જ્યારે પ્રારંભિક પદાર્થોના કણો મળે ત્યારે નવા અણુઓની રચનાની સંભાવના તેમના ઇલેક્ટ્રોનિક શેલ્સની પુન: ગોઠવણીની પ્રક્રિયા પર આધારિત છે. આ માટે જરૂરી શરત એ છે કે અણુઓના ઇલેક્ટ્રોનિક ઓર્બિટલ્સને જૂના તૂટવા અને નવા બોન્ડની રચના સાથે ઓવરલેપ કરવાની સંભાવના છે, જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની ભૌમિતિક રચનાને કારણે હંમેશા સાકાર થઈ શકતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, બાયમોલેક્યુલરના પ્રારંભિક કાર્ય માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા A + B®AB, કણો A અને B વચ્ચેનું અંતર અને તેમની પરસ્પર દિશા એવી હોવી જોઈએ કે તેમના ઇલેક્ટ્રોન શેલ્સનું પુનર્ગઠન શક્ય બને.

ઇલેક્ટ્રોન ઓર્બિટલ્સનો ઓવરલેપ થાય છે જ્યારે કણો એકબીજાની નજીક આવે છે. તે જ સમયે, આકર્ષણની ઊર્જા અને પ્રતિકૂળ શક્તિ બંને વધે છે. કણો વચ્ચેના અંતર પર આધાર રાખીને આ ઊર્જાની તીવ્રતાના ગુણોત્તરમાં ફેરફાર ઊર્જા અવરોધના દેખાવ તરફ દોરી શકે છે, જે દૂર કરે છે. આવશ્યક સ્થિતિપ્રાથમિક અધિનિયમનો અમલ. તેથી, ઘણી પ્રતિક્રિયાઓ માટે લઘુત્તમ થ્રેશોલ્ડ ઊર્જા હોય છે, જેને કહેવાય છે સક્રિયકરણ ઊર્જા(ઇએસી), જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય તે માટે સામનો કણો પાસે હોવું આવશ્યક છે. આ ઊર્જા અવરોધને દૂર કરવા માટે ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત કણોની થર્મલ ગતિની ગતિ ઊર્જા છે, જે તાપમાન પર આધાર રાખે છે. તેથી, પ્રાથમિક ઘટના બનવાની સંભાવના (પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર) તાપમાન પર નિર્ભર રહેશે.

સ્વાંતે આર્હેનિયસ ( આર્હેનિયસ) સમીકરણ દ્વારા પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરતાની તાપમાન અવલંબનનું વર્ણન કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે

જ્યાં k 0- પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળ; ઇ ak - સક્રિયકરણ ઊર્જા; આર- સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરતા; ટી- તાપમાન (K).

વ્યવહારમાં, નાની તાપમાન શ્રેણીમાં મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓ માટે, પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળ અને સક્રિયકરણ ઊર્જાને તાપમાનથી સ્વતંત્ર સ્થિર મૂલ્યો ગણવામાં આવે છે.

પ્રાથમિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સિદ્ધાંત નક્કી કરે છે ભૌતિક અર્થઆ સ્થિરાંકોમાંથી અને કોઈને તેમના મૂલ્યોની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયા અધિનિયમનું વર્ણન કરવા માટે બે મુખ્ય મોડેલો છે: સક્રિય અથડામણનો સિદ્ધાંત અને સંક્રમણ સ્થિતિનો સિદ્ધાંત.

સક્રિય અથડામણનો સિદ્ધાંત.

પ્રાથમિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના વર્ણન માટે વાયુઓના પરમાણુ ગતિ સિદ્ધાંતના ઉપયોગથી સક્રિય અથડામણનો સિદ્ધાંત બનાવવાનું શક્ય બન્યું, જે આર્હેનિયસ સમીકરણમાં પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળનો ભૌતિક અર્થ દર્શાવે છે.

આ સિદ્ધાંત મુજબ, બાયમોલેક્યુલર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર એકમ સમય દીઠ પરમાણુઓની અથડામણની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને તમામ અથડામણ નવા પરમાણુની રચના તરફ દોરી જતી નથી, પરંતુ ફક્ત તે જ જેમાં પ્રારંભિક કણોની ગતિ ઊર્જા હોય છે. પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધારે છે. દરેક આના જેવું છે સક્રિય અથડામણપ્રાથમિક અધિનિયમના અમલીકરણ તરફ દોરી જાય છે.

