Kinetics of Polymerization MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Kinetics of Polymerization - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:-

• पदश: बहुलकीकरण में, अभिक्रिया मिश्रण में उपस्थित कोई भी दो एकलक किसी भी समय एक साथ जुड़ सकते हैं और बहुलक की वृद्धि पहले से बन रही श्रृंखलाओं तक ही सीमित नहीं रहती है।
• परिणामस्वरूप, एकलक अभिक्रिया के प्रारंभिक चरण में हटा दिए जाते हैं और जैसा कि हम देखेंगे उत्पाद का औसत मोलर द्रव्यमान समय के साथ बढ़ता है।
• श्रृंखला बहुलकीकरण में, एक सक्रिय एकलक, M, दूसरे एकलक पर आक्रमण करता है, उससे जुड़ता है, फिर वह इकाई दूसरे एकलक पर आक्रमण करती है, और इसी तरह आगे बढ़ता है। एकलक का उपयोग तब होता है जब वह बढ़ती हुई श्रृंखलाओं से जुड़ जाता है।
• उच्च बहुलकों का निर्माण तेजी से होता है और लम्बी अभिक्रिया अवधि के कारण बहुलक का केवल उत्पादन बढ़ता है, औसत मोलर द्रव्यमान नहीं।

व्याख्या:-

• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के संघनित अंश (p) को इस प्रकार दिया जाता है,

\(p=\frac{kt[A]_o}{1+kt[A]_o}\).....(1)

जहां, p संघनित अंश है,

[A]_o प्रारंभिक अभिकारक सांद्रता है,

k दर स्थिरांक है।

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• इस प्रकार, समीकरण (1) से हमें प्राप्त होता है,

\(p=\frac{1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}{1+1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}\)

p = 0.66

• बहुलकीकरण की कोटि, जिसे प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एकलक अवशेषों की औसत संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।
• यह मात्रा A की प्रारंभिक सांद्रता, [A]₀, का अंत समूहों की सांद्रता, [A], के समय के अनुपात में होती है, क्योंकि प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एक -A समूह होता है।
• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के बहुलकीकरण की कोटि () को इस प्रकार दिया जाता है,

= 1+ kt[A]o,,,,,(2)

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• समीकरण (2) से हमें प्राप्त होता है,

= 1 + 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 x 3600 sec x3.00 x 10-2 mol dm-3

= 2.94

निष्कर्ष:-

इसलिए, संघनित अंश (अभिक्रिया की सीमा) और kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ बनने वाले बहुलक का समय t=1.0 घंटे पर बहुलकीकरण की कोटि क्रमशः 0.66 और 2.94 है।

संप्रत्यय:

→ बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण, दो सिरों के बीच औसत दूरी का एक माप है, जो श्रृंखला की तापीय गति के कारण सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखता है। इसकी गणना श्रृंखला में प्रत्येक मोनोमर इकाई की जोड़ी के बीच वर्ग दूरी के योग का वर्गमूल ज्ञात करके की जाती है।

→ N मोनोमर इकाइयों वाली बहुलक श्रृंखला के लिए, श्रृंखला के संभावित विन्यासों या अनुरूपताओं की संख्या अत्यंत बड़ी होती है, और अधिकांश मामलों में RMS पृथक्करण की विश्लेषणात्मक गणना करना संभव नहीं है। हालाँकि, किसी दिए गए अवस्था में बहुलक श्रृंखला के लिए RMS पृथक्करण का अनुमान लगाने के लिए सांख्यिकीय यांत्रिकी का उपयोग करना संभव है।

व्याख्या:

→ N मोनोमर इकाइयों की बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच मूल माध्य वर्ग (RMS) पृथक्करण को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

RMS = \(\sqrt{N}\times a\)

जहाँ "a" मोनोमर इकाइयों के बीच औसत बंधन लंबाई है।

यह समीकरण दर्शाता है कि RMS पृथक्करण N के वर्गमूल के समानुपाती है।

यह संबंध इस कारण से उत्पन्न होता है क्योंकि बहुलक श्रृंखला अनिवार्य रूप से एक यादृच्छिक चलन है, जहाँ प्रत्येक चरण की एक निश्चित लंबाई (बंधन लंबाई "a") और दिशा होती है। जितने अधिक चरण होते हैं (अर्थात, N का मान जितना बड़ा होता है), उतनी ही अधिक संभावना है कि बहुलक श्रृंखला ने एक लंबा, घुमावदार पथ लिया होगा, जिसके परिणामस्वरूप बड़ा RMS पृथक्करण होगा।

