A chemical reaction can characterized in two ways:
Thermodynamics tells us about the feasibility of a reaction that wether that reaction will take place or not
Chemical kietics decides how fast or how slow the reaction will occur
The word kinetics is derived from the Greek word ‘_kinesis_’ meaning movement
Chemical kinetics is the part of chemical science dealing with the study of the
○ Rates of chemical reactions and
○ The factors which affect the reaction rates( concentration, temperature, pressure)
एक रासायनिक प्रतिक्रिया को दो तरह से दर्शाया जा सकता है:
थर्मोडायनामिक्स हमें किसी प्रतिक्रिया की व्यवहार्यता के बारे में बताता है कि वह प्रतिक्रिया होगी या नहीं
रासायनिक कीटिक्स यह तय करता है कि प्रतिक्रिया कितनी तेज या कितनी धीमी होगी
कैनेटिक्स शब्द ग्रीक शब्द 'काइनेसिस' से लिया गया है जिसका अर्थ है गति
केमिकल कैनेटीक्स रासायनिक विज्ञान का वह हिस्सा है जो अध्ययन से संबंधित है
○ रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर और
○ वे कारक जो प्रतिक्रिया दर (एकाग्रता, तापमान, दबाव) को प्रभावित करते हैं
The speed of a reaction or the rate of a reaction can be defined as the change in concentration of a reactant or product in unit time.
If concentration is in molL−1 and time is in seconds then the units will be molL−1s−1. I
In gaseous reactions, when the concentration of gases is expressed in terms of their partial pressures, then the units of the rate equation will be atm s−1.
किसी प्रतिक्रिया की गति या प्रतिक्रिया की दर को इकाई समय में किसी अभिकारक या उत्पाद की सांद्रता में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
यदि एकाग्रता molL−1 में है और समय सेकंड में है तो इकाइयाँ molLहोंगी−1s−1. मैं
गैसीय प्रतिक्रियाओं में, जब गैसों की सांद्रता उनके आंशिक दबाव के रूप में व्यक्त की जाती है, तो दर समीकरण की इकाइयाँ atm s−1 होंगी।
Consider a hypothetical reaction, assuming that the volume of the system remains constant.
R→P
One mole of the reactant R produces one mole of the product P. If [R]1 and [P]1 are the concentrations of R and P respectively at time t1 and [R]2 and [P]2 are their concentrations at time t2.
एक काल्पनिक प्रतिक्रिया पर विचार करें, मानते हैं कि प्रणाली का आयतन स्थिर रहता है।
R→P
प्रतिक्रियांक R का एक मोल उत्पाद P का एक मोल उत्पन्न करता है। यदि [R]1 और [P]1 क्रमशः समय t1 पर R और P की संघटनाएं हैं और [R]2 और [P]2 उनकी संघटनाएं समय t2 पर हैं,
Consider a hypothetical reaction, assuming that the volume of the system remains constant.
Then,
Δt Δ[R] Δ[P]=t2−t1=[R]2−[R]1=[P]2−[P]1
The square brackets in the above expressions are used to express molar concentration.
एक काल्पनिक प्रतिक्रिया पर विचार करें, यह मानते हुए कि सिस्टम का आयतन स्थिर रहता है।
तब,
Δt Δ[R] Δ[P]=t2−t1=[R]2−[R]1=[P]2−[P]1
उपरोक्त अभिव्यक्तियों में वर्ग कोष्ठकों का उपयोग मोलर संघटना व्यक्त करने के लिए किया गया है।
Rate of disappearance of R
= Time taken Decrease in concentration of R=−ΔtΔ[R]
Rate of appearance of P
= Time taken Increase in concentration of P=+ΔtΔ[P]
Since, Δ[R] is a negative quantity (as concentration of reactants is decreasing), it is multiplied with -1 to make the rate of the reaction a positive quantity.