જ્યારે પ્રાથમિક બાયમોલેક્યુલર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા A + B ® AB તાપમાન પર થાય છે ટી કુલ સંખ્યાગેસમાં અણુઓ A અને B ની અથડામણની ગણતરી સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે

,

જ્યાં z- એકમ સમય દીઠ એકમ વોલ્યુમ દીઠ અથડામણની સંખ્યા; n i- યુનિટ વોલ્યુમ દીઠ કણોની સંખ્યા; - અસરકારક ત્રિજ્યા સાથે કણોની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણનો ક્રોસ વિભાગ r i; - કણોની હિલચાલની સરેરાશ સંબંધિત ગતિ; - A અને B કણોનું સરેરાશ પરમાણુ વજન; k- બોલ્ટ્ઝમેન સતત. આમ, .

જ્યારે કણોની સંખ્યાથી એકમ વોલ્યુમ (દાળ સાંદ્રતા) દીઠ અનુરૂપ પદાર્થોના મોલ્સની સંખ્યામાં ખસેડીએ છીએ, ત્યારે આપણે મેળવીએ છીએ

,

જ્યાં આર=k× N A - સાર્વત્રિક ગેસ સતત; N A - એવોગાડ્રોનો નંબર; હું સાથે- દાઢ એકાગ્રતા.

ઉદાહરણ. ચાલો સામાન્ય સ્થિતિમાં વાયુઓના સમાન જથ્થાના મિશ્રણના 1 સેમી 3 માં H 2 અને Cl 2 પરમાણુઓની અથડામણની કુલ સંખ્યા નક્કી કરીએ.

1 સેમી 3 માં H 2 અને Cl 2 કણોની સંખ્યા 1/સેમી 3 .

સાપેક્ષ કણોની ઝડપ સેમી/સે.

પરમાણુઓની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ માટે ક્રોસ સેક્શન s=1.1×10 -14 cm 2 .

1 સેમી 3 માં 1 સેકન્ડમાં H 2 અને Cl 2 કણોની અથડામણની સંખ્યા બરાબર છે: .

કારણ કે માત્ર સક્રિય અથડામણ નવા અણુઓની રચના તરફ દોરી જાય છે, અથડામણની કુલ સંખ્યાને કાર્ય દ્વારા ગુણાકાર કરવી આવશ્યક છે. f(ઇ ak), જે સક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ઊર્જા સાથે કણોની અથડામણના અપૂર્ણાંકને નિર્ધારિત કરે છે ઇએક:

z એ=z× f(ઇએકે).

કાર્ય f(ઇ ak) મેક્સવેલ-બોલ્ટ્ઝમેન વિતરણ કાયદામાંથી મેળવી શકાય છે. ઊર્જા સાથે પરમાણુઓનું પ્રમાણ ઇસક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ઇએકે ( ઇ>ઇ ak), બરાબર છે:

,

જ્યાં n 0 - સિસ્ટમમાં પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા; n ઇ >ઇ ak એ સક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ગતિ ઊર્જા ધરાવતા પરમાણુઓની સંખ્યા છે.

વાસ્તવિક પ્રતિક્રિયાઓની સક્રિયકરણ ઊર્જા કે જે ન તો ખૂબ ઝડપી છે અને ન તો ખૂબ ધીમી છે તે તીવ્રતાના ક્રમની છે ઇ ak ~ 50÷100 kJ/mol. આને ધ્યાનમાં લેતા, ધોરણની નજીકના તાપમાને, સક્રિયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ઊર્જા ધરાવતા પરમાણુઓનો અપૂર્ણાંક ~10 -9 ÷10 -18 ના ક્રમનો હોય છે, એટલે કે, તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તરફ દોરી જતા કણોની અથડામણનો અપૂર્ણાંક તદ્દન છે. નાનું

આમ, તાપમાનના આધારે સક્રિય અથડામણની સંખ્યા છે:

.

ઘણી પ્રતિક્રિયાઓ માટે, અથડામણની ભૂમિતિ મહત્વપૂર્ણ છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક કાર્યને હાથ ધરવાની સંભાવનાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે અથડાતા સક્રિય પરમાણુઓ એકબીજાની તુલનામાં યોગ્ય રીતે લક્ષી હોવા જોઈએ. અથડામણ ભૂમિતિ ગુણક દ્વારા ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે આર, કહેવાય છે સ્ટીરિક પરિબળ. પછી સ્ટીરિક પરિબળને ધ્યાનમાં લેતા સક્રિય અથડામણની સંખ્યા ( z એ *) સમાન હશે: z એ *=p z એ.

કારણ કે દરેક સક્રિય અથડામણ નવા પરમાણુની રચના તરફ દોરી જાય છે, એકમ સમય દીઠ એકમ વોલ્યુમ દીઠ સક્રિય અથડામણની સંખ્યા ( z એ *) રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરની વ્યાખ્યા દ્વારા, વોલ્યુમના એકમમાં સમયના એકમ દીઠ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક કૃત્યોની સંખ્યાને અનુરૂપ છે. આમ, z એ *=વિ,

.

