रासायनिक अभिक्रियाओं के समय निर्धारण और अर्ध-आयु की गणना के उदाहरण

रासायनिक अभिक्रियाओं के समय निर्धारण|इस लेख में रासायनिक अभिक्रियाओं के समय निर्धारण और अर्ध-आयु (Half-Life) की गणना को विस्तृत रूप से समझाया गया है। यहां विभिन्न उदाहरणों के माध्यम से पहले क्रम की अभिक्रिया के समय, अर्ध-आयु और अभिक्रिया की दर की गणना के सरल और सटीक तरीके बताए गए हैं।

रासायनिक अभिक्रियाओं के समय निर्धारण

इसमें दिए गए प्रश्नों और उनके उत्तरों को संक्षेप में नीचे लिखा गया है:

1. प्रश्न 4:
   $a = 0.50 \, M$ 

   ,

   $(a-x)=0.10$ 

   ,

   $k = 0.0410 \, मिनट^{-1}$ 

   दिया गया है।

   $t$ 

   ज्ञात करना है।

   • उत्तर में दी गई गणना के अनुसार,
     $t = 39.2$ 

     मिनट पाया गया है। इस प्रश्न में

     $H_2O_2$ 

     की सांद्रता

     $0.50M$ 

     से

     $0.10M$ 

     होने में

     $39.2$ 

     मिनट लगते हैं।

रासायनिक अभिक्रियाओं के समय निर्धारण

1. प्रश्न 5: एक अभिक्रिया की
   $t_{1/2}$ 

    

   $20$ 

   मिनट दी गई है। इसमें

   $40$ 

   मिनट में कितनी अभिक्रिया हो जाएगी, यह ज्ञात करना है।

   • उत्तर में
     $75$ 

     अभिक्रिया होगी, यह बताया गया है।

2. प्रश्न 6: एक द्विकणिक अभिक्रिया में
   $a = b = 0.1M$ 

   है। अभिक्रिया के

   $20$ 

   के पूर्ण होने के लिए

   $500$ 

   सेकंड लगते हैं।

   $60$ 

   अभिक्रिया के पूर्ण होने में लगने वाला समय ज्ञात करें।

   • इस प्रश्न का उत्तर नहीं दिया गया है।

यहां दिए गए प्रश्नों को हल करने के लिए निम्नलिखित विधि का उपयोग किया गया है:

प्रश्न 4:

दिया गया है:

• 
  $a = 0.50 M$ 

   

• 
  $(a-x) = 0.10 M$ 

   

• 
  $k = 0.0410 \, मिनट^{-1}$ 

   

हल:

पहला क्रम की अभिक्रिया के लिए समय

$t$ज्ञात करने का सूत्र है:

 

$$t = \frac{2.303}{k} \log \left(\frac{a}{a-x}\right)$$सूत्र में मान रखकर:

 

$$t = \frac{2.303 \times \log \left(\frac{0.50}{0.10}\right)}{0.0410}$$​

$$t = \frac{2.303 \times \log 5}{0.0410}$$​

$$t = \frac{2.303 \times 0.69897}{0.0410}$$​

$$t = \frac{1.6099}{0.0410}$$​

$$t \approx 39.2 \, मिनट$$उत्तर:

$H_2O_2$​ की सांद्रता

$0.50M$से

$0.10M$होने में

$39.2$मिनट लगते हैं।

---

प्रश्न 5:

दिया गया है:

• 
  $t_{1/2} = 20$ 

  मिनट

हल:

पहला क्रम की अभिक्रिया में

$t_{1/2}$का सूत्र है:

 

$$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$$​सूत्र से

$k$ज्ञात करें:

 

$$k = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{20} = 0.03465 \, मिनट^{-1}$$अब,

$40$40 मिनट में कितनी अभिक्रिया होगी, यह ज्ञात करें:

 

$$t = \frac{2.303}{k} \log \left(\frac{a}{a-x}\right)$$ 

$$\log \left(\frac{a}{a-x}\right) = \frac{k \times t}{2.303}$$​

$$\log \left(\frac{a}{a-x}\right) = \frac{0.03465 \times 40}{2.303} = 0.6018$$ 

$$\frac{a}{a-x} = 10^{0.6018} \approx 4$$ 

$$a-x = \frac{a}{4}$$​

$$x = a – \frac{a}{4} = \frac{3a}{4} = 75\%$$उत्तर:

$40$ मिनट में

$75\%$अभिक्रिया हो जाएगी।

---

प्रश्न 6:

दिया गया है:

• 
  $a = b = 0.1M$ 

   

• 
  $20\%$ 

  अभिक्रिया के पूर्ण होने में

  $500$ 

  सेकंड लगते हैं।

हल:

पहला क्रम की अभिक्रिया के लिए:

 

$$t = \frac{2.303}{k} \log \left(\frac{a}{a-x}\right)$$ 

$20\%$अभिक्रिया के लिए:

 

$$500 = \frac{2.303}{k} \log \left(\frac{0.1}{0.08}\right)$$ 

$$k = \frac{2.303 \times 0.09691}{500} = 0.0004469 \, सेकंड^{-1}$$अब

$60\%$ अभिक्रिया के लिए समय ज्ञात करें:

 

$$t = \frac{2.303}{k} \log \left(\frac{0.1}{0.04}\right)$$ 

$$t = \frac{2.303 \times 0.39794}{0.0004469} = \frac{0.9161}{0.0004469}$$​

$$t \approx 2050 \, सेकंड$$उत्तर:

$60\%$अभिक्रिया के पूर्ण होने में लगभग

$2050$सेकंड लगेंगे।

sf4 structure and hybridization