அலகு 11 — வினாத்தொகுப்பு

1. ஒரு தாக்கத்தின் தாக்க வீதம் (rate of reaction) என்பதன் சரியான வரைவிலக்கணம் எது?

(1) ஒரு தாக்கி முற்றாகச் செலவழியும் மொத்த நேரம்    (2) ஒரு அலகு நேரத்தில் ஒரு தாக்கி அல்லது விளைபொருளின் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றம்    (3) தாக்கத்தில் வெளியேறும் வெப்பத்தின் அளவு    (4) தாக்கிகளின் மொத்தச் செறிவு    (5) தாக்கத்தின் சமநிலை மாறிலி

விடை: (2). தாக்க வீதம் என்பது ஒரு அலகு நேரத்தில் ஒரு தாக்கி (reactant) அல்லது விளைபொருளின் (product) செறிவில் ஏற்படும் மாற்றமாக வரையறுக்கப்படுகின்றது. தாக்கி செலவழிவதால் அதன் செறிவு குறையும்; எனவே தாக்கியின் வீதம் கணக்கிடப்படும்போது எதிர்க் குறி (−Δ[A]/Δt) இடப்படுகின்றது. விளைபொருளின் செறிவு கூடுவதால் அதன் வீதம் நேர்க் குறியுடன் (+Δ[P]/Δt) எழுதப்படுகின்றது. தாக்க வீதம் ஒரு கணநிலை அளவீடு; தாக்கம் முன்னேற அது மாறிக்கொண்டே செல்கின்றது.

2. செறிவு mol dm⁻³ இலும், நேரம் வினாடிகளிலும் (s) அளக்கப்பட்டால், ஒரு தாக்கத்தின் தாக்க வீதத்தின் அலகு எது?

(1) mol dm⁻³    (2) mol dm⁻³ s⁻¹    (3) s⁻¹    (4) dm³ mol⁻¹ s⁻¹    (5) mol s

விடை: (2). தாக்க வீதம் = செறிவு மாற்றம் ÷ நேர மாற்றம். எனவே அதன் அலகு = (mol dm⁻³) ÷ (s) = mol dm⁻³ s⁻¹. இது வரிசையைப் பொருட்படுத்தாமல் எல்லாத் தாக்கங்களுக்கும் ஒரே மாதிரியான வீத அலகு என்பதைக் கவனிக்க வேண்டும். ஆனால் தாக்க மாறிலி k இன் அலகு வரிசையைப் பொறுத்து மாறுபடும் — இவ்விரண்டையும் குழப்பக்கூடாது.

3. தாக்கி A இன் செறிவு நேரத்திற்கு எதிராக வரையப்பட்ட வரைபில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் வரையப்படும் தொடலியின் (tangent) படித்திறன் (gradient) தருவது எது?

(1) தாக்கத்தின் சராசரி வீதம்    (2) தாக்கத்தின் தொடக்க வீதம்    (3) அந்தப் புள்ளியில் தாக்கத்தின் கணநிலை வீதம் (instantaneous rate)    (4) தாக்க மாறிலி    (5) தாக்க வரிசை

விடை: (3). செறிவு–நேர வரைபு ஒரு வளையி; எனவே தாக்க வீதம் ஒவ்வொரு கணத்திலும் வேறுபடுகின்றது. ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் வரையப்படும் தொடலியின் படித்திறன் அந்தக் கணத்தில் உள்ள தாக்கத்தின் கணநிலை வீதத்தைத் தருகின்றது. வரைபின் இரு புள்ளிகளை இணைக்கும் நாணின் சாய்வு சராசரி வீதத்தைத் தரும்; t = 0 இல் வரையப்படும் தொடலியின் படித்திறன் தொடக்க வீதத்தைத் (initial rate) தரும்.

4. ஒரு தாக்கத்தில் ஒரு வாயு வெளியேறுகின்றது. அத்தாக்கத்தின் வீதத்தை அளக்க மிகவும் பொருத்தமான பரிசோதனை முறை எது?

