For a chemical reaction with rise in temperature by 10°, the rate constant is nearly doubled.
तापमान में 10° की वृद्धि के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए, दर स्थिरांक लगभग दोगुना हो जाता है।
According to Arrhenius, the rate constant (k) of a reaction is related to temperature (T) by the equation:
k=AeRT−Ea
अरहेनियस के अनुसार, किसी प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक (k) समीकरण द्वारा तापमान (T) से संबंधित होती है:
k=AeRT−Ea
H2(g)+I2(g)→2HI(g)
H2(g)+I2(g)→2HI(g)
k=AeRT−Ea
Taking ln both sides
lnk=lnA−RTEa
Comparing it with the equation of straight line: y=mx+c
k=AeRT−Ea
दोनों पक्षों को लेते हुए
lnk=lnA−RTEa
इसकी तुलना सीधी रेखा के समीकरण से करें: y=mx+c
we get,
y axis=lnk
x axis=T
Slope,m=−REa
Intercept,c=lnA
हम पाते हैं,
y अक्ष=lnk
x अक्ष=T
ढलान,m=−REa
इंटरसेप्ट,सी=एलएनए
For two different temperature
At temperature T1,
lnk1=−RT1Ea+lnA
At temperature T2,
lnk2=−RT2Ea+lnA
Substracting both equations
log(k1k2)=2.303REa(T1T2T2−T1)
तापमान पर T1,
lnk1=−RT1Ea+lnA
तापमान पर T2,
lnk2=−RT2Ea+lnA
दोनों समीकरणों को घटाने पर
log(k1k2)=2.303REa(T1T2T2−T1)
Question:
Hydrolysis of methyl acetate in aqueous solution has been studied by titrating the liberated acetic acid against sodium hydroxide. The concentration of the ester at different times is given below.
| t/min | 0 | 30 | 60 | 90 |
|---|---|---|---|---|
| C/molL−1 | 0.8500 | 0.8004 | 0.7538 | 0.7096 |
सवाल:
जलीय घोल में मिथाइल एसीटेट के हाइड्रोलिसिस का अध्ययन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के विरुद्ध मुक्त एसिटिक एसिड का अनुमापन करके किया गया है। अलग-अलग समय पर एस्टर की सांद्रता नीचे दी गई है।
| t/min | 0 | 30 | 60 | 90 |
|---|---|---|---|---|
| C/molL−1 | 0.8500 | 0.8004 | 0.7538 | 0.7096 |
Show that it follows a pseudo first order reaction, as the concentration of water remains nearly constant ( 55molL−1 ), during the course of the reaction. What is the value of k′ in this equation?
Rate =k′[CH3COOCH3][H2O]
दिखाएँ कि यह एक छद्म प्रथम क्रम प्रतिक्रिया का अनुसरण करता है, क्योंकि प्रतिक्रिया के दौरान पानी की सांद्रता लगभग स्थिर रहती है ( 55molL−1 )। इस समीकरण में k prime का मान क्या है?
Rate =k′[CH3COOCH3][H2O]
Solution :
For pseudo first order reaction, the reaction should be first order with respect to ester when [H2O] is constant. The rate constant k for pseudo first order reaction is kt2.303logCC0 where kk′H2O
समाधान:
छद्म प्रथम क्रम प्रतिक्रिया के लिए, प्रतिक्रिया एस्टर के संबंध में प्रथम क्रम होनी चाहिए जब [H2O] स्थिर हो। छद्म प्रथम कोटि प्रतिक्रिया के लिए दर स्थिरांक k है kt2.303logCC0 जहां kk primeH2O
From the above data we note (उपरोक्त आंकड़ों से हम ध्यान देते हैं)
| t/min | C/molL−1 | k′/min−1 |
|---|---|---|
| 0 | 0.8500 | - |
| 30 | 0.8004 | 2.004×10−3 |
| 60 | 0.7538 | 2.002×10−3 |
| 90 | 0.7096 | 2.005×10−3 |
It can be seen that k′[H2O] is constant and equal to 2.004×10−3min−1 and hence, it is pseudo first order reaction. We can now determine k from
k′[H2O]=2.004×10−3min−1k′[55molL−1]=2.004×10−3min−1k′=3.64×10−5mol−1Lmin−1
यह देखा जा सकता है कि k prime[H2O] स्थिर है और 2,004×10−3minकेबराबरहै−1 और इसलिए, यह एक छद्म प्रथम कोटि की प्रतिक्रिया है। अब हम k से निर्धारित कर सकते हैं
k′[H2O]=2.004×10−3min−1k′[55molL−1]=2.004×10−3min−1k′=3.64×10−5mol−1Lmin−1
Example:
The rate constants of a reaction at 500K and 700K are 0.02s−1 and 0.07s−1 respectively. Calculate the values of Ea and A.
उदाहरण:
500K और 700K पर एक प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक क्रमशः 0.02s−1 और 0.07s−1 हैं। Ea और A के मानों की गणना करें।
Solution:
logk1k2log0.020.070.544Eak0.02A=2.303REa[T1T2T2−T1]=(2.303×8.314JK−1mol−1Ea)[700×500700−500]=Ea×5.714×10−4/19.15=0.544×19.15/5.714×10−4=18230.8J=Ae−Ea/RT=Ae−18230.8/8.314×500=0.02/0.012=1.61
