$2 A+B \rightarrow C+D$ अभिक्रिया की बलगतिकी अध्ययन करने पर निम्नलिखित परिणाम प्राप्त हुए। अभिक्रिया के लिए वेग नियम तथा वेग स्थिरांक ज्ञात कीजिए।

प्रयोग $[ A ] / mol L ^{-1}$ $[ B ] / mol L ^{-1}$ $D$ विरचन का प्रारंभिक
वेग $/ mol \,L ^{-1} \,min ^{-1}$
$I$ $0.1$ $0.1$ $6.0 \times 10^{-3}$
$II$ $0.3$ $0.2$ $7.2 \times 10^{-2}$
$III$ $0.3$ $0.4$ $2.88 \times 10^{-1}$
$IV$ $0.4$ $0.1$ $2.40 \times 10^{-2}$

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Let the order of the reaction with respect to $A$ be $x$ and with respect to $B$ be $y$

Therefore, rate of the reaction is qiven by

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

According to the question,

$6.0 \times 10^{-3}=k[0.1]^{x}[0.1]^{y}$          ........$(i)$

$7.2 \times 10^{-2}=k[0.3]^{x}[0.2]^{y}$           ..........$(ii)$

$2.88 \times 10^{-1}=k[0.3]^{x}[0.4]^{y}$          .........$(iii)$

$2.40 \times 10^{-2}=k[0.4]^{x}[0.1]^{y}$          ...........$(iv)$

Dividing equation $(iv)$ by $(i)$, we obtain

$\frac{2.40 \times 10^{-2}}{6.0 \times 10^{-3}}=\frac{k[0.4]^{x}[0.1]^{y}}{k[0.1]^{x}[0.1]^{y}}$

$\Rightarrow 4=\frac{[0.4]^{x}}{[0.1]^{x}}$

$ \Rightarrow 4 = {\left( {\frac{{0.4}}{{0.1}}} \right)^x}$

$\Rightarrow(4)^{1}=4^{x}$

$\Rightarrow x=1$

Dividing equation $(iii)$ by $(ii)$, we obtain

$\frac{2.88 \times 10^{-1}}{7.2 \times 10^{-2}}=\frac{k[0.3]^{x}[0.4]^{y}}{k[0.3]^{x}[0.2]^{y}}$

$ \Rightarrow 4 = {\left( {\frac{{0.4}}{{0.2}}} \right)^y}$

$\Rightarrow 4=2^{y}$

$\Rightarrow 2^{2}=2^{y}$

$\Rightarrow y=2$

Therefore, the rate law is

Rate $=k[ A ][ B ]^{2}$

$\Rightarrow \quad k=\frac{\text { Rate }}{[ A ][ B ]^{2}}$

From experiment $I$, we obtain

$k=\frac{6.0 \times 10^{-3} \,mol\, L ^{-1} \,min ^{-1}}{\left(0.1\, mol\, L ^{-1}\right)\left(0.1 \,mol\, L ^{-1}\right)^{2}}$

$=6.0 L ^{2} \,mol ^{-2}\, min ^{-1}$

From experiment $II$, we obtain

$k=\frac{7.2 \times 10^{-2} \,mol \,L ^{-1} \,min ^{-1}}{\left(0.3\, mol\, L ^{-1}\right)\left(0.2 \,mol\, L ^{-1}\right)^{2}}$

$=6.0\, L ^{2}\, mol ^{-2}\, min ^{-1}$

From experiment $III$, we obtain

$k=\frac{2.88 \times 10^{-1}\, mol\, L ^{-1}\, min ^{-1}}{\left(0.3 \,mol\, L ^{-1}\right)\left(0.4\, mol\, L ^{-1}\right)^{2}}$

$=6.0\, L ^{2}\, mol ^{-2}\, min ^{-1}$

From experiment $IV ,$ we obtain

$k=\frac{2.40 \times 10^{-2}\, mol\, L ^{-1} \,min ^{-1}}{\left(0.4\, mol\, L ^{-1}\right)\left(0.1 \,mol\, L ^{-1}\right)^{2}}$

$=6.0\, L ^{2}\, mol ^{-2}\, min ^{-1}$

Therefore, rate constant, $k=6.0 \,L ^{2}\, mol ^{-2}\, min ^{-1}$

Similar Questions

निम्न में से कौन छद्म एकल आण्विक अभिक्रिया का उदाहरण है

निम्न सारणी में, $A + B + C \rightarrow$ उत्पाद की अभिक्रिया के बलगतिकी आँकड़ों पर गौर कीजिए।

प्रयोग संख्या  $\begin{array}{c}{[ A ]} \\ \left( mol dm ^{-3}\right)\end{array}$ $\begin{array}{c}{[ B ]} \\ \left( mol dm ^{-3}\right)\end{array}$ $\begin{array}{c}{[ C]} \\ \left( mol dm ^{-3}\right)\end{array}$ अभीक्रिया गति  $\left( mol dm ^{-3} s ^{-1}\right)$
$1$ $0.2$ $0.1$ $0.1$ $6.0 \times 10^{-5}$
$2$ $0.2$ $0.2$ $0.1$ $6.0 \times 10^{-5}$
$3$ $0.2$ $0.1$ $0.2$ $1.2 \times 10^{-4}$
$4$ $0.3$ $0.1$ $0.1$ $9.0 \times 10^{-5}$

जब $[ A ]=0.15 mol dm ^{-3},[ B ]=0.25 mol dm ^{-3}$ और $[ C ]=0.15 mol dm ^{-3}$ है, तब अभिक्रिया गति $Y \times 10^{-5} mol dm ^{-3} s ^{-1}$ पायी गयी। $Y$ का मान है। . . . . . .

  • [IIT 2019]

$2A$ $ \rightleftharpoons  $ $4B + C$ एक गैसीय  रासायनिक समीकरण एक बंद पात्र में कराइ जाति है  तो $B$ के सान्दण  मेे $10$ सेकंड मे $5 \times {10^{ - 3}}\,mol\,\,{l^{ - 1}}$ की वृधी होति हे तो उपस्थित $B$ के दिख्नने कि दर होगि 

 

अभिक्रिया ${H_2} + {I_2} \to 2HI$ के लिये दर स्थिरांक $ 49$  है तब अभिक्रिया $2HI \to {H_2} + {I_2}$ के लिये दर स्थिरांक है

प्राथमिक अभिक्रिया $2A + B   \to    C + D$  के लिये, आण्विकता है