CH3CHO(g)→CH4(g)+CO(g); दर=k[CH3CHO]3/2 (iv) C2H5Cl(g)→C2H4(g)+HCl(g); दर=k[C2H5Cl]
उत्तर:
(i) प्रतिक्रिया का क्रम: 2 दर वैचारिकों की आयाम: M/s
(ii) प्रतिक्रिया का क्रम: 2 दर वैचारिकों की आयाम: M-1 s-1
(iii) प्रतिक्रिया का क्रम: 3/2
उत्तर:
चरण 1: पूर्व-पथक के मूल्य की गणना करें। A = k / e(-Ea/RT)
चरण 2: कार्य समर्पक और कमतरता की मूल्य देखें। A = 2.418×10-5 / e(-179.9 * 10^3 / (8.314 * 546))
चरण 3: पूर्व-पथक की मूल्य की गणना करें। A = 1.68 * 1019 mol^-1 L s^-1
उत्तर: पूर्व-पथक की मान 1.68 * 1019 mol^-1 L s^-1 होगी।
कन्टेंट का हिंदी संस्करण क्या है: चरण 2: प्रतिस्थापित समीकरण में दिए गए मानों का उपयोग करके पूर्व-प्रतिज्ञान कारक (ए) की गणना करने के लिए।
ए = 2.418 × 10-5 × e(179.9 × 103/8.314 × 546)
चरण 3: पूर्व-प्रतिज्ञान कारक (ए) की मान की गणना करें।
ए = 1.30 × 10^13 सेकंड-1
प्रश्न: 543K पर अजो-आइसोप्रोपेन के विघटन के लिए, निम्नलिखित डाटा प्राप्त होता है। t(सेकंड) P(मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव) 0 35.0 360 54.0 720 63.0 रेट संख्या की गणना करें।
उत्तर:
- प्रति समय अंतराल के लिए दबाव परिवर्तन की गणना करें:
पहले समय अंतराल के लिए:
दबाव परिवर्तन = 54.0 - 35.0 = 19.0 मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव द्वितीय समय अंतराल के लिए:
दबाव परिवर्तन = 63.0 - 54.0 = 9.0 मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव
- रेट संख्या की गणना करें:
क = दबाव परिवर्तन / दबाव
पहले समय अंतराल के लिए:
क = 19.0 / 360 = 0.0527 मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव / सेकंड
द्वितीय समय अंतराल के लिए:
क = 9.0 / 360 = 0.0250 मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव / सेकंड
औसत रेट संख्या है (0.0527 + 0.0250) / 2 = 0.0388 मिमी के साधनों में हाइड्रोजन गैस के लिए दबाव / सेकंड।
प्रश्न: प्रथम क्रम के एक भिन्नता के लिए, दिखाएं कि 99% पूर्णता के लिए आवश्यक समय 90% पूर्णता के प्राप्ति के लिए आवश्यक समय के दोगुना है।
उत्तर: चरण 1: ध्यान दें कि 90% पूर्णता के प्राप्ति के लिए आवश्यक समय ’t’ है।
चरण 2: प्रथम क्रम के अवरोधन की परिभाषा के अनुसार, प्रतिक्रिया की दर रेक्टेंट की एकक मात्रा के अनुपात में होती है।
चरण 3: इसलिए, 90% पूर्णता (t) पर प्रतिक्रिया की दर आधी होगी और 99% पूर्णता (2t) पर प्रतिक्रिया की दर आधी होगी।
चरण 4: क्योंकि प्रतिक्रिया की दर प्रतिपूर्ति समय के साथ सीधी अनुपात में होती है, इसलिए 99% पूर्णता के लिए आवश्यक समय 90% पूर्णता के लिए आवश्यक समय के दोगुना होगा (2t)।
प्रश्न: 298K पर एक प्रथम क्रम के अवरोधन के लिए 10% पूर्णता के लिए आवश्यक समय वही है जो 308K पर उसी प्रतिक्रिया के 25% पूर्णता के लिए आवश्यक समय है। यदि A की मान 4×1010s-1 है। 318K पर k और Ea की गणना करें।
