வேதிவினை வேகவியல் - II (Chemical Kinetics – II) மூன்று மதிப்பெண்

1. அரைவாழ்வு காலம் வரையறு.

வினைபடுபொருளின் தொடக்க செறிவின் மதிப்பானது பாதியாக குறைவதற்கு தேவைப்படும் நேரம்.

2. முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரத்திற்கும், வினைவேக மாறிலிக்கும் உள்ள தொடர்பை வருவி. அல்லது முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு காலம் வினைபடுபொருள்களின் தொடக்க செறிவை பொருத்து அமையாது எனக் காட்டு.

முதல் வகை வினைக்கு,

G]úY, முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு காலம் வினைபடுபொருள்களின் தொடக்க செறிவை பொருத்து அமையாது மற்றும் வினையின் வினைவேக மாறிலிக்கு எதிர் விகிதத்திலிருக்கும்.

3. எதிரெதிர் வினைகளுக்கு சான்றுகள் கொடு.

4. ஒரு முதல் வகை வினையில் 99% வினை முற்று பெறுவதற்கான நேரமானது 90% வினை முற்று பெறுவதற்கான நேரத்தை போல் இரு மடங்கு என் நிரூபி.

5. ஒரு முதல் வகை வினையின் வினைவேகம் 298 K ல் 5.2 x 10–6 mol lit–1 ஆகும். அதன் தொடக்க செறிவு 2.6 x 10–3 mol lit–1, ஆக உள்ள போது அதே வெப்பநிலையில் வினையின் முதல் வகை வினைவேக மாறிலியைக் கணக்கிடு.

முதல் வகை வினையின் வினைவேகம் = 5.2 x 10–6 mol lit–1 s–1

தொடக்க செறிவு, [A] = 2.6 x 10–3 mol lit–1

முதல் வகை வினைவேக மாறிலி, k1 = ?

                வினைவேகம் = k1 [A]1.0

                                      k1 = வினைவேகம் / [A]

                                      k1 = 5.2 x 10–6 mol lit–1 s–1 / 2.6 x 10–3 mol lit–1

 வினைவேக மாறிலி, k1 = 2 x 10–3 s–1

 6. எளிய மற்றும் சிக்கலான வினைகள் என்றால் என்ன?

ஓர் எளிய வினை ஒரேயொரு படியில் மட்டும் நடைபெறுகிறது. எளிய வினைகள் அடிப்படை வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

வினைகள் ஒரு படியில் நிகழாமல் வரிசையான பல எண்ணிக்கையிலான அடிப்படை படிகளுடன் நடைபெறுவது சிக்கலான வினைகள் எனப்படும்.

7. போலி முதல் வகை வினை என்றால் என்ன? சான்று தருக.

ஓர் இரண்டாம் வகை வினையில், ஏதாவதொரு வினைபடுபொருளின் செறிவை அதிகமாக ( 10 முதல் 100 மடங்கு) மற்றொன்றைவிட எடுத்துக்கொள்ளும்போது அவ்வினை முதல் வகை வினையாகிறது. அத்தகைய வினை போலி முதல் வகை வினை எனப்படும்.

சான்று:

எஸ்டரை அமிலத்தின் முன்னிலையில் நீராற்பகுக்கும் வினை:
                                                                         H+

                         CH3COOCH3 + H2O → CH3COOH + CH3OH

8. அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டை எழுதி விளக்குக.

அல்லது

k = A e– Ea / RT

அதாவது,

k  = வினைவேக மாறிலி

Ea = கிளர்வுறு ஆற்றல்

A = அதிர்வு காரணி

R = வாயு மாறிலி

T = வெப்பநிலை (கெல்வினில்)

9. வினைவகை - வரையறு.

ஒரு வேதிவினையின் சோதனை மூலம் நிர்ணயிக்கப்பட்ட வினைவேக விதியில் உள்ள செறிவுகளின் படிகளின் கூடுதல்.

அல்லது

வினைவேகச் சமன்பாட்டில் உள்ள செறிவுகளின் அடுக்குகளின் கூடுதல்.

வினைவேகம் = வினைவேக மாறிலி x [A]p [B]q [C]r.

மொத்த வினைவகை = p + q + r

10. ஒரு முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரம் 20 நிமிடங்கள் எனில் அதன் வினைவேக மாறிலியைக் கணக்கிடு.

முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரம், t½ = 20 mins

வினைவேக மாறிலி, k = ?

t½ = 0.693 / k

k  = 0.693 / t½

k  = 0.693 / 20 mins

    = 0.03465 mins–1

 k  = 3.47 x 10–2 mins–1

அல்லது

k = 0.693 / 20 x 60 sec

k = 0.0005775 sec–1

k = 5.78 x 10–4 sec–1

11. முதல் வகை வினையின் வினைவேக மாறிலியின் மதிப்பு 1.54 x 10 –3 sec –1 எனில் அரைவாழ்வு காலத்தைக் கணக்கிடு.

