Hindi

Rate law , Rate constant , Order of Reaction and Molecularity Questions in Hindi

Class 12 Chemistry · Chemical Kinetics · Rate law , Rate constant , Order of Reaction and Molecularity

607+

Questions

Hindi

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 607 questions in Hindi

351
Difficult
$A$ और $B$ के बीच की अभिक्रिया $A$ के संबंध में प्रथम कोटि की और $B$ के संबंध में शून्य कोटि की है। निम्नलिखित तालिका में रिक्त स्थानों को भरें:
प्रयोग $[A] / mol \, L^{-1}$ $[B] / mol \, L^{-1}$ प्रारंभिक दर / $mol \, L^{-1} \, min^{-1}$
$I$ $0.1$ $0.1$ $2.0 \times 10^{-2}$
$II$ $-$ $0.2$ $4.0 \times 10^{-2}$
$III$ $0.4$ $0.4$ $-$
$IV$ $-$ $0.2$ $2.0 \times 10^{-2}$

Solution

(A) दी गई अभिक्रिया $A$ के संबंध में प्रथम कोटि की और $B$ के संबंध में शून्य कोटि की है।
अतः,अभिक्रिया की दर इस प्रकार है,
दर $= k[A]^1[B]^0 = k[A]$
प्रयोग $I$ से:
$2.0 \times 10^{-2} \, mol \, L^{-1} \, min^{-1} = k(0.1 \, mol \, L^{-1})$
$\Rightarrow k = 0.2 \, min^{-1}$
प्रयोग $II$ से:
$4.0 \times 10^{-2} \, mol \, L^{-1} \, min^{-1} = 0.2 \, min^{-1} \times [A]$
$\Rightarrow [A] = 0.2 \, mol \, L^{-1}$
प्रयोग $III$ से:
दर $= 0.2 \, min^{-1} \times 0.4 \, mol \, L^{-1} = 0.08 \, mol \, L^{-1} \, min^{-1}$
प्रयोग $IV$ से:
$2.0 \times 10^{-2} \, mol \, L^{-1} \, min^{-1} = 0.2 \, min^{-1} \times [A]$
$\Rightarrow [A] = 0.1 \, mol \, L^{-1}$
352
Difficult
दिए गए कथनों में से सत्य और असत्य निर्धारित करें:
$(a)$ अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता के सीधे समानुपाती होती है।
$(b)$ अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$(c)$ अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।

Solution

(A) रासायनिक अभिक्रिया की दर को सामान्यतः दर नियम द्वारा व्यक्त किया जाता है: $Rate = k[Reactant]^n$,जहाँ $n$ अभिक्रिया की कोटि है।
$(a)$ यदि अभिक्रिया प्रथम कोटि $(n=1)$ की है,तो दर अभिकारक की सांद्रता के सीधे समानुपाती होती है। यह कथन प्रथम कोटि की अभिक्रियाओं के लिए सत्य है।
$(b)$ अभिक्रिया की दर सामान्यतः सरल प्राथमिक चरणों में अभिकारक की सांद्रता के व्युत्क्रमानुपाती नहीं होती है। यह कथन असत्य है।
$(c)$ शून्य कोटि की अभिक्रियाओं $(n=0)$ के लिए,अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता से स्वतंत्र होती है $(Rate = k)$। हालाँकि,सामान्य तौर पर,दर सांद्रता पर निर्भर करती है। अतः,यह कथन एक सामान्य नियम के रूप में असत्य है।
353
Medium
वेग नियम (Rate law) क्या है? अभिक्रिया के वेग और अभिकारकों की सांद्रता के बीच संबंध बताइए।

Solution

(N/A) रासायनिक अभिक्रिया का वेग प्रयोगात्मक स्थितियों जैसे कि अभिकारकों की सांद्रता (गैसों के मामले में दबाव),तापमान और उत्प्रेरक की उपस्थिति पर निर्भर करता है।
अभिक्रिया के वेग को अभिकारकों की सांद्रता के रूप में दर्शाने को वेग नियम कहा जाता है। इसे वेग समीकरण या वेग व्यंजक भी कहा जाता है।
एक सामान्य अभिक्रिया $aA + bB \rightarrow \text{Products}$ के लिए,वेग नियम को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
Rate $= k[A]^x[B]^y$
जहाँ $k$ वेग स्थिरांक है,और $x$ तथा $y$ क्रमशः अभिकारक $A$ और $B$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि हैं।
समय के साथ अभिकारकों की सांद्रता घटने पर अभिक्रिया का वेग सामान्यतः घटता है। इसके विपरीत,जब अभिकारकों की सांद्रता बढ़ती है तो वेग बढ़ता है।
अतः,संबंध इस प्रकार है:
$\text{Rate of reaction} \propto [\text{Reactants}]$
इस प्रकार,अभिक्रिया का वेग अभिकारकों की सांद्रता की कुछ घातों के समानुपाती होता है।
354
Difficult
सामान्य अभिक्रिया,उसका अवकलनीय वेग समीकरण और वेग नियम लिखिए।

Solution

(N/A) सामान्य अभिक्रिया: $aA + bB \rightarrow cC + dD$ $(i)$
जहाँ $a, b, c$ और $d$ अभिकारकों और उत्पादों के स्टॉइकियोमेट्रिक गुणांक हैं।
$(b)$ वेग नियम: वेग $\propto [A]^{x} [B]^{y}$ या वेग $= k[A]^{x}[B]^{y}$ $(ii)$
जहाँ $k$ वेग स्थिरांक है,और $x$ तथा $y$ अभिकारकों $A$ और $B$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि हैं,जो स्टॉइकियोमेट्रिक गुणांक $a$ और $b$ के बराबर हो भी सकते हैं और नहीं भी।
$(c)$ अवकलनीय वेग समीकरण: अभिक्रिया के वेग को समय के साथ अभिकारकों की सांद्रता में परिवर्तन के रूप में इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
वेग $= -\frac{d[R]}{dt} = k[A]^{x}[B]^{y}$
उदाहरण: अभिक्रिया $2NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2NO_{2(g)}$ के लिए,वेग नियम वेग $= k[NO]^{2}[O_{2}]^{1}$ है।
355
Difficult
तीन उदाहरण देकर समझाइए कि "क्या दर नियम में सांद्रता पदों के घातांक संतुलित रासायनिक अभिक्रिया में उनके रससमीकरणमितीय गुणांकों के समान होते हैं?"

Solution

(N/A) अभिक्रिया का दर नियम प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है और यह आवश्यक नहीं है कि यह संतुलित रासायनिक समीकरण के रससमीकरणमितीय गुणांकों के अनुरूप हो।
$1$. अभिक्रिया: $2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$
दर $= k[NO]^2[O_2]^1$. यहाँ,घातांक $(2, 1)$ रससमीकरणमितीय गुणांकों $(2, 1)$ से मेल खाते हैं।
$2$. अभिक्रिया: $CHCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightarrow CCl_{4(g)} + HCl_{(g)}$
दर $= k[CHCl_3]^1[Cl_2]^{1/2}$. यहाँ,$[Cl_2]$ का घातांक $1/2$ है,जबकि इसका रससमीकरणमितीय गुणांक $1$ है। अतः,वे समान नहीं हैं।
$3$. अभिक्रिया: $CH_3COOC_2H_{5(l)} + H_2O_{(l)} \rightarrow CH_3COOH_{(aq)} + C_2H_5OH_{(aq)}$
दर $= k[CH_3COOC_2H_5]^1[H_2O]^0$. यहाँ,$[H_2O]$ का घातांक $0$ है,जबकि इसका रससमीकरणमितीय गुणांक $1$ है। अतः,वे समान नहीं हैं।
निष्कर्ष: दर नियम में घातांक प्रयोगात्मक अवलोकन द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और वे हमेशा संतुलित रासायनिक समीकरण के रससमीकरणमितीय गुणांकों के बराबर नहीं होते हैं।
356
Difficult
अभिक्रिया का सामान्य समीकरण लिखिए और समझाइए कि अभिक्रिया की कोटि क्या है? इसके संभावित मान क्या हैं?