(1) தாக்கக் கலவையின் நிறத்தை வண்ணமானியால் அளத்தல்    (2) ஒரு வாயு மாலையால் (gas syringe) வெளியேறும் வாயுவின் கனவளவை நேரத்திற்கு எதிராக அளத்தல்    (3) கலவையின் pH ஐ அளத்தல்    (4) கலவையின் மின்கடத்துத்திறனை அளத்தல்    (5) தாக்கியின் நிறையை மட்டும் தொடக்கத்தில் அளத்தல்

விடை: (2). பரிசோதனை முறை தாக்கத்தில் மாறும் ஒரு பௌதிக அல்லது இரசாயனப் பண்பைப் பொறுத்து தெரிவுசெய்யப்படுகின்றது. ஒரு வாயு வெளியேறும்போது, வாயு மாலையால் வெளியேறிய கனவளவை வழக்கமான நேர இடைவெளிகளில் அளந்து, கனவளவை நேரத்திற்கு எதிராக வரைபுபடுத்தலாம் (அல்லது தாக்கக் கலவையின் நிறை இழப்பை மின்தராசில் அளக்கலாம்). வண்ணமானி நிறமுள்ள இனம் வினைபடும்/உருவாகும் தாக்கங்களுக்கும், மின்கடத்துத்திறன் முறை அயன் எண்ணிக்கை மாறும் தாக்கங்களுக்கும் பொருத்தமானவை.

5. பின்வருவனவற்றுள் தாக்க வீதத்தைப் பாதிக்கும் காரணி அல்லாதது எது?

(1) தாக்கிகளின் செறிவு    (2) வெப்பநிலை    (3) வினையூக்கியின் இருப்பு    (4) தாக்கத்தின் சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாட்டில் எழுதப்படும் வரிசை    (5) திண்மத் தாக்கியின் பரப்பளவு

விடை: (4). தாக்க வீதத்தைப் பாதிக்கும் முதன்மைக் காரணிகள் — தாக்கிகளின் செறிவு (அல்லது வாயுக்களுக்கு அமுக்கம்), வெப்பநிலை, வினையூக்கியின் இருப்பு, திண்மத் தாக்கியின் பரப்பளவு. தாக்கத்தின் சமன்பாட்டை எழுதும் வரிசை (தாக்கிகளை இடப்பக்கம் எழுதுதல்) ஒரு வடிவ முறைமை மட்டுமே; அது வீதத்தைப் பாதிக்காது. (5) இல் கூறப்பட்ட திண்மத்தின் பரப்பளவு என்பது வேறு — பரப்பளவு கூடினால் மோதுகைகள் கூடி வீதம் அதிகரிக்கும்.

6. மோதுகைக் கோட்பாட்டின்படி (collision theory), ஒரு மோதுகை விளைபொருளை உருவாக்கும் பயன்தரு மோதுகையாக (effective collision) அமைய நிறைவேற வேண்டிய இரு நிபந்தனைகள் எவை?

(1) மூலக்கூறுகள் ஒரே நிறையுடையனவாக இருத்தல்; குறைந்த வேகம்    (2) மூலக்கூறுகள் ஏவற்சக்திக்குச் சமமான அல்லது அதிக சக்தியுடன் மோதுதல்; சரியான திசைமுகத்தில் (orientation) மோதுதல்    (3) மூலக்கூறுகள் மெதுவாக நகர்தல்; ஒரே ஏற்றமுடையன    (4) மோதுகை இருண்ட சூழலில் நிகழ்தல்    (5) மூலக்கூறுகள் வாயுநிலையில் இருத்தல் மட்டும்

விடை: (2). மோதுகைக் கோட்பாட்டின்படி ஒரு தாக்கம் நிகழ மூலக்கூறுகள் மோத வேண்டும்; ஆனால் எல்லா மோதுகைகளும் விளைபொருளைத் தருவதில்லை. ஒரு மோதுகை பயன்தருவதாக அமைய இரு நிபந்தனைகள் ஒருசேர நிறைவேற வேண்டும் — (i) மோதும் மூலக்கூறுகள் ஏவற்சக்திக்குச் (activation energy, Eₐ) சமமான அல்லது அதைவிட அதிக இயக்கச் சக்தியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்; (ii) மூலக்கூறுகள் சரியான திசைமுகத்தில் (orientation) ஒன்றுடன் ஒன்று மோத வேண்டும். இவ்விரண்டில் ஏதேனும் ஒன்று குறைபட்டாலும் மோதுகை பயனற்றதாகின்றது.