उत्तर: चरण 1: 298K पर प्रतिक्रिया स्थिरावधिकता (k) की गणना करें। k = A * e(-Ea/RT) k = 4×1010s-1 * e(-Ea/8.314*298)
चरण 2: 308K पर प्रतिक्रिया स्थिरावधिकता (k) की गणना करें। k = 4×1010s-1 * e(-Ea/8.314*308)
चरण 3: 298K और 308K पर रेट संख्याओं के अनुपात की गणना करें। k298/k308 = (4×1010s-1 * e(-Ea/8.314298)) / (4×1010s-1 * e(-Ea/8.314308))
चरण 4: 298K पर प्रथम क्रम के अवरोधन के लिए 10% पूर्णता के समय और 308K पर वही प्रतिक्रिया के 25% पूर्णता के समय के अनुपात की गणना करें। समय298/समय308 = 0.1/0.25
चरण 5: प्रतिक्रिया की वैधानिकता और पूर्णता के लिए आवश्यक समय के अनुपात को समान करें। (4×1010s-1 * e(-Ea/8.314298)) / (4×1010s-1 * e(-Ea/8.314308)) = 0.1/0.25
चरण 6: Ea की गणना करें। Ea = -8.314 * ln(0.4)
चरण 7: 318K पर प्रतिक्रिया स्थिरावधिकता (k) की गणना करें। k = 4×1010s-1 * e(-Ea/8.314*318)
चरण 8: 318K पर प्रतिवर्ती ऊर्जा (Ea) की गणना करें। Ea = -8.314 * ln(k/4×1010s-1)
उत्तर:
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प्रतिक्रिया के गतिसार के लिए तापमान का प्रभाव है कि एक प्रतिक्रिया में तापमान की वृद्धि आमतौर पर प्रतिक्रिया के गतिसार को बढ़ाती है।
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This effect can be quantitatively represented by the Arrhenius equation: k = A * e^(-Ea/RT), where k is the rate constant, A is the pre-exponential factor, Ea is the activation energy, R is the gas constant, and T is the temperature in Kelvin.
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यह प्रभाव क्वांटीटेटिव रूप से अरेनियस समीकरण द्वारा प्रतिष्ठान किया जा सकता है: k = A * e^(-Ea/RT), यहां k गतिसार स्थायी है, A पूर्व-पूर्विक घातक है, Ea प्रेरण ऊर्जा है, R गैस स्थानिक है, और T केल्विन में तापमान है।
२. इस तापमान पर दर स्थिरांक के प्रभाव को आरेनियस समीकरण द्वारा आंकित किया जा सकता है, जो कि कहता है कि एक प्रतिक्रिया का दर स्थिरांक अपर के लौटेंगे के आंशिक के व्युत्पन्न के बराबर होता है।
सवाल:
प्लेटिनम सतह पर NH3 का बिघटन शून्य क्रम होता है। यदि K=2.5×10-4मोल प्रतिलीटर-1सेकंड-1 है, तो N2 और H2 की उत्पादन दर क्या होगी।।
उत्तर:
चरण 1: NH3 का विभाजन की दर शून्य क्रम होती है, जिसका मतलब है कि प्रतिक्रिया की दर NH3 के आवृत्ति से निर्भर नहीं होती है।
चरण 2: N2 और H2 की उत्पादन दर को रेट स्थिरांक K का उपयोग करके गणना किया जा सकता है।
चरण 3: N2 का उत्पादन दर NH3 के आवृत्ति के गुण स्थिरांक K के बराबर होती है।
N2 की उत्पादन दर = K x [NH3] = 2.5 x 10-4 मोल प्रतिलीटर-1सेकंड-1 x [NH3]
चरण 4: H2 का उत्पादन दर होता है K के द्वारा NH3 की दोहरी आवृत्ति के गुण।
H2 की उत्पादन दर = K x 2[NH3] = 2.5 x 10-4 मोल प्रतिलीटर-1सेकंड-1 x 2[NH3]
सवाल:
हाइड्रोकार्बन का बिखराव समीकरण, k=(4.5×1011s−1)e−28000K/T, पर आधारित होता है। Ea की गणना करें।