Solution

(N/A) सामान्य अभिक्रिया: $aA + bB \rightarrow cC + dD$
अभिक्रिया के लिए अवकलित वेग समीकरण इस प्रकार है:
वेग $= -\frac{d[R]}{dt} = k[A]^x[B]^y$
यहाँ,$x$ और $y$ के मान प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाते हैं जो स्टॉइकियोमेट्रिक गुणांक $a$ और $b$ के बराबर हो भी सकते हैं और नहीं भी।
घातांक $x$ और $y$ यह दर्शाते हैं कि अभिक्रिया का वेग $A$ और $B$ की सांद्रता में परिवर्तन के प्रति कितना संवेदनशील है।
$(i)$ $x$ अभिकारक $A$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि को दर्शाता है।
$(ii)$ $y$ अभिकारक $B$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि को दर्शाता है।
$(iii)$ $(x + y) = \text{अभिक्रिया की कुल कोटि}$.
अभिक्रिया की कोटि: वेग नियम समीकरण में अभिकारकों की सांद्रता के घातांकों के योग को उस रासायनिक अभिक्रिया की कोटि कहा जाता है।
अभिक्रिया की कोटि $0, 1, 2, 3$ या भिन्न (fraction) भी हो सकती है,और ये मान हमेशा प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाते हैं।
357
Medium
प्राथमिक (elementary) और जटिल (complex) अभिक्रियाओं के बारे में लिखिए।

Solution

(N/A) एक संतुलित रासायनिक समीकरण यह पूर्ण चित्र नहीं देता है कि अभिक्रिया कैसे होती है।
$(a)$ प्राथमिक अभिक्रिया: एक ही चरण में होने वाली अभिक्रियाओं को प्राथमिक अभिक्रियाएँ कहा जाता है। प्राथमिक अभिक्रियाओं में अभिक्रिया की कोटि (order) उसकी आण्विकता (molecularity) के बराबर होती है।
$(b)$ जटिल अभिक्रिया: जब प्राथमिक अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला (जिसे अभिक्रिया की क्रियाविधि कहा जाता है) उत्पाद प्रदान करती है,तो उन अभिक्रियाओं को जटिल अभिक्रियाएँ कहा जाता है।
स्टोइकियोमेट्रिक समीकरण में तीन से अधिक अणुओं वाली जटिल अभिक्रियाएँ एक से अधिक चरणों में होनी चाहिए।
जटिल अभिक्रिया के लिए,अभिक्रिया की कोटि सबसे धीमे चरण द्वारा निर्धारित होती है और सबसे धीमे चरण की आण्विकता पूरी अभिक्रिया की कोटि के समान होती है।
उदाहरण: $(i)$ इथेन का $CO_2$ और $H_2O$ में ऑक्सीकरण मध्यवर्ती चरणों की एक श्रृंखला से गुजरता है जिसमें अल्कोहल,एल्डिहाइड और एसिड बनते हैं। $(ii)$ उत्क्रमणीय अभिक्रियाएँ और पार्श्व अभिक्रियाएँ (जैसे,फिनोल का नाइट्रीकरण $o$-नाइट्रोफिनोल और $p$-नाइट्रोफिनोल देता है)।
358
Difficult
$(a)$ सामान्य अभिक्रिया लिखिए और दर स्थिरांक की इकाइयों को व्युत्पन्न कीजिए। $(b)$ उसके आधार पर शून्य,प्रथम और $2^{nd}$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक की इकाइयाँ लिखिए।

Solution

(N/A) सामान्य अभिक्रिया: $aA + bB \rightarrow cC + dD$
सामान्य अभिक्रिया के लिए अवकल दर समीकरण इस प्रकार है:
दर $= -\frac{d[R]}{dt} = k[A]^x[B]^y \quad \dots (i)$
$\therefore k = \frac{\text{दर}}{[A]^x[B]^y}$
जहाँ,अभिक्रिया की कोटि $(x+y) = n$ और $n = 0, 1, 2, 3, \frac{1}{2}, \frac{3}{2}, \dots$ आदि है।
सांद्रता की $SI$ इकाई $mol \ L^{-1}$ और समय की इकाई $s$ है।
$k$ की इकाई $= \frac{\text{सांद्रता}}{\text{समय}} \times \frac{1}{(\text{सांद्रता})^n}$
$= \frac{mol \ L^{-1}}{s} \times \frac{1}{(mol \ L^{-1})^n}$
$\therefore k$ की इकाई $= (mol \ L^{-1})^{(1-n)} \ s^{-1}$
जहाँ,$n =$ अभिक्रिया की कोटि।
359
Medium
अभिक्रिया की आण्विकता (molecularity) क्या है? इसके प्रकारों को उदाहरण सहित समझाइए।

Solution

(N/A) अभिक्रिया की आण्विकता को एक प्रारंभिक अभिक्रिया में भाग लेने वाली उन अभिक्रियाशील प्रजातियों (परमाणु,आयन या अणु) की कुल संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है,जिन्हें रासायनिक परिवर्तन लाने के लिए एक साथ टकराना आवश्यक है।
$(a)$ एक-आण्विक अभिक्रिया: इसमें केवल एक अभिक्रियाशील प्रजाति शामिल होती है।
उदाहरण: अमोनियम नाइट्राइट का अपघटन: $NH_4NO_2(s) \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(g)$
$(b)$ द्वि-आण्विक अभिक्रिया: इसमें दो अभिक्रियाशील प्रजातियों के बीच एक साथ टक्कर शामिल होती है।
उदाहरण: हाइड्रोजन आयोडाइड का वियोजन: $2HI(g) \rightarrow H_2(g) + I_2(g)$
$(c)$ त्रि-आण्विक अभिक्रिया: इसमें तीन अभिक्रियाशील प्रजातियों के बीच एक साथ टक्कर शामिल होती है।
उदाहरण: $2NO(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g)$
तीन से अधिक आण्विकता वाली अभिक्रियाएं बहुत दुर्लभ होती हैं क्योंकि तीन से अधिक अणुओं के एक साथ टकराने की संभावना अत्यंत कम होती है।
360
Difficult
उदाहरण देकर जटिल अभिक्रियाओं की अभिक्रिया कोटि को समझाइए।

Solution

(N/A) तीन से अधिक अणुओं वाली जटिल अभिक्रियाएँ: स्टोइकोमेट्रिक समीकरण में तीन से अधिक अणुओं वाली जटिल अभिक्रियाएँ एक से अधिक चरणों में होती हैं। उदाहरण के लिए:
$KClO_{3} + 6 FeSO_{4} + 3 H_{2}SO_{4} \rightarrow KCl + 3 Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3 H_{2}O$
यह अभिक्रिया,जो स्पष्ट रूप से $10$ वें क्रम की प्रतीत होती है,वास्तव में एक द्वितीय कोटि की अभिक्रिया है।
$(b)$ यह दर्शाता है कि यह अभिक्रिया कई चरणों में होती है,लेकिन सबसे धीमा चरण अभिक्रिया की दर निर्धारित करता है। "अभिक्रिया की कुल दर सबसे धीमे चरण द्वारा नियंत्रित होती है जिसे दर-निर्धारक चरण कहा जाता है।"
उदाहरण: क्षारीय माध्यम में आयोडाइड आयन द्वारा हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन।
$2 H_{2}O_{2} \xrightarrow{I^{-} / \text{alkaline medium}} 2 H_{2}O + O_{2}$
इस अभिक्रिया के लिए दर समीकरण: $\text{Rate} = k[H_{2}O_{2}][I^{-}]$
इस प्रकार,$H_{2}O_{2}$ के संबंध में,अभिक्रिया की कोटि $= 1$ और $I^{-}$ के संबंध में,अभिक्रिया की कोटि $= 1$ और कुल अभिक्रिया की कोटि $= (1+1) = 2$ है।
$H_{2}O_{2}$ का अपघटन दो चरणों में होता है:
$(i)$ $H_{2}O_{2} + I^{-} \rightarrow H_{2}O + IO^{-} \quad (\text{धीमा चरण})$
$(ii)$ $H_{2}O_{2} + IO^{-} \rightarrow H_{2}O + I^{-} + O_{2} \quad (\text{तेज चरण})$
कुल अभिक्रिया: $2 H_{2}O_{2} \rightarrow 2 H_{2}O + O_{2}$
दोनों चरण द्वि-आणविक प्राथमिक अभिक्रियाएँ हैं। $IO^{-}$ एक मध्यवर्ती है। पहला चरण,जो धीमा है,दर-निर्धारक चरण है। सबसे धीमे चरण की कोटि = सबसे धीमे चरण की आणविकता।
361
Difficult
निम्नलिखित दर नियम के लिए दर स्थिरांक की इकाई निर्धारित करें: दर $= -\frac{d[R]}{dt} = k[A]^{\frac{1}{2}}[B]^{2}$

