In a reaction $A+B \rightarrow C$, initial concentrations of $A$ and $B$ are related as $[A]_0=8[B]_0$. The…
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Solution
$\left[\mathrm{t}_{1 / 2}\right]_{\mathrm{A}}=10 \mathrm{~min}$.
$\left[\mathrm{t}_{1 / 2}\right]_{\mathrm{B}}=40 \mathrm{~min}$.
$\mathrm{I}^{\text {st }}$ order kinetics
$\mathrm{t}=$ ?
$[\mathrm{A}]_{\mathrm{t}}=[\mathrm{B}]_{\mathrm{t}}$
$-\mathrm{k}_{\mathrm{A}} \times \mathrm{t} \quad-\mathrm{k}_{\mathrm{B}} \times \mathrm{t}$
$\Rightarrow \quad[\mathrm{A}]_0 \mathrm{e}=[\mathrm{B}]_0 \mathrm{e}$
$\Rightarrow \quad \frac{[\mathrm{A}]_0}{[\mathrm{~B}]_0}=\mathrm{e}^{\left(\mathrm{k}_{\mathrm{A}}-\mathrm{k}_{\mathrm{B}}\right) \mathrm{t}}$
$\Rightarrow \quad 8=\mathrm{e}^{\left(\mathrm{k}_{\mathrm{A}}-\mathrm{k}_{\mathrm{B}}\right) \times \mathrm{t}}$
$\Rightarrow \quad \ell \mathrm{n} 8=\left(\mathrm{k}_{\mathrm{A}}-\mathrm{k}_{\mathrm{B}}\right) \times \mathrm{t}$
$\Rightarrow \quad \ln 8=\ln 2\left(\frac{1}{\left(\operatorname{ta}_2\right)_{\mathrm{A}}}-\frac{1}{\left(\operatorname{ta}_2\right)_{\mathrm{B}}}\right) \times \mathrm{t}$
Asked in: JEE Main 2025 (03 Apr Shift 1)