સામૂહિક ક્રિયાના કાયદા અનુસાર, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા A + B ® AB નો દર બરાબર છે: . તેથી, પ્રતિક્રિયા દર સતત kઅભિવ્યક્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે

અથવા,

પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળ ક્યાં છે.

વિભાગ ઉત્પાદન સ્થિતિસ્થાપક અથડામણો(ઓ) પરમાણુઓની હિલચાલની સરેરાશ ગતિ દ્વારા () રજૂ કરે છે આવર્તન પરિબળ (z 0):

.

તીવ્રતા z 0 એ એકમ સમય દીઠ એકમ વોલ્યુમ દીઠ પરમાણુઓની અથડામણની સંખ્યા (એકમ કણોની સાંદ્રતા પર અથડામણની સંખ્યા) માટે પ્રમાણસર છે. આવર્તન પરિબળ તાપમાન પર નબળું આધાર રાખે છે અને તેને સતત મૂલ્ય ગણી શકાય જે વાયુઓના પરમાણુ ગતિ સિદ્ધાંત પરથી ગણી શકાય.

સ્ટેરિક પરિબળ આરએકબીજાના સંબંધમાં અથડામણની ક્ષણે અવકાશમાં રહેલા કણોના અભિગમને ધ્યાનમાં લે છે. નવા અણુઓની રચના માટે અનુકૂળ અભિગમ સાથે આર»1, બિનતરફેણકારી અભિગમ સાથે આર<1. Таким образом, k 0 =p×z 0 .

સક્રિય અથડામણનો સિદ્ધાંત સક્રિયકરણ ઊર્જાની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપતું નથી. પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયાઓના સિદ્ધાંતનો વધુ વિકાસ એ પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોના પરમાણુઓમાં રાસાયણિક બોન્ડની સિસ્ટમની પુનઃ ગોઠવણીના ક્વોન્ટમ યાંત્રિક વર્ણનના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલ છે.

સંક્રમણ રાજ્ય સિદ્ધાંત.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક કાર્યમાં પ્રારંભિક પદાર્થોના કણોનો સમાવેશ થાય છે, જે પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઉત્પાદનોના કણોમાં પરિવર્તિત થાય છે. આ સંક્રમણ થાય છે, જેમ કે અગાઉ નોંધ્યું છે, મધ્યવર્તી અસ્થિર કણોની રચના દ્વારા, જેમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોના તમામ અણુઓ શામેલ છે, રાસાયણિક બોન્ડની સામાન્ય સિસ્ટમ દ્વારા એકીકૃત થાય છે. આ પરિવર્તન દરમિયાન, કણોમાં સમાવિષ્ટ અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર વચ્ચેનું અંતર બદલાય છે. એડિબેટિક અંદાજ મોડેલમાં, અણુ ન્યુક્લીની દરેક સંબંધિત ગોઠવણી એક ચોક્કસ ઉર્જા મૂલ્યને અનુરૂપ છે, એટલે કે, સિસ્ટમની ઊર્જા અણુઓની પરસ્પર ગોઠવણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે. તેમના કોઓર્ડિનેટ્સ પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી કણોની સિસ્ટમની સંભવિત ઊર્જાની અવલંબનને બહુપરીમાણીય અવકાશમાં સપાટી તરીકે ગણી શકાય - સંભવિત ઊર્જા સપાટી. આ સપાટીને બાયમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાના ઉદાહરણ દ્વારા સૌથી વધુ સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવી શકાય છે AB + C ® A + BC, જેમાં ત્રણ અણુ ભાગ લે છે.

સામાન્ય રીતે, ત્રણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા અણુઓની ઊર્જા તેમની વચ્ચેના અંતર પર આધારિત છે ( આર એબીઅને આરબીસી) અને કોણ એ. પ્રાથમિક અધિનિયમમાં, કોણ a ને સ્થિર માનવામાં આવે છે (કણ C થી કણ AB તરફનો અભિગમ કોણ), ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે કણો AB અને C સંચાર રેખા a = 180° (ફિગ. 6.1) ની દિશા સાથે અથડાય છે. . આ કિસ્સામાં, સંભવિત ઊર્જા સપાટી બે ચલોનું કાર્ય હશે ઇ(આર એબી, આરબીસી). કાર્ટેશિયન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમમાં બનેલી સંભવિત ઉર્જા સપાટી આકૃતિ 6.2 માં બતાવવામાં આવી છે. એ.