निष्कर्ष:
इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण श्रृंखला में मोनोमर इकाइयों की संख्या के वर्गमूल के समानुपाती है।

व्याख्या:-

• ऐसीटैल्डिहाइड का ऊष्मीय अपघटन एक श्रृंखला अभिक्रिया तंत्र द्वारा होता है,

आरंभ: CH₃CHO → CH₃º + CHOº

प्रसार: CH3CHO + CH₃º → CH₃COº + CH₄

प्रसार: CH3COº → CH3º + CO

समाप्ति: CH3º + CH3º → CH₃CH₃

• अब, मीथेन (CH₄) के निर्माण की दर है

​ \(\frac{d[CH_4]}{dt}=k_2[CH_3CHO][CH_3^o]\)

• स्थिर-अवस्था सन्निकटन के अनुसार, मध्यवर्ती (CH3º और CH3COº) के परिवर्तन की शुद्ध दर होगी

\(\frac{d[CH_3^o]}{dt}= 0\)

\(k_1[CH_3CHO]-k_2[CH_3CHO][CH_3^o]+k_3[CH_3CO^o]-2k_4[CH_3^o] =0\)

साथ ही, \(\frac{d[CH_3CO^o]}{dt}= 0\)

\(k_2[CH_3CHO][CH_3^o]-k_3[CH_3CO^o] =0\)

• इस प्रकार, इन दो समीकरणों का योग होगा,

\([CH_3^o]=\left ( \frac{k_1}{2k_2} \right )^\frac{1}{2}[CH_3CHO]\)

• इस प्रकार, समीकरण की दर होगी,

\(\frac{d[CH_4]}{dt}=k_2[CH_3CHO]\left ( \frac{k_1}{2k_2} \right )^\frac{1}{2}[CH_3CHO]\)

\(=k_1^{'}[CH_3CHO]^{\frac{3}{2}}\)

निष्कर्ष:-

इसलिए, मीथेन के निर्माण की दर ​[CH3CHO]3/2 के समानुपाती है

संकल्पना:-

• पदश: बहुलकीकरण में, अभिक्रिया मिश्रण में उपस्थित कोई भी दो एकलक किसी भी समय एक साथ जुड़ सकते हैं और बहुलक की वृद्धि पहले से बन रही श्रृंखलाओं तक ही सीमित नहीं रहती है।
• परिणामस्वरूप, एकलक अभिक्रिया के प्रारंभिक चरण में हटा दिए जाते हैं और जैसा कि हम देखेंगे उत्पाद का औसत मोलर द्रव्यमान समय के साथ बढ़ता है।
• श्रृंखला बहुलकीकरण में, एक सक्रिय एकलक, M, दूसरे एकलक पर आक्रमण करता है, उससे जुड़ता है, फिर वह इकाई दूसरे एकलक पर आक्रमण करती है, और इसी तरह आगे बढ़ता है। एकलक का उपयोग तब होता है जब वह बढ़ती हुई श्रृंखलाओं से जुड़ जाता है।
• उच्च बहुलकों का निर्माण तेजी से होता है और लम्बी अभिक्रिया अवधि के कारण बहुलक का केवल उत्पादन बढ़ता है, औसत मोलर द्रव्यमान नहीं।

व्याख्या:-

• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के संघनित अंश (p) को इस प्रकार दिया जाता है,

\(p=\frac{kt[A]_o}{1+kt[A]_o}\).....(1)

जहां, p संघनित अंश है,

[A]_o प्रारंभिक अभिकारक सांद्रता है,

k दर स्थिरांक है।

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• इस प्रकार, समीकरण (1) से हमें प्राप्त होता है,

\(p=\frac{1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}{1+1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}\)

p = 0.66

• बहुलकीकरण की कोटि, जिसे प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एकलक अवशेषों की औसत संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।
• यह मात्रा A की प्रारंभिक सांद्रता, [A]₀, का अंत समूहों की सांद्रता, [A], के समय के अनुपात में होती है, क्योंकि प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एक -A समूह होता है।
• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के बहुलकीकरण की कोटि () को इस प्रकार दिया जाता है,

= 1+ kt[A]o,,,,,(2)

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• समीकरण (2) से हमें प्राप्त होता है,

= 1 + 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 x 3600 sec x3.00 x 10-2 mol dm-3

= 2.94

निष्कर्ष:-

इसलिए, संघनित अंश (अभिक्रिया की सीमा) और kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ बनने वाले बहुलक का समय t=1.0 घंटे पर बहुलकीकरण की कोटि क्रमशः 0.66 और 2.94 है।

संप्रत्यय:

→ बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण, दो सिरों के बीच औसत दूरी का एक माप है, जो श्रृंखला की तापीय गति के कारण सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखता है। इसकी गणना श्रृंखला में प्रत्येक मोनोमर इकाई की जोड़ी के बीच वर्ग दूरी के योग का वर्गमूल ज्ञात करके की जाती है।

→ N मोनोमर इकाइयों वाली बहुलक श्रृंखला के लिए, श्रृंखला के संभावित विन्यासों या अनुरूपताओं की संख्या अत्यंत बड़ी होती है, और अधिकांश मामलों में RMS पृथक्करण की विश्लेषणात्मक गणना करना संभव नहीं है। हालाँकि, किसी दिए गए अवस्था में बहुलक श्रृंखला के लिए RMS पृथक्करण का अनुमान लगाने के लिए सांख्यिकीय यांत्रिकी का उपयोग करना संभव है।

व्याख्या:

→ N मोनोमर इकाइयों की बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच मूल माध्य वर्ग (RMS) पृथक्करण को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

RMS = \(\sqrt{N}\times a\)

जहाँ "a" मोनोमर इकाइयों के बीच औसत बंधन लंबाई है।

यह समीकरण दर्शाता है कि RMS पृथक्करण N के वर्गमूल के समानुपाती है।

यह संबंध इस कारण से उत्पन्न होता है क्योंकि बहुलक श्रृंखला अनिवार्य रूप से एक यादृच्छिक चलन है, जहाँ प्रत्येक चरण की एक निश्चित लंबाई (बंधन लंबाई "a") और दिशा होती है। जितने अधिक चरण होते हैं (अर्थात, N का मान जितना बड़ा होता है), उतनी ही अधिक संभावना है कि बहुलक श्रृंखला ने एक लंबा, घुमावदार पथ लिया होगा, जिसके परिणामस्वरूप बड़ा RMS पृथक्करण होगा।

निष्कर्ष:
इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण श्रृंखला में मोनोमर इकाइयों की संख्या के वर्गमूल के समानुपाती है।

संकल्पना:-

• पदश: बहुलकीकरण में, अभिक्रिया मिश्रण में उपस्थित कोई भी दो एकलक किसी भी समय एक साथ जुड़ सकते हैं और बहुलक की वृद्धि पहले से बन रही श्रृंखलाओं तक ही सीमित नहीं रहती है।
• परिणामस्वरूप, एकलक अभिक्रिया के प्रारंभिक चरण में हटा दिए जाते हैं और जैसा कि हम देखेंगे उत्पाद का औसत मोलर द्रव्यमान समय के साथ बढ़ता है।
• श्रृंखला बहुलकीकरण में, एक सक्रिय एकलक, M, दूसरे एकलक पर आक्रमण करता है, उससे जुड़ता है, फिर वह इकाई दूसरे एकलक पर आक्रमण करती है, और इसी तरह आगे बढ़ता है। एकलक का उपयोग तब होता है जब वह बढ़ती हुई श्रृंखलाओं से जुड़ जाता है।
• उच्च बहुलकों का निर्माण तेजी से होता है और लम्बी अभिक्रिया अवधि के कारण बहुलक का केवल उत्पादन बढ़ता है, औसत मोलर द्रव्यमान नहीं।

व्याख्या:-

• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के संघनित अंश (p) को इस प्रकार दिया जाता है,

\(p=\frac{kt[A]_o}{1+kt[A]_o}\).....(1)

जहां, p संघनित अंश है,

[A]_o प्रारंभिक अभिकारक सांद्रता है,

k दर स्थिरांक है।

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• इस प्रकार, समीकरण (1) से हमें प्राप्त होता है,

\(p=\frac{1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}{1+1.80 × 10^{-2} dm^3 mol^{-1} s^{-1}\times 3600 sec\times 3.00 × 10^{-2} mol dm^{-3}}\)

p = 0.66

• बहुलकीकरण की कोटि, जिसे प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एकलक अवशेषों की औसत संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।
• यह मात्रा A की प्रारंभिक सांद्रता, [A]₀, का अंत समूहों की सांद्रता, [A], के समय के अनुपात में होती है, क्योंकि प्रत्येक बहुलक अणु प्रति एक -A समूह होता है।
• पॉलीएस्टरीकरण अभिक्रिया समय t के बहुलकीकरण की कोटि () को इस प्रकार दिया जाता है,

= 1+ kt[A]o,,,,,(2)

• अब, दिया गया समय t=1.0 घंटा है, एक बहुलक का निर्माण kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ हुआ है

