उत्तर: (c) अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा

स्पष्टीकरण:

एक उत्प्रेरक के कार्य के लिए अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा बदलना होता है। इसे एक उत्प्रेरक द्वारा अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाया या कम करके कर दिया जाता है क्योंकि उत्प्रेरक मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं; +व उत्प्रेरक और -व उत्प्रेरक।

नोट: उत्प्रेरक दो प्रकार के होते हैं, एक धनात्मक उत्प्रेरक जो अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है और सक्रियण ऊर्जा को कम करके, दूसरा नकारात्मक उत्प्रेरक जो अभिक्रिया की दर को कम करता है और सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाकर।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) अभिक्रिया की गिब्स ऊर्जा: एक उत्प्रेरक अभिक्रिया की गिब्स ऊर्जा को बदल नहीं सकता। गिब्स ऊर्जा एक अवस्था फलन है और अभिक्रिया के प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं पर निर्भर करती है, न कि अभिक्रिया के मारग या उत्प्रेरक की उपस्थिति पर।

(b) अभिक्रिया की एंथैल्पी: एक उत्प्रेरक अभिक्रिया की एंथैल्पी को बदल नहीं सकता। एंथैल्पी परिवर्तन एक अवस्था फलन है और अभिकारक और उत्पाद के बीच एंथैल्पी के अंतर पर निर्भर करता है, जो उत्प्रेरक के उपस्थिति से प्रभावित नहीं होता।

(d) अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक: एक उत्प्रेरक अभिक्रिया के साम्य स्थिरांक को बदल नहीं सकता। यह केवल साम्य के बिंदु तक पहुंचने की दर को तेज करता है और सक्रियण ऊर्जा को कम करके, लेकिन साम्य की स्थिति खुद बदल नहीं सकती।

उत्तर: (c) अपरिवर्तित रहती है

स्पष्टीकरण:

उत्प्रेरक की उपस्थिति में, अभिक्रिया के दौरान उत्सर्जित या अवशोषित ऊष्मा अपरिवर्तित रहती है क्योंकि अभिकारक और उत्पाद की स्थायित्व में कोई परिवर्तन नहीं होता।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) बढ़ जाता है: यह गलत है क्योंकि एक कैटलिस्ट अभिक्रिया के एंथैल्पी परिवर्तन को बदलता नहीं है। यह केवल एक वैकल्पिक पथ के साथ एक निम्न उत्प्रेरक ऊर्जा प्रदान करता है, लेकिन अभिक्रिया के कुल ऊष्मा के विकसित या अवशोषित रहता है।

(b) घट जाता है: यह गलत है क्योंकि एक कैटलिस्ट अभिक्रिया के कुल ऊर्जा परिवर्तन को प्रभावित नहीं करता। एंथैल्पी परिवर्तन अभिकरक और उत्पाद के ऊर्जा के अंतर द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो कैटलिस्ट की उपस्थिति के बावजूद स्थिर रहता है।

(d) बढ़ सकता है या घट सकता है: यह गलत है क्योंकि कैटलिस्ट की उपस्थिति अभिक्रिया के एंथैल्पी परिवर्तन को बदलती नहीं है। ऊष्मा के विकसित या अवशोषित एक अभिक्रिया के स्वतंत्र गुण है और कैटलिस्ट द्वारा प्रभावित नहीं होता।

उत्तर: (b) दो तापमानों पर अभिक्रिया नियतांक का निर्धारण

स्पष्टीकरण:

(b) रासायनिक अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा को अभिक्रिया के दो अलग-अलग तापमानों पर अभिक्रिया नियतांक के संबंध में ज्ञात किया जाता है, अर्थात $k_1$ और $k_2$ क्रमशः

$$ \ln \left( \dfrac{k_1}{k_2} \right) = \dfrac{E_{a}}{R} \left[ \dfrac{1}{T_1} - \dfrac{1}{T_2} \right] $$

जहाँ,

$$ E_{a} = \text{ सक्रियण ऊर्जा } $$

$T_2 =$ उच्च तापमान

$T_1 =$ निम्न तापमान

$k_1 =$ तापमान $T_1$ पर अभिक्रिया नियतांक

$k_2 =$ तापमान $T_2$ पर अभिक्रिया नियतांक

इस समीकरण को आरेनियस समीकरण के रूप में जाना जाता है।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) मानक तापमान पर अभिक्रिया नियतांक के निर्धारण से एकल तापमान के लिए एंथैल्पी परिवर्तन की गणना के लिए पर्याप्त जानकारी नहीं होती। एंथैल्पी परिवर्तन विभिन्न तापमानों पर अभिक्रिया नियतांक के परिवर्तन से निर्धारित किया जाता है, न कि केवल एक तापमान पर।

(c) टकराव की संभावना के निर्धारण से एंथैल्पी परिवर्तन की गणना नहीं होती। हालांकि, टकराव सिद्धांत अभिक्रिया दर से संबंधित है, लेकिन एंथैल्पी परिवर्तन के लिए अभिक्रिया नियतांक के तापमान के साथ परिवर्तन के बारे में जानकारी की आवश्यकता होती है।

(d) एक कैटलिस्ट के उपयोग से एक अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा को कम किया जा सकता है लेकिन इसके आधार पर सक्रियण ऊर्जा की गणना करने का तरीका प्रदान नहीं किया जाता है। कैटलिस्ट अभिक्रिया की दर को प्रभावित करते हैं लेकिन तापमान पर निर्भर दर नियतांकों से सक्रियण ऊर्जा की गणना करने में सहायता नहीं करते हैं।

Answer:(a) आगे की अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा $E_1+E_2$ है और उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में कम स्थायी है

Explanation:

सक्रियण ऊर्जा वह न्यूनतम ऊर्जा होती है जिसकी आवश्यकता अभिकर्मक अणुओं को उत्पाद अणुओं में परिवर्तित करने के लिए होती है। यहाँ, अभिकर्मक और सक्रिय जटिल के बीच ऊर्जा के अंतर $E_1$ और $E_2$ के योग है।

$\therefore$ सक्रियण ऊर्जा $=E_1+E_2$

उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में कम स्थायी है क्योंकि उत्पाद की ऊर्जा अभिकर्मक की तुलना में अधिक है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) यह विकल्प गलत है क्योंकि, हालांकि यह सही रूप से बताता है कि आगे की अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा $(E_1 + E_2)$ है, लेकिन यह गलत रूप से बताता है कि उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में अधिक स्थायी है। दिए गए चित्र में, उत्पाद की ऊर्जा अभिकर्मक की तुलना में अधिक है, जो इस बात को दर्शाता है कि उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में कम स्थायी है।

(c) यह विकल्प गलत है क्योंकि यह बताता है कि आगे और पीछे की अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा $(E_1 + E_2)$ है। हालांकि, पीछे की अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा केवल $(E_1)$ है, न कि $(E_1 + E_2)$। इसके अलावा, यह सही रूप से बताता है कि अभिकर्मक उत्पाद की तुलना में अधिक स्थायी है, लेकिन सक्रियण ऊर्जा की गणना में त्रुटि के कारण यह विकल्प गलत है।

(d) यह विकल्प गलत है क्योंकि इसमें विपरीत अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा को $(E_1)$ कहा गया है, जो सही है। हालांकि, इसमें गलती से कहा गया है कि उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में अधिक स्थायी है। दिए गए चित्र में, उत्पाद की ऊर्जा अभिकर्मक की तुलना में अधिक है, जो इस बात को दर्शाता है कि उत्पाद अभिकर्मक की तुलना में कम स्थायी है।

Answer:(b) $k=\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{p_{i}}{2 p_{i}-p_{t}}$

Explanation:

$ \underset{\text{}}{\underset{}{}} \hspace{1mm} \underset{At \hspace{1mm} time \hspace{1mm} t (p_i{-x})}{\underset{ At\hspace{1mm} t=0 \hspace{1mm} p_i}{A(g)}} \longrightarrow \underset{x \hspace{1mm} atm}{\underset{0 \hspace{1mm} atm}{B(g)}} + \underset{x \hspace{1mm} atm}{\underset{0 \hspace{1mm} atm}{C(g)}}$

जहाँ, $p_i$ वह आरंभिक दबाव है जो समय t=0 पर होता है

${p_t}$= (${p_i}$-x)+ x+ x =${p_i}$ + x

x=${(p_t - p_i)}$

जहाँ, $p_A$= $p_i$ - $x$ =$p_i$- $(p_t - p_i)$ = 2 $ {p_i} - {p_t}$

$ k=(\dfrac{2.303}{t}) (\log \dfrac{p_{i}}{p_{A}}) = \dfrac {2.303} {t} \log \dfrac {p_i}{(2p_i - p_t)}$

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a): व्यंजक $( k=\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{p_{i}}{p_{i}-x} )$ गलत है क्योंकि इसमें $( x )$ और कुल दबाव $( p_t )$ के बीच संबंध को ध्यान में नहीं लिया गया है। विशेष रूप से, $( x )$ को $( p_t - p_i )$ के रूप में परिभाषित किया गया है, और इस व्यंजक में इसे बदलने से $( \dfrac{p_i}{2p_i - p_t} )$ प्राप्त होना चाहिए, न कि $( \dfrac{p_i}{p_i - x} )$।

(c): व्यंजक $( k=\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{p_{i}}{2 p_{i}+p_{t}} )$ गलत है क्योंकि इसमें $( p_t )$ को $( 2p_i )$ में गलत रूप से जोड़ दिया गया है। सही संबंध में $( 2p_i )$ से $( p_t )$ को घटाया जाता है, जो $( x = p_t - p_i )$ के सही प्रतिस्थापन से निर्मित होता है।

(d): व्यंजक $( k=\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{p_{i}}{p_{i}+x} )$ गलत है क्योंकि इसमें $( x )$ को $( p_i )$ में गलत रूप से जोड़ दिया गया है। सही व्यंजक में $( 2p_i - p_t )$ शब्द शामिल होना चाहिए, जो $( x = p_t - p_i )$ के सही प्रतिस्थापन से निर्मित होता है।

उत्तर: (a)

स्पष्टीकरण:

आरेनियस समीकरण के अनुसार, $k=A e^{-E_{a} / R T}$

दोनों ओर लघुगणक लेने पर $\ln k=\ln (A \cdot e^{-\frac{E_{a}}{R T}})$

$ \ln k =\ln A-\dfrac{E_{a}}{R T} $

$ \ln k =-\dfrac{-E_{a}}{R} \times \dfrac{1}{T}+\ln A $

$ y =m x+c $

ऊपर दिखाए गए तरह इस समीकरण को सीधी रेखा के समीकरण से संबंधित किया जा सकता है।

ग्राफ से बहुत स्पष्ट है कि ग्राफ के प्लॉट का ढलान $=\dfrac{-E_{a}}{R}$ और अंतर्वेध $=\ln A$ है।

अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:

(b): विकल्प (b) के ग्राफ में धनात्मक ढलान है, जो निर्वचित समीकरण $\ln k = -\dfrac{E_a}{R} \cdot \dfrac{1}{T} + \ln A$ के विरोधाभास है। इस समीकरण के अनुसार, ढलान नकारात्मक होना चाहिए, क्योंकि $-\dfrac{E_a}{R}$ नकारात्मक है।

(c): विकल्प (c) के ग्राफ एक वक्र है, न कि सीधी रेखा। निर्वचित समीकरण $\ln k = -\dfrac{E_a}{R} \cdot \dfrac{1}{T} + \ln A$ $\ln k$ और $\dfrac{1}{T}$ के बीच रैखिक संबंध को प्रस्तुत करता है, इसलिए ग्राफ एक सीधी रेखा होना चाहिए।

(d): विकल्प (d) के ग्राफ में धनात्मक ढलान है, जो निर्वचित समीकरण $\ln k = -\dfrac{E_a}{R} \cdot \dfrac{1}{T} + \ln A$ के विरोधाभास है। इस समीकरण के अनुसार, ढलान नकारात्मक होना चाहिए, क्योंकि $-\dfrac{E_a}{R}$ नकारात्मक है।

उत्तर: (d) अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा के कम होने और तापमान के बढ़ने के साथ-साथ दर स्थिरांक अपने अपने तेजी से बढ़ता है

स्पष्टीकरण:

आरेनियस समीकरण $k=A e^{-E_{a} / R T}$ के अनुसार

जहाँ,

$k=$ दर स्थिरांक

$A$ = आवृत्ति गुणक (एक स्थिरांक)

$E_a=$ सक्रियण ऊर्जा

$R=$ सार्वत्रिक गैस नियतांक

$T=$ तापमान (केल्विन में)

समीकरण से हम देख सकते हैं कि दर स्थिरांक $k$ सक्रियण ऊर्जा $E_a$ पर निर्भर करता है। विशेष रूप से, शब्द $e^{-\frac{E_a}{R T}}$ इसको इस प्रकार दर्शाता है:

• जब $E_a$ बढ़ता है, तो घातांक अधिक नकारात्मक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप $k$ का मान छोटा हो जाता है।

• विपरीत रूप से, जब $E_a$ कम होता है, तो घातांक कम नकारात्मक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरू एक बड़ा मान के लिए $\boldsymbol{k}$ हो जाता है।

आरेनियस समीकरण इसके अतिरिक्त यह भी दिखाता है कि:

• $k$ अनुक्रमानुपाती $e^{-\frac{1}{T}}$ से होता है।

• जब तापमान $T$ बढ़ता है, तो $k$ का मान बढ़ता है क्योंकि नकारात्मक घातांक के मान में कमी होती है।

इसलिए, दर स्थिरांक अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा के कम होने और तापमान के बढ़ने के साथ-साथ अपने अपने तेजी से बढ़ता है

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) दर स्थिरांक अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा के बढ़ने और तापमान के कम होने के साथ-साथ अपने अपने तेजी से बढ़ता है

यह गलत है क्योंकि, आरेनियस समीकरण के अनुसार, दर स्थिरांक $( k )$ अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा $( E_a )$ के बढ़ने और तापमान $( T )$ के कम होने के साथ-साथ अपने अपने तेजी से घटता है। उच्च सक्रियण ऊर्जा का मतलब एक बड़ा नकारात्मक घातांक होता है, जिसके परिणामस्वरूप $( k )$ का मान छोटा हो जाता है। इसी तरह, कम तापमान भी एक बड़ा नकारात्मक घातांक बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप $( k )$ कम हो जाता है।

(b) दर स्थिरांक अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा के बढ़ने और तापमान के कम होने के साथ-साथ अपने अपने तेजी से घटता है

यह आंशिक रूप से सही है लेकिन पूरी तरह से सही नहीं है। यह वास्तव में दर स्थिरांक $( k )$ अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा $( E_a )$ के बढ़ने के साथ-साथ घटता है, लेकिन यह तापमान के कम होने के साथ-साथ भी घटता है। हालांकि, कथन तापमान निर्भरता के घातांकीय प्रकृति को पूरी तरह से नहीं दर्शाता है।

(c) वेग स्थिरांक आक्रमण ऊर्जा के कम होने और तापमान के कम होने के साथ अपने आप गुणांक के रूप में वृद्धि करता है

यह गलत है क्योंकि, आरेनियस समीकरण के अनुसार, वेग स्थिरांक $( k )$ आक्रमण ऊर्जा $( E_a )$ के कम होने के साथ अपने आप गुणांक के रूप में वृद्धि करता है, लेकिन यह वास्तव में तापमान $( T )$ के कम होने के साथ घटता है। कम तापमान एक बड़े नकारात्मक घात के कारण होता है, जो $ (k) $ को कम करता है।

उत्तर: (c) 40 सेकंड तक औसत वेग है $\dfrac{V_3}{40}$

स्पष्टीकरण:

$Zn+$ तनु $HCl \longrightarrow ZnCl_2+H_2 \uparrow$

अभिक्रिया की औसत दर $=\dfrac{\text { हाइड्रोजन के सांद्रण में परिवर्तन }}{\text { समय में परिवर्तन }}$

$= \dfrac {\text{अंतिम सांद्रण - प्रारंभिक सांद्रण}} {\text{ अंतिम समय - प्रारंभिक समय}} $

ग्राफ की रेखा के अनुसार समय और आयतन के प्रतिच्छेदन के विश्लेषण करें।

$=\dfrac{V_3-0} {40-0}$

$=\dfrac{V_3}{40}$

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) विकल्प $\dfrac{V_3-V_2}{40}$ गलत है क्योंकि इसमें समय $t=0$ पर बुझे हुए हाइड्रोजन के आयतन के आरंभिक मूल्य को ध्यान में नहीं लिया गया है। सही औसत दर को पूरे 40 सेकंड के लिए 0 से $V_3$ तक के कुल आयतन परिवर्तन को ध्यान में लेना चाहिए।

(b) विकल्प $\dfrac{V_3-V_2}{40-30}$ गलत है क्योंकि यह 30 से 40 सेकंड के एक विशिष्ट अंतराल पर औसत दर की गणना करता है, न कि पूरे 40 सेकंड के लिए। समस्या में 40 सेकंड तक औसत दर के बारे में पूछा गया है, न कि केवल अंतिम 10 सेकंड के भीतर।

(d) $\dfrac{V_3-V_1}{40-20}$ के विकल्प की गलती है क्योंकि यह $20$ से $40$ सेकंड के अंतराल पर औसत दर की गणना करता है, न कि पूरे $40$ सेकंड के लिए। पूरे $40$ सेकंड के लिए सही औसत दर की गणना $0$ से $V_3$ तक के कुल आयतन के परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए की जानी चाहिए।

उत्तर: (c) अभिक्रिया की कोटि सदैव अभिकारकों के संतुलित रासायनिक समीकरण में अभिकारकों के आणविक गुणांकों के योग के बराबर होती है

स्पष्टीकरण:

अभिक्रिया की कोटि: अभिक्रिया की कोटि दर व्यंजक में अभिकारकों के सांद्रता के घातों के योग के बराबर होती है,

किसी भी रासायनिक अभिक्रिया के लिए

$ x A + y B \longrightarrow \text { उत्पाद } $

$ \text { दर } = k[A]^{x}[B]^{y} $

$ \text { कोटि } = x + y $

अभिक्रिया की कोटि भिन्नात्मक संख्या भी हो सकती है। अभिक्रिया की कोटि सदैव अभिकारकों के संतुलित रासायनिक समीकरण में अभिकारकों के आणविक गुणांकों के योग के बराबर नहीं होती। एक अभिक्रिया में यह अभिकारकों के आणविक गुणांकों के योग के बराबर हो सकती है या नहीं।

अब, सही विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) अभिक्रिया की कोटि एक भिन्नात्मक संख्या हो सकती है: यह कथन सही है। अभिक्रिया की कोटि वास्तव में दर व्यंजक द्वारा निर्धारित होती है और अपनी ओर से पूर्णांक संख्या नहीं होना आवश्यक है।

(b) अभिक्रिया की कोटि एक प्रयोग के आधार पर निर्धारित राशि होती है: यह कथन सही है। अभिक्रिया की कोटि प्रयोग के आंकड़ों के आधार पर निर्धारित की जाती है और संतुलित रासायनिक समीकरण के आणविक गुणांकों के आधार पर निर्धारित नहीं की जा सकती।

(d) अभिक्रिया की कोटि दर व्यंजक में अभिकारकों के मोलर सांद्रता के घातों का योग होती है:** यह कथन सही है। अभिक्रिया की कोटि ताजा व्यंजक में सांद्रता पदों के घातों के योग के रूप में परिभाषित की जाती है।

Answer:(b) $\dfrac{V_4-V_2}{50-30}$

Explanation:

एक छोटे समय अंतराल में होने वाली अभिक्रिया को अभिक्रिया की तात्कालिक दर कहते हैं, उदाहरण के लिए, 40 सेकंड पर अभिक्रिया की तात्कालिक दर वह दर होती है जो 40 सेकंड के आसपास के छोटे समय अंतराल में होती है। छोटे समय अंतराल में आयतन के परिवर्तन के लिए, जो 40 सेकंड के आसपास होता है, अर्थात 40-30 सेकंड, 50-40 सेकंड, 50-30 सेकंड, 40-20 सेकंड होता है।

अभिक्रिया की तात्कालिक दर $=\dfrac{\text { आयतन में परिवर्तन }}{\text { 40 सेकंड के आसपास के समय अंतराल }}$