ચોખા. 6‑1 બાયમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયા AB + C ® A + BC (બોન્ડ લાઇન a = 180° ની દિશામાં કણોની અથડામણ) ની પ્રાથમિક ક્રિયા દરમિયાન ત્રણ અણુઓની અવકાશી ગોઠવણી.

પ્રારંભિક સ્થિતિમાં, એબી પરમાણુમાં અણુઓની ગોઠવણીના સંબંધમાં સિસ્ટમની ઊર્જા ન્યૂનતમ હોય છે (નિર્ધારિત આર એબી) અને નબળા રીતે બીજા સંકલન પર આધાર રાખે છે( આરબીસી). આકૃતિ પર (ફિગ. 6.2, એ) આ રાજ્યને અનુરૂપ છે પ્રારંભિક સામગ્રીની ખીણ. અંતિમ સ્થિતિમાં, સિસ્ટમની ઊર્જા BC પરમાણુમાં અણુઓની ગોઠવણીની તુલનામાં ન્યૂનતમ છે ( આરબીસી) અને નબળા રીતે બીજા સંકલન પર આધાર રાખે છે ( આર એબી). આકૃતિમાં આ સ્થિતિ અનુલક્ષે છે ફૂડ વેલી. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની પ્રાથમિક ક્રિયા પ્રારંભિક પદાર્થોની ખીણમાંથી ઉત્પાદનોની ખીણમાં સિસ્ટમના સંક્રમણને રજૂ કરે છે. સંભવિત ઉર્જા સપાટી પરના લઘુત્તમ બિંદુઓ દ્વારા આ સંક્રમણ થાય તે ઊર્જાસભર રીતે ફાયદાકારક છે.

ચોખા. 6‑2 પ્રતિક્રિયાની સંભવિત ઉર્જા સપાટી AB + C ® A + BC (a) અને સંભવિત ઊર્જા આઇસોલાઇન્સ (b)

આ સંક્રમણ (પ્રતિક્રિયા પાથ) સંભવિત સપાટી રેખાકૃતિ પર તીર દ્વારા બતાવવામાં આવે છે, જે સમાન સંભવિત ઉર્જા મૂલ્યો (ફિગ. 6.2, b). જ્યારે એક ખીણમાંથી બીજી ખીણમાં જતી વખતે, સિસ્ટમની ઉર્જા પહેલા વધે છે અને પછી ઘટે છે, સિસ્ટમ પાસ પર કાબુ મેળવે છે (બિંદુ પી). ડાબી બાજુએ એક "ઉચ્ચ" ઉચ્ચપ્રદેશ છે, જે ત્રણ અલગ-અલગ અણુઓ A, B, C (એક જ સમયે) ની સિસ્ટમની સ્થિતિને અનુરૂપ છે. આર એબીઅને આરબીસી® ∞). જમણી બાજુએ, સપાટી "બેહદ" ઉપરની તરફ વધે છે, કારણ કે અણુઓ ( આર એબીઅને આરબીસી® 0) અણુઓની પ્રતિકૂળ ઊર્જામાં તીવ્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે (ફિગ. 6.2, એ).

મહત્તમ ઊર્જા સાથે સિસ્ટમની સ્થિતિ (બિંદુ પી) કહેવાય છે સંક્રમણકારી સ્થિતિ, જે ત્રણ અણુઓ દ્વારા અલ્પજીવી મધ્યવર્તી સંયોજનની રચનાને અનુરૂપ છે ( સક્રિય સંકુલ), વધેલા ઊર્જા અનામત સાથે. આમ, પ્રારંભિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સક્રિય સંકુલની રચનાના તબક્કામાંથી પસાર થાય છે. તે એક અસ્થિર પરમાણુ છે, જેમાં મૂળ પદાર્થોના તમામ અણુઓનો સમાવેશ થાય છે અને જેમાં જૂના રાસાયણિક બંધનો હજુ સુધી સંપૂર્ણપણે નાશ પામ્યા નથી, અને નવા હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે રચાયા નથી.

વિચારણા હેઠળની પ્રતિક્રિયામાં, સિસ્ટમ સક્રિય સંકુલ (ABC)માંથી પસાર થાય છે¹:

સંક્રમણ સ્થિતિ (સક્રિય સંકુલ) થી સંબંધિત તમામ પરિમાણો સુપરસ્ક્રિપ્ટ ¹ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

જો આપણે ખ્યાલ રજૂ કરીએ પ્રતિક્રિયા કોઓર્ડિનેટ્સ (એક્સ) – પ્રારંભિક સ્થિતિથી અંતિમ સ્થિતિમાં સંક્રમણના માર્ગ પર સિસ્ટમની સ્થિતિ (ફિગ. 6.2, b), તો પછી પ્રાથમિક અધિનિયમ દરમિયાન સિસ્ટમની ઊર્જામાં ફેરફાર એ એક ચલનું કાર્ય હશે ઇ(એક્સ). આ અવલંબનનું સ્વરૂપ ફિગ. 6.3 માં ઊર્જા રેખાકૃતિમાં રજૂ કરવામાં આવ્યું છે.