उत्तर:
दिया गया है: k = (4.5 x 1011 s-1) e(-28000K/T)
चरण 1: समीकरण को व्युत्क्रम से e(-28000K/T) के लिए हल करें।
e(-28000K/T) = k/(4.5 x 1011 s-1)
चरण 2: समीकरण के दोनों ओर के प्राकृतिक लघु लेन को लिंद आंकण करें।
ln(e(-28000K/T)) = ln(k/(4.5 x 1011 s-1))
चरण 3: समीकरण को सरल करें।
-28000K/T = ln(k/(4.5 x 1011 s-1))
चरण 4: समीकरण के दोनों ओर को T से गुणा करें।
-28000K = T*ln(k/(4.5 x 1011 s-1))
चरण 5: समीकरण के दोनों ओर को -28000 से भाग करें।
K = -T*ln(k/(4.5 x 1011 s-1))/28000
चरण 6: समीकरण के दोनों ओर को -1 से गुणा करें।
Ea = T*ln(k/(4.5 x 1011 s-1))/28000
सवाल:
A में पहली क्रम और B में द्वितीय क्रम है एक प्रतिक्रिया: (i) अवकलन दर समीकरण लिखें। (ii) B की आवृत्ति को त्रिवार करने पर dर कितना प्रभावित होता है। (iii) A और B की आवृत्ति को द्वितीयांश गुणा करने पर दर क्या प्रभावित होता है।
उत्तर:
(i) अवकलन दर समीकरण: d[A]/dt = -k[A][B]
(ii) B की आवृत्ति को त्रिवार करने पर, प्रतिक्रिया की दर भी त्रिवार होगी।
(iii) A और B की आवृत्ति को द्वितीयांश गुणा करने पर, प्रतिक्रिया की दर चौगुनी होगी।
उत्तर: पुरातात्विक सामग्री में 80% 14°C मौजूद है।
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Calculate the ratio of the amount of 14°C present in the archaeological artifact to the amount present in a living tree. Answer: 80%/100% = 0.8
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Calculate the number of half-lives that have passed. Answer: Since 50% of 14°C decays in one half-life, the fraction of remaining 14°C after x half-lives is given by (1/2)^x. Therefore, (1/2)^x = 0.8.
Taking the logarithm of both sides, we get: x * log(1/2) = log(0.8) x * (-0.301) = -0.09691 x = -0.09691 / -0.301 x = 0.3219
So, approximately 0.32 half-lives have passed.
- Calculate the age of the sample. Answer: Multiply the number of half-lives by the half-life of 14°C. Age = 0.32 * 5730 Age ≈ 1833.6 years
Therefore, the estimated age of the sample is approximately 1833.6 years.
जवाब: 14मणः प्राचीनात्मज्यातील ८०% 14मणःचा उपस्थित आहे.
४. 14मणःच्या आधीच्या जीवाष्माच्या उर्वरितर्तुल्याचा वय म्हणजे किती?
जवाब: जीवाष्माच्या उर्वरितर्तुल्याच्या 14मणःच्या अस्तित्वानुसार जीवाष्माच्या उमदात हल्कीचे करून (५७३० वर्षे) देऊन, प्राचीनात्मज्यातील १४मणःच्या प्रमाणाने त्याचे वय मिळविणे आवश्यक आहे, जेव्हा ते ७,१६३ वर्षे आहे.
प्रश्न:
पुरेसा प्रतिक्रियेतून उत्पादने होणारे ए चिन्हांकित क्रियेचे किंमत k=२.०×१०-२s-१ आहे. एकचाज प्रतिक्रियेनंतर १०० सेकंदानंतर उपस्थित अ च्या आकस्मिक संकेताच्या वापर करून, उपस्थित अ कीट गणना करा की , पुरेसा अधिक वेदन किंमत k=२.०×१०-२s-१ × १००s आहे.