(a) $r_{\text {inst }}(20 s)=\dfrac{V_5-V_2}{50-30}$ सही

(b) $r_{\text {inst }}(20 s)=\dfrac{V_4-V_3}{50-30}$ गलत, सही है $\dfrac{V_5-V_3}{50-30}$

(c) $r_{\text {inst }}(10 s)=\dfrac{V_3-V_2}{40-30}$ सही

(d) $r_{\text {inst }}(20 s)=\dfrac{V_3-V_1}{40-20}$ सही

उत्तर: (अ) अभिक्रिया की दर समय के अतिरिक्त घटती जाती है क्योंकि अभिकारकों की सांद्रता घटती जाती है

स्पष्टीकरण:

अभिक्रिया की दर को समय के साथ किसी एक अभिकारक की सांद्रता के घटते हुए बदले हुए मूल्य के दर के रूप में परिभाषित किया जाता है

$ \text { अभिक्रिया की दर } =\dfrac{\text { अभिकारक की सांद्रता के घटते हुए मूल्य की दर }}{\text { समय }} $

$ r =\dfrac{-d x}{d t} $

इसलिए, समय के साथ अभिकारक की सांद्रता घटती जाती है, अभिक्रिया की दर घटती जाती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब) अभिक्रिया की दर अभिक्रिया के किसी भी समय पर समान होती है

इस कथन को गलत माना जाता है क्योंकि अभिक्रिया की दर समय के साथ आमतौर पर बदलती रहती है। जैसे ही अभिकारक खत्म होते जाते हैं, उनकी सांद्रता घटती जाती है, जो आमतौर पर अभिक्रिया की दर के घटने के कारण होता है। अभिक्रिया की दर नियत नहीं होती है और अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर करती है।

(स) अभिक्रिया की दर तापमान के परिवर्तन से स्वतंत्र होती है

इस कथन को गलत माना जाता है क्योंकि अभिक्रिया की दर तापमान पर बहुत अधिक निर्भर करती है। आरेनियस समीकरण के अनुसार, तापमान के बढ़ने से अभिक्रिया की दर बढ़ती है क्योंकि अभिकारक अणुओं को अधिक ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे उनके बीच टक्कर की आवृत्ति और ऊर्जा बढ़ जाती है।

(द) अभिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता में वृद्धि के साथ घटती है

इस कथन को गलत माना जाता है क्योंकि, अधिकांश मामलों में, अभिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता में वृद्धि के साथ बढ़ती है। दर नियम के अनुसार, अभिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता के घात के समानुपाती होती है (जो अभिक्रिया की कोटि होती है)। इसलिए, अभिकारकों की उच्च सांद्रता आमतौर पर अभिक्रिया की दर को बढ़ा देती है।

Answer:(c) $\dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}=\dfrac{5}{6} \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t}$

Explanation:

दिया गया, रासायनिक अभिक्रिया है

$ 5 Br^{-}(aq)+BrO_3^{-}(aq)+6 H^{+}(aq) \longrightarrow 3 Br_2(aq)+3 H_2 O(l) $

उपरोक्त समीकरण के लिए दर नियम व्यक्त कर सकते हैं

$ -\dfrac{1}{5} \dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}=-\dfrac{\Delta[BrO_3^{-}]}{\Delta t}=\dfrac{-1}{6} \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t}=\dfrac{+1}{3} \dfrac{\Delta[Br_2]}{\Delta t} $

$ \Rightarrow \dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t} =-\dfrac{\Delta[BrO_3^{-}]}{\Delta t}=\dfrac{-5}{6} \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t} $

$ \Rightarrow \dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t} =\dfrac{5}{6} \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t} $

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) व्यंजक $\dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}=5 \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t}$ गलत है क्योंकि इसमें आप अभिक्रिया के अनुपाती गुणांक को सही तरीके से गिन रहे हैं। सही संबंध में गुणांक के अनुपात का उपयोग करना चाहिए, जो $\dfrac{5}{6}$ है, न कि 5।

(b) व्यंजक $\dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}=\dfrac{6}{5} \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t}$ गलत है क्योंकि यह सही अनुपात के विपरीत है। सही अनुपात $\dfrac{5}{6}$ है, न कि $\dfrac{6}{5}$।

(d) व्यंजक $\dfrac{\Delta[Br^{-}]}{\Delta t}=6 \dfrac{\Delta[H^{+}]}{\Delta t}$ गलत है क्योंकि यह गलत तरीके से 6 से गुणा करता है, जबकि सही अनुपात $\dfrac{5}{6}$ है।

उत्तर: (अ) केवल (I)

स्पष्टीकरण:

अभिक्रिया के दौरान ऊर्जा उत्सर्जित होती है जिसे उष्माशोषी अभिक्रिया कहते हैं, अर्थात उत्पाद की सक्रियण ऊर्जा अभिकारक की सक्रियण ऊर्जा से अधिक होती है।

यहाँ केवल (I) उष्माशोषी अभिक्रिया का सही चित्र दर्शाता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब) यह ग्राफ एक उष्माशोषी अभिक्रिया को दर्शाता है, जहाँ उत्पाद की ऊर्जा अभिकारक की ऊर्जा से अधिक होती है। एक उष्माशोषी अभिक्रिया में ऊर्जा पर्यावरण से अवशोषित होती है, जो उष्माउत्सर्जी अभिक्रिया के विपरीत है।

(स) यह ग्राफ भी एक उष्माशोषी अभिक्रिया को दर्शाता है, जहाँ उत्पाद की ऊर्जा अभिकारक की ऊर्जा से अधिक होती है। विकल्प (II) के समान तरह, इस प्रकार की अभिक्रिया में ऊर्जा अवशोषित होती है, न कि उत्सर्जित।

उत्तर: (ब) दुगुना

स्पष्टीकरण:

दर नियम को लिखा जा सकता है

$ \text { दर }=k[A][B] $

अभिक्रिया के संदर्भ में $B$ के संदर्भ में दर पहला कोटि की होती है।

$ R_1=k[A][B] $

जब अभिकारक ’ $B$ ’ की सांद्रता दुगुनी कर दी जाती है तो दर $(R_2)$

$ R_2=k[A][2 B] $

$ R_2=2 k[A][B] $

$ R_2=2 R_1 $

इसलिए; अभिकारक ‘B’ की सांद्रता दुगुनी कर दी जाती है जबकि ‘A’ की सांद्रता स्थिर रखी जाती है, तो अभिक्रिया की दर दुगुनी हो जाती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(अ) यह विकल्प गलत है क्योंकि अभिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर करती है। जब अभिकारक ‘B’ की सांद्रता दुगुनी कर दी जाती है, तो अभिक्रिया की दर भी दुगुनी हो जाती है, जैसा कि दर नियम $(\text{दर} = k[A][B])$ द्वारा दिखाया गया है। इसलिए, दर स्थिरांक $(k)$ स्थिर रहता है, लेकिन अभिक्रिया की दर बदल जाती है।

(c) यह विकल्प गलत है क्योंकि अभिक्रिया की दर ‘B’ के प्रति प्रथम कोटि के रूप में है। ‘B’ के सांद्रण को दुगुना करने से अभिक्रिया की दर दुगुनी हो जाएगी, न कि चार गुनी। चार गुनी होना तभी होता है जब अभिक्रिया ‘B’ के प्रति द्वितीय कोटि की हो, जो यहाँ नहीं है।

(d) यह विकल्प गलत है क्योंकि ‘B’ के प्रतिक्रिया के पदार्थ के सांद्रण को दुगुना करने से अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है। दर को आधा करना इसके विपरीत अर्थ होगा, जो यहाँ नहीं है।

Answer:(c) पर्याप्त श्वाभिक ऊर्जा वाले परमाणुओं या अणुओं के संघटन से उत्पाद के निर्माण होता है

Explanation:

संघटन सिद्धांत के प्रतिपादन के अनुसार, किसी अभिक्रिया के लिए निम्नलिखित आवश्यक शर्तें होती हैं:

(i) अणुओं को पर्याप्त श्वाभिक ऊर्जा से संघटन होना चाहिए।

(ii) उनकी दिशा सही होनी चाहिए।

(iii) संघटन प्रभावी होना चाहिए।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) कथन गलत है क्योंकि संघटन सिद्धांत अभिक्रिया के अणुओं या परमाणुओं की संरचनात्मक विशेषताओं को भी ध्यान में रखता है, न केवल उन्हें कठोर गोले मान लेना।

(b) कथन गलत है क्योंकि यद्यपि प्रभावी संघटनों की संख्या अभिक्रिया की दर को निर्धारित करती है, लेकिन यह एकमात्र कारक नहीं है; संघटन की दिशा और ऊर्जा भी महत्वपूर्ण हैं।

(d) कथन गलत है क्योंकि यह वास्तव में संघटन सिद्धांत के अनुसार सही है। अणुओं को पर्याप्त श्वाभिक ऊर्जा और सही दिशा में संघटन होना चाहिए ताकि संघटन प्रभावी हो सके।

Answer:(d) अनंत

Explanation:

अभिक्रिया के आधा होने के लिए लिया गया समय, अर्थात वह समय जिसमें अभिकारक की सांद्रता अपने मूल मान के आधा हो जाती है, अभिक्रिया के अर्ध-आयु काल कहलाता है।

लेकिन $100 %$ अभिक्रिया करना संभव नहीं है। अभिकारक का पूरा अभिक्रिया नहीं हो सकता क्योंकि प्रत्येक अर्ध-आयु काल में अभिकारक के 50% अभिक्रिया होते हैं। अतः अभिक्रिया के $100 %$ पूर्ण होने में अनंत समय लगेगा।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) $1.26 \times 10^{15} s$ गलत है क्योंकि यह पूर्ण अभिक्रिया के लिए एक सीमित समय का सुझाव देता है, जो प्रथम कोटि अभिक्रिया की प्रकृति के विरुद्ध है, जहां अभिक्रिया कभी $100 %$ पूर्ण नहीं होती।

(b) $2.52 \times 10^{14} s$ गलत है क्योंकि यह भी अभिक्रिया के $100 %$ पूर्ण होने के लिए एक सीमित समय का सुझाव देता है। प्रथम कोटि अभिक्रिया में, प्रत्येक अर्ध-आयु काल में अभिकारक की सांद्रता आधी हो जाती है, अतः पूर्ण रूप से अभिक्रिया होना संभव नहीं है।

