প্রথম ক্রম বিক্রিয়ার অর্ধায়ু t1/2 এর মান _____।
CUUnit-Aরসায়ন প্রথম পত্ররাসায়নিক পরিবর্তনবিক্রিয়ার ক্রম (Topic Practice)CU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
D.
0.693 /k
Explanation:
0.693 /k
Another Explanation (5):
প্রথম ক্রম বিক্রিয়ার অর্ধায়ু \( t_{1/2} \) এর মান নির্ণয়:
প্রথম ক্রম বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে, বিক্রিয়ার হার \( r \) বিক্রিয়কের ঘনত্বের সাথে সমানুপাতিক। যদি বিক্রিয়কের প্রাথমিক ঘনমাত্রা \( [A]_0 \) হয় এবং \( t \) সময়ে ঘনত্ব \( [A] \) হয়, তবে হার সমীকরণটি হবে:
\[ r = -\frac{d[A]}{dt} = k[A] \]
এখানে, \( k \) হল হার ধ্রুবক।
উপরের সমীকরণটিকে সমাধান করা যায়:
\[ \int_{[A]_0}^{[A]} \frac{d[A]}{[A]} = -k \int_0^t dt \]
\[ \ln[A] - \ln[A]_0 = -kt \]
\[ \ln \frac{[A]}{[A]_0} = -kt \]
\[ [A] = [A]_0 e^{-kt} \]
অর্ধায়ু \( t_{1/2} \) হল সেই সময় যখন বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা প্রাথমিক ঘনমাত্রার অর্ধেক হয়ে যায়, অর্থাৎ \( [A] = \frac{[A]_0}{2} \)।
সুতরাং,
\[ \frac{[A]_0}{2} = [A]_0 e^{-kt_{1/2}} \]
\[ \frac{1}{2} = e^{-kt_{1/2}} \]
উভয় পক্ষে স্বাভাবিক লগারিদম নিয়ে:
\[ \ln \frac{1}{2} = -kt_{1/2} \]
\[ -\ln 2 = -kt_{1/2} \]
\[ t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k} \]
যেহেতু \( \ln 2 \approx 0.693 \), তাই
\[ t_{1/2} = \frac{0.693}{k} \]
সুতরাং, প্রথম ক্রম বিক্রিয়ার অর্ধায়ু \( t_{1/2} \) এর মান \( \frac{0.693}{k} \)। 🎉