Question

गैस प्रावस्था में 318 K पर N₂O₅ के अपघटन की \[\ce{[2 N2O5 -> 4NO2 + O2]}\] अभिक्रिया के आँकड़े नीचे दिए गए हैं –

t/s	0	400	800	1200	1600	2000	2400	2800	3200
102 × [N2O5]/mol L−1	1.63	1.36	1.14	0.93	0.78	0.64	0.53	0.43	0.35

1. [N₂O₅] एवं t के मध्य आलेख खींचिए।
2. अभिक्रिया के लिए अर्धायु की गणना कीजिए।
3. log [N₂O₅] एवं t के मध्य ग्राफ खींचिए।
4. अभिक्रिया के लिए वेग नियम क्या है?
5. वेग स्थिरांक की गणना कीजिए।
6. k की सहायता से अर्धायु की गणना कीजिए तथा इसकी तुलना (ii) से कीजिए।

Answer 1

(i)

(ii) N₂O₅ की प्रारंभिक सांद्रता = 1.63 × 10⁻² M

प्रारंभिक सांद्रता की आधी सांद्रता = 0.815 × 10⁻² M

0.815 × 10⁻² M सांद्रता के संगत समय = 1440 s

अतः t_1/2 = 1440 s

(iii) 

t/s	[N2O5] × 102/mol L−1	log [N2O5]
0	1.63	−1.79
400	1.36	−1.87
800	1.14	−1.94
1200	0.93	−2.03
1600	0.78	−2.11
2000	0.64	−2.19
2400	0.53	−2.28
2800	0.43	−2.37
3200	0.35	−2.46

(iv) log [N₂O₅] तथा समय के मध्य ग्राफ एक सीधी रेखा है अत: यह प्रथम कोटि की अभिक्रिया है। अतः वेग नियम होगा –

वेग = k [N₂O₅]

(v) प्रथम क्रम प्रतिक्रिया के लिए,

log R = `- k/2.303t + logR_0`

इसलिए बीच में खींचे गए ग्राफ का ढलान log R and t होगा `(-k)/2.303`

∴ रेखा का ढलान = `-k/2.303`

= `(y_2 - y_1)/(t_2 - t_1)`

= `(-2.46 - (-1.79))/(3200 - 0)`

= `-0.67/3200`

∴ k = 4.82 × 10⁻⁴ s⁻¹

(vi) अर्धायु निम्न प्रकार से दी जाती है,

`t_(1/2) = 0.639/k`

= `0.693/(4.82xx10^(-4))`

= 1.438 × 10³ s

= 1438 s

यह मान, 1438 s, ग्राफ से प्राप्त मान के बहुत करीब है।