(c) $2.52 \times 10^{28} s$ गलत है क्योंकि, हालांकि यह एक बहुत बड़ी संख्या है, यह अभिक्रिया के $100 %$ पूर्ण होने के लिए एक सीमित समय का प्रतिनिधित्व करती है। प्रथम कोटि अभिक्रिया में, अभिकारक की सांद्रता अर्ध-आयु काल में आधी हो जाती है, अतः पूर्ण रूप से अभिक्रिया होना संभव नहीं है।

उत्तर: (b) दर $=k[A][B]^{2}$

स्पष्टीकरण:

(b) अभिक्रिया की दर अभिकारक के सांद्रण में परिवर्तन के संदर्भ में समय के संबंध में होती है।

$ r =k[A]^{x}[B]^{y} $

$ \dfrac{\text { अभिक्रिया की दर } \operatorname{अनुभाग 1}}{\text { अभिक्रिया की दर अनुभाग 2 }} =\dfrac{[0.30]^{x}[0.30]^{y}}{[0.30]^{x}[0.60]^{y}} $

$ \dfrac{0.10}{0.40} =\dfrac{[0.30]^{y}}{[0.60]^{y}} $

$ \dfrac{1}{4} =[\dfrac{1}{2}]^{y} $

$ [\dfrac{1}{2}]^{2} =[\dfrac{1}{2}]^{y}$

$ y =2 $

$ \dfrac{\text { अभिक्रिया की दर अनुभाग 1 }}{\text { अभिक्रिया की दर अनुभाग 3 }} =\dfrac{[0.30]^{x}[0.30]^{y}}{[0.60]^{x}[0.30]^{y}} $

$ \dfrac{0.10}{0.20} =[\dfrac{0.30}{0.60}]^{x}[\dfrac{0.30}{0.30}]^{y} $

$ \dfrac{1}{2} =[\dfrac{1}{2}]^{x}[1]^{y} $

$ \dfrac{1}{2} =[\dfrac{1}{2}]^{x} $

$ i.e., \quad x =1 $

$ \because \quad \text { दर } =k[A]^{x}[B]^{y} $

$ \text { दर } =k[A] [B]^{2} $

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) यह विकल्प बताता है कि दर A के संदर्भ में द्वितीय कोटि की है और B के संदर्भ में प्रथम कोटि की है। हालांकि, दिए गए डेटा के अनुसार, जब B के सांद्रण को दोगुना कर दिया जाता है (अनुभाग 1 से अनुभाग 2), तो दर 4 गुना बढ़ जाती है, जिससे स्पष्ट होता है कि अभिक्रिया B के संदर्भ में द्वितीय कोटि की है, न कि A के संदर्भ में। इसलिए, यह विकल्प गलत है।

(c) यह विकल्प बताता है कि दर A और B दोनों के संदर्भ में प्रथम कोटि की है। हालांकि, दिए गए डेटा के अनुसार, जब B के सांद्रण को दोगुना कर दिया जाता है (अनुभाग 1 से अनुभाग 2), तो दर 4 गुना बढ़ जाती है, जिससे स्पष्ट होता है कि अभिक्रिया B के संदर्भ में द्वितीय कोटि की है। इसके अलावा, जब A के सांद्रण को दोगुना कर दिया जाता है (अनुभाग 1 से अनुभाग 3), तो दर दोगुनी हो जाती है, जिससे स्पष्ट होता है कि अभिक्रिया A के संदर्भ में प्रथम कोटि की है। इसलिए, यह विकल्प गलत है।

(d) यह विकल्प बताता है कि दर A के संदर्भ में द्वितीय कोटि की है और B के संदर्भ में शून्य कोटि की है। हालांकि, दिए गए डेटा के अनुसार, जब B के सांद्रण को दोगुना कर दिया जाता है (अनुभाग 1 से अनुभाग 2), तो दर 4 गुना बढ़ जाती है, जिससे स्पष्ट होता है कि अभिक्रिया B के संदर्भ में द्वितीय कोटि की है। इसलिए, यह विकल्प गलत है।

उत्तर: (b) यह अभिक्रिया के $\Delta G$ को बदल देता है

स्पष्टीकरण:

उत्प्रेरक के गुण:

(i) यह अग्र एवं प्रतिगाम अभिक्रिया को समान मात्रा में उत्प्रेरित करता है क्योंकि यह सक्रियण ऊर्जा को कम करता है, इसलिए दोनों अभिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है।

(ii) क्योंकि, अभिक्रिया अनुपात अभिकारक एवं उत्पाद के सांद्रण के बीच संबंध होता है। इसलिए, उत्प्रेरक गिब्स ऊर्जा को बदल नहीं सकता क्योंकि यह अभिक्रिया अनुपात से संबंधित होता है। इसलिए, जब उत्प्रेरक को अभिक्रिया में मिलाया जाता है तो अभिक्रिया के दौरान गिब्स ऊर्जा बदल नहीं जाती।

$ \Delta G=-R T \ln Q $

जहाँ, $Q=$ अभिक्रिया अनुपात

(iii) यह अभिक्रिया के साम्य को बदलता नहीं है क्योंकि साम्य स्थिरांक भी सांद्रण पर निर्भर शब्द होता है।

(iv) यह अभिकारक एवं उत्पाद के बीच सक्रियण ऊर्जा को कम करके एक अलग योजना प्रदान करता है।

$ 2 NH_3 \underset {\text {प्लैटिनम उत्प्रेरक}} {\xrightarrow{1130k}} N_2 (g) + 3H_2 (g) $

अब, सही विकल्पों को ध्यान में रखें:

(a) यह अग्र एवं प्रतिगाम अभिक्रिया को समान मात्रा में उत्प्रेरित करता है क्योंकि यह सक्रियण ऊर्जा को कम करता है, इसलिए दोनों अभिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है।

(c) यह अभिक्रिया के साम्य को बदलता नहीं है क्योंकि साम्य स्थिरांक भी सांद्रण पर निर्भर शब्द होता है।

(d) यह अभिकारक एवं उत्पाद के बीच सक्रियण ऊर्जा को कम करके एक अलग योजना प्रदान करता है।

उत्तर: (b) अभिकर्मकों के सांद्रण पर निर्भर करता है जो अत्यधिक मात्रा में उपस्थित होते हैं

स्पष्टीकरण:

पसूड़-प्रथम कोटि अभिक्रिया के दर स्थिरांक का मान अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मकों के सांद्रण पर निर्भर करता है। पसूड़-प्रथम कोटि अभिक्रिया को द्विक कोटि या द्विअणुक अभिक्रिया के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो प्रथम कोटि अभिक्रिया की तरह व्यवहार करती है। यह अभिक्रिया तब होती है जब एक अभिकर्मक पदार्थ दूसरे पदार्थ की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में उपस्थित होता है या एक स्थिर सांद्रण में बनाए रखा जाता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) अभिकर्मकों के सांद्रण पर निर्भर करता है जो अत्यधिक मात्रा में उपस्थित होते हैं: यह विकल्प गलत है क्योंकि पसूड़-प्रथम कोटि अभिक्रिया में अभिक्रिया की दर अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मक के सांद्रण से स्वतंत्र होती है। अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मक को स्थिर सांद्रण माना जाता है और इसलिए इसका दर स्थिरांक पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।

(c) अभिकर्मकों के सांद्रण से स्वतंत्र है: यह विकल्प गलत है क्योंकि पसूड़-प्रथम कोटि अभिक्रिया के दर स्थिरांक अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मक के सांद्रण पर निर्भर नहीं करता, बल्कि अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मक के बिना रहे अभिकर्मक के सांद्रण पर निर्भर करता है। अभिक्रिया दर इस अभिकर्मक के सांद्रण के समानुपाती होती है।

(d) केवल तापमान पर निर्भर करता है: यह विकल्प गलत है क्योंकि दर स्थिरांक तापमान पर निर्भर करता है, लेकिन इसके अतिरिक्त अत्यधिक मात्रा में उपस्थित अभिकर्मक के बिना रहे अभिकर्मक के सांद्रण पर भी निर्भर करता है। इसलिए यह तापमान केवल पर निर्भर नहीं करता।

Answer:(b)

Explanation:

$A \longrightarrow B$ प्रतिक्रिया में अभिकर्मक और उत्पाद के सांद्रण समय के सापेक्ष अधिक तेजी से बदलते हैं।

(i) अभिकर्मक (यहाँ, A) के सांद्रण समय के सापेक्ष अधिक तेजी से घटता है।

(ii) उत्पाद (यहाँ, $B$ ) के सांद्रण समय के सापेक्ष अधिक तेजी से बढ़ता है। उपरोक्त प्रतिक्रिया को प्रस्तुत करने वाला सही ग्राफ (b) है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) ग्राफ अभिकर्मक के सांद्रण के समय के सापेक्ष रैखिक घटते होने को दर्शाता है, जो अधिक तेजी से घटने के बजाय नहीं है। इसी तरह, उत्पाद के सांद्रण समय के सापेक्ष रैखिक बढ़ते होने को दर्शाता है, जो प्रश्न में बताए गए अधिक तेजी से बढ़ने के व्यवहार से मेल नहीं खाता।

(c) ग्राफ अभिकर्मक के सांद्रण के समय के सापेक्ष अधिक तेजी से घटते होने को दर्शाता है, जो सही है। हालांकि, उत्पाद के सांद्रण समय के सापेक्ष स्थिर रहता है, जो गलत है क्योंकि यह अधिक तेजी से बढ़ना चाहिए।

(d) ग्राफ अभिकर्मक के सांद्रण के समय के सापेक्ष अधिक तेजी से घटते होने को दर्शाता है, जो सही है। हालांकि, उत्पाद के सांद्रण भी समय के सापेक्ष अधिक तेजी से घटते होने को दर्शाता है, जो गलत है क्योंकि यह अधिक तेजी से बढ़ना चाहिए।

उत्तर: (a, c, d)

स्पष्टीकरण:

यदि अभिक्रिया एक तत्वात्मक अभिक्रिया है, तो अभिक्रिया की दर नियम संतुलित रासायनिक समीकरण से निर्धारित किया जा सकता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) गलत है क्योंकि यदि अभिक्रिया एक तत्वात्मक अभिक्रिया है, तो अभिक्रिया की दर नियम संतुलित रासायनिक समीकरण से बराबर निर्धारित किया जा सकता है। तत्वात्मक अभिक्रियाओं में, दर नियम दर-निर्धारक चरण में शामिल अभिकारकों के स्थिरांक द्वारा निर्धारित होता है।

उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

एक तत्वात्मक अभिक्रिया के संतुलित रासायनिक समीकरण के लिए कोटि मोलेक्युलरता के समान होती है और मोलेक्युलरता कभी शून्य नहीं हो सकती। यदि किसी अभिक्रिया की मोलेक्युलरता शून्य मान ली जाए तो इसका अर्थ है कि कोई अभिकारक उत्पाद में नहीं बदलेगा।

एक रासायनिक अभिक्रिया के बारे में विचार करें।

$ 2 NO(g)+O_2(g) \longrightarrow 2 NO_2(g) $

अवकल दर नियम व्यक्त करने के लिए निम्नलिखित व्यंजक लिखा जा सकता है:

$ \dfrac{d R}{d t}=k[NO]^{2}[O_2] $

यहाँ, मोलेक्युलरता $=3$, कोटि $=3$

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) कोटि मोलेक्युलरता से कम होती है: एक तत्वात्मक अभिक्रिया के लिए यह कथन गलत है क्योंकि, परिभाषा के अनुसार, एक तत्वात्मक अभिक्रिया की कोटि उसकी मोलेक्युलरता पर आधारित होती है। एक तत्वात्मक अभिक्रिया में, दर नियम अभिकारकों के स्थिरांक द्वारा निर्धारित होता है, जिसका अर्थ है कि कोटि और मोलेक्युलरता समान होती है।

(c) कोटि मोलेक्युलरता से अधिक होती है: एक तत्वात्मक अभिक्रिया के लिए यह कथन भी गलत है। चूंकि एक तत्वात्मक अभिक्रिया की कोटि अभिक्रिया में भाग लेने वाले अणुओं की संख्या (मोलेक्युलरता) पर आधारित होती है, इसलिए यह कोटि मोलेक्युलरता से अधिक नहीं हो सकती। तत्वात्मक अभिक्रियाओं में कोटि मोलेक्युलरता के समान होती है।

उत्तर: (a, b)

स्पष्टीकरण:

क्योंकि, अभिक्रिया एकअणुक है। इसलिए, धीमी चरण में, अर्थात दर निर्धारण चरण में केवल एक अभिकारक वस्तु शामिल होती है। इसलिए, अभिक्रिया का क्रम और अणुक्रम एक के बराबर होते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(c) गलत है क्योंकि एकअणुक अभिक्रिया में अभिक्रिया का क्रम शून्य नहीं होता। अभिक्रिया का क्रम दर निर्धारण चरण में शामिल एकल अभिकारक वस्तु के सांद्रण द्वारा निर्धारित होता है, जिससे क्रम एक होता है।

(d) गलत है क्योंकि एकअणुक अभि्ञा में अभिक्रिया के अणुक्रम और क्रम दोनों एक होते हैं, लेकिन यह विकल्प (a) और (b) में पहले से ही दिए गए जानकारी के बाहर कोई नई जानकारी नहीं देता है। इसलिए, यह अतिरिक्त जानकारी के बिना अतिरिक्त नहीं है और स्पष्टीकरण में कोई अतिरिक्त मूल्य नहीं जोड़ता है।

उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

एक जटिल अभिक्रिया के लिए, समग्र अभिक्रिया का क्रम = slowest चरण का अणुक्रम। अभिक्रिया की समग्र दर अभिक्रिया के slowest चरण में शामिल होने वाले कुल अणुओं की संख्या पर निर्भर करती है। इसलिए, slowest चरण का अणुक्रम समग्र अभिक्रिया के क्रम के बराबर होता है।

क्योंकि, कोई भी रासायनिक अभिक्रिया बिना अभिकारकों के पूर्ण नहीं हो सकती। इसलिए, किसी भी रासायनिक अभिक्रिया के slowest चरण में कम से कम एक अभिकारक होना आवश्यक है। इसलिए, slowest चरण का अणुक्रम कभी शून्य या अपूर्णांक नहीं होता।

अब, गलत विकल्पों की ओर ध्यान दें:

(b) संयोजन अभिक्रिया की कोटि धीमी स्टेप की मोलेकुलरता से आवश्यक रूप से कम नहीं होती। अभिक्रिया की कोटि दर नियम में सांद्रता पदों के घातांक के योग द्वारा निर्धारित की जाती है, जो अभिक्रिया योजना पर निर्भर करके धीमी स्टेप की मोलेकुलरता के बराबर या उससे अधिक हो सकती है।

(c) संयोजन अभिक्रिया की कोटि धीमी स्टेप की मोलेकुलरता से आवश्यक रूप से अधिक नहीं होती। अभिक्रिया की कोटि निर्धारक अभिक्रिया स्टेप द्वारा निर्धारित की जाती है, जो धीमी स्टेप होती है, और यह उस स्टेप की मोलेकुलरता के बराबर हो सकती है।

उत्तर: (a, c, d)

स्पष्टीकरण:

दिया गया रासायनिक अभिक्रिया है

$ 2 NH_3 \underset {\text {प्लैटिनम उत्प्रेरक}} {\xrightarrow{1130k}} N_2 (g) + 3H_2 (g) $

अत्यधिक उच्च दबाव पर अभिक्रिया अमोनिया के सांद्रण पर निर्भर नहीं होती, अर्थात शून्य कोटि की अभिक्रिया होती है

इसलिए,

$ \text { दर }=k[p_{NH_3}]^{0} $

$ \text { दर }=k $

(a) अभिक्रिया की दर = दर स्थिरांक

(c) अमोनिया के विघटन की दर अमोनिया पूरी तरह विघटित हो तक स्थिर रहेगी।

(d) अमोनिया के निर्माण एक विपरीत अभिक्रिया है, इसलिए दबाव में और वृद्धि अभिक्रिया की दर को बदल देगी। लेचेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार दबाव में वृद्धि पीछे की अभिक्रिया में वृद्धि को प्रोत्साहित करेगी।

अब, गलत विकल्पों की ओर ध्यान दें:

(b) अभिक्रिया की दर अमोनिया के सांद्रण पर निर्भर करती है

इस विकल्प को गलत माना जाता है क्योंकि, शून्य कोटि की अभिक्रिया में अभिक्रिया की दर अभिकारक के सांद्रण पर निर्भर नहीं करती। इस मामले में, अभिक्रिया की दर अमोनिया ($NH_3$) के सांद्रण पर निर्भर नहीं करती है, जैसा कि शून्य कोटि के वेग विज्ञान द्वारा संकेत दिया गया है।

उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

जब अभिकर्मक अणु एक दूसरे के साथ टकराते हैं तो एक सक्रिय जटिल के निर्माण के लिए जाते हैं। यह अभिकर्मक, उत्पाद और सक्रिय जटिल में सबसे ऊर्जा वाला होता है। जब यह उत्पाद बनाने के लिए अपघटित होता है, तो ऊर्जा छोड़ दी जाती है और उत्पाद की स्थायित्व बढ़ जाता है।

क्योंकि, सक्रिय जटिल की पूरी सांद्रता उत्पादों में नहीं बदल जाती है, जबकि कुछ सक्रिय जटिल अभिकर्मक बन सकते हैं। यदि अभिक्रिया विलोपनीय हो तो अभिकर्मक बन सकते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) गलत है क्योंकि सक्रिय जटिल के अपघटन के दौरान ऊर्जा छोड़ दी जाती है बजाय अवशोषित की जाती है। सक्रिय जटिल एक उच्च ऊर्जा अवस्था में होता है, और इसके उत्पाद बनाने के लिए अपघटन ऊर्जा के छोड़ने के लिए जाता है।

(c) गलत है क्योंकि सक्रिय जटिल के अपघटन के दौरान ऊर्जा में परिवर्तन होता है। सक्रिय जटिल उच्च ऊर्जा वाला होता है, और जब यह उत्पाद बनाने के लिए अपघटित होता है, तो ऊर्जा छोड़ दी जाती है, जिसके कारण कुल ऊर्जा में कमी होती है।

उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

गतिज ऊर्जा के वितरण को अणुओं के अंश के गतिज ऊर्जा के साथ ग्राफ खींचकर वर्णित किया जा सकता है।

Kinetic energy of maximum fraction of molecule is known as most probable kinetic energy. It is important to note that with increase of temperature, peak shifts forward but downward. This means that with increase of temperature:

(i) most probable kinetic energy increases.

(ii) the fractions of molecules possessing most probable kinetic energy decreases.

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b): उच्च तापमान पर अधिकाधिक गतिज ऊर्जा वाले अणुओं की भिन्नता बढ़ती नहीं है। बल्कि, यह कम हो जाती है क्योंकि गतिज ऊर्जा के वितरण फैल जाता है, जिसके कारण ग्राफ में शिखर कम हो जाता है।

(d): उच्च तापमान पर अधिकाधिक गतिज ऊर्जा बढ़ती नहीं है। वास्तव में, यह बढ़ती है क्योंकि उच्च तापमान अणुओं को अधिक ऊर्जा प्रदान करता है, जिसके कारण वितरण के शिखर उच्च गतिज ऊर्जा की ओर बढ़ जाता है।

Answer: (a, d)

Explanation:

मैक्सवेल बोल्ट्जमैन वितरण वक्र के अनुसार, वक्र के तल के नीचे क्षेत्र तापमान के बढ़ने के साथ बदलने नहीं चाहिए। लेकिन तापमान के बढ़ने के साथ वक्र फैल जाता है और दाहिने ओर बढ़ जाता है क्योंकि अधिकाधिक गतिज ऊर्जा वाले अणुओं की भिन्नता कम हो जाती है।

अब, गलत विकल्पों की ओर ध्यान दें:

(b) वक्र के तल क्षेत्रफल तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है: यह गलत है क्योंकि मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन वितरण वक्र के तल क्षेत्रफल अणुओं की कुल संख्या को प्रतिनिधित्व करता है, जो तापमान के बदलने पर अपरिवर्तित रहता है। ऊर्जा वितरण बदल जाता है, लेकिन अणुओं की कुल संख्या नहीं।

(c) वक्र के तल क्षेत्रफल तापमान में वृद्धि के साथ घटता है: यह विकल्प (b) के लिए उतना ही गलत है। वक्र के तल क्षेत्रफल अणुओं की कुल संख्या को प्रतिनिधित्व करता है, जो तापमान के बदलने पर अपरिवर्तित रहता है। वक्र के आकार बदल जाता है, लेकिन क्षेत्रफल निरंतर रहता है।

उत्तर: (a, b)

स्पष्टीकरण:

आरेनियस समीकरण को इस प्रकार लिखा जा सकता है $k=A \cdot e^{\frac{-E_{a}}{R T}}$

$ k \propto e^{-E_{a}}$ अर्थात, अभिक्रिया की दर सक्रियण ऊर्जा में कमी के साथ बढ़ती है।

$ k \propto e^{-\frac{1}{T}} $

$k \propto e^{T}$ अर्थात, अभिक्रिया की दर तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है।

अब, गलत विकल्पों की ओर ध्यान दें:

(c) अभिक्रिया की दर तापमान में वृद्धि के साथ निष्पादन रूप से घटती है: यह गलत है क्योंकि आरेनियस समीकरण के अनुसार, अभिक्रिया के दर सामान्यतः तापमान में वृद्धि के साथ निष्पादन रूप से बढ़ती है, न कि घटती है।

(d) सक्रियण ऊर्जा में कमी के साथ अभिक्रिया की दर घटती है: यह गलत है क्योंकि आरेनियस समीकरण के अनुसार, सक्रियण ऊर्जा में कमी के साथ अभिक्रिया की दर बढ़ती है, न कि घटती है।

उत्तर: (b, d)

स्पष्टीकरण:

उत्प्रेरक वे पदार्थ होते हैं जो रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाते हैं बिना कि अभिक्रिया के प्रक्रम में उपयोग किए जाएँ। वे इसे करते हैं एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करके जिसकी संयोजन ऊर्जा कम होती है।

कथन a: “उत्प्रेरक अभिक्रिया के एक वैकल्पिक पथ प्रदान करता है।”

इस कथन के अनुसार सही है। उत्प्रेरक वास्तव में अभिक्रिया के एक वैकल्पिक पथ प्रदान करते हैं जो अभिक्रिया के लिए आवश्यक संयोजन ऊर्जा को कम करता है।

कथन b: “संयोजन ऊर्जा को बढ़ाता है।”

इस कथन के अनुसार गलत है। उत्प्रेरक संयोजन ऊर्जा को बढ़ाते नहीं हैं, बल्कि उसे कम करते हैं, जिससे अभिक्रिया के लिए आसानी होती है।

कथन d: “उत्प्रेरक अभिक्रिया के एन्थैल्पी को बदलता है।”

इस कथन के अनुसार गलत है। उत्प्रेरक अभिक्रिया के एन्थैल्पी को बदलते नहीं हैं; वे केवल अभिक्रिया की दर पर प्रभाव डालते हैं और एन्थैल्पी या एन्ट्रॉपी जैसे तापीय गुणों को बदलते नहीं हैं।

अब, सही विकल्पों को विचार करें:

कथन a: “उत्प्रेरक अभिक्रिया के एक वैकल्पिक पथ प्रदान करता है।”

इस कथन के अनुसार सही है। उत्प्रेरक वास्तव में अभिक्रिया के एक वैकल्पिक पथ प्रदान करते हैं जो अभिक्रिया के लिए आवश्यक संयोजन ऊर्जा को कम करता है।

कथन c: “संयोजन ऊर्जा को कम करता है।”

इस कथन के अनुसार सही है। एक उत्प्रेरक की मुख्य भूमिकाओं में से एक अभिक्रिया की संयोजन ऊर्जा को कम करना होता है, जिससे अभिक्रिया तेजी से हो सकती है।

Answer: (a)

Explanation:

For a first order reaction

${\ln [R] = -kt + \ln [R]_0} \quad …(i) $

On comparing with Eq. of straight line

$y=\ln [R]$ concentration

$x=t$ time

Slope $(m)=-k$ rate constant

Intercept $(c)=\ln [R]_0$ initial concentration

On rearranging Eq. (i)

$ \dfrac{\ln [R] - \ln [R]_0}{t} = -k $

$ \dfrac{\ln [R] - \ln [R]_0}{t} = -k t^{0} $

$ \text { Rate } \propto t^{0} $

Now, consider the incorrect options:

(b) This graph shows a plot of concentration [R] versus time (t) that is not linear. For a first-order reaction, the plot of $\ln [R]$ versus (t) should be a straight line with a negative slope. Since this graph is not linear, it is incorrect for a first-order reaction.

(c) This graph shows a plot of the rate of reaction versus time (t). For a first-order reaction, the rate of reaction is proportional to the concentration of the reactant, which decreases exponentially with time. Therefore, the graph should show a decreasing curve. Since this graph is not a decreasing curve, it is incorrect for a first-order reaction.

उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

प्रथम कोटि अभिक्रिया के लिए

$ \begin{aligned} & k=\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{[R]_0}{[R]} \\ & \dfrac{k t}{2.303}=\log \dfrac{[R]_0}{[R]} \\ & \begin{matrix} \log \dfrac{[R]_0}{[R]} & =(\dfrac{k}{2.303}) &\times t&+0 \\ \uparrow & \uparrow & \uparrow & \uparrow \\ y= &\quad m & \quad x &+c \end{matrix} \\ \end{aligned} $

$\log \dfrac{[R]_0}{[R]}$ का सही ग्राफ (d) द्वारा प्रस्तुत किया जा सकता है

जहाँ,

$ \text { ढलान }=\dfrac{k}{2.303} $

कोई भी अभिक्रिया के किसी भी भिन्न के पूर्ण होने के लिए लिया गया समय प्रारंभिक सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है। आइए इसके लिए अभिक्रिया के आधे हो जाने के लिए विचार करें।

$ t =\dfrac{2.303}{k} \log \dfrac{a}{a-x} $

$ \text{आधा आयु के लिए} $

$ t =t_{1 \backslash 2} \text { और } x=\dfrac{a}{2} $

$ t_{1 \backslash 2} =\dfrac{2.303}{k} \log \dfrac{a}{a-\frac{a}{2}}$

$ t_{1 \backslash 2} =\dfrac{2.303}{k} \log 2 $

आधा आयु समय

$ t_{1 \backslash 2}=\dfrac{0.693}{k} $

$t_{1 / 2}$ प्रारंभिक सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है। इसलिए, $t_{1 / 2}$ और $[R]_0$ के सही ग्राफ को (a) द्वारा प्रस्तुत किया जा सकता है।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(b) यह ग्राफ गलत है क्योंकि इसमें अभिकर्मक $([R])$ के साथ समय $(t)$ के रूप में रैखिक संबंध दिखाया गया है। प्रथम कोटि की अभिक्रिया में, अभिकर्मक के सांद्रण समय के साथ अधिकांश रूप से निष्पादित होता है, न कि रैखिक। सही ग्राफ लघुगुणकीय संबंध दिखाएगा।

(c) यह ग्राफ गलत है क्योंकि इसमें अभिकर्मक $([R])$ के साथ समय के लघुगुणक $(\log t)$ के रूप में रैखिक संबंध दिखाया गया है। प्रथम कोटि की अभिक्रिया में, सही संबंध अभिकर्मक के लघुगुणक $(\log [R])$ और समय $(t)$ के बीच होता है, न कि विपरीत।

उत्तर:

अभिकारकों में से किसी एक की अधिकता में उपस्थिति, क्योंकि ऐसी स्थिति में, उसकी सांद्रता स्थिर रहती है और ऐसी अभिक्रिया की दर केवल एक अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर करती है और अभिक्रिया को छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है, उदाहरण के लिए, एथिल एसीटेट का अम्ल उत्प्रेरित जल-अपघटन।

$ \underset{\text { एथिल एसीटेट }}{CH_3 COOC_2 H_5}+H_2 O \xrightarrow{H^{+}} \underset{\text { एसीटिक अम्ल }}{CH_3 COOH}+ \underset {\text{एथिल अल्कोहल}}{C_2 H_5 OH} $

यह अभिक्रिया द्वि-आणविक है लेकिन इसे प्रथम कोटि का पाया जाता है क्योंकि प्रायोगिक रूप से यह देखा गया है कि अभिक्रिया की दर एथिल एसीटेट की सांद्रता पर निर्भर करती है, न कि पानी पर क्योंकि यह अधिकता में मौजूद होता है।

उत्तर:

अभिक्रिया $2 A+B \longrightarrow C$ के लिए यदि अभिक्रिया की दर शून्य है तो इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

$ \text { दर }=k[A]^{0}[B]^{0}=k $

अर्थात्, अभिक्रिया की दर $A$ और $B$ की सांद्रता से स्वतंत्र है।

Answer:

हम इस अभिक्रिया के वेग को प्रारंभिक सांद्रता के फलन के रूप में निर्धारित कर सकते हैं या तो एक अभिकर्मक की सांद्रता स्थिर रखकर दूसरे अभिकर्मक की सांद्रता बदल दें या दोनों अभिकर्मकों की सांद्रता बदल दें। उदाहरण के लिए, दी गई अभिक्रिया के लिए,

(i) $[O_2]$ को स्थिर रखते हुए, यदि $NO$ की सांद्रता दुगुनी कर दी जाए, तो वेग चार गुना हो जाता है। इससे दिखाया जाता है कि,

वेग $\propto[NO]^{2}$

(ii) $[NO]$ को स्थिर रखते हुए, यदि $[O_2]$ की सांद्रता दुगुनी कर दी जाए, तो वेग भी दुगुना हो जाता है। इससे दिखाया जाता है कि,

$ \text { वेग } \propto[O_2]^{2} $

इसलिए, समग्र वेग कानून होगा

$ \text { वेग }=k[NO]^{2}[O_2] $

वेग कानून व्यक्ति करता है = $-\dfrac{1}{2} \dfrac{\Delta[NO]}{\Delta t} =-\dfrac{\Delta[O_2]}{\Delta t}$ $ =\dfrac{1}{2} \dfrac{\Delta[NO_2]}{\Delta t} $

Answer:

यदि अभिक्रिया एकल अणुक्रिया हो तो कोटि और अणुक्रिया के मान समान होते हैं क्योंकि एकल अणुक्रिया एक चरण में होती है।

Answer:

किसी भी एकल अभिक्रिया की दर को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है

$ r=k[A]^{n} $

सांद्रता को तीन गुना कर देने पर $A=3 A, r$ 27r हो जाता है

$ 27 r=k[3 A]^{n} $

$ \dfrac{r}{27 r}=\dfrac{k[A]^{n}}{k[3 A]^{n}} $

$ \dfrac{1}{27}=\left[\dfrac{1}{3}\right]^{n} \Rightarrow \left[\dfrac{1}{3}\right]^{3}= \left[\dfrac{1}{3}\right]^{n}$

इसलिए, $n=3$

अभिक्रिया की कोटि तीन है।

Answer:

शून्य कोटि अभिक्रिया में, अभिक्रिया की दर स्थिर होती है और अभिकर्मकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती। दर व्यक्ति करता है:

For a zero-order reaction, the rate of reaction is constant and does not depend on the concentration of the reactants. The rate expression can be written as:

$ \text { दर }=-\dfrac{d(R)}{d t}=k $

जहाँ:

$-(R)$ अभिकर्मक के सांद्रण को दर्शाता है,

$k$ दर स्थिरांक है।

शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए, हम समय के साथ सांद्रण में परिवर्तन को इस प्रकार व्यक्त कर सकते हैं:

$ (R)=\left(R_0\right)-k t $

जहाँ:

$\left(R_0\right)$ अभिकर्मक के प्रारंभिक सांद्रण को दर्शाता है,

$t$ समय है।

अभिक्रिया के समापन पर, अभिकर्मक के सांद्रण $(R)$ शून्य हो जाता है:

$ 0=\left(R_0\right)-k t $

समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करने पर हमें प्राप्त होता है:

$ k t=\left(R_0\right) $

अब, $t$ के लिए हल करने पर:

$ t=\dfrac{\left(R_0\right)}{k} $

उत्तर:

एक अप्राथमिक अभिक्रिया में, अभिक्रिया के लिए टकराने वाले परमाणुओं या आयनों की संख्या को मोलेक्युलरता कहते हैं। यदि यह एक अप्राथमिक अभिक्रिया होती, तो B के सांद्रण के संबंध में अभिक्रिया की कोटि 1 होती, लेकिन दिए गए दर नियम में यह $\frac{3}{2}$ है। यह संकेत देता है कि यह अभिक्रिया एक अप्राथमिक अभिक्रिया नहीं है। अतः, यह अभिक्रिया एक संयोजित अभिक्रिया होना चाहिए।

उत्तर:

टकराव सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा के अतिरिक्त, टकराने वाले अणुओं के उचित दिशा भी प्रभावी टकराव के लिए आवश्यक होती है।

यदि उचित दिशा की शर्त पूरी नहीं होती, तो चाहे ऊर्जा पर्याप्त हो, प्रभावी टकराव की दर कम रहती है जिसके कारण अभिक्रिया की दर धीमी रहती है। अतः, अभिक्रिया की दर केवल ऊर्जा पर निर्भर नहीं होती बल्कि अभिकारक अणुओं के टकराव के समय उनकी दिशा के कारण भी बहुत प्रभावित होती है।

उत्तर:

नहीं, मोलेक्युलरता कभी शून्य या भिन्नात्मक संख्या नहीं हो सकती क्योंकि यह अभिक्रिया में भाग लेने वाले अभिकारकों की संख्या को दर्शाती है जो कभी शून्य नहीं हो सकती।

Answer:

(i) $A \longrightarrow B$ के लिए दिया गया ग्राफ शून्य कोटि की अभिक्रिया को दर्शाता है। गणितीय रूप से इसे इस प्रकार प्रस्तुत किया जाता है

$ [R] = -kt + [R]_0 $

जो सीधी रेखा के समीकरण है। अतः अभिक्रिया शून्य कोटि की है।

(ii) ढलान $=-k$

(iii) शून्य कोटि की अभिक्रिया के दर स्थिरांक की इकाई $mol$ $L^{-1} S^{-1}$ होती है।

Answer:

अभिक्रिया के सक्रियण ऊर्जा कमरे के तापमान पर बहुत उच्च होती है, लेकिन उच्च तापमान पर $H-H$ और $O-O$ बंध टूट जाते हैं और टकराने वाले कण ऊर्जा बाधा के पार जाते हैं। इस कारण $H_2(g)$ और $O_2(g)$ के बीच अभिक्रिया कमरे के तापमान पर एक ही बरतन में रखने पर पानी के निर्माण के लिए अभिक्रिया नहीं होती।

Answer:

उच्च तापमान पर अधिक भाग के टकराने वाले कण ऊर्जा बाधा (अर्थात सक्रियण ऊर्जा) के पार जाते हैं जो तेजी से अभिक्रिया के लिए ज़िम्मेदार होते हैं।

Answer:

हवा में ऑक्सीजन की अधिकता होती है, लेकिन कमरे के तापमान पर ईंधन स्वयं जल नहीं लेते क्योंकि ईंधन के दहन अभिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा आमतौर पर बहुत उच्च होती है जो कमरे के तापमान पर उपलब्ध नहीं होती।

उत्तर:

संघटन सिद्धांत के अनुसार, हम जानते हैं कि कोई भी रासायनिक अभिक्रिया पूर्ण होने के लिए अभिकारक कणों के बीच प्रभावी संघटन आवश्यक होती है और उनमें न्यूनतम पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए। तीन से अधिक अणुओं के एक साथ संघटन की प्रायिकता बहुत कम होती है। इसलिए, मोलरिटी तीन होने की संभावना बहुत कम होती है।

उत्तर:

अभिक्रिया की दर अभिकारकों के सांद्रण पर निर्भर करती है। जब अभिक्रिया आगे की दिशा में चलती है, तो अभिकारकों के सांद्रण घटता जाता है और उत्पादों के सांद्रण बढ़ता जाता है। इसलिए, अभिक्रिया के दौरान अभिक्रिया की दर आमतौर पर कम हो जाती है।

उत्तर:

तापागत दृष्टि से डायमंड से ग्रेफाइट में परिवर्तन बहुत संभव है, लेकिन इस अभिक्रिया की दर बहुत कम होती है क्योंकि इसकी सक्रियण ऊर्जा बहुत अधिक होती है।

इसलिए, अभिक्रिया के तापागत असंभवता केवल अभिक्रिया की दर के निर्णय में भाग नहीं ले सकती।

उत्तर:

हम जानते हैं कि तापमान में वृद्धि के साथ अभिक्रिया की दर बढ़ती है, इसलिए हम तिल शुरू करने से पहले ऑक्सैलिक अम्ल के घोल को गर्म करते हैं ताकि अपचयन के रंग के बदलाव की दर बढ़ जाए।

उत्तर:

अभिक्रिया की मोलरिटी एक तत्वाधार चरण में भाग लेने वाले अणुओं की संख्या होती है। इसके लिए कम से कम एक अणु की आवश्यकता होती है, जिसके कारण मोलरिटी का न्यूनतम मान एक होता है। इसलिए, किसी अभिक्रिया की मोलरिटी कभी शून्य नहीं हो सकती।

उत्तर:

एक संयुक्त अभिक्रिया कई तत्कालीन अभिक्रियाओं के माध्यम से होती है। प्रत्येक तत्कालीन अभिक्रिया में शामिल अणुओं की संख्या अलग-अलग हो सकती है, अर्थात् प्रत्येक चरण की मोलेक्यूलरिटी अलग-अलग हो सकती है। इसलिए, संयुक्त अभिक्रिया की मोलेक्यूलरिटी के बारे में चर्चा अर्थहीन होती है।

दूसरी ओर, संयुक्त अभिक्रिया के कोर्ड उसके योजना में सबसे धीमी चरण के आधार पर निर्धारित किया जाता है और यह भी संयुक्त अभिक्रियाओं के मामले में अर्थहीन नहीं होता।

उत्तर:

संतुलित रासायनिक समीकरण अक्सर गलत कोर्ड या दर नियम के लिए ज़िम्मेदार हो सकता है।

उदाहरण के लिए: निम्नलिखित अभिक्रिया एक दसवें कोर्ड अभिक्रिया के रूप में दिखाई दे सकती है

$ KClO_3+6 FeSO_4+3 H_2 SO_4 \longrightarrow KCl+3 H_2 O+3 Fe_2(SO_4)_3 $

इसके वास्तव में द्वितीय कोर्ड अभिक्रिया है। वास्तव में अभिक्रिया संयुक्त है और कई चरणों में होती है। इस तरह की अभिक्रिया के कोर्ड अभिक्रिया योजना में सबसे धीमी चरण के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

कोर्ड प्रयोग के आधार पर निर्धारित किया जाता है और यह प्रेक्षित अभिक्रिया दर के अभिकारक के सांद्रण पर निर्भरता के आधार पर होता है।

उत्तर:

A. $\rightarrow(1)$

B. $\rightarrow(2)$

C. $\rightarrow(2)$

D. $\rightarrow(1)$

शून्य कोर्ड अभिक्रिया के दर समीकरण को इस तरह लिखा जा सकता है:

$ [R]=-k t+[R_0] $

इसका अर्थ है कि एक सीधी रेखा के समान समीकरण है $y=m x+c$

$ \quad \dfrac{[R]-[R_0]}{t}=-k $ के परिवर्तन करने पर

$ k=\dfrac{[R_0]-[R]}{t} $

क्रिया दर $=k \cdot[t]^{0}$

क्रिया दर $\propto[t]^{0}$

प्रथम कोटि की क्रिया के लिए $\dfrac{d x}{d t} \propto$ [केंद्रित घनत्व]:

$\therefore$ दर और केंद्रित घनत्व के बीच ग्राफ खींचा जा सकता है

$k =\dfrac{2.303}{t} \log \dfrac{[R]_0}{[R]} $

$\dfrac{k t}{2.303} =\log [\dfrac{R^{\circ}}{R}] $

$\dfrac{k t}{2.303}= \log [R]_0-\log [R] $

$\log [R] =\underset{\text { slope }}{(\dfrac{-k}{2.303}) t}+\underset{\text { intercept }}{\log [R]_0}$

उत्तर:

A. $\rightarrow(3) $

B. $\rightarrow(1) $

C. $\rightarrow(4) $

D. $\rightarrow(6) $

E. $\rightarrow(2) $

F. $\rightarrow(5)$

A. उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा को कम करके क्रिया दर को बदल देता है।

बी। मोलरिटी भिन्न या शून्य नहीं हो सकती। यदि मोलरिटी शून्य हो, तो अभिक्रिया संभव नहीं हो सकती।

सी। प्रथम कोटि की अभिक्रिया के द्वितीय अर्ध-आयु के लिए अर्ध-आयु समय तापमान से स्वतंत्र होने के कारण यह पहले के समान होता है।

डी। $e^{-E_{a} / R T}$ वह भिन्न है जो गतिज ऊर्जा के बराबर या उससे अधिक वाले अणुओं के अंश को दर्शाता है।

ई। ऊर्जा रूप से अनुकूल अभिक्रियाएं कभी-कभी धीमी होती हैं क्योंकि अणुओं के अनुप्रस्थ विन्यास के कारण कुछ अप्रभावी टक्कर होती हैं।

एफ। मैक्सवेल, बोल्ट्जमैन वक्र के अंतरगत क्षेत्र स्थिर होता है क्योंकि रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेने वाले अणुओं की कुल प्रायिकता एक होती है।

उत्तर:

A. $\rightarrow(2)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(3)$

A. हीरा सामान्य शर्तों में कार्बन के रूप में परिवर्तित नहीं किया जा सकता।

B. अभिक्रिया की तात्कालिक दर बहुत छोटे समय के अंतराल में पूर्ण हो जाती है।

C. अभिक्रिया की औसत दर लंबे समय के अंतराल में होती है।

उत्तर:

A. $\rightarrow(2) $

B. $\rightarrow(1) $

C. $\rightarrow(4) $

D. $\rightarrow(3)$

A. अभिक्रिया की दर के गणितीय व्यंजक को दर नियम कहते हैं।

बी। शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए अभिक्रिया की दर स्थिरांक के बराबर होती है

$ r =k[A]^{0} $

$ \therefore r =k $

सी। अभिक्रिया की दर की इकाई अभिक्रिया की दर की इकाई के समान होती है।

डी। संयोजन अभिक्रिया के कोटि अभिक्रिया की दर द्वारा निर्धारित होती है, जो सबसे धीमी अभिक्रिया होती है।

उत्तर: (b) अस्थिरता और कारण दोनों सही हैं, लेकिन कारण अस्थिरता की सही व्याख्या नहीं करता है।

अभिक्रिया के कोटि शून्य या भिन्नात्मक हो सकती है क्योंकि अभिक्रिया के कोटि अभिकरकों के शक्ति के योग से संबंधित होती है।

कारण एक सही कथन है लेकिन अस्थिरता की सही व्याख्या नहीं करता है।

उत्तर: (e) अस्थिरता गलत है और कारण सही है।

कोटि और मोलरिटी समान हो सकते हैं या नहीं, क्योंकि अभिक्रिया के कोटि अभिकरकों के शक्ति के योग होती है जो प्रयोग के आधार पर निर्धारित की जाती है। लेकिन मोलरिटी दर निर्धारित करने वाले तत्वावली अंतिम चरण के रासायनिक गुणांक के योग होता है।

उत्तर: (a) दावा और कारण दोनों सही हैं और कारण दावे का सही स्पष्टीकरण है।

अभिक्रिया की एंथैल्पी, अभिकारक और उत्पाद की कुल एंथैल्पी के अंतर के बराबर रहती है। एक कैटलिस्ट की उपस्थिति में एंथैल्पी का अंतर स्थिर रहता है। एक कैटलिस्ट जो अभिक्रिया में भाग ले लेता है, अलग एक्टिवेटेड कंप्लेक्स बनाता है और सक्रियण ऊर्जा को कम करता है, लेकिन अभिकारक और उत्पाद के ऊर्जा के अंतर समान रहता है।

उत्तजर: (e) दावा गलत है, लेकिन कारण सही है।

सही दावा है “केवल प्रभावी टकराव उत्पाद के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं।”

कारण प्रभावी टकराव के सही अर्थ को परिभाषित करता है, और अभिक्रिया के पूर्ण होने के लिए संघटन सिद्धांत के मानक को बताता है।

केवल उन टकरावों में अणुओं के सही व्यवस्था और पर्याप्त ऊर्जा होने पर उत्पाद के निर्माण होता है।

उत्तर: (c) दावा सही है, लेकिन कारण गलत है।

आर्हेनियस समीकरण से निर्धारित दर स्थिरांक सरल और जटिल अणुओं के लिए अच्छी तरह से सटीक होते हैं क्योंकि केवल उन अणुओं में टकराव के दौरान सही व्यवस्था (अर्थात प्रभावी टकराव) और पर्याप्त गतिज ऊर्जा होने पर रासायनिक परिवर्तन होता है।

उत्तर:

केवल प्रभावी टकराव उत्पाद के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं। इसका अर्थ है कि अणु जो पर्याप्त गतिज ऊर्जा से (थ्रेशोल्ड ऊर्जा = सक्रियण ऊर्जा + अभिकारक अणुओं द्वारा अधिकृत ऊर्जा) टकराते हैं, उत्पाद के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं।

अनुप्रस्थ दिशा एक रासायनिक परिवर्तन के लिए आवश्यक होती है क्योंकि यह प्रतिक्रियक अणुओं के बीच पुराने बंधनों के टूटने और नए बंधनों के बनने को सुविधा प्रदान करती है, अर्थात् उत्पादों में।

उदाहरण: ब्रोमोमेथेन से मेथनॉल के निर्माण पर प्रतिक्रियक अणुओं की दिशा पर निर्भर करता है।

प्रतिक्रियक अणुओं की सही दिशा बंधन निर्माण के लिए जिम्मेदार होती है, जबकि गलत दिशा उन्हें सिर्फ वापस ले जाती है और कोई उत्पाद नहीं बनते।

प्रभावी संघटन के लिए एक अतिरिक्त कारक $P$ (संभावना या स्थानिक कारक) को शामिल किया गया है $K=P z_{A B} e^{-E a / R T}$.

उत्तर:

गतिज ऊर्जा तापमान के साथ अनुक्रमानुपाती होती है और तापमान में वृद्धि के साथ उच्च ऊर्जा वाले अणुओं की संख्या बढ़ती है, अर्थात् तापमान में वृद्धि के साथ सामान्य गतिज ऊर्जा बढ़ती है।

सक्रियण ऊर्जा तापमान से संबंधित होती है निम्नलिखित आर्हेनियस समीकरण द्वारा

$ k=A e^{-E_{a} / R T} $

इसलिए, तापमान में वृद्धि के साथ इसका भी वृद्धि होती है।

उत्तर:

एक कातल एक पदार्थ होता है जो अभिक्रिया की गति को बढ़ाता है लेकिन अपने रासायनिक परिवर्तन के बिना।

“मध्यवर्ती जटिल निर्माण सिद्धांत” के अनुसार, अभिकर्मक पहले कातल के साथ संयोजित होकर एक अस्थायी जटिल बनाते हैं जो छोटे समय के लिए रहता है और उत्पादों के रूप में विघटित हो जाता है और कातल को पुनः बनाता है।

मध्यवर्ती यौगिक के बनने के लिए बहुत कम ential ऊर्जा होती है जो कि अकार्बनिक अभिकर्मक के अभाव में अभिकारकों के बीच बने मध्यवर्ती संकर यौगिक की तुलना में होती है।

इसलिए, उपस्थिति अकार्बनिक अभिकर्मक ऊर्जा बाधा को कम करता है और अभिक्रिया एक नए विकल्प मार्ग के माध्यम से चलती है जो कम सक्रियण ऊर्जा की आवश्यकता लेती है।

हम जानते हैं कि, कम सक्रियण ऊर्जा होने पर अभिक्रिया तेजी से होती है क्योंकि अधिक अभिकारक अणु ऊर्जा बाधा के माध्यम से गुजर सकते हैं और उत्पाद में बदल सकते हैं।

ऊर्जा, $\Delta H$ एक अवस्था फलन है। अभिक्रिया की एंथैल्पी, अभिकारक और उत्पाद के बीच ऊर्जा के अंतर होता है जो स्थिर होता है, जो ऊर्जा विभव आरेख से स्पष्ट है।

कार्बनिक अभिक्रिया के ऊर्जा विभव आरेख को नीचे दिया गया है:

उत्तर:

अभिक्रिया की क्षणिक दर और औसत दर के बीच अंतर नीचे दिया गया है:

उत्तर:

एक अभिक्रिया में जिसमें एक अभिकारक बहुत अधिक मात्रा में उपलब्ध होता है और अभिक्रिया के दौरान इसकी सांद्रता में कोई परिवर्तन नहीं होता, अभिक्रिया पहले के आदेश की तरह व्यवहार करती है। ऐसी अभिक्रिया को अप्रत्यक्ष पहले के आदेश की अभिक्रिया कहा जाता है।

उदाहरण,

(i) एथिल एसीटेट का हाइड्रोलिसिस

$ \begin{array}{llllllll} \text{ अपसांद्रित }& \mathrm{CH}_3 \mathrm{COOC_2H_5} & + &\mathrm{H}_2 \mathrm{O} & \xrightarrow{\mathrm{H}^{+}} & \mathrm{CH}_3 \mathrm{COOH} & + & \mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH} \\ \text{अपसांद्रित} t= 0 & 0.01 \mathrm{~mol} & & 10 \mathrm{~mol} && 0 \mathrm{~mol} & & 0 \mathrm{~mol} \\ \text{अपसांद्रित } t & 0 \mathrm{~mol} & & 9.99 \mathrm{~mol} && 0.01 \mathrm{~mol} & & 0.01 \mathrm{~mol} \end{array} $

जहाँ, $k=k^{\prime}[H_2 O]$

उदाहरण,

(ii) गन्ने के शर्करा के विच्छेदन

$ C_{12} H_{22} O_{11}+H_2 O \xrightarrow{H^{+}} C_6 H_{12} O_6+C_6 H_{12} O_6 $

अभिक्रिया की दर $=k[C_{12} H_{22} O_{11}]$

जहाँ $\quad k=k^{\prime}[H_2 O]$