42उत्प्रेरण

हल — अभ्यास 42.1.

अभिकारक: $\ce{H2O2}$। उत्पाद: $\ce{H2O}$ और $\ce{O2}$। उत्प्रेरक: $\ce{I-}$ (चरण 1 में खपता है, चरण 2 में वापस मिलता है)। मध्यवर्ती: $\ce{IO-}$ (चरण 1 में बनता है, चरण 2 में खपता है)।

हल — अभ्यास 42.2.

समांगी; विषमांगी; विषमांगी; समांगी।

हल — अभ्यास 42.3.

अनुत्प्रेरित रास्ता। आरंभिक और अंतिम स्तर एक ही हैं: वही उत्पाद बनते हैं, उतनी ही ऊर्जा मुक्त होती है; केवल रास्ता भिन्न है।

हल — अभ्यास 42.4.

वह एक चरण में खपता है और दूसरे में वापस मिलता है: वह चरणों के योग के दोनों ओर आता है, और कट जाता है।

हल — अभ्यास 42.5.

अभिक्रिया सतह पर होती है: सतह जितनी बड़ी, उतने ही अधिक अणु एक साथ अभिक्रिया कर सकते हैं, (अक्सर महँगे) उत्प्रेरक के उसी द्रव्यमान के लिए।

हल — अभ्यास 42.6.

योग: $\ce{2Fe^{3+} + 2H2O2 + 2Fe^{2+} + 2H+ -> 2Fe^{2+} + O2 + 2H+ + 2Fe^{3+} + 2H2O}$। आयरन आयन और हाइड्रोजन आयन दोनों ओर आते हैं और कट जाते हैं: $\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}$।

हल — अभ्यास 42.7.

$72\,\mathrm{mL}$ का आधा $36\,\mathrm{mL}$ है: उत्प्रेरक के बिना लगभग $35\,\mathrm{min}$ बाद और उसके साथ $3.5\,\mathrm{min}$ बाद पहुँचता है। उत्प्रेरक इसे दस गुना छोटा कर देता है।

हल — अभ्यास 42.8.

अभिक्रिया प्लैटिनम की सतह पर होती है; सीसा उसे ढक लेता है और वहीं रहता है, इसलिए गैसें धातु तक नहीं पहुँच पातीं। उत्प्रेरक “विषाक्त” हो जाता है: मौजूद पर बेकार।

हल — अभ्यास 42.9.

लगभग $37\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ तक अभिक्रिया ताप के साथ तेज़ होती है, किसी भी अभिक्रिया की तरह। उससे ऊपर एंज़ाइम, जो एक प्रोटीन है, अपनी आकृति और उसके साथ अपनी सक्रियता खो देता है; $80\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर वह नष्ट हो जाता है।

हल — अभ्यास 42.10.

$\ce{2CO + 2NO -> 2CO2 + N2}$: C 2 = 2, O 4 = 4, N 2 = 2। कार्बन मोनोऑक्साइड नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड द्वारा ऑक्सीकृत होता है, जो अपचयित होता है: हर प्रदूषक दूसरे को हटा देता है।

हल — अभ्यास 42.11.

$n(\ce{O2}) = 0.072 / 24.1 = 2.99 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}$; $10.0\,\mathrm{mL}$ में $n(\ce{H2O2}) = 2 \times 2.99 \times 10^{-3} = 5.98 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol}$: $c = 0.598\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$।

हल — अभ्यास 42.12.

$\ce{C2H5OH -> C2H4 + H2O}$, एक विलोपन; $\ce{C2H5OH -> CH3CHO + H2}$। वरणात्मक उत्प्रेरक कई संभव अभिक्रियाओं में से एक को दूसरों की तुलना में कहीं अधिक तेज़ करता है, और इस तरह उत्पाद तय करता है।

हल — अभ्यास 42.13.

उत्प्रेरक अंतिम अवस्था नहीं बदलता: उत्प्रेरक के साथ और उसके बिना वाले वक्र ऑक्सीजन के एक ही आयतन पर समाप्त होते हैं। उत्पाद की उतनी ही मात्रा मिलती है, बस जल्दी।

हल — अभ्यास 42.14.

$6.02 \times 10^{23} / 5 \times 10^{6} = 1.2 \times 10^{17}\,\mathrm{s}$, लगभग चार अरब वर्ष। इसे एक सेकंड में करने के लिए: $1.2 \times 10^{17}$ एंज़ाइम अणु, अर्थात $2 \times 10^{-7}\,\mathrm{mol}$।

हल — अभ्यास 42.15.

अमोनिया $\ce{NH3}$: $150 \times 17.0 / 14.0 = 182\,\mathrm{Mt}$। नाइट्रोजन परमाणु: $1.50 \times 10^{14} / 14.0 = 1.07 \times 10^{13}\,\mathrm{mol}$, अर्थात $\ce{N2}$ के $5.36 \times 10^{12}\,\mathrm{mol}$।