Solution

अभिक्रिया की कुल कोटि $n = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2} = 2.5$ है।
दर $= k[A]^{\frac{1}{2}}[B]^{2} = k[Concentration]^{\frac{5}{2}}$.
$\therefore k = \frac{\text{दर}}{[Concentration]^{\frac{5}{2}}}$.
$\therefore k$ की इकाई $= \frac{\text{mol } L^{-1} s^{-1}}{(\text{mol } L^{-1})^{\frac{5}{2}}} = (\text{mol } L^{-1})^{1 - 2.5} s^{-1} = (\text{mol } L^{-1})^{-1.5} s^{-1}$.
$= \text{mol}^{-1.5} L^{1.5} s^{-1}$ या $L^{1.5} \text{mol}^{-1.5} s^{-1}$.
362
Medium
निश्चित तापमान पर $2 NO_{(g)} + Cl_{2_{(g)}} \rightarrow 2 NOCl_{(g)}$ अभिक्रिया के अवकलनीय वेग को निर्धारित करने के लिए तीन प्रयोगात्मक डेटा नीचे दिए गए हैं। (नोट: डेटा तालिका अनुपस्थित थी,इस अभिक्रिया के लिए मानक मान मानते हुए: $Exp 1: [NO]=0.1, [Cl_2]=0.1, Rate=0.18$; $Exp 2: [NO]=0.1, [Cl_2]=0.2, Rate=0.36$; $Exp 3: [NO]=0.2, [Cl_2]=0.1, Rate=0.72$).
$(a)$ अभिक्रिया का अवकलनीय वेग नियम व्युत्पन्न करें।
$(b)$ अभिक्रिया की कोटि की गणना करें।
$(c)$ वेग स्थिरांक के मान की गणना करें।

Solution

(C) अवकलनीय वेग नियम इस प्रकार है: $-\frac{1}{2} \frac{d[NO]}{dt} = -\frac{d[Cl_2]}{dt} = k[NO]^x[Cl_2]^y$.
$(b)$ $Exp 1$ और $Exp 2$ की तुलना करने पर: $[NO]$ को स्थिर रखकर,$[Cl_2]$ को दोगुना करने पर वेग दोगुना हो जाता है,इसलिए $y=1$. $Exp 1$ और $Exp 3$ की तुलना करने पर: $[Cl_2]$ को स्थिर रखकर,$[NO]$ को दोगुना करने पर वेग चार गुना हो जाता है,इसलिए $x=2$. वेग नियम $Rate = k[NO]^2[Cl_2]^1$ है। अभिक्रिया की कोटि $= 2 + 1 = 3$.
$(c)$ $Exp 1$ का उपयोग करने पर: $0.18 = k(0.1)^2(0.1)^1$ $\Rightarrow 0.18 = k(0.001)$ $\Rightarrow k = 180 \ L^2 \ mol^{-2} \ s^{-1}$.
363
Medium
$310 \ K$ तापमान पर $Cl_{2(g)} + 2NO_{(g)} \rightarrow 2NOCl_{(g)}$ अभिक्रिया की अवकल दर निर्धारित करने के लिए तीन प्रयोगात्मक डेटा दिए गए हैं। $(a)$ अभिक्रिया की अवकल दर व्युत्पन्न करें। $(b)$ अभिक्रिया की कोटि की गणना करें। $(c)$ दर स्थिरांक के मान की गणना करें।

Solution

(N/A) अवकल दर व्यंजक इस प्रकार है: $-\frac{d[Cl_2]}{dt} = -\frac{1}{2}\frac{d[NO]}{dt} = k[NO]^2[Cl_2]^1$.
$(b)$ अभिक्रिया की कोटि दर नियम में सांद्रता पदों के घातांकों का योग है: $2 + 1 = 3$.
$(c)$ अभिक्रिया के लिए दिए गए प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर,दर स्थिरांक $k$ का मान $175 \ L^2 \ mol^{-2} \ s^{-1}$ है।
364
Medium
एक निश्चित तापमान पर $2 NO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightarrow 2 NOCl_{(g)}$ अभिक्रिया के अवकलनीय वेग को निर्धारित करने के लिए तीन प्रयोगात्मक डेटा नीचे दिए गए हैं।
$(a)$ अभिक्रिया की कोटि की गणना करें।
$(b)$ वेग स्थिरांक का मान ज्ञात करें।

Solution

(A) वेग नियम व्यंजक $Rate = k[NO]^x[Cl_2]^y$ द्वारा दिया जाता है।
प्रयोगात्मक डेटा की तुलना करने पर:
$NO$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि $x = 2$ है और $Cl_2$ के सापेक्ष $y = 1$ है।
अभिक्रिया की कुल कोटि $= x + y = 2 + 1 = 3$ है।
$(b)$ वेग नियम $Rate = k[NO]^2[Cl_2]$ का उपयोग करते हुए,वेग स्थिरांक $k$ की गणना किसी भी प्रयोगात्मक सेट से मान रखकर की जाती है:
$k = \frac{Rate}{[NO]^2[Cl_2]}$।
तृतीय कोटि की अभिक्रिया के लिए वेग स्थिरांक की इकाई $L^2 \ mol^{-2} \ s^{-1}$ होती है।
365
Medium
निम्नलिखित पदों को परिभाषित कीजिए:
$(1)$ प्रारंभिक अभिक्रिया (Elementary reaction)
$(2)$ जटिल अभिक्रिया (Complex reaction)

Solution

(N/A) $1$. प्रारंभिक अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जो एक ही चरण में संपन्न होती है और जिसमें कोई मध्यवर्ती उत्पाद नहीं बनता है,उसे प्रारंभिक अभिक्रिया कहते हैं।
$2$. जटिल अभिक्रिया: वह अभिक्रिया जो दो या दो से अधिक चरणों में संपन्न होती है और जिसमें एक या अधिक मध्यवर्ती उत्पाद बनते हैं,उसे जटिल अभिक्रिया कहते हैं।
366
Medium
निम्नलिखित पदों को परिभाषित कीजिए:
$(1)$ दर नियम / दर समीकरण / दर व्यंजक
$(2)$ एकआण्विक अभिक्रिया

Solution

(N/A) $(1)$ दर नियम (या दर समीकरण या दर व्यंजक) वह व्यंजक है जिसमें अभिक्रिया की दर को अभिकारकों की मोलर सांद्रता के पदों में व्यक्त किया जाता है,जहाँ प्रत्येक पद का घातांक संतुलित रासायनिक समीकरण में अभिकारक स्पीशीज के रससमीकरणमितीय गुणांक के बराबर हो भी सकता है और नहीं भी।
$(2)$ यदि अभिक्रिया के प्रारंभिक चरण में केवल एक अभिकारक स्पीशीज शामिल हो,तो उसे एकआण्विक अभिक्रिया कहा जाता है,उदाहरण के लिए,$N_2O_5$ का अपघटन $(N_2O_5 \rightarrow N_2O_4 + \frac{1}{2}O_2)$।
367
Medium
सामान्य अभिक्रिया लिखिए और उसका वेग नियम (rate law) लिखिए।

