वे रासायनिक अभिक्रियाएँ जो अभिकारक पदार्थोँ के सक्रिय द्रव्यमानोँ की तृतीय घात के समानुपाती होती है । तृतीय कोटि अभिक्रियाएँ कहलाती हैँ ।
इन अभिक्रियाओँ की तीन विभिन्न स्थितियाँ हो सकती हैँ ।
A. तीनो पद समान हो सकते है ।(all (3) parts are similar ) .
B. दो पद समान हो सकते हैँ , और एक पद भिन्न हो सकता है ।(2 parts similar and 1 part different ).
C. तीनो पद भिन्न हो सकते हैँ ।(all (3) parts are different ).
(1) दर व्यंजक , जब सभी अभिकारको की सान्द्रता समान है या यदि अभिक्रिया निम्न प्रकार है ,
3A → उत्पाद
a मोल/ 0 मोल/ली॰
लीटर x मोल/ली॰
(a - x)
मो॰/ली॰
t = 0 प्रारम्भ मेँ
T = t sec साम्य पर
तब
dx/dt = k (a - x)³ .......(समीकरण 1)
या
dx/(a - x)³ = k dt
समाकलन करने पर ,
∫ dx/(a - x)³ = ∫ k dt
या
1/2 (a - x)² = kt + I ......(समीकरण 2)
जहाँ k समाकलन स्थिरांक है
।
प्रारम्भ में जब t = 0 , x = 0 ; तब
I = 1/2 a²
तथानुसार
kt = 1/2 (a - x)² - 1/2 a²
या
k = 1/2 t { 1/ (a - x)² - 1/a² }
......(समीकरण 3)
(2). जब दो अभिकारकोँ की सान्द्रताएँ समान होँ तथा एक की भिन्न हो तब अभिक्रिया निम्न प्रकार होती है -
2A + B → उत्पाद
मोल b मो॰/ली॰ 0 मो॰/ली०
लीटर (b - x)
(a-2x) मो॰/ली॰ मो॰/ली०
मो॰/ली॰
t = 0 प्रारम्भिक सान्द्रताएँ
T = t sec साम्य पर
तब
dx/dt = k (a - 2x )² (b - x) .......(समीकरण 4)
क्योँकि किसी क्षण A की अपघटित मात्रा i.e , 2x , B की मात्रा i.e , x की दो गुनी होगी । तब इसका समाकलित रुप होगा ,
k = 1/t (a - 2b)² {2x (2b - a) / a (a - 2x)
+ log e b (a - 2x) / a (b - x) } ....(समीकरण 5)
(3). जब सभी अभिकारकोँ की सान्द्रताएँ भिन्न हो तब अभिक्रिया निम्न प्रकार होती है ,
A + B + C → उत्पाद
तब
dx/dt = k (a -x) (b -x) (c - x) ......(समीकरण 6)
☞ तृतीय कोटि अभिक्रिया के अभिलक्षण (Characteristics Of Third Order Reaction) :-
1. वेग-नियतांक k की इकाई समय -¹ सान्द्रण -² अर्थात् (मोल/लीटर) -² सेकण्ड -¹ होती है ।
2. इन अभिक्रियाओँ की दर सान्द्रता ³ के समानुपातिक होती है , अतः यदि अभिकारक की सान्द्रण दो गुनी कर दी जाये तो दर आठ गुनी हो जायेगी । dx/dt का सान्द्रण ³ के वितरीत आलेख मूल बिन्दू से होती हुई एक सरल रेखा प्राप्त होती है । जिसकी प्रवणता के बराबर होती है ।
3. 1/(a - x)² तथा समय (t) के बीच आलेखित ग्राफ खीचने पर एक सरल रेखा प्राप्त होती है । जिसकी प्रवणता समीकरण (3) के अनुसार 2k तथा अंत: खण्ड 1/a² के बराबर होगा ।
4. ऐसी अभिक्रियाओँ के पूर्ण होने मेँ लगा समय अन्नत होता है ।
☞ उदाहरण (Examples) :
