Unimolecular Reactions MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Unimolecular Reactions - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:-

• लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र के अनुसार, यह माना जाता है कि एक अभिकारक अणु A, दूसरे A अणु से टक्कर के कारण ऊर्जावान रूप से उत्तेजित हो जाता है।

A + A \(\overset{K_a}{\rightarrow} \) A* + A

और अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac {d[A^*]}{dt}= K_a[A]^2\)

जहां Ka तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

• ऊर्जावान अणु (A*) दूसरे अणु से टक्कर के कारण अपनी अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है:

A + A* \(\overset{K_a^{{}'}}{\rightarrow} \) A + A (जहां, \(K_a^{{}'}\) निष्क्रियण के लिए दर स्थिरांक है)

और निष्क्रियण अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac{d[A^{*}]}{dt}=-K_a^{{}'}[A][A^*] \)

• वैकल्पिक रूप से, उत्तेजित अणु खुद को अलग कर सकता है और उत्पाद P बना सकता है. अर्थात, यह एकल आण्विक क्षय से गुजर सकता है

A* \(\overset{K_b}{\rightarrow}\) P (जहां Kb एकल आण्विक क्षय का दर स्थिरांक है)

और एकल आण्विक क्षय की दर होगी

\(\frac{d[A^*]}{dt}=-K_{b}[A^*]\)

• यदि एकल आण्विक चरण दर-निर्धारक चरण होने के लिए पर्याप्त धीमा है, तो समग्र अभिक्रिया में प्रथम-कोटि गतिज होगा, जैसा कि देखा गया है। यह निष्कर्ष A* के निर्माण की शुद्ध दर पर स्थैतिक-स्थिति सन्निकर्ष लागू करके स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है:

\(\frac{d[A^*]}{dt}\)= ka[A]2 − k′a[A][A*] − kb[A*] ≈ 0

• उपरोक्त समीकरण से, हमें मिला

\(\left [ A^* \right ]=\frac{K_a[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

• इस प्रकार, P के निर्माण के लिए दर नियम है

\(\frac{d[P]}{dt}=K_b[A^*]\)

\(=\frac{K_aK_b[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}[A]\)

\(=k_{eff}[A]\) (जहां, \(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\))

• अब,

\(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(\frac{1}{k_{eff}}=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a[A]}\)........(1)

जहां K_a तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

व्याख्या:-​

• दिया गया है, एक गैसीय एकल आण्विक अभिक्रिया के लिए प्रभावी दर स्थिरांक: A → P लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र का पालन करता है, 1.70 x 10-3s-1 और 2.20 x 10-4s-1 [A] = 4.37 x 10-4 mol dm-3 और 1.00 x 10-5 mol dm-3 पर क्रमशः।
• समीकरण (1) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }\)........(2)

\(\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)............(3)

• समीकरण (2) और (3) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }-\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }-\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)

या, K_a = 24.7 dm3mol-1s-1

निष्कर्ष:-

इसलिए, तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक लगभग (dm3mol-1s-1) 24.7 के बराबर है।

संप्रत्यय:-

• लिंडेमैन-हिंशेलवुड क्रियाविधि के अनुसार यह माना जाता है कि एक अभिकारक अणु A किसी अन्य A अणु के साथ संघट्ट से ऊर्जावान रूप से उत्तेजित हो जाता है।

A + A \(\overset{K_a}{\rightarrow} \) A* + A

और अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac {d[A^*]}{dt}= K_a[A]^2\)

• ऊर्जावान अणु (A*) किसी अन्य अणु के साथ संघट्ट द्वारा अपनी अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है:

A + A* \(\overset{K_a^{{}'}}{\rightarrow} \) A + A (जहाँ, \(K_a^{{}'}\) निष्क्रियता के लिए दर स्थिरांक है)

और निष्क्रियता अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac{d[A^{*}]}{dt}=-K_a^{{}'}[A][A^*] \)

• वैकल्पिक रूप से, उत्तेजित अणु खुद को अलग कर सकता है और उत्पाद P बना सकता है। अर्थात्, यह एकाण्विक क्षय से गुजर सकता है

A* \(\overset{K_b}{\rightarrow}\) P (जहाँ K_b एकाण्विक क्षय का दर स्थिरांक है)