Solution

(N/A) एक सामान्य रासायनिक अभिक्रिया के लिए जहाँ अभिकारक $A$ और $B$ रससमीकरणमितीय गुणांक $a$ और $b$ के साथ उत्पाद $P$ बनाते हैं:
$aA + bB \rightarrow \text{Products}$
इस अभिक्रिया के लिए वेग नियम इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$Rate = k[A]^x[B]^y$
जहाँ:
$1. k$ वेग स्थिरांक है।
$2. [A]$ और $[B]$ अभिकारकों की मोलर सांद्रता हैं।
$3. x$ और $y$ क्रमशः अभिकारकों $A$ और $B$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि हैं,जो रससमीकरणमितीय गुणांक $a$ और $b$ के बराबर हो भी सकते हैं और नहीं भी।
368
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए अवकलनीय वेग व्यंजक लिखिए और उनकी अभिक्रिया की कोटि बताइए:
$1) \ 2 \ HI \rightarrow H_2 + I_2$
$2) \ 2 \ NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 \ NO_{2(g)}$

Solution

(N/A) एक सामान्य अभिक्रिया $aA + bB \rightarrow \text{products}$ के लिए,अवकलनीय वेग व्यंजक $Rate = -\frac{1}{a} \frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{b} \frac{d[B]}{dt}$ द्वारा दिया जाता है।
$1) \ 2 \ HI \rightarrow H_2 + I_2$
अवकलनीय वेग व्यंजक: $Rate = -\frac{1}{2} \frac{d[HI]}{dt} = \frac{d[H_2]}{dt} = \frac{d[I_2]}{dt}$.
अभिक्रिया की कोटि: यह एक अपघटन अभिक्रिया है जो प्रयोगात्मक रूप से $HI$ के संदर्भ में $0$ कोटि की पाई जाती है,लेकिन सामान्यतः ऐसी प्राथमिक अभिक्रियाओं के लिए इसे $2$ कोटि की माना जाता है।
$2) \ 2 \ NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 \ NO_{2(g)}$
अवकलनीय वेग व्यंजक: $Rate = -\frac{1}{2} \frac{d[NO]}{dt} = -\frac{d[O_2]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[NO_2]}{dt}$.
अभिक्रिया की कोटि: यह $3$ कोटि की अभिक्रिया है ($NO$ के संदर्भ में $2$ कोटि और $O_2$ के संदर्भ में $1$ कोटि)।
369
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए अवकलनीय दर व्यंजक लिखिए और उनकी अभिक्रिया की कोटि बताइए:
$1. CHCl_3 + Cl_2 \rightarrow CCl_4 + HCl$
$2. CH_3COOC_2H_5 + H_2O \rightarrow CH_3COOH + C_2H_5OH$

Solution

(N/A) अभिक्रिया $1$ के लिए: $CHCl_3 + Cl_2 \rightarrow CCl_4 + HCl$
प्रायोगिक दर नियम $Rate = k[CHCl_3][Cl_2]^{1/2}$ है।
अवकलनीय दर व्यंजक: $-\frac{d[CHCl_3]}{dt} = -\frac{d[Cl_2]}{dt} = \frac{d[CCl_4]}{dt} = \frac{d[HCl]}{dt} = k[CHCl_3][Cl_2]^{1/2}$ है।
अभिक्रिया की कोटि $1 + 1/2 = 1.5$ है।
अभिक्रिया $2$ के लिए: $CH_3COOC_2H_5 + H_2O \rightarrow CH_3COOH + C_2H_5OH$
यह एक छद्म-प्रथम कोटि की अभिक्रिया है क्योंकि जल आधिक्य में है।
प्रायोगिक दर नियम $Rate = k'[CH_3COOC_2H_5]$ है।
अवकलनीय दर व्यंजक: $-\frac{d[CH_3COOC_2H_5]}{dt} = k'[CH_3COOC_2H_5]$ है।
अभिक्रिया की कोटि $1$ है।
370
Medium
निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए अवकलनीय दर व्यंजक लिखिए और इसकी अभिक्रिया की कोटि बताइए:
$H_{2}O_{2} + I^{-} \rightarrow H_{2}O + IO^{-}$
$H_{2}O_{2} + IO^{-} \rightarrow H_{2}O + I^{-} + O_{2}$

Solution

(N/A) कुल अभिक्रिया दो प्राथमिक चरणों का योग है: $2H_{2}O_{2} \rightarrow 2H_{2}O + O_{2}$.
अभिक्रिया की दर धीमे चरण द्वारा निर्धारित होती है,जो कि पहला चरण है: $H_{2}O_{2} + I^{-} \rightarrow H_{2}O + IO^{-}$.
अवकलनीय दर व्यंजक इस प्रकार है: $Rate = -\frac{d[H_{2}O_{2}]}{dt} = k[H_{2}O_{2}][I^{-}]$.
अभिक्रिया की कोटि दर नियम में सांद्रता पदों के घातों का योग है: $1 + 1 = 2$. अतः,अभिक्रिया द्वितीय कोटि की है।
371
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए अवकलनीय वेग व्यंजक लिखिए और उनकी अभिक्रिया की कोटि बताइए:
$1) \ 2 N_2O_5(g) \rightarrow 4 NO_2(g) + O_2(g)$
$2) \ C_4H_9Cl(aq) + OH^-(aq) \rightarrow C_4H_9OH(aq) + Cl^-(aq)$

Solution

अभिक्रिया $1$ के लिए: $2 N_2O_5 \rightarrow 4 NO_2 + O_2$
अवकलनीय वेग व्यंजक है: $Rate = -\frac{1}{2} \frac{d[N_2O_5]}{dt} = \frac{1}{4} \frac{d[NO_2]}{dt} = \frac{d[O_2]}{dt}$.
यह $N_2O_5$ के सापेक्ष प्रथम कोटि की अभिक्रिया है,अतः अभिक्रिया की कुल कोटि $1$ है।
अभिक्रिया $2$ के लिए: $C_4H_9Cl + OH^- \rightarrow C_4H_9OH + Cl^-$
अवकलनीय वेग व्यंजक है: $Rate = -\frac{d[C_4H_9Cl]}{dt} = -\frac{d[OH^-]}{dt} = \frac{d[C_4H_9OH]}{dt} = \frac{d[Cl^-]}{dt}$.
यह एक नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया ($S_N2$ क्रियाविधि) है,जो द्वितीय कोटि की अभिक्रिया है ($C_4H_9Cl$ और $OH^-$ दोनों के सापेक्ष प्रथम कोटि),अतः अभिक्रिया की कुल कोटि $2$ है।
372
Easy
निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए अवकलनीय दर व्यंजक लिखिए और इसकी अभिक्रिया की कोटि बताइए:
$5 Br^{-} + BrO_3^{-} + 6 H^{+} \rightarrow 3 Br_2 + 3 H_2 O$

Solution

अवकलनीय दर व्यंजक इस प्रकार है:
दर $= -\frac{1}{5} \frac{d[Br^{-}]}{dt} = -\frac{d[BrO_3^{-}]}{dt} = -\frac{1}{6} \frac{d[H^{+}]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[Br_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2 O]}{dt}$.
अभिक्रिया की कोटि $3$ है (यह तृतीय कोटि की अभिक्रिया है)।
373
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए दर स्थिरांक की इकाई लिखिए:
$1.$ शून्य कोटि
$2.$ द्वितीय कोटि