1) 2NO + Cl2 → 2NOCl
2) 2NO + Br2 → 2NOBr
3) 2NO + O2 → 2NO2
4) 2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
5) 2NO + D2 → N2O + D2O
इन अभिक्रियाओँ की तीन विभिन्न स्थितियाँ हो सकती हैँ ।
A. तीनो पद समान हो सकते है ।(all (3) parts are similar ) .
B. दो पद समान हो सकते हैँ , और एक पद भिन्न हो सकता है ।(2 parts similar and 1 part different ).
C. तीनो पद भिन्न हो सकते हैँ ।(all (3) parts are different ).
(1) दर व्यंजक , जब सभी अभिकारको की सान्द्रता समान है या यदि अभिक्रिया निम्न प्रकार है ,
3A → उत्पाद
a मोल/ 0 मोल/ली॰
लीटर x मोल/ली॰
(a - x)
मो॰/ली॰
t = 0 प्रारम्भ मेँ
T = t sec साम्य पर
तब
dx/dt = k (a - x)³ .......(समीकरण 1)
या
dx/(a - x)³ = k dt
समाकलन करने पर ,
∫ dx/(a - x)³ = ∫ k dt
या
1/2 (a - x)² = kt + I ......(समीकरण 2)
जहाँ k समाकलन स्थिरांक है
।
प्रारम्भ में जब t = 0 , x = 0 ; तब
I = 1/2 a²
तथानुसार
kt = 1/2 (a - x)² - 1/2 a²
या
k = 1/2 t { 1/ (a - x)² - 1/a² }
......(समीकरण 3)
(2). जब दो अभिकारकोँ की सान्द्रताएँ समान होँ तथा एक की भिन्न हो तब अभिक्रिया निम्न प्रकार होती है -
2A + B → उत्पाद
मोल b मो॰/ली॰ 0 मो॰/ली०
लीटर (b - x)
(a-2x) मो॰/ली॰ मो॰/ली०
मो॰/ली॰
t = 0 प्रारम्भिक सान्द्रताएँ
T = t sec साम्य पर
तब
dx/dt = k (a - 2x )² (b - x) .......(समीकरण 4)
क्योँकि किसी क्षण A की अपघटित मात्रा i.e , 2x , B की मात्रा i.e , x की दो गुनी होगी । तब इसका समाकलित रुप होगा ,
k = 1/t (a - 2b)² {2x (2b - a) / a (a - 2x)
+ log e b (a - 2x) / a (b - x) } ....(समीकरण 5)
(3). जब सभी अभिकारकोँ की सान्द्रताएँ भिन्न हो तब अभिक्रिया निम्न प्रकार होती है ,
A + B + C → उत्पाद
तब
dx/dt = k (a -x) (b -x) (c - x) ......(समीकरण 6)
☞ तृतीय कोटि अभिक्रिया के अभिलक्षण (Characteristics Of Third Order Reaction) :-
1. वेग-नियतांक k की इकाई समय -¹ सान्द्रण -² अर्थात् (मोल/लीटर) -² सेकण्ड -¹ होती है ।
2. इन अभिक्रियाओँ की दर सान्द्रता ³ के समानुपातिक होती है , अतः यदि अभिकारक की सान्द्रण दो गुनी कर दी जाये तो दर आठ गुनी हो जायेगी । dx/dt का सान्द्रण ³ के वितरीत आलेख मूल बिन्दू से होती हुई एक सरल रेखा प्राप्त होती है । जिसकी प्रवणता के बराबर होती है ।
3. 1/(a - x)² तथा समय (t) के बीच आलेखित ग्राफ खीचने पर एक सरल रेखा प्राप्त होती है । जिसकी प्रवणता समीकरण (3) के अनुसार 2k तथा अंत: खण्ड 1/a² के बराबर होगा ।
4. ऐसी अभिक्रियाओँ के पूर्ण होने मेँ लगा समय अन्नत होता है ।
☞ उदाहरण (Examples) :
1) 2NO + Cl2 → 2NOCl
2) 2NO + Br2 → 2NOBr
3) 2NO + O2 → 2NO2
4) 2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
5) 2NO + D2 → N2O + D2O
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