7. ஒரு தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தி (activation energy) என்பது எது?

(1) தாக்கத்தில் வெளியேறும் மொத்த வெப்பம்    (2) தாக்கி உருவாக வேண்டிய குறைந்தபட்சச் சக்தி    (3) தாக்கிகள் விளைபொருளாக மாற, தாக்கி மூலக்கூறுகள் கொண்டிருக்க வேண்டிய குறைந்தபட்ச இயக்கச் சக்தி    (4) விளைபொருளின் மொத்தச் சக்தி    (5) தாக்கியின் சராசரி இயக்கச் சக்தி

விடை: (3). ஏவற்சக்தி என்பது தாக்கிகள் விளைபொருளாக மாற, தாக்கி மூலக்கூறுகள் ஒரு மோதுகையின்போது கொண்டிருக்க வேண்டிய குறைந்தபட்ச இயக்கச் சக்தி. இது தாக்கச் சக்தி வரைபடத்தில் தாக்கிகளுக்கும் முடிவுச் சேர்வுக்கும் (transition state) இடையேயான சக்தித் தடையின் (energy barrier) உயரத்தைக் குறிக்கின்றது. ஏவற்சக்தி கூடுதலாக இருந்தால் தடையைத் தாண்டக் கூடிய மூலக்கூறுகள் குறைவாக இருப்பதால் தாக்கம் மெதுவாக நிகழும்.

8. மாக்ஸ்வெல்–போல்ட்ஸ்மன் பரம்பல் (Maxwell–Boltzmann distribution) வரைபடத்தில் வெப்பநிலையை உயர்த்தும்போது நிகழும் முக்கிய மாற்றம் எது?

(1) வளையியின் மொத்தப் பரப்பளவு கூடுகின்றது    (2) உச்சி அதிக சக்தியை நோக்கி நகர்ந்து, ஏவற்சக்திக்கு மேலுள்ள மூலக்கூறுகளின் பின்னம் (எண்ணிக்கை) அதிகரிக்கின்றது    (3) எல்லா மூலக்கூறுகளும் ஒரே சக்தியைப் பெறுகின்றன    (4) ஏவற்சக்தியின் பெறுமானம் குறைகின்றது    (5) வளையி நேர்கோடாக மாறுகின்றது

விடை: (2). மாக்ஸ்வெல்–போல்ட்ஸ்மன் பரம்பல் ஒரு குறித்த வெப்பநிலையில் மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு இயக்கச் சக்திகளைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகின்றது. வளையிக்குக் கீழுள்ள மொத்தப் பரப்பளவு மொத்த மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்குச் சமம்; எனவே வெப்பநிலை மாறினாலும் அப்பரப்பளவு மாறாது. வெப்பநிலை உயரும்போது வளையியின் உச்சி குறைந்து தட்டையாகி அதிக சக்தியை நோக்கி நகர்கின்றது; இதனால் ஏவற்சக்திக்கு மேல் இயக்கச் சக்தியைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் பின்னம் கணிசமாகக் கூடுகின்றது — எனவே பயன்தரு மோதுகைகள் கூடித் தாக்க வீதம் அதிகரிக்கின்றது. ஏவற்சக்தி வெப்பநிலையால் மாறுவதில்லை என்பதைக் கவனிக்க வேண்டும்.

9. ஒரு வினையூக்கி (catalyst) தாக்க வீதத்தை அதிகரிக்கும் வழிமுறை எது?

(1) தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தியை அதிகரிக்கின்றது    (2) தாக்கிகளின் சக்தியை அதிகரிக்கின்றது    (3) குறைந்த ஏவற்சக்தியுடைய மாற்றுத் தாக்க முறையை (alternative pathway) வழங்குகின்றது    (4) தாக்கத்தின் வெப்பநிலையை உயர்த்துகின்றது    (5) விளைபொருளின் சக்தியைக் குறைக்கின்றது

விடை: (3). ஒரு வினையூக்கி குறைந்த ஏவற்சக்தியைக் கொண்ட ஒரு மாற்றுத் தாக்க முறையை வழங்குகின்றது. சக்தித் தடை தாழ்வடைவதால், மாக்ஸ்வெல்–போல்ட்ஸ்மன் பரம்பலின்படி அதைத் தாண்டக் கூடிய மூலக்கூறுகளின் பின்னம் கூடுகின்றது; எனவே பயன்தரு மோதுகைகள் கூடித் தாக்க வீதம் அதிகரிக்கின்றது. வினையூக்கி தாக்கத்தில் செலவழிவதில்லை; அது தாக்கத்தின் என்தால்பி மாற்றத்தையோ (ΔH) சமநிலை நிலையையோ மாற்றுவதில்லை — முன்னோக்கிய, பின்னோக்கிய இரு தாக்கங்களையும் சமமாக விரைவுபடுத்துகின்றது.

10. ஒரு புறவெப்பத் தாக்கத்தின் (exothermic reaction) தாக்கச் சக்தி வரைபடத்தில் (reaction energy profile) காணப்படும் சரியான கூற்று எது?

(1) விளைபொருளின் சக்தி தாக்கிகளின் சக்தியைவிட அதிகம்    (2) விளைபொருளின் சக்தி தாக்கிகளின் சக்தியைவிடக் குறைவு; ΔH எதிர்க் குறியுடையது    (3) ஏவற்சக்தி பூச்சியம்    (4) தாக்கிக்கும் விளைபொருளுக்கும் ஒரே சக்தி    (5) வரைபடத்தில் சக்தித் தடை இல்லை

விடை: (2). புறவெப்பத் தாக்கத்தில் தாக்கம் வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதால் விளைபொருளின் சக்தி தாக்கிகளின் சக்தியைவிடக் குறைவு; எனவே ΔH எதிர்க் குறியுடையது (ΔH < 0). வரைபடத்தில் தாக்கிகளும் விளைபொருளும் ஒரு சக்தித் தடையால் (உச்சி = முடிவுச் சேர்வு) பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. முன்னோக்கிய தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தி = உச்சியின் சக்தி − தாக்கிகளின் சக்தி; பின்னோக்கிய தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தி = உச்சியின் சக்தி − விளைபொருளின் சக்தி. புறவெப்பத் தாக்கத்தில் முன்னோக்கிய ஏவற்சக்தி பின்னோக்கியதைவிடக் குறைவு.

11. ஒரு தாக்கத்தின் சராசரி வீதமும் (average rate) கணநிலை வீதமும் (instantaneous rate) சமமாக இருக்கும் ஒரே சந்தர்ப்பம் எது?

(1) தாக்கம் முடிவடைந்த பின்னர்    (2) தாக்கம் முழுவதிலும் வீதம் மாறாதிருக்கும்போது (பூச்சிய வரிசைத் தாக்கம் போன்றது)    (3) தாக்கி மிகுதியாக இருக்கும்போது    (4) வெப்பநிலை கூடும்போது    (5) வினையூக்கி சேர்க்கப்படும்போது

விடை: (2). சராசரி வீதம் என்பது ஒரு கால இடைவெளியில் ஏற்படும் மொத்தச் செறிவு மாற்றத்தை அந்த இடைவெளியால் வகுத்துப் பெறப்படுவது; கணநிலை வீதம் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட கணத்தில் உள்ள வீதம். பொதுவாக தாக்கம் முன்னேற செறிவு குறைவதால் வீதமும் குறைந்து செல்கின்றது; எனவே இவ்விரண்டும் வேறுபடுகின்றன. ஆனால் வீதம் தாக்கம் முழுவதிலும் மாறாதிருந்தால் (செறிவு–நேர வரைபு ஒரு நேர்கோடாக இருந்தால் — பூச்சிய வரிசைத் தாக்கம் போன்றது) எல்லாக் கணங்களிலும் வீதம் ஒன்றேயாதலால் சராசரி வீதமும் கணநிலை வீதமும் சமமாகும்.

12. ஒரு தாக்கியின் செறிவு நேரத்திற்கு எதிராக வரையப்படும்போது நேர்கோடாகக் கிடைக்கின்றது. அத்தாக்கம் அந்தத் தாக்கி சார்பாக எந்த வரிசையைச் சேர்ந்தது?

(1) முதலாம் வரிசை    (2) இரண்டாம் வரிசை    (3) பூச்சிய வரிசை (zero order)    (4) மூன்றாம் வரிசை    (5) வரிசையைக் கூற முடியாது

விடை: (3). பூச்சிய வரிசைத் தாக்கத்தில் வீதம் தாக்கியின் செறிவைச் சார்ந்திருப்பதில்லை (வீதம் = k); எனவே தாக்கம் முழுவதிலும் வீதம் மாறாதிருக்கின்றது. செறிவு ஒரே வீதத்தில் குறைவதால், செறிவு–நேர வரைபு ஒரு நேர்கோடாக (எதிர்ச் சாய்வுடன்) கிடைக்கின்றது; அந்த நேர்கோட்டின் படித்திறன் = −k. முதலாம் வரிசையில் செறிவு–நேர வரைபு ஒரு வளையி (சீரான அரைவாழ்வுடன்), இரண்டாம் வரிசையில் இன்னும் கூர்மையான வளையி கிடைக்கும்.

13. ஒரு முதலாம் வரிசைத் தாக்கத்தின் (first order reaction) தனிச்சிறப்பான பண்பு எது?

(1) வீதம் செறிவைச் சார்ந்திருப்பதில்லை    (2) அரைவாழ்வுக்காலம் (half-life) தொடக்கச் செறிவைச் சார்ந்திராமல் மாறாதிருக்கின்றது    (3) தாக்க மாறிலியின் அலகு mol dm⁻³ s⁻¹    (4) செறிவு–நேர வரைபு நேர்கோடு    (5) வீதம் செறிவின் இருமடிக்கு நேர்விகிதசமம்

விடை: (2). முதலாம் வரிசைத் தாக்கத்தில் வீதம் = k[A]; வீதம் செறிவுக்கு நேர்விகிதசமமாதலால் செறிவு குறைய வீதமும் குறைகின்றது. முதலாம் வரிசையின் தனிச்சிறப்பு என்னவெனில், அதன் அரைவாழ்வுக்காலம் (t½ — செறிவு பாதியாகக் குறைய எடுக்கும் நேரம்) தொடக்கச் செறிவைச் சார்ந்திராமல் மாறாதிருக்கின்றது. தாக்க மாறிலியின் அலகு s⁻¹; செறிவு–நேர வரைபு ஒரு வளையி. (3), (4) பூச்சிய வரிசையையும், (5) இரண்டாம் வரிசையையும் குறிக்கின்றன.

14. தாக்கவிதி (rate equation) வீதம் = k[A]ᵐ[B]ⁿ இல் m மற்றும் n இன் கூட்டுத்தொகை (m + n) குறிப்பிடுவது எது?

(1) தாக்கத்தின் மூலக்கூற்றுத்தன்மை    (2) தாக்கத்தின் ஒட்டுமொத்தத் தாக்க வரிசை (overall order)    (3) தாக்க மாறிலியின் பெறுமானம்    (4) தாக்கத்தில் ஈடுபடும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை    (5) தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தி

விடை: (2). தாக்கவிதியில் ஒவ்வொரு தாக்கியின் செறிவுக்கும் தரப்பட்ட அடுக்கு (m, n) அந்தத் தாக்கி சார்பான தனித் தாக்க வரிசையைக் (partial order) குறிக்கின்றது. எல்லா அடுக்குகளின் கூட்டுத்தொகையும் (m + n) தாக்கத்தின் ஒட்டுமொத்தத் தாக்க வரிசை எனப்படுகின்றது. எடுத்துக்காட்டாக வீதம் = k[A]¹[B]² எனின், A சார்பாக முதலாம் வரிசை, B சார்பாக இரண்டாம் வரிசை, ஒட்டுமொத்தம் மூன்றாம் வரிசை.

15. ஒரு தாக்கத்தின் தாக்க வரிசையைப் (order of reaction) பற்றிய சரியான கூற்று எது?

(1) தாக்க வரிசை எப்போதும் சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாட்டின் வாய்ப்பாட்டுக் குணகங்களுக்குச் சமம்    (2) தாக்க வரிசை பரிசோதனையால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகின்றது; அது வாய்ப்பாட்டுக் குணகங்களிலிருந்து கணிக்க முடியாது    (3) தாக்க வரிசை எப்போதும் ஒரு முழு எண்    (4) தாக்க வரிசை எப்போதும் நேர்க் குறியுடையது    (5) தாக்க வரிசையும் மூலக்கூற்றுத்தன்மையும் ஒன்றே

விடை: (2). தாக்க வரிசை என்பது ஒரு பரிசோதனை அளவீடு — தாக்கியின் செறிவை மாற்றி, வீதம் எவ்வாறு மாறுகின்றது என்பதை அளந்தே தீர்மானிக்கப்படுகின்றது. அது சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாட்டின் வாய்ப்பாட்டுக் குணகங்களிலிருந்து கணிக்க முடியாது; ஏனெனில் பெரும்பாலான தாக்கங்கள் பல படிகளாக நிகழ்வதால், வீதம் வீதம் தீர்மானிக்கும் படியையே சார்ந்துள்ளது. தாக்க வரிசை முழு எண்ணாகவோ, பின்னமாகவோ, பூச்சியமாகவோ, ஏன் எதிர்க் குறியுடையதாகவோகூட இருக்கலாம். தாக்க வரிசை வேறு, மூலக்கூற்றுத்தன்மை வேறு.

16. தாக்கவிதி வீதம் = k[A][B] உடைய ஒரு தாக்கத்தின் தாக்க மாறிலி k இன் அலகு எது? (செறிவு mol dm⁻³, நேரம் s)

(1) s⁻¹    (2) mol dm⁻³ s⁻¹    (3) dm³ mol⁻¹ s⁻¹    (4) dm⁶ mol⁻² s⁻¹    (5) mol dm⁻³

விடை: (3). தாக்க மாறிலியின் அலகு ஒட்டுமொத்த வரிசையைப் பொறுத்து மாறுபடும். k = வீதம் ÷ ([A][B]) எனப் பிரித்தெழுதலாம். அலகு = (mol dm⁻³ s⁻¹) ÷ (mol dm⁻³ × mol dm⁻³) = (mol dm⁻³ s⁻¹) ÷ (mol² dm⁻⁶) = dm³ mol⁻¹ s⁻¹. இது ஒரு இரண்டாம் வரிசைத் தாக்கம் (ஒட்டுமொத்த வரிசை = 2). பொது விதி: ஒட்டுமொத்த வரிசை x உள்ள தாக்கத்தின் k இன் அலகு = mol⁽¹⁻ˣ⁾ dm⁽³ˣ⁻³⁾ s⁻¹.

17. ஒரு பூச்சிய வரிசைத் தாக்கத்தின் (zero order reaction) தாக்க மாறிலி k இன் அலகு எது?

(1) s⁻¹    (2) mol dm⁻³ s⁻¹    (3) dm³ mol⁻¹ s⁻¹    (4) dm⁶ mol⁻² s⁻¹    (5) அலகு இல்லை

விடை: (2). பூச்சிய வரிசைத் தாக்கத்தில் தாக்கவிதி வீதம் = k[A]⁰ = k. எனவே தாக்க மாறிலி k நேரடியாகத் தாக்க வீதத்திற்குச் சமம்; அதன் அலகு வீதத்தின் அலகே — அதாவது mol dm⁻³ s⁻¹. முதலாம் வரிசையில் k இன் அலகு s⁻¹, இரண்டாம் வரிசையில் dm³ mol⁻¹ s⁻¹. வரிசை கூடக்கூட k இன் அலகில் mol இன் அடுக்கு குறைந்து dm³ இன் அடுக்கு கூடுவதைக் கவனிக்கலாம்.

18. ஒரு தாக்கத்தின் மூலக்கூற்றுத்தன்மை (molecularity) என்பது எது?

(1) தாக்கவிதியில் உள்ள செறிவுகளின் அடுக்குகளின் கூட்டுத்தொகை    (2) ஒரு படித்தாக்கத்தில் (elementary reaction) ஒன்றுசேர மோதி வினைபடும் மூலக்கூறுகளின் (அல்லது அணு/அயன்களின்) எண்ணிக்கை    (3) தாக்கத்தில் உள்ள மொத்த மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை    (4) தாக்க மாறிலியின் பெறுமானம்    (5) தாக்கத்தின் ஏவற்சக்தி

விடை: (2). மூலக்கூற்றுத்தன்மை என்பது ஒரு படித்தாக்கத்தில் (ஒரே படியில் நிகழும் தாக்கத்தில்) ஒன்றுசேர மோதி வினைபடும் மூலக்கூறுகளின், அணுக்களின் அல்லது அயன்களின் எண்ணிக்கை. ஒரு மூலக்கூறு மட்டும் ஈடுபடின் ஒருமூலக்கூற்று (unimolecular), இரண்டெனின் இருமூலக்கூற்று (bimolecular), மூன்றெனின் மும்மூலக்கூற்று (termolecular). மூலக்கூற்றுத்தன்மை எப்போதும் ஒரு நேர்க் குறியுள்ள முழு எண் — அது படித்தாக்கத்திற்கு மட்டுமே பொருந்தும்; பல படிகள் கொண்ட ஒட்டுமொத்தத் தாக்கத்திற்கு மூலக்கூற்றுத்தன்மை வரையறுக்கப்படுவதில்லை. தாக்க வரிசை (பரிசோதனை அளவீடு) இதிலிருந்து வேறுபட்டது.

19. ஒரு படித்தாக்கத்தையும் (elementary reaction) பல படிகள் கொண்ட தாக்கத்தையும் (multi-step reaction) வேறுபடுத்தும் சரியான கூற்று எது?

(1) படித்தாக்கம் பல படிகளாக நிகழ்கின்றது    (2) படித்தாக்கம் ஒரே ஒரு படியில், இடைநிலைப் பொருள் இன்றி நிகழ்கின்றது; பல படிகள் கொண்ட தாக்கம் இடைநிலைப் பொருள்களுடன் தொடர்படிகளாக நிகழ்கின்றது    (3) படித்தாக்கத்திற்கு வினையூக்கி அவசியம்    (4) பல படிகள் கொண்ட தாக்கம் எப்போதும் விரைவானது    (5) இரண்டும் ஒரே வேகத்தில் நிகழ்கின்றன

விடை: (2). ஒரு படித்தாக்கம் ஒரே ஒரு படியில், எந்த இடைநிலைப் பொருளும் (intermediate) உருவாகாமல், தாக்கிகள் ஒரே மோதுகையில் விளைபொருளாக மாறி நிகழ்கின்றது; அதன் தாக்கவிதியை நேரடியாக மூலக்கூற்றுத்தன்மையிலிருந்தே எழுதலாம். ஆனால் பெரும்பாலான இரசாயனத் தாக்கங்கள் பல படிகள் கொண்டவை — அவை தொடர்ச்சியான படித்தாக்கங்களின் வரிசையாக நிகழ்கின்றன; ஒரு படியில் உருவாகி அடுத்த படியில் செலவழியும் இடைநிலைப் பொருள்கள் தோன்றுகின்றன. இவ்வரிசையில் உள்ள படிகளின் கூட்டுத்தொகையே ஒட்டுமொத்தத் தாக்கம் (தாக்கப் பொறிமுறை, reaction mechanism).

20. பல படிகள் கொண்ட ஒரு தாக்கத்தின் ஒட்டுமொத்த வீதத்தைத் தீர்மானிப்பது எது?

(1) மிக விரைவான படி    (2) மிக மெதுவான படி — வீதம் தீர்மானிக்கும் படி (rate-determining step)    (3) தாக்கத்தின் இறுதிப் படி எப்போதும்    (4) எல்லாப் படிகளின் வீதங்களின் கூட்டுத்தொகை    (5) தாக்கத்தின் முதற் படி எப்போதும்

விடை: (2). பல படிகள் கொண்ட தாக்கம் தொடர்ச்சியான படிகளாக நிகழ்கின்றது; ஒவ்வொரு படியும் வேறுபட்ட வேகத்தைக் கொண்டிருக்கலாம். ஒரு தொடரின் ஒட்டுமொத்த வேகம் மிக மெதுவான படியால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது — இதுவே வீதம் தீர்மானிக்கும் படி (rate-determining step). ஒரு குறுகிய வாயிலின் வழியே செல்லும் கூட்டத்தின் வேகம் அந்த வாயிலின் அகலத்தால் தீர்மானிக்கப்படுவது போல, தாக்கத்தின் வீதம் மெதுவான படியால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றது. எனவே தாக்கவிதியில் வீதம் தீர்மானிக்கும் படியில் (அல்லது அதற்கு முந்தைய படிகளில்) ஈடுபடும் இனங்களின் செறிவுகளே தோன்றுகின்றன.

21. ஒரு பல படித் தாக்கத்தில் முதற் படி விரைவான ஒரு மீளும் சமநிலையாகவும், இரண்டாம் படி மெதுவான வீதம் தீர்மானிக்கும் படியாகவும் இருந்தால், அத்தாக்கத்தின் தாக்கவிதியை எழுத உதவும் கருத்து எது?

(1) சேற்சேவ் விதி    (2) முன்சமநிலை அண்ணளவாக்கம் (pre-equilibrium approximation)    (3) ஹெஸ் விதி    (4) அவகாட்ரோ விதி    (5) லெ-சாட்லியர் கொள்கை மட்டும்

விடை: (2). வீதம் தீர்மானிக்கும் (மெதுவான) படியின் தாக்கவிதியில் சில சமயங்களில் ஒரு இடைநிலைப் பொருளின் செறிவு தோன்றும்; ஆனால் தாக்கவிதி அளக்கக் கூடிய தாக்கிகளின் செறிவுகளால் மட்டுமே எழுதப்பட வேண்டும். முதற் படி விரைவான ஒரு மீளும் சமநிலையாக இருந்தால், அப்படி எப்போதும் சமநிலையில் இருப்பதாகக் கொள்ளலாம் (முன்சமநிலை அண்ணளவாக்கம்); அந்தச் சமநிலை மாறிலியைப் பயன்படுத்தி இடைநிலைப் பொருளின் செறிவைத் தாக்கிகளின் செறிவுகளால் மாற்றியெழுதலாம். இவ்வாறு வீதம் தீர்மானிக்கும் படியின் வீதச் சமன்பாட்டை அளக்கக் கூடிய இனங்களின் செறிவுகளால் வெளிப்படுத்தலாம்.

22. ஒரு தாக்கத்தின் வெப்பநிலை 10 °C அதிகரிக்கப்படும்போது தாக்க வீதம் கணிசமாகக் கூடுவதற்கு முதன்மைக் காரணம் எது?

(1) தாக்கிகளின் செறிவு கூடுகின்றது    (2) ஏவற்சக்தி குறைகின்றது    (3) ஏவற்சக்திக்கு மேல் இயக்கச் சக்தியைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் பின்னம் கூர்மையாகக் கூடுகின்றது    (4) தாக்கத்தின் ΔH மாறுகின்றது    (5) மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை கூடுகின்றது

விடை: (3). வெப்பநிலை உயரும்போது மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்கச் சக்தி கூடுகின்றது; மோதுகைகளின் எண்ணிக்கையும் ஓரளவு கூடுகின்றது. ஆனால் வீதம் கணிசமாகக் கூடுவதற்கு முதன்மைக் காரணம் மோதுகை எண்ணிக்கைக் கூட்டம் அல்ல — மாக்ஸ்வெல்–போல்ட்ஸ்மன் பரம்பலின்படி, வெப்பநிலை உயரும்போது ஏவற்சக்திக்கு மேல் இயக்கச் சக்தியைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் பின்னம் கூர்மையாகக் கூடுகின்றது; இதனால் பயன்தரு மோதுகைகள் பெருமளவு கூடித் தாக்க வீதம் கணிசமாக அதிகரிக்கின்றது. வெப்பநிலை ஏவற்சக்தியையோ ΔH ஐயோ மாற்றுவதில்லை.