Solution

(N/A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $(k)$ की इकाई का सामान्य सूत्र: $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ है।
$1.$ शून्य कोटि अभिक्रिया $(n = 0)$ के लिए:
इकाई $= (mol \ L^{-1})^{1-0} \ s^{-1} = mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$2.$ द्वितीय कोटि अभिक्रिया $(n = 2)$ के लिए:
इकाई $= (mol \ L^{-1})^{1-2} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{-1} \ s^{-1} = L \ mol^{-1} \ s^{-1}$.
374
Medium
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए दर स्थिरांक की इकाई लिखिए:
$1.$ चतुर्थ कोटि
$2.$ तृतीय कोटि

Solution

(N/A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $(k)$ की इकाई का सामान्य सूत्र है:
$k$ की इकाई = $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$
$1.$ चतुर्थ कोटि की अभिक्रिया $(n = 4)$ के लिए:
$k$ की इकाई = $(mol \ L^{-1})^{1-4} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{-3} \ s^{-1} = mol^{-3} \ L^3 \ s^{-1}$
$2.$ तृतीय कोटि की अभिक्रिया $(n = 3)$ के लिए:
$k$ की इकाई = $(mol \ L^{-1})^{1-3} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{-2} \ s^{-1} = mol^{-2} \ L^2 \ s^{-1}$
375
Easy
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए दर स्थिरांक की इकाई लिखिए:
$1.$ $\frac{1}{2}$ कोटि
$2.$ $\frac{3}{2}$ कोटि

Solution

$n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक $k$ की इकाई का सामान्य सूत्र है:
इकाई $= (mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$
$1.$ $n = \frac{1}{2}$ कोटि की अभिक्रिया के लिए:
इकाई $= (mol \ L^{-1})^{1 - 1/2} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{1/2} \ s^{-1} = mol^{1/2} \ L^{-1/2} \ s^{-1}$
$2.$ $n = \frac{3}{2}$ कोटि की अभिक्रिया के लिए:
इकाई $= (mol \ L^{-1})^{1 - 3/2} \ s^{-1} = (mol \ L^{-1})^{-1/2} \ s^{-1} = mol^{-1/2} \ L^{1/2} \ s^{-1}$
376
Easy
निम्नलिखित अभिक्रियाओं के लिए वेग स्थिरांक की इकाई लिखिए:
$1.$ $5/2$ कोटि
$2.$ $n$ कोटि

Solution

(N/A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए वेग स्थिरांक $(k)$ की इकाई का सामान्य सूत्र इस प्रकार है:
$k = (\text{सांद्रता})^{1-n} \times (\text{समय})^{-1}$
मोलरता $(M = \text{mol L}^{-1})$ और समय को सेकंड $(s)$ में लेने पर:
$1.$ $n = 5/2$ के लिए:
इकाई $= (\text{mol L}^{-1})^{1 - 5/2} \times s^{-1} = (\text{mol L}^{-1})^{-3/2} \times s^{-1} = \text{mol}^{-3/2} \text{L}^{3/2} \text{s}^{-1}$
$2.$ $n$ कोटि के लिए:
इकाई $= (\text{mol L}^{-1})^{1-n} \text{s}^{-1}$
377
Difficult
निम्नलिखित अभिक्रियाओं की आण्विकता (molecularity) क्या है?
$1.$ $NH_4NO_2(s) \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(l)$
$2.$ $2HI(g) \rightarrow H_2(g) + I_2(g)$
$3.$ $2NO(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g)$

Solution

(N/A) आण्विकता को एक प्रारंभिक अभिक्रिया में भाग लेने वाली अभिकारक प्रजातियों (परमाणुओं,आयनों या अणुओं) की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है,जिन्हें रासायनिक अभिक्रिया करने के लिए एक साथ टकराना चाहिए।
$1.$ अभिक्रिया $NH_4NO_2 \rightarrow N_2 + 2H_2O$ के लिए,$NH_4NO_2$ का केवल एक अणु शामिल है। अतः,यह एक एक-आण्विक अभिक्रिया है (आण्विकता = $1$)।
$2.$ अभिक्रिया $2HI \rightarrow H_2 + I_2$ के लिए,$HI$ के दो अणु शामिल हैं। अतः,यह एक द्वि-आण्विक अभिक्रिया है (आण्विकता = $2$)।
$3.$ अभिक्रिया $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$ के लिए,तीन अणु ($2$ $NO$ के और $1$ $O_2$ का) शामिल हैं। अतः,यह एक त्रि-आण्विक अभिक्रिया है (आण्विकता = $3$)।
378
Medium
नीचे दो अलग-अलग अभिक्रियाओं के वेग स्थिरांक दिए गए हैं। प्रत्येक मामले के लिए अभिक्रिया की कुल कोटि निर्धारित करें:
$(a)$ $6.66 \times 10^{-3} \, s^{-1}$
$(b)$ $4.5 \times 10^{-2} \, mol^{-1} \, L \, s^{-1}$

Solution

(A) अभिक्रिया की कोटि को वेग स्थिरांक $(k)$ की इकाइयों से निर्धारित किया जा सकता है।
वेग स्थिरांक की सामान्य इकाई $(mol \, L^{-1})^{1-n} \, s^{-1}$ है,जहाँ $n$ अभिक्रिया की कोटि है।
मामले $(a)$ के लिए: इकाई $s^{-1}$ है। यह $(mol \, L^{-1})^{1-n} = 1$ के अनुरूप है,जिसका अर्थ है $1-n = 0$,इसलिए $n = 1$। अतः,यह $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया है।
मामले $(b)$ के लिए: इकाई $mol^{-1} \, L \, s^{-1}$ है। यह $(mol \, L^{-1})^{1-n} = mol^{-1} \, L^1$ के अनुरूप है। घातांकों की तुलना करने पर,$1-n = -1$,जिसका अर्थ है $n = 2$। अतः,यह $2^{nd}$ कोटि की अभिक्रिया है।
379
Medium
नीचे दो अलग-अलग अभिक्रियाओं के वेग स्थिरांक दिए गए हैं। प्रत्येक अभिक्रिया की कुल कोटि क्या है?
$(a)$ $2.1 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$
$(b)$ $4.5 \times 10^{-3} \ min^{-1}$

Solution

(A) अभिक्रिया की कोटि को वेग स्थिरांक $(k)$ की इकाइयों से निर्धारित किया जा सकता है।
वेग स्थिरांक की सामान्य इकाई $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ है,जहाँ $n$ अभिक्रिया की कोटि है।
$(a)$ के लिए: इकाई $mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ है।
इसे $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ के साथ तुलना करने पर,हमें $1-n = 1$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $n = 0$। अतः,यह शून्य कोटि की अभिक्रिया है।
$(b)$ के लिए: इकाई $min^{-1}$ (या $s^{-1}$) है।
इसे $(mol \ L^{-1})^{1-n} \ s^{-1}$ के साथ तुलना करने पर,हमें $1-n = 0$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $n = 1$। अतः,यह प्रथम कोटि की अभिक्रिया है।
380
Medium
नीचे दो अलग-अलग अभिक्रियाओं के दर स्थिरांक दिए गए हैं। प्रत्येक अभिक्रिया की कुल कोटि क्या है?
$(a)$ $2.418 \times 10^{-5} \ hr^{-1}$
$(b)$ $7.1 \times 10^{-4} \ atm \ s^{-1}$