जवाब: चरण १: हे प्रतिक्रियेसाठी आपण वेळा 그ती सूत्र वापरू इच्छितो: गणना = -d[A]/dt= k[A]
चरण २: १०० सेकंदानंतर उपस्थित अच्या अनुमानित भागांकच्या गणना करण्यासाठी, आपण (ग्रंथांकाच्या) फरक अरीसाच्या कोणाशी एकत्रित सुलभ करू िय म्हणजे; d[A]/dt= k[A]
चरण ३: आपण गणना सक्रिय प्रथा वेदन एकनिकोंन संघात दुवारा ते सुलभ करूया इच्छितो. d[A]/A कांची गणना = k कांची गणना
चरण ४: बगिचा दोन्ही सुद्धींवर जोडल्यानंतर आपण मिळवतो: ln[A]=kt+C
चरण ५: फिका काढण्यासाठी सापडलेल्या स्थिरतेबद्दल आपण चराचे वापर ठेवू शकतो: T=0, [A]=1.0 मोल/L
चरण ६: काळाची किंमत “0” आणि “1.0” मोल/L" च्या मानांतल्या म्हणून आणि [A]=1.0 मोल/L [ln (1.0)]=k(0)+C
चरण ७: C साठी निर्णय घेण्यासाठी, आपण मिळवतो: C=ln(1.0)
चरण ८: C आणि k वर्णन करण्यासाठी, आपण गणनेत येतो: ln[A]=2.0×१०-२s-1×१००s+ln(1.0)
चरण ९: [A] साठी गण, आपण मिळवतो: [A]=e(2.0×१०-२s-1×१००s+ln(1.0))
चरण १०: यशस्वीरित्या, १०० सेकंदानंतर उपस्थित “अ” संकेताची घनता आहे: [A] =e(2.0×१०-२s-1×१००s+ln(1.0)) = 0.3678 मोल/L
प्रश्न:
आशयाच्या वर्तनांना पर्यायीपथ देणारे, सहसाध्यातील घटनेच्या गणकाचा प्रभाव कसा होतो?
उत्तर: १. प्रतिक्रियांची घनता: प्रतिक्रियांची घनता उच्च असेल तर प्रतिक्रियेची वेगवेगळी देखील जास्त होते.
२. तापमान: प्रतिक्रियेच्या तापमानाची वाढ निर्मितीकारकाची वाढ होती, ज्यामुळे प्रतिक्रियेची वेगवेगळी वाढते.
३. उद्भव कोणत्याही जलनात्मक: एक जलनात्मक उदासिता प्रतिक्रियेला समयानुसार निंर्मितीकारक देऊन, प्रतिक्रियेची वेगवेगळी वाढ होते.
४. तटभित्तीची क्षेत्र: यांत्रिकीच्या खंडांची वाढ निर्मितीकारासाठी घटनेची शेतरची क्षेत्रवाढ होत्या, कारण अधिक कणांकरिता जास्त योग्य असतात.
५. दावा: प्रतिक्रियेची दावाशोषणा एक निर्मितीकारासाठी दावा जीमूत करते, प्रतिक्रियेची वेगवेगळी वाढ होते.
Rate = k[CH₃OCH₃]^(3/2)
Answer:
Rate = k[ची3ओCH₃]^(3/2)
रासायनिक प्रतिक्रिया की दर, एक बंद वेसल में दबाव में वृद्धि के द्वारा अनुसरण की जाती है, इसलिए दर डाइमिथाइल ईथर के अधिकांश दबाव के हिसाब से भी व्यक्त की जा सकती है। अर्थात, दर = के [पीसीएच3ओसीएच3]3/2 अगर दबाव बार में मापा जाता है और समय मिनटों में, तो दर और दर स्थिरांकों की इकाइयाँ क्या हैं?
उत्तर:
दर की इकाइयाँ: बार3/2 मिनट-1
दर स्थिरांक की इकाइयाँ: बार3/2 मिनट-1 मोल-3/2