और एकाण्विक क्षय की दर होगी

\(\frac{d[A^*]}{dt}=-K_{b}[A^*]\)

व्याख्या:-

• यदि एकाण्विक पद दर-निर्धारण पद होने के लिए पर्याप्त धीमा है, तो समग्र अभिक्रिया में प्रथम-कोटि की गतिज होगा, जैसा कि देखा गया है। A* के निर्माण की शुद्ध दर पर स्थिर-अवस्था सन्निकटन को लागू करके इस निष्कर्ष को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है:

\(\frac{d[A^*]}{dt}\)= k_a[A]² − k′_a[A][A*] − k_b[A*] ≈ 0

• उपरोक्त समीकरण से, हमें मिला

\(\left [ A^* \right ]=\frac{K_a[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

• इस प्रकार, P के निर्माण के लिए दर नियम है

\(\frac{d[P]}{dt}=K_b[A^*]\)

\(=\frac{K_aK_b[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)..............(i)

• यदि संघट्टों द्वारा निष्क्रियता की दर एकाण्विक क्षय की दर से बहुत अधिक है, इस अर्थ में कि

k′_a[A*][A] >> k_b[A*]

या, k′_a[A] >> k_b

• इसलिए, इस स्थिति के तहत समीकरण (i) से हमें मिला,

\(\frac{d[P]}{dt}=\frac{K_aK_b[A]^2}{K_a^{{}'}[A]}\)

\(\frac{d[P]}{dt}=\frac{K_aK_b[A]}{K_a^{{}'}}\)

• इस प्रकार, इस स्थिति के तहत अभिक्रिया की कोटि एक है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, यदि संघट्टों द्वारा निष्क्रियता की दर एकाण्विक क्षय की दर से बहुत अधिक है, तो अभिक्रिया प्रथम कोटि की होगी।

सिद्धांत:-

• लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र के अनुसार, यह माना जाता है कि एक अभिकारक अणु A, दूसरे A अणु से टक्कर के कारण ऊर्जावान रूप से उत्तेजित हो जाता है।

A + A \(\overset{K_a}{\rightarrow} \) A* + A

और अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac {d[A^*]}{dt}= K_a[A]^2\)

जहां Ka तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

• ऊर्जावान अणु (A*) दूसरे अणु से टक्कर के कारण अपनी अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है:

A + A* \(\overset{K_a^{{}'}}{\rightarrow} \) A + A (जहां, \(K_a^{{}'}\) निष्क्रियण के लिए दर स्थिरांक है)

और निष्क्रियण अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac{d[A^{*}]}{dt}=-K_a^{{}'}[A][A^*] \)

• वैकल्पिक रूप से, उत्तेजित अणु खुद को अलग कर सकता है और उत्पाद P बना सकता है. अर्थात, यह एकल आण्विक क्षय से गुजर सकता है

A* \(\overset{K_b}{\rightarrow}\) P (जहां Kb एकल आण्विक क्षय का दर स्थिरांक है)

और एकल आण्विक क्षय की दर होगी

\(\frac{d[A^*]}{dt}=-K_{b}[A^*]\)

• यदि एकल आण्विक चरण दर-निर्धारक चरण होने के लिए पर्याप्त धीमा है, तो समग्र अभिक्रिया में प्रथम-कोटि गतिज होगा, जैसा कि देखा गया है। यह निष्कर्ष A* के निर्माण की शुद्ध दर पर स्थैतिक-स्थिति सन्निकर्ष लागू करके स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है:

\(\frac{d[A^*]}{dt}\)= ka[A]2 − k′a[A][A*] − kb[A*] ≈ 0

• उपरोक्त समीकरण से, हमें मिला

\(\left [ A^* \right ]=\frac{K_a[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

• इस प्रकार, P के निर्माण के लिए दर नियम है

\(\frac{d[P]}{dt}=K_b[A^*]\)

\(=\frac{K_aK_b[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}[A]\)

\(=k_{eff}[A]\) (जहां, \(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\))

• अब,

\(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(\frac{1}{k_{eff}}=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a[A]}\)........(1)

जहां K_a तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

व्याख्या:-​

• दिया गया है, एक गैसीय एकल आण्विक अभिक्रिया के लिए प्रभावी दर स्थिरांक: A → P लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र का पालन करता है, 1.70 x 10-3s-1 और 2.20 x 10-4s-1 [A] = 4.37 x 10-4 mol dm-3 और 1.00 x 10-5 mol dm-3 पर क्रमशः।
• समीकरण (1) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }\)........(2)

\(\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)............(3)

• समीकरण (2) और (3) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }-\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }-\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)

या, K_a = 24.7 dm3mol-1s-1

निष्कर्ष:-

इसलिए, तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक लगभग (dm3mol-1s-1) 24.7 के बराबर है।

सिद्धांत:-

• लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र के अनुसार, यह माना जाता है कि एक अभिकारक अणु A, दूसरे A अणु से टक्कर के कारण ऊर्जावान रूप से उत्तेजित हो जाता है।

A + A \(\overset{K_a}{\rightarrow} \) A* + A

और अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac {d[A^*]}{dt}= K_a[A]^2\)

जहां Ka तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

• ऊर्जावान अणु (A*) दूसरे अणु से टक्कर के कारण अपनी अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है:

A + A* \(\overset{K_a^{{}'}}{\rightarrow} \) A + A (जहां, \(K_a^{{}'}\) निष्क्रियण के लिए दर स्थिरांक है)

और निष्क्रियण अभिक्रिया की दर होगी,

\(\frac{d[A^{*}]}{dt}=-K_a^{{}'}[A][A^*] \)

• वैकल्पिक रूप से, उत्तेजित अणु खुद को अलग कर सकता है और उत्पाद P बना सकता है. अर्थात, यह एकल आण्विक क्षय से गुजर सकता है

A* \(\overset{K_b}{\rightarrow}\) P (जहां Kb एकल आण्विक क्षय का दर स्थिरांक है)

और एकल आण्विक क्षय की दर होगी

\(\frac{d[A^*]}{dt}=-K_{b}[A^*]\)

• यदि एकल आण्विक चरण दर-निर्धारक चरण होने के लिए पर्याप्त धीमा है, तो समग्र अभिक्रिया में प्रथम-कोटि गतिज होगा, जैसा कि देखा गया है। यह निष्कर्ष A* के निर्माण की शुद्ध दर पर स्थैतिक-स्थिति सन्निकर्ष लागू करके स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है:

\(\frac{d[A^*]}{dt}\)= ka[A]2 − k′a[A][A*] − kb[A*] ≈ 0

• उपरोक्त समीकरण से, हमें मिला

\(\left [ A^* \right ]=\frac{K_a[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

• इस प्रकार, P के निर्माण के लिए दर नियम है

\(\frac{d[P]}{dt}=K_b[A^*]\)

\(=\frac{K_aK_b[A]^2}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}[A]\)

\(=k_{eff}[A]\) (जहां, \(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\))

• अब,

\(k_{eff}=\frac{K_aK_b[A]}{K_b+K_a^{{}'}[A]}\)

\(\frac{1}{k_{eff}}=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a[A]}\)........(1)

जहां K_a तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक है

व्याख्या:-​

• दिया गया है, एक गैसीय एकल आण्विक अभिक्रिया के लिए प्रभावी दर स्थिरांक: A → P लिनडेमैन-हिंशेलवुड तंत्र का पालन करता है, 1.70 x 10-3s-1 और 2.20 x 10-4s-1 [A] = 4.37 x 10-4 mol dm-3 और 1.00 x 10-5 mol dm-3 पर क्रमशः।
• समीकरण (1) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }\)........(2)

\(\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{K_a^{{}'}}{K_aK_b}+\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)............(3)

• समीकरण (2) और (3) से हमें मिला,

\(\frac{1}{1.70 × 10^{-3}s^{-1} }-\frac{1}{2.20 × 10^{-4}s^{-1} }=\frac{1}{K_a(4.37 × 10^{-4} mol dm^{-3}) }-\frac{1}{K_a(1 × 10^{-5} mol dm^{-3}) }\)

या, K_a = 24.7 dm3mol-1s-1

निष्कर्ष:-

इसलिए, तंत्र में सक्रियण चरण के लिए दर स्थिरांक लगभग (dm3mol-1s-1) 24.7 के बराबर है।