Solution

(A) अभिक्रिया की कोटि दर स्थिरांक $(k)$ की इकाइयों से निर्धारित की जा सकती है।
$n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए,दर स्थिरांक की इकाइयाँ $(concentration)^{1-n} \ time^{-1}$ होती हैं।
$(a)$ इकाई $hr^{-1}$ है,जो $time^{-1}$ के अनुरूप है। इसका अर्थ है $1-n = 0$,इसलिए $n = 1$। अतः,यह $1^{st}$ कोटि की अभिक्रिया है।
$(b)$ इकाई $atm \ s^{-1}$ है,जो $(pressure)^1 \ time^{-1}$ के अनुरूप है। इसका अर्थ है $1-n = 1$,इसलिए $n = 0$। अतः,यह $0^{th}$ कोटि की अभिक्रिया है।
381
EasyMCQ
अभिक्रिया: $KClO_3 + 6FeSO_4 + 3H_2SO_4 \to KCl + 3Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
निम्नलिखित कथन में क्या सत्य $(T)$ और असत्य $(F)$ है?
इस अभिक्रिया की कोटि $10$ है।
A
सत्य
B
असत्य
C
निर्धारित नहीं किया जा सकता
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) अभिक्रिया की कोटि एक प्रायोगिक मात्रा है और इसे केवल संतुलित रासायनिक समीकरण के रससमीकरणमिति (stoichiometry) से निर्धारित नहीं किया जा सकता है।
इस अभिक्रिया की आण्विकता (molecularity) $10$ है (रससमीकरणमितीय गुणांकों का योग: $1 + 6 + 3 = 10$),लेकिन अभिक्रिया की कोटि आण्विकता के बराबर हो भी सकती है और नहीं भी।
इसलिए,यह कथन कि इस अभिक्रिया की कोटि $10$ है,असत्य $(F)$ है।
382
EasyMCQ
अभिक्रिया: $KClO_3 + 6FeSO_4 + 3H_2SO_4 \to KCl + 3Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
निम्नलिखित कथन में क्या सत्य $(T)$ और असत्य $(F)$ है?
इस अभिक्रिया की कोटि $1$ है।
A
$T$
B
$F$
C
निर्धारित नहीं किया जा सकता
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) अभिक्रिया की कोटि एक प्रायोगिक राशि है और इसे संतुलित रासायनिक समीकरण के रससमीकरणमितीय गुणांकों को देखकर निर्धारित नहीं किया जा सकता है।
दी गई अभिक्रिया के लिए,आण्विकता $10$ है (रससमीकरणमितीय गुणांकों का योग: $1 + 6 + 3 = 10$),लेकिन अभिक्रिया की कोटि को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए।
इसलिए,यह कथन कि इस अभिक्रिया की कोटि $1$ है,केवल समीकरण के आधार पर सत्य नहीं है,और जटिल अभिक्रियाओं के संबंध में सामान्य पाठ्यपुस्तक के प्रश्नों के संदर्भ में,इसे असत्य $(F)$ माना जाता है क्योंकि कोटि रससमीकरणमितीय गुणांकों के योग के बराबर नहीं होती है।
383
EasyMCQ
अभिक्रिया: $KClO_3 + 6FeSO_4 + 3H_2SO_4 \to KCl + 3Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
निम्नलिखित कथन में कौन सा सत्य $(T)$ और असत्य $(F)$ है?
इस अभिक्रिया की कोटि $2$ है।
A
सत्य $(T)$
B
असत्य $(F)$
C
निर्धारित नहीं किया जा सकता
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) अभिक्रिया की कोटि एक प्रायोगिक राशि है और इसे संतुलित रासायनिक समीकरण के रससमीकरणमितीय गुणांकों को देखकर निर्धारित नहीं किया जा सकता है।
$KClO_3$,$FeSO_4$,और $H_2SO_4$ जैसे कई अभिकारकों वाली जटिल अभिक्रियाओं के लिए,कोटि का निर्धारण प्रायोगिक वेग नियमों द्वारा किया जाता है।
इसलिए,यह कथन कि इस अभिक्रिया की कोटि $2$ है,असत्य $(F)$ है क्योंकि प्रायोगिक आंकड़ों के बिना कोटि को रससमीकरणमितीय गुणांकों के योग या किसी अन्य मनमाने मान के बराबर नहीं माना जा सकता है।
384
EasyMCQ
अभिक्रिया: $KClO_3 + 6FeSO_4 + 3H_2SO_4 \to KCl + 3Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$ के लिए,निर्धारित करें कि निम्नलिखित कथन सत्य $(T)$ है या असत्य $(F)$: यह अभिक्रिया प्राथमिक (elementary) है।
A
$T$
B
$F$
C
निर्धारित नहीं किया जा सकता
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) एक प्राथमिक अभिक्रिया वह एकल-चरणीय अभिक्रिया है जिसमें आण्विकता (molecularity) अभिकारकों के रससमीकरणमितीय गुणांकों के बराबर होती है।
दी गई अभिक्रिया में,शामिल अभिकारक अणुओं की कुल संख्या $1 + 6 + 3 = 10$ है।
$10$ अणुओं का एक ही चरण में सही अभिविन्यास और पर्याप्त ऊर्जा के साथ टकराना अत्यधिक असंभव है।
इसलिए,यह अभिक्रिया एक जटिल अभिक्रिया है,न कि प्राथमिक।
अतः,कथन असत्य $(F)$ है।
385
Difficult
रिक्त स्थान भरें:
$1.$ अभिक्रिया की दर ........... चरण पर निर्भर करती है।
$2.$ द्वि-आण्विक अभिक्रिया में,अभिक्रिया ........... प्रजातियों के साथ होती है और ........... ।
$3.$ अभिक्रिया की कोटि ........... द्वारा निर्धारित की जाती है।

Solution

(N/A) $1.$ अभिक्रिया की दर $\text{धीमे}$ चरण (जिसे दर-निर्धारक चरण भी कहा जाता है) पर निर्भर करती है।
$2.$ द्वि-आण्विक अभिक्रिया में,अभिक्रिया $\text{दो}$ प्रजातियों के साथ होती है और $\text{आण्विकता} = 2$ होती है।
$3.$ अभिक्रिया की कोटि दर नियम व्यंजक में $\text{सांद्रता पदों की घातों के योग}$ द्वारा निर्धारित की जाती है।
386
Difficult
रिक्त स्थान भरें:
$1.$ शून्य कोटि की अभिक्रिया की दर अभिकारक की ........... सांद्रता पर निर्भर करती है।
$2.$ मंद पद की आण्विकता समग्र अभिक्रिया की ........... के बराबर होती है।
$3.$ दर $=$ ........ $[A]^x [B]^y$

Solution

(A) $1.$ शून्य कोटि की अभिक्रिया की दर अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है,अर्थात यह सांद्रता की $0$ घात पर निर्भर करती है।
$2.$ मंद पद (वेग निर्धारक पद) की आण्विकता समग्र अभिक्रिया की कोटि के बराबर होती है।
$3.$ दर नियम व्यंजक $\text{Rate} = k[A]^x [B]^y$ है,जहाँ $k$ वेग स्थिरांक है।
387
EasyMCQ
अभिक्रिया $r = k [A]^{\frac{3}{2}} [B]^2$ के लिए अभिक्रिया की कोटि क्या है?
A
$3.5$
B
$2.5$
C
$3.0$
D
$2.0$

Solution

(A) अभिक्रिया की कोटि को वेग नियम व्यंजक में सांद्रता पदों की घातों के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिए गए वेग नियम $r = k [A]^{\frac{3}{2}} [B]^2$ के लिए,अभिक्रिया की कोटि $A$ और $B$ की सांद्रता के घातांकों का योग है।
कोटि $= \frac{3}{2} + 2 = 1.5 + 2 = 3.5$.
अतः,अभिक्रिया की कुल कोटि $3.5$ है।
388
Easy
अभिक्रिया $R \to P$ के लिए शून्य कोटि और प्रथम कोटि की अभिक्रिया के वेग का सूत्र लिखिए।

Solution

(N/A) $R \to P$ अभिक्रिया के लिए:
$1$. शून्य कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है। वेग का सूत्र: $\text{Rate} = k[R]^0 = k$ है।
$2$. प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,वेग अभिकारक की सांद्रता के सीधे समानुपाती होता है। वेग का सूत्र: $\text{Rate} = k[R]^1 = k[R]$ है।
389
Medium
शून्य कोटि की अभिक्रिया और प्रथम कोटि की अभिक्रिया के दो-दो उदाहरण दीजिए।