ડાયાગ્રામ પર મહત્તમ (બિંદુ પી) સંક્રમણ સ્થિતિને અનુરૂપ છે. પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા સક્રિય સંકુલની રચનાની ઊર્જાને અનુરૂપ છે. આ તે ઊર્જા છે જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક કાર્ય માટે કણો પાસે હોવી જોઈએ.

ચોખા. 6‑3 AB + C ® A + BC પ્રતિક્રિયા દરમિયાન સિસ્ટમની ઊર્જામાં થતા ફેરફારોનો આકૃતિ

એ નોંધવું જોઈએ કે સંક્રમણ રાજ્ય સિદ્ધાંત સંખ્યાબંધ ધારણાઓ પર આધારિત છે. પ્રતિક્રિયાની પ્રાથમિક ક્રિયા સૌથી નીચા ઉર્જા અવરોધને દૂર કરવાના માર્ગ સાથે સક્રિય સંકુલની રચનામાંથી પસાર થાય છે. સક્રિયકરણ ઊર્જાની ગણતરી ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે એક્ટિવેટેડ કોમ્પ્લેક્સ (ABC)¹ એ એક સામાન્ય પરમાણુ છે જેમાં એક કંપનની સ્વતંત્રતા પ્રતિક્રિયા કોઓર્ડિનેટ સાથે અનુવાદ ગતિ દ્વારા બદલવામાં આવે છે ( એક્સ). સિસ્ટમ હંમેશા થર્મોડાયનેમિક સંતુલનની સ્થિતિમાં હોય છે. પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાં સક્રિય જટિલ સંક્રમણની સંભાવના નક્કી કરવામાં આવે છે ટ્રાન્સમિશન ગુણાંક c, જે મોટાભાગે એક સમાન હોય છે.

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- એ પરિસ્થિતિઓમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર છે જ્યારે પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોની સાંદ્રતાનું ઉત્પાદન 1 mol/l છે. સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્ર: પાઠ્યપુસ્તક / A. V. Zholnin પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર - ​​વિભેદક ગતિમાં પ્રમાણસરતા ગુણાંક... ... રાસાયણિક શરતો

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- - [A.S. ગોલ્ડબર્ગ. અંગ્રેજી-રશિયન ઊર્જા શબ્દકોશ. 2006] વિષયો: એનર્જી ઇન સામાન્ય EN પ્રતિક્રિયા સતત...

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- reakcijos greičio konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Reakcijos, kurios reaguojančiųjų medžiagų koncentracijos lygios vienetui, greitis. atitikmenys: engl. દર સ્થિર; પ્રતિક્રિયા સતત rus. પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર; ચોક્કસ...... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- reakcijos spartos konstanta statusas T sritis Standartizacij ir metrologija apibrėžtis Reakcijos, kurios reaguojančių medžiagų koncentracijos yra lygios vienetui, sparta. atitikmenys: engl. પ્રતિક્રિયા દર સતત વોક. Reaktionskonstante, f rus.…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા એ તેની મુખ્ય ગતિ લાક્ષણિકતા છે; પ્રતિક્રિયા દર અને તેમના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત ગતિ સમીકરણમાં પ્રમાણસરતાનો ગુણાંક. મોનોમોલેક્યુલર માટે...... મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- - [A.S. ગોલ્ડબર્ગ. અંગ્રેજી-રશિયન ઊર્જા શબ્દકોશ. 2006] સામાન્ય રીતે એનર્જી વિષયો EN ઉત્પ્રેરક ગુણાંક ... ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા, તેની મુખ્ય ગતિ લાક્ષણિકતાઓ; પ્રતિક્રિયા દર અને તેમના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત ગતિ સમીકરણમાં પ્રમાણસરતાનો ગુણાંક. મોનોમોલેક્યુલર માટે...... જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર- આપેલ તાપમાન અને એકતા સમાન તમામ ઘટકોની સાંદ્રતા પર એકમ સમય દીઠ પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રતિક્રિયા આપે છે અથવા રચાય છે તે પદાર્થની માત્રા (એકાગ્રતા) માં ફેરફાર: d[A]/dt =… … ધાતુશાસ્ત્રનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