​t = 1 घंटा = 3600 सेकंड

kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1

[A]o = 3.00 x 10-2 mol dm-3

• समीकरण (2) से हमें प्राप्त होता है,

= 1 + 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 x 3600 sec x3.00 x 10-2 mol dm-3

= 2.94

निष्कर्ष:-

इसलिए, संघनित अंश (अभिक्रिया की सीमा) और kr = 1.80 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 और प्रारंभिक एकलक सांद्रता 3.00 x 10-2 mol dm-3 के साथ बनने वाले बहुलक का समय t=1.0 घंटे पर बहुलकीकरण की कोटि क्रमशः 0.66 और 2.94 है।

संप्रत्यय:

→ बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण, दो सिरों के बीच औसत दूरी का एक माप है, जो श्रृंखला की तापीय गति के कारण सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखता है। इसकी गणना श्रृंखला में प्रत्येक मोनोमर इकाई की जोड़ी के बीच वर्ग दूरी के योग का वर्गमूल ज्ञात करके की जाती है।

→ N मोनोमर इकाइयों वाली बहुलक श्रृंखला के लिए, श्रृंखला के संभावित विन्यासों या अनुरूपताओं की संख्या अत्यंत बड़ी होती है, और अधिकांश मामलों में RMS पृथक्करण की विश्लेषणात्मक गणना करना संभव नहीं है। हालाँकि, किसी दिए गए अवस्था में बहुलक श्रृंखला के लिए RMS पृथक्करण का अनुमान लगाने के लिए सांख्यिकीय यांत्रिकी का उपयोग करना संभव है।

व्याख्या:

→ N मोनोमर इकाइयों की बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच मूल माध्य वर्ग (RMS) पृथक्करण को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

RMS = \(\sqrt{N}\times a\)

जहाँ "a" मोनोमर इकाइयों के बीच औसत बंधन लंबाई है।

यह समीकरण दर्शाता है कि RMS पृथक्करण N के वर्गमूल के समानुपाती है।

यह संबंध इस कारण से उत्पन्न होता है क्योंकि बहुलक श्रृंखला अनिवार्य रूप से एक यादृच्छिक चलन है, जहाँ प्रत्येक चरण की एक निश्चित लंबाई (बंधन लंबाई "a") और दिशा होती है। जितने अधिक चरण होते हैं (अर्थात, N का मान जितना बड़ा होता है), उतनी ही अधिक संभावना है कि बहुलक श्रृंखला ने एक लंबा, घुमावदार पथ लिया होगा, जिसके परिणामस्वरूप बड़ा RMS पृथक्करण होगा।

निष्कर्ष:
इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि बहुलक श्रृंखला के दो सिरों के बीच RMS पृथक्करण श्रृंखला में मोनोमर इकाइयों की संख्या के वर्गमूल के समानुपाती है।

व्याख्या:-

• ऐसीटैल्डिहाइड का ऊष्मीय अपघटन एक श्रृंखला अभिक्रिया तंत्र द्वारा होता है,

आरंभ: CH₃CHO → CH₃º + CHOº

प्रसार: CH3CHO + CH₃º → CH₃COº + CH₄

प्रसार: CH3COº → CH3º + CO

समाप्ति: CH3º + CH3º → CH₃CH₃

• अब, मीथेन (CH₄) के निर्माण की दर है

​ \(\frac{d[CH_4]}{dt}=k_2[CH_3CHO][CH_3^o]\)

• स्थिर-अवस्था सन्निकटन के अनुसार, मध्यवर्ती (CH3º और CH3COº) के परिवर्तन की शुद्ध दर होगी

\(\frac{d[CH_3^o]}{dt}= 0\)

\(k_1[CH_3CHO]-k_2[CH_3CHO][CH_3^o]+k_3[CH_3CO^o]-2k_4[CH_3^o] =0\)

साथ ही, \(\frac{d[CH_3CO^o]}{dt}= 0\)

\(k_2[CH_3CHO][CH_3^o]-k_3[CH_3CO^o] =0\)

• इस प्रकार, इन दो समीकरणों का योग होगा,

\([CH_3^o]=\left ( \frac{k_1}{2k_2} \right )^\frac{1}{2}[CH_3CHO]\)

• इस प्रकार, समीकरण की दर होगी,

\(\frac{d[CH_4]}{dt}=k_2[CH_3CHO]\left ( \frac{k_1}{2k_2} \right )^\frac{1}{2}[CH_3CHO]\)

\(=k_1^{'}[CH_3CHO]^{\frac{3}{2}}\)

निष्कर्ष:-

इसलिए, मीथेन के निर्माण की दर ​[CH3CHO]3/2 के समानुपाती है