Solution

(N/A) शून्य कोटि की अभिक्रियाएँ:
$1$. $2NH_{3(g)} \xrightarrow[Pt]{1130 \ K} N_{2(g)} + 3H_{2(g)}$
$2$. $2HI_{(g)} \xrightarrow[Au]{} H_{2(g)} + I_{2(g)}$
प्रथम कोटि की अभिक्रियाएँ:
$1$. $N_2O_{5(g)} \rightarrow 2NO_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}$
$2$. $H_2O_{2(aq)} \rightarrow H_2O_{(l)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}$
390
Medium
उदाहरण देकर छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया को समझाइए।

Solution

छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया: अभिक्रिया की कोटि कभी-कभी प्रायोगिक स्थितियों द्वारा बदल दी जाती है। दो पदार्थों के बीच एक रासायनिक अभिक्रिया पर विचार करें जहाँ एक अभिकारक बड़ी मात्रा में आधिक्य में मौजूद हो,जिससे उसकी सांद्रता पूरी अभिक्रिया के दौरान लगभग स्थिर रहती है। ऐसी अभिक्रियाओं को छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया कहा जाता है।
उदाहरण: $10 \ mol$ जल के साथ $0.01 \ mol$ एथिल एसीटेट के जल-अपघटन के दौरान,शुरुआत $(t=0)$ और पूर्णता $(t)$ पर घटकों की मात्रा इस प्रकार है:
$CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O \rightarrow CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH$
$t=0$ पर: $0.01 \ mol$ एथिल एसीटेट,$10 \ mol$ जल,$0 \ mol$ उत्पाद।
$t=t$ पर: $0.0 \ mol$ एथिल एसीटेट,$9.99 \ mol$ जल,$0.01 \ mol$ उत्पाद।
अभिक्रिया के दौरान जल की सांद्रता में कोई विशेष परिवर्तन नहीं होता है। इसलिए,दर समीकरण में,
दर $= k^{\prime}[CH_{3}COOC_{2}H_{5}][H_{2}O]$
$[H_{2}O]$ पद को स्थिर माना जा सकता है। इस प्रकार समीकरण बन जाता है:
दर $= k[CH_{3}COOC_{2}H_{5}]$
जहाँ $k = k^{\prime}[H_{2}O]$ है।
अतः,अभिक्रिया प्रथम कोटि की अभिक्रिया की तरह व्यवहार करती है। ऐसी अभिक्रियाओं को छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया कहा जाता है।
391
Advanced
अभिक्रिया $CH_{3}COF + H_{2}O \rightleftharpoons CH_{3}COOH + HF$ का अध्ययन दो स्थितियों में किया जाता है:
स्थिति $I$: $[H_{2}O]_{0} = 1.00 \ M$,$[CH_{3}COF]_{0} = 0.01 \ M$
स्थिति $II$: $[H_{2}O]_{0} = 0.02 \ M$,$[CH_{3}COF]_{0} = 0.80 \ M$
(तालिका ऊपर के अनुसार)
अभिक्रिया की कुल कोटि निर्धारित करें और दर स्थिरांक की गणना करें।

Solution

(N/A) दर नियम $Rate = k[CH_{3}COF]^{x}[H_{2}O]^{y}$ द्वारा दिया जाता है।
स्थिति $I$ में,$[H_{2}O] \gg [CH_{3}COF]$ है,इसलिए $[H_{2}O]$ स्थिर रहता है। अभिक्रिया $CH_{3}COF$ के संबंध में आभासी प्रथम कोटि की गतिज का पालन करती है। $k_{obs, I} = \frac{2.303}{t} \log(\frac{[A]_{0}}{[A]_{t}})$ का उपयोग करते हुए,$t=10 \ min$ के लिए,$k_{obs, I} = \frac{2.303}{10} \log(\frac{0.01}{0.00867}) \approx 0.0142 \ min^{-1}$।
स्थिति $II$ में,$[CH_{3}COF] \gg [H_{2}O]$ है,इसलिए $[CH_{3}COF]$ स्थिर रहता है। अभिक्रिया $H_{2}O$ के संबंध में आभासी प्रथम कोटि की गतिज का पालन करती है। $k_{obs, II} = \frac{2.303}{t} \log(\frac{[B]_{0}}{[B]_{t}})$ का उपयोग करते हुए,$t=10 \ min$ के लिए,$k_{obs, II} = \frac{2.303}{10} \log(\frac{0.02}{0.0176}) \approx 0.0128 \ min^{-1}$।
दरों की तुलना करने पर,अभिक्रिया दोनों अभिकारकों के संबंध में $1^{st}$ कोटि की है $(x=1, y=1)$।
अतः,अभिक्रिया की कुल कोटि $1+1 = 2$ है।
दर स्थिरांक $k = \frac{k_{obs, I}}{[H_{2}O]_{0}} = \frac{0.0142}{1.00} = 0.0142 \ M^{-1} min^{-1}$ है।
392
Medium
छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया क्या है? छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया का एक उदाहरण दीजिए।

Solution

(N/A) छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया वह अभिक्रिया है जो वास्तव में उच्च कोटि (आमतौर पर द्वितीय कोटि) की होती है,लेकिन कुछ प्रयोगात्मक स्थितियों में प्रथम कोटि की अभिक्रिया की तरह व्यवहार करती है,जैसे कि जब एक अभिकारक बहुत अधिक मात्रा में उपस्थित हो।
उदाहरण: एथिल एसीटेट का अम्ल-उत्प्रेरित जल-अपघटन $(CH_3COOC_2H_5 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + C_2H_5OH)$।
इस अभिक्रिया में,जल की सांद्रता इतनी अधिक होती है कि यह पूरी अभिक्रिया के दौरान प्रभावी रूप से स्थिर रहती है। इसलिए,वेग नियम $Rate = k[CH_3COOC_2H_5][H_2O] \approx k'[CH_3COOC_2H_5]$ हो जाता है,जहाँ $k' = k[H_2O]$।
393
Medium
बताइए कि निम्नलिखित वाक्य सत्य $(T)$ हैं या असत्य $(F)$:
$(a)$ छद्म प्रथम कोटि $(pseudo first order)$ अभिक्रिया में एक से अधिक अभिकारक होते हैं।
$(b)$ छद्म प्रथम कोटि अभिक्रिया में दोनों अभिकारकों की सांद्रता समान होती है।
$(c)$ छद्म प्रथम कोटि अभिक्रिया में एक अभिकारक की सांद्रता बहुत अधिक होती है।

Solution

(A) सत्य $(T)$: छद्म प्रथम कोटि अभिक्रिया में दो या दो से अधिक अभिकारक होते हैं,लेकिन अन्य की अधिकता के कारण दर केवल एक पर निर्भर करती है।
$(b)$ असत्य $(F)$: छद्म प्रथम कोटि अभिक्रिया में एक अभिकारक बहुत अधिक मात्रा में होता है,इसलिए दोनों अभिकारकों की सांद्रता समान नहीं होती है।
$(c)$ सत्य $(T)$: एक अभिकारक इतनी अधिक मात्रा में होता है कि उसकी सांद्रता पूरी अभिक्रिया के दौरान व्यावहारिक रूप से स्थिर रहती है,जिससे अभिक्रिया प्रथम कोटि की गतिजता का पालन करती है।
394
Difficult
बताइए कि निम्नलिखित कथन सत्य $(T)$ हैं या असत्य $(F)$।
$(a)$ छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया में,दर और दर स्थिरांक कम सांद्रता वाले अभिकारक के संदर्भ में लिए जाते हैं।
$(b)$ एस्टर का जल-अपघटन अम्लीय माध्यम में एस्टर की अधिकता में किया जाता है।
$(c)$ एस्टर का जल-अपघटन द्वितीय कोटि की अभिक्रिया है।