રસાયણ. પ્રતિક્રિયા, તેની મુખ્ય ગતિ. લાક્ષણિકતા ગુણાંક ગતિમાં પ્રમાણસરતા. પ્રતિક્રિયા દરને રિએક્ટન્ટની સાંદ્રતા અને તેમના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક સાથે જોડતું સમીકરણ. ગુણાંક મોનોમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓ માટે કે. એસ. સાથે એક પરિમાણ છે... કુદરતી વિજ્ઞાન. જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

પ્રતિક્રિયા માટે સંબંધિત દર સ્થિરાંકો CH 3 I + Cl - 25 °C પર વિવિધ દ્રાવકોમાં (પાર્કર અનુસાર)- સોલવન્ટ રિલેટિવ રેટ કોન્સ્ટન્ટ CH3OH 1 HCONH2 12.5 HCONHCH3 … રાસાયણિક સંદર્ભ પુસ્તક

સિસ્ટમ્સ. પરંતુ આ મૂલ્ય પ્રતિક્રિયાની વાસ્તવિક સંભાવનાને પ્રતિબિંબિત કરતું નથી, તેના ઝડપઅને મિકેનિઝમ.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને સંપૂર્ણ રીતે સમજવા માટે, તમારે તેના અમલીકરણ દરમિયાન કયા સમયની પેટર્ન અસ્તિત્વમાં છે તેનું જ્ઞાન હોવું આવશ્યક છે, એટલે કે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દરઅને તેની વિગતવાર પદ્ધતિ. પ્રતિક્રિયાની ગતિ અને પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરો રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્ર- રાસાયણિક પ્રક્રિયાનું વિજ્ઞાન.

રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી, પ્રતિક્રિયાઓને વર્ગીકૃત કરી શકાય છે સરળ અને જટિલ માં.

સરળ પ્રતિક્રિયાઓ- મધ્યવર્તી સંયોજનોની રચના વિના થતી પ્રક્રિયાઓ. તેમાં ભાગ લેતા કણોની સંખ્યા અનુસાર, તેમને વિભાજિત કરવામાં આવે છે monomolecular, bimolecular, trimolecular. 3 થી વધુ કણોની અથડામણ અસંભવિત છે, તેથી ટ્રાઇમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓ ખૂબ જ દુર્લભ છે, અને ચાર-પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અજાણ છે. જટિલ પ્રતિક્રિયાઓ- પ્રક્રિયાઓ જેમાં ઘણી પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે.

કોઈપણ પ્રક્રિયા તેની અંતર્ગત ગતિએ આગળ વધે છે, જે ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન થતા ફેરફારો દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. સરેરાશ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દરપદાર્થની માત્રામાં ફેરફાર કરીને વ્યક્ત nએકમ સમય ટી દીઠ એકમ વોલ્યુમ V દીઠ વપરાશ અથવા પ્રાપ્ત પદાર્થ.

υ = ± dn/ તા· વી

જો કોઈ પદાર્થનો વપરાશ થાય છે, તો અમે "-" ચિહ્ન મૂકીએ છીએ, જો તે એકઠા થાય છે, તો અમે "+" ચિહ્ન મૂકીએ છીએ.

સતત વોલ્યુમ પર:

υ = ± ડીસી/ તા,

પ્રતિક્રિયા દર એકમ mol/l s

સામાન્ય રીતે, υ એક સ્થિર મૂલ્ય છે અને અમે જે પ્રતિક્રિયાનું નિરીક્ષણ કરી રહ્યા છીએ તેમાં કયો પદાર્થ ભાગ લે છે તેના પર નિર્ભર નથી.

પ્રતિક્રિયા સમય પર રીએજન્ટ અથવા ઉત્પાદનની સાંદ્રતાની અવલંબન ફોર્મમાં રજૂ કરવામાં આવે છે ગતિ વળાંક, જે આના જેવો દેખાય છે:

જો ઉપરોક્ત અભિવ્યક્તિઓ નીચેના અભિવ્યક્તિમાં રૂપાંતરિત થાય તો પ્રાયોગિક ડેટામાંથી υ ની ગણતરી કરવી વધુ અનુકૂળ છે:

સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો. પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ અને દર સતત

ફોર્મ્યુલેશનમાંથી એક સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદોઆના જેવું લાગે છે: પ્રાથમિક સજાતીય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના સીધા પ્રમાણમાં છે.

