रिएक्शन रेट लगातार: परिभाषा और समीकरण

दर लगातार की दर कानून में एक आनुपातिकता कारक है रासायनिक गतिकी जो प्रतिक्रिया दर के लिए अभिकारकों की दाढ़ सांद्रता से संबंधित है। इसे के रूप में भी जाना जाता है प्रतिक्रिया दर स्थिर या प्रतिक्रिया दर गुणांक और पत्र द्वारा एक समीकरण में संकेत दिया गया है क.

मुख्य तकिए: दर लगातार

एक सामान्य रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए:

एए + बीबी → सीसी + डीडी

रासायनिक प्रतिक्रिया की दर के रूप में गणना की जा सकती है:

दर = के [ए]^ए[बी]^ख

शर्तों को पूरा करना, दर स्थिर है:

दर स्थिर (के) = दर / ([ए]^ए[बी]^ए)

यहाँ, k दर स्थिर है और [A] और [B] अभिकारक A और B के दाढ़ सांद्रता हैं।

अक्षर a और b का प्रतिनिधित्व करते हैं प्रतिक्रिया का क्रम ए के संबंध में और बी के संबंध में प्रतिक्रिया का क्रम। उनके मूल्यों को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है। साथ में, वे प्रतिक्रिया का क्रम देते हैं:

a + b = n

उदाहरण के लिए, यदि A की सांद्रता को दोगुना करने पर प्रतिक्रिया दर दोगुनी हो जाती है या A की सांद्रता को बढ़ाकर प्रतिक्रिया दर को चौगुना कर देती है, तो प्रतिक्रिया A के संबंध में पहला आदेश है। दर स्थिर है:

k = दर / [A]

यदि आप A की एकाग्रता को दोगुना करते हैं और प्रतिक्रिया दर चार गुना बढ़ जाती है, तो प्रतिक्रिया की दर एकाग्रता A के वर्ग के समानुपाती होती है। प्रतिक्रिया ए के संबंध में दूसरा आदेश है।

k = दर / [A]²

का उपयोग करके दर स्थिर भी व्यक्त की जा सकती है अरहेनियस समीकरण:

के = एई^{-Ea / आर टी}

यहां, ए कण कणों की आवृत्ति के लिए एक स्थिर है, ईए है सक्रियण ऊर्जा प्रतिक्रिया में, R सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है, और T है निरपेक्ष तापमान. Arrhenius समीकरण से, यह स्पष्ट है कि तापमान मुख्य है कारक जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को प्रभावित करता है. आदर्श रूप से, प्रतिक्रियाशील दर को प्रभावित करने वाले सभी चर के लिए दर स्थिर खाते हैं।

दर स्थिर की इकाइयां प्रतिक्रिया के क्रम पर निर्भर करती हैं। सामान्य तौर पर, ऑर्डर ए + बी के साथ प्रतिक्रिया के लिए, स्थिर दर की इकाइयां मोल हैं^1−(म+n)· एल^(म+n)−1· रों⁻¹

• शून्य क्रम प्रतिक्रिया के लिए, दर स्थिर में प्रति सेकंड (m / s) या प्रति लीटर मोल प्रति सेकंड (मोलारशेल) इकाइयाँ होती हैं⁻¹· रों⁻¹)
• पहले क्रम की प्रतिक्रिया के लिए, दर स्थिर में प्रति सेकंड s की इकाइयाँ होती हैं^-1
• दूसरे क्रम की प्रतिक्रिया के लिए, दर स्थिर में प्रति लीटर लीटर प्रति लीटर (L · mol) की इकाइयाँ होती हैं⁻¹· रों⁻¹) या (एम⁻¹· रों⁻¹)
• एक तीसरे क्रम की प्रतिक्रिया के लिए, दर स्थिर में प्रति वर्ग लीटर प्रति वर्ग लीटर (एल) प्रति लीटर वर्ग की इकाइयाँ होती हैं²· mol⁻²· रों⁻¹) या (एम⁻²· रों⁻¹)

उच्च आदेश प्रतिक्रियाओं के लिए या गतिशील रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, रसायनज्ञ कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के आणविक गतिशीलता सिमुलेशन लागू करते हैं। इन विधियों में डिवाइडेड सैडल थ्योरी, बेनेट चांडलर प्रक्रिया और मीलस्टोनिंग शामिल हैं।

अपने नाम के बावजूद, दर स्थिर वास्तव में एक स्थिर नहीं है। यह केवल एक स्थिर तापमान पर सही रहता है. यह एक उत्प्रेरक को जोड़ने या बदलने, दबाव को बदलने या रसायनों को उत्तेजित करने से भी प्रभावित होता है। यह तब लागू नहीं होता है जब प्रतिक्रियाकर्ताओं की एकाग्रता के अलावा प्रतिक्रिया में कुछ भी बदलता है। इसके अलावा, यह बहुत अच्छी तरह से काम नहीं करता है अगर एक प्रतिक्रिया में उच्च सांद्रता पर बड़े अणु होते हैं, क्योंकि अरहेनियस समीकरण मानता है कि अभिकारक आदर्श क्षेत्र बनाने वाले सही क्षेत्र हैं।

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