12. அடுத்தடுத்து நிகழும் வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைகளில் வினைபடுபொருள் முதலில் இடைநிலை பொருளையும், பிறகு இடைநிலை பொருளானது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தொடர் வினைகளில் விளைபொருளை உருவாக்கினால் அவ்வகை வினைகள் அடுத்தடுத்து நிகழும் வினைகள் அல்லது தொடர் வினைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

இத்தகைய வினைகளில் வினைபடுபொருளானது நேரடியாக வினைவிளைபொருளைத் தருவதில்லை. அடுத்தடுத்து நிகழும் வினையானது பல படிகளில் பின்வருமாறு நடைபெறுகிறது.

   k1   k2 

A→ B → C

A = வினைபடுபொருள்; B = இடைநிலை பொருள்; C = வினைவிளைபொருள்

சான்று:

காரத்தின் முன்னிலையில் டைஎஸ்டர் நீராற்பகுக்கப்படுதல்  

                                         k1                              k2

R'OOC– (CH2)n–COOR → R'OOC–(CH2)n–COOH → HOOC – (CH2)n – COOH

13. எதிரெதிர் வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

எதிரெதிர் வினைகளில் உருவாகும் விளைபொருள் வினைபட்டு வினைபடுபொருள்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த வினைகள், மீள் வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

சான்று:

வாயு நிலைமையில் ஹைட்ரஜன் அயோடைடு சிதைவடைதல்

2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)

14. இணை வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைபடு மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வழிகளில் வினைபட்டு வெவ்வேறு விளைபொருள்களை தரும் வினை.

அல்லது

ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வினைபடுபொருள்கள் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வழிகளில் வினைபட்டு இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வினைவிளைபொருள்களைத் தருகின்ற வினை. இவ்வகை வினைகள் பக்க வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

சான்று:

புரோமோ பென்சீனை புரோமினேற்றம் செய்தல்

15. கிளர்வுகொள் ஆற்றல் வரையறு. / குறிப்பு வரைக.

1. மூலக்கூறு கிளர்வுறுவதற்கு தேவைப்படும் அதிகபட்ச ஆற்றல் கிளர்வுறு ஆற்றல் ‘Ea’ எனப்படும்.

2. கிளர்வுறு ஆற்றல் = குறைந்தபட்ச ஆற்றல் - மோதலில் ஈடுபடும் மூலக்கூறின் ஆற்றல்.

3. Ea என்பது வினைபடுபொருள்களானது வினைவிளைபொருள்களாக மாற்றப்படுவதற்கு முன் கடந்து செல்லக்கூடிய ஆற்றல் மட்டம் எனக் கருதப்படுகிறது.

4. Ea என்பது வினைவிளைபொருள் உருவாவதற்கு தேவையான கிளர்வுறு நிலை அல்லது இடைப்பட்ட நிலைக்கு செல்வதற்கு தேவைப்படும் ஆற்றல் எனப்படும்.

5. ஒரு வினைக்கு Ea வின் மதிப்பு சிறப்பு பண்பாகும்.

6. வினைவேகம், வினைவேக மாறிலி மற்றும் அவற்றின் வெப்பநிலைச் சார்ந்த தன்மை ஆகியவற்றை Ea மதிப்பு மூலம் நிர்ணயிக்கலாம்.

7. Ea மதிப்பு அதிகமாக இருக்கும்போது ஒரு வினையின் வினைவேகம் குறைவாக இருக்கும். Ea ∝ 1 / வினைவேகம்

8. log k க்கும் 1/T க்கும் வரைபடம் வரையும்போது எதிர்குறி சாய்வு கிடைக்கிறது. கோட்டின் சாய்விலிருந்து Ea ஆனது கணக்கிடப்படுகிறது.

16. முதல்வகை வினைக்கு மூன்று சான்றுகள் தருக

17. எளிய வினைகளுக்கான சிறப்பியல்புகள் ஏதேனும் மூன்றினை எழுதுக.

18. முதல் வகை வினையின் ஏதேனும் மூன்று சிறப்பியல்புகளை எழுதுக

19. குறைந்த பட்ச ஆற்றல் என்றால் என்ன?

20. கீழ்க்கண்ட சிக்கலான வினைகள் எவ்வகையை சார்ந்தது என கண்டறிக.

      i) 2-மெத்தில்-2-பியூட்டனாலை நீரிறக்கம் செய்தல்

      ii) வளைய புரோப்பேன் மாற்றியத்திற்குட்பட ல் வினை

      iii) காரத்தின் முன்னிலையில் டைஎஸ்டர் நீராற்பகுக்கப்படுதல்

21. சிக்கலான வினைகளுக்கான சிறப்பியல்புகள் ஏதேனும் மூன்றினை எழுதுக.

22. முதல் வகை வினையின் வினைவேக மாறிலிக்கான சமன்பாட்டினை எழுதி விளக்குக.
ஒரு மதிப்பெண் ஐந்து மதிப்பெண்