જો અભ્યાસ હેઠળની પ્રક્રિયા ફોર્મમાં રજૂ થાય છે:

a A + b B = ઉત્પાદનો

પછી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર વ્યક્ત કરી શકાય છે ગતિ સમીકરણ:

υ = k [A] a [B] bઅથવા

υ = k·C a A ·C b B

અહીં [ એ] અને [બી] (સી એ અનેસી બી) - રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતા,

a અનેb- સરળ પ્રતિક્રિયાના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક,

k- પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર.

જથ્થાનો રાસાયણિક અર્થ k- આ પ્રતિક્રિયા ઝડપએકલ સાંદ્રતામાં. એટલે કે, જો પદાર્થો A અને B ની સાંદ્રતા 1 જેટલી હોય, તો υ = k.

તે ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે કે જટિલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં ગુણાંક a અનેb stoichiometric રાશિઓ સાથે સુસંગત નથી.

જો સંખ્યાબંધ શરતો પૂરી થાય તો સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો સંતુષ્ટ છે:

• પ્રતિક્રિયા થર્મલી રીતે સક્રિય થાય છે, એટલે કે. થર્મલ ગતિની ઊર્જા.
• રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતા સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે.
• પ્રક્રિયા દરમિયાન પર્યાવરણના ગુણધર્મો અને પરિસ્થિતિઓ બદલાતી નથી.
• પર્યાવરણના ગુણધર્મોને અસર થવી જોઈએ નહીં k.

જટિલ પ્રક્રિયાઓ માટે સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો અરજી કરી શકાતી નથી. આ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે જટિલ પ્રક્રિયામાં ઘણા પ્રારંભિક તબક્કાઓ હોય છે, અને તેની ગતિ તમામ તબક્કાઓની કુલ ગતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે નહીં, પરંતુ માત્ર એક સૌથી ધીમી તબક્કા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે, જેને કહેવામાં આવે છે. મર્યાદિત.

દરેક પ્રતિક્રિયા તેની પોતાની હોય છે ઓર્ડર. વ્યાખ્યાયિત કરો ખાનગી (આંશિક) ઓર્ડરરીએજન્ટ દ્વારા અને સામાન્ય (સંપૂર્ણ) ઓર્ડર. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રક્રિયા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરને વ્યક્ત કરવામાં

a A + b B = ઉત્પાદનો

υ = k·[ એ] a·[ બી] b

a- રીએજન્ટ દ્વારા ઓર્ડર એ

b — રીએજન્ટ દ્વારા ઓર્ડર IN

સામાન્ય પ્રક્રિયા a + b = n

માટે સરળ પ્રક્રિયાઓપ્રતિક્રિયા ક્રમ પ્રતિક્રિયા કરતી પ્રજાતિઓની સંખ્યા સૂચવે છે (સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક સાથે એકરુપ છે) અને પૂર્ણાંક મૂલ્યો લે છે. માટે જટિલ પ્રક્રિયાઓપ્રતિક્રિયાનો ક્રમ stoichiometric ગુણાંક સાથે મેળ ખાતો નથી અને તે કોઈપણ હોઈ શકે છે.

ચાલો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરને અસર કરતા પરિબળો નક્કી કરીએ υ.

1. રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયા દરની અવલંબન

   સામૂહિક કાર્યવાહીના કાયદા દ્વારા નિર્ધારિત: υ = k[ એ] a·[ બી] b

તે સ્પષ્ટ છે કે રિએક્ટન્ટ્સની વધતી સાંદ્રતા સાથે, υ વધે છે, કારણ કે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતા પદાર્થો વચ્ચે અથડામણની સંખ્યા વધે છે. તદુપરાંત, પ્રતિક્રિયાના ક્રમને ધ્યાનમાં લેવું મહત્વપૂર્ણ છે: જો તે n=1કેટલાક રીએજન્ટ માટે, પછી તેની ગતિ આ પદાર્થની સાંદ્રતા માટે સીધી પ્રમાણસર છે. જો કોઈપણ રીએજન્ટ માટે n=2, પછી તેની સાંદ્રતા બમણી કરવાથી પ્રતિક્રિયા દરમાં 2 2 = 4 ગણો વધારો થશે, અને સાંદ્રતામાં 3 ગણો વધારો કરવાથી પ્રતિક્રિયા 3 2 = 9 ગણી વધી જશે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની પ્રાથમિક ક્રિયા પ્રતિક્રિયાશીલ કણોની અથડામણની ક્ષણે થાય છે. રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતામાં વધારો એ વોલ્યુમમાં કણોની સંખ્યામાં વધારાને અનુરૂપ છે, જે વધુ વારંવાર અથડામણ તરફ દોરી જાય છે અને પરિણામે, પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો થાય છે. એકાગ્રતા પર પ્રતિક્રિયા દરની જથ્થાત્મક અવલંબન રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના મૂળભૂત ધારણા દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જેને કહેવાય છે સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો.