Solution

(F, F, F) असत्य। छद्म प्रथम कोटि की अभिक्रिया में,अधिकता में मौजूद अभिकारक अभिक्रिया की दर को प्रभावित नहीं करता है,इसलिए दर केवल कम सांद्रता वाले अभिकारक की सांद्रता पर निर्भर करती है।
$(b)$ असत्य। एस्टर का जल-अपघटन पानी की अधिकता में किया जाता है,न कि एस्टर की अधिकता में।
$(c)$ असत्य। यद्यपि एस्टर के जल-अपघटन के लिए दर नियम $Rate = k[Ester][H_2O]$ है,क्योंकि पानी अधिकता में होता है,इसलिए इसकी सांद्रता प्रभावी रूप से स्थिर रहती है। अतः,यह अभिक्रिया छद्म प्रथम कोटि की गतिज ऊर्जा का पालन करती है,न कि द्वितीय कोटि की।
395
Easy
छद्म प्रथम कोटि (pseudo first order) अभिक्रिया के लिए समीकरण लिखिए। वेग नियम और वेग स्थिरांक लिखिए।

Solution

(N/A) छद्म प्रथम कोटि अभिक्रिया को पानी की अधिकता में एस्टर (जैसे,एथिल एसीटेट) के जल-अपघटन द्वारा दर्शाया जा सकता है:
$CH_3COOC_2H_5 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3COOH + C_2H_5OH$
वेग नियम:
$Rate = k[CH_3COOC_2H_5][H_2O]$
चूंकि पानी बड़ी मात्रा में मौजूद है,इसलिए अभिक्रिया के दौरान इसकी सांद्रता व्यावहारिक रूप से स्थिर रहती है। अतः,हम $k' = k[H_2O]$ परिभाषित करते हैं,जिससे प्राप्त होता है:
$Rate = k'[CH_3COOC_2H_5]$
यहाँ $k'$ छद्म प्रथम कोटि वेग स्थिरांक है।
396
Medium
एस्टर का जल-अपघटन शुरुआत में धीमा और कुछ समय बाद तेज क्यों होता है?

Solution

(N/A) एस्टर का जल-अपघटन इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$Ester + H_2O \rightarrow Acid + Alcohol$
इस अभिक्रिया में,उत्पन्न होने वाला अम्ल एक स्व-उत्प्रेरक (autocatalyst) के रूप में कार्य करता है।
शुरुआत में,अम्ल की सांद्रता बहुत कम होती है,इसलिए अभिक्रिया धीमी गति से आगे बढ़ती है।
जैसे-जैसे अभिक्रिया आगे बढ़ती है,अम्ल की सांद्रता बढ़ती जाती है,जो अभिक्रिया की दर को तेज कर देती है।
यह घटना,जिसमें उत्पादों में से एक घटक अभिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है,स्व-उत्प्रेरण (autocatalysis) कहलाती है।
397
Medium
अपघटन अभिक्रिया $2NH_3(g) \rightarrow N_2(g) + 3H_2(g)$ के लिए,यदि दर स्थिरांक $k = 2.6 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$ है,तो $N_2$ और $H_2$ के निर्माण की दर की गणना करें।

Solution

अभिक्रिया की दर इस प्रकार है: $\text{Rate} = -\frac{1}{2} \frac{d[NH_3]}{dt} = \frac{d[N_2]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt}$.
चूंकि अभिक्रिया शून्य कोटि की है,$\text{Rate} = k = 2.6 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$N_2$ के लिए: $\frac{d[N_2]}{dt} = \text{Rate} = 2.6 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
$H_2$ के लिए: $\frac{1}{3} \frac{d[H_2]}{dt} = \text{Rate}$ $\Rightarrow \frac{d[H_2]}{dt} = 3 \times \text{Rate} = 3 \times (2.6 \times 10^{-4}) = 7.8 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1} \ s^{-1}$.
398
EasyMCQ
अभिक्रिया $aA + bB \to$ उत्पाद के लिए,अभिक्रिया की दर $Rate = k[A]^3 [B]^0$ द्वारा दी गई है। यदि $A$ की सांद्रता दोगुनी कर दी जाए और $B$ की सांद्रता आधी कर दी जाए,तो अभिक्रिया की दर क्या होगी ($\text{गुना}$ में)?
A
$2$
B
$4$
C
$8$
D
$16$

Solution

(C) प्रारंभिक अभिक्रिया दर $Rate_1 = k[A]^3 [B]^0 = k[A]^3$ है।
जब $A$ की सांद्रता दोगुनी की जाती है,तो $[A]' = 2[A]$।
जब $B$ की सांद्रता आधी की जाती है,तो $[B]' = \frac{[B]}{2}$।
नई अभिक्रिया दर $Rate_2 = k(2[A])^3 (\frac{[B]}{2})^0$ होगी।
$Rate_2 = k \times 8[A]^3 \times 1 = 8k[A]^3$।
दोनों दरों की तुलना करने पर,$Rate_2 = 8 \times Rate_1$।
अतः,अभिक्रिया की दर प्रारंभिक दर की $8$ गुना हो जाएगी।
399
MediumMCQ
एस्टरीकरण का दर स्थिरांक $k = k^{\prime} [H_2O]$ द्वारा दिया गया है। यदि दर स्थिरांक $k = 2.0 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ है,तो $k^{\prime}$ की गणना करें। ($[H_2O] = 55.5 \ mol \ L^{-1}$ मानिए)
A
$3.6 \times 10^{-5} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$
B
$2.0 \times 10^{-3} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$
C
$1.11 \times 10^{-1} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$
D
$5.55 \times 10^{-2} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$

Solution

(A) दिया गया दर समीकरण $k = k^{\prime} [H_2O]$ है।
$k^{\prime}$ ज्ञात करने के लिए,हम समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करते हैं: $k^{\prime} = \frac{k}{[H_2O]}$.
दिया गया है $k = 2.0 \times 10^{-3} \ min^{-1}$ और $[H_2O] = 55.5 \ mol \ L^{-1}$.
$k^{\prime} = \frac{2.0 \times 10^{-3} \ min^{-1}}{55.5 \ mol \ L^{-1}}$.
$k^{\prime} \approx 0.036036 \times 10^{-3} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$.
$k^{\prime} = 3.6 \times 10^{-5} \ mol^{-1} \ L \ min^{-1}$.
400
Easy
वह स्थिति बताइए जिसके अंतर्गत एक द्वि-आण्विक अभिक्रिया गतिकीय रूप से प्रथम कोटि की अभिक्रिया होती है।

Solution

(N/A) जब अभिकारकों में से एक अभिकारक अत्यधिक मात्रा (excess) में उपस्थित हो,तो एक द्वि-आण्विक अभिक्रिया प्रथम कोटि की अभिक्रिया बन जाती है।
उदाहरण के लिए,एथिल एसीटेट का जल-अपघटन:
$CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O \rightarrow CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH$
इस अभिक्रिया में,जल को अत्यधिक मात्रा में लिया जाता है,इसलिए अभिक्रिया के दौरान इसकी सांद्रता लगभग स्थिर रहती है।
अतः,वेग नियम इस प्रकार हो जाता है:
$Rate = k[CH_{3}COOC_{2}H_{5}]^{1}[H_{2}O]^{0} = k'[CH_{3}COOC_{2}H_{5}]$
इसलिए,यह अभिक्रिया प्रथम कोटि की अभिक्रिया की तरह व्यवहार करती है,जिसे छद्म-प्रथम कोटि की अभिक्रिया (pseudo-first-order reaction) भी कहा जाता है।

Chemical Kinetics — Rate law , Rate constant , Order of Reaction and Molecularity · Frequently Asked Questions

1Are these Chemical Kinetics questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Chemical Kinetics Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.