R की अप्रस्तुति की दर
= लिए गया समय R की संघटना में घटाव =−ΔtΔ[R]
P की प्रस्तुति की दर
= लिए गया समय P की संघटना में वृद्धि =+ΔtΔ[P]
चूंकि, Δ[R] एक नकारात्मक मात्रा है (क्योंकि प्रतिक्रियांकों की संघटना घट रही है), इसे -1 से गुणा किया जाता है ताकि प्रतिक्रिया की दर एक सकारात्मक मात्रा बन जाए।
Consider a reaction
Hg(l)+Cl2(g)→HgCl2(s)
Where stoichiometric coefficients of the reactants and products are same, then rate of the reaction is given as
Rate of reaction =−ΔtΔ[Hg]=−ΔtΔ[Cl2]=ΔtΔ[HgCl2]
Rate of disappearance of any of the reactants is same as the rate of appearance of the products.
एक अभिक्रिया पर विचार करें
Hg(l)+Cl2(g)→HgCl2(s)
जहां प्रतिक्रियाओं और उत्पादों के स्टोइचियोमेट्रिक सहगुणक समान होते हैं, तब अभिक्रिया की दर दी जाती है
अभिक्रिया की दर =−ΔtΔ[Hg]=−ΔtΔ[Cl2]=ΔtΔ[HgCl2]
किसी भी प्रतिक्रियात्मक के अन्तर्दृष्टि की दर उत्पादों के दर्शन की दर के समान होती है।
2HI(g)→H2(g)+I2(g)
2HI(g)→H2(g)+I2(g)
Rate of reaction=−21ΔtΔ[HI]=ΔtΔ[H2]=ΔtΔ[I2]
Rate of reaction=−21ΔtΔ[HI]=ΔtΔ[H2]=ΔtΔ[I2]
Similarly, for the reaction
5Br−(aq)+BrO3−(aq)+6H+(aq)→3Br2(aq)+3H2O(l) Rate =−51ΔtΔ[Br−]=−ΔtΔ[BrO3−]=−61ΔtΔ[H+]=31ΔtΔ[Br2]=31ΔtΔ[H2O]
For a gaseous reaction at constant temperature, concentration is directly proportional to the partial pressure of a species and hence, rate can also be expressed as rate of change in partial pressure of the reactant or the product.
उसी तरह, अभिक्रिया के लिए
5Br−(aq)+BrO3−(aq)+6H+(aq)→3Br2(aq)+3H2O(l) Rate =−51ΔtΔ[Br−]=−ΔtΔ[BrO3−]=−61ΔtΔ[H+]=31ΔtΔ[Br2]=31ΔtΔ[H2O]
स्थिर तापमान पर एक गैसीय अभिक्रिया के लिए, संचय सीधे रूप से एक प्रजाति के आंशिक दबाव से समानुपाती होता है और इसलिए, दर को अभिकर्ता या उत्पाद के आंशिक दबाव में परिवर्तन की दर के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है।
Example:
From the concentrations of C4H9Cl (butyl chloride) at different times given below, calculate the average rate of the reaction: C4H9Cl+H2O→C4H9OH+HCl during different intervals of time.
उदाहरण:
नीचे दिए गए अलग-अलग समय पर C4H9Cl (ब्यूटाइल क्लोराइड) की सांद्रता से, प्रतिक्रिया की औसत दर की गणना करें: C4H9Cl+H2O→C4H9OH+HCl
समय के विभिन्न अंतरालों के दौरान.
| t/s | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | 700 | 800 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| [C4H9Cl]/molL−1 | 0.100 | 0.0905 | 0.0820 | 0.0741 | 0.0671 | 0.0549 | 0.0439 | 0.0210 | 0.017 |
Solution:
We can determine the difference in concentration over different intervals of time and thus determine the average rate by dividing Δ[R] by Δt
समाधान:
हम समय के विभिन्न अंतरालों पर एकाग्रता में अंतर निर्धारित कर सकते हैं और इस प्रकार Δ[R] को Δt से विभाजित करके औसत दर निर्धारित कर सकते हैं।
| [C4H9CI]t1 molL−1 |
C4H9CI]t2 molL |
t1/s | t2/s | rav×104/molL−1s−1 =−[C4H9Cl]t2−[C4H9Cl]t1/(t2−t1)×104 |
|---|---|---|---|---|
| 0.100 | 0.0905 | 0 | 50 | 1.90 |
| 0.0905 | 0.0820 | 50 | 100 | 1.70 |
| 0.0820 | 0.0741 | 100 | 150 | 1.58 |
| 0.0741 | 0.0671 | 150 | 200 | 1.40 |
| 0.0671 | 0.0549 | 200 | 300 | 1.22 |
| 0.0549 | 0.0439 | 300 | 400 | 1.10 |
| 0.0439 | 0.0335 | 400 | 500 | 1.04 |
| 0.0210 | 0.017 | 700 | 800 | 0.4 |
Example :
The decomposition of N2O5 in CCl4 at 318K has been studied by monitoring the concentration of N2O5 in the solution. Initially the concentration of N2O5 is 2.33molL−1 and after 184 minutes, it is reduced to 2.08molL−1. The reaction takes place according to the equation 2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)
Calculate the average rate of this reaction in terms of hours, minutes and seconds. What is the rate of production of NO2 during this period?
उदाहरण :
N2O5 का CCl4 में 318K पर अपघटन का अध्ययन N2 की सांद्रता की निगरानी करके किया गया है। समाधान में O5। N2O5 की सांद्रता प्रारंभ में 2.08molmol−1 184 मिनट के बाद कम हो जाती है } L−1. प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार होती है
2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)
इस प्रतिक्रिया की औसत दर की गणना घंटों, मिनटों और सेकंड के रूप में करें। इस अवधि के दौरान NO2 की उत्पादन दर क्या है?
Solution:
Average Rate =21t[N2O5]=21×184min2.082.33molL1=6.79×10−4molL−1/min=(6.79×10−4molL−1min−1)×(60min/1h)=4.07×10−2molL−1/h=6.79×10−4molL−1×1min/60s=1.13×10−5molL−1s−1
समाधान:
Average Rate =21t[N2O5]=21×184min2.082.33molL1=6.79×10−4molL−1/min=(6.79×10−4molL−1min−1)×(60min/1h)=4.07×10−2molL−1/h=6.79×10−4molL−1×1min/60s=1.13×10−5molL−1s−1
It may be remembered that Rate = 41t[NO2]
t[NO2]=6.79×10−4×4molL−1min−1 =2.72×10−3molL−1min−1
यह याद किया जा सकता है दर = 41t[NO2]
t[NO2]=6.79×10−4×4molL−1min−1 =2.72×10−3molL−1min−1
Question :
For the reaction R → P, the concentration of a reactant changes from 0.03 M to 0.02 M in 25 minutes. Calculate the average rate of reaction using units of time both in minutes and seconds.
सवाल:
प्रतिक्रिया R → P के लिए, एक अभिकारक की सांद्रता 25 मिनट में 0.03 M से 0.02 M तक बदल जाती है। मिनट और सेकंड दोनों में समय की इकाइयों का उपयोग करके प्रतिक्रिया की औसत दर की गणना करें।
Answer:
Average rate of reaction=−ΔtΔ[R]
=−t2−t1[R]2−[R]1=−250.02−0.03Mmin−1=−25−0.01Mmin−1=4×10−4Mmin−1=604×10−4Ms−1=6.67×10−6Ms−1
Answer:
प्रतिक्रिया की औसत दर=−ΔtΔ[R]
=−t2−t1[R]2−[R]1=−250.02−0.03Mmin−1=−25−0.01Mmin−1=4×10−4Mmin−1=604×10−4Ms−1=6.67×10−6Ms−1
Question:
In a reaction, 2A→ Products, the concentration of A decreases from 0.5molL−1 to 0.4molL−1 in 10 minutes. Calculate the rate during this interval?
Question:
एक प्रतिक्रिया में, 2A→ उत्पाद, A की सांद्रता 0.5molL−1 से 0.4molतकघटजातीहैL−1 10 मिनट में। इस अंतराल के दौरान दर की गणना करें?
Answer :
Average rate =−21ΔtΔ[A]
=−21t2−t1[A]2−[A]1=−21100.4−0.5=−2110−0.1=0.005molL−1min−1=5×10−3Mmin−1
उत्तर :
सामान्य दर =−21ΔtΔ[A]
=−21t2−t1[A]2−[A]1=−21100.4−0.5=−2110−0.1=0.005molL−1min−1=5×10−3Mmin−1