સ્થિર તાપમાને એક સરળ સજાતીય પ્રતિક્રિયાનો દર તેમના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની સંખ્યાત્મક રીતે સમાન શક્તિઓ માટે ઊભા કરાયેલા રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના પ્રમાણમાં છે.

જ્યાં એઅને b-રીએજન્ટ્સના stoichiometric ગુણાંક; c(A) અને c(B) એ રીએજન્ટની દાઢ સાંદ્રતા છે; k- પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર.

આ પ્રતિક્રિયા દર અભિવ્યક્તિ માત્ર એક સરળ પ્રતિક્રિયા માટે ગતિ સમીકરણ છે.

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરતા એ પ્રતિક્રિયાની વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતા છે. પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરતાનું મૂલ્ય રિએક્ટન્ટ્સની પ્રકૃતિ, સિસ્ટમનું તાપમાન અને તેમાં ઉત્પ્રેરકની હાજરી પર આધારિત છે. અર્થ kઆપેલ પ્રતિક્રિયા સ્થિતિઓ માટે રીએજન્ટની સાંદ્રતા પર આધાર રાખતો નથી, અને તેથી પ્રતિક્રિયા દરમિયાન દર સ્થિરતા યથાવત રહે છે અને તે તેનું મૂળભૂત ગતિ પરિમાણ છે.

પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરતાનું મૂલ્ય સંખ્યાત્મક રીતે 1 mol/l ની બરાબર રીએજન્ટ સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયા દર જેટલું છે.

આ પ્રતિક્રિયાના ગતિશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરીને અને મેળવેલા ડેટાના આધારે તેના ગતિ સમીકરણની રચના કરીને જ પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરાંક પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરી શકાય છે.

દરેક પ્રતિક્રિયાના ગતિ સમીકરણ પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે, કારણ કે પ્રતિક્રિયાના રાસાયણિક સમીકરણના સ્વરૂપ પરથી તેની આગાહી કરી શકાતી નથી. તેથી, પ્રથમ, સતત તાપમાન પર, દરેક રીએજન્ટની સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયા દરની અવલંબન પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત થાય છે, જ્યારે અન્ય તમામ રીએજન્ટની સાંદ્રતા સ્થિર રહેવી જોઈએ, જે સામાન્ય રીતે પ્રતિક્રિયા માધ્યમમાં તેમના મોટા વધારા દ્વારા સુનિશ્ચિત થાય છે. કોઈપણ સમયે રસના રીએજન્ટની સાંદ્રતા નક્કી કરવા માટે, નીચેની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરો: ટાઇટ્રેશન (વિભાગ 8.3.2), પોટેન્ટિઓમેટ્રી (સેક્શન 25.6), કંડક્ટોમેટ્રી (સેક્શન 24.5), ક્રોમેટોગ્રાફી (વિભાગ 26.7) અથવા અન્ય, તેમાંથી પસંદ કરીને કે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવેલ લાક્ષણિકતાનું મૂલ્ય સ્પષ્ટપણે આ રીએજન્ટની સાંદ્રતા પર આધારિત છે. પ્રાપ્ત પ્રાયોગિક ડેટાના આધારે, અભ્યાસ કરવામાં આવતી પ્રતિક્રિયા માટે ગતિ સમીકરણ બનાવવામાં આવે છે:

જ્યાં n એઅને એન b- અનુક્રમે A અને B માટે પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ.

રીએજન્ટ દ્વારા પ્રતિક્રિયા ક્રમજટિલ પ્રતિક્રિયાના ગતિ સમીકરણમાં આપેલ રીએજન્ટની સાંદ્રતા વધારવાની આવશ્યકતા હોય તેવા ઘાતાંકની બરાબર છે જેથી કરીને આ સમીકરણમાંથી ગણવામાં આવેલ દર પ્રાયોગિક રીતે મળેલા દરની બરાબર હોય.

આમ, રિએક્ટન્ટના સંદર્ભમાં પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ એ આપેલ પ્રતિક્રિયા માટેના ગતિ પરિમાણ છે, દર સ્થિરતા સાથે.

રીએજન્ટના સંદર્ભમાં પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ પ્રતિક્રિયાના સમીકરણમાં સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક પર આધારિત નથી, પરંતુ તેની પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જો પ્રતિક્રિયાના રાસાયણિક સમીકરણમાં દરેક રિએક્ટન્ટ માટેના પ્રતિક્રિયા ક્રમના મૂલ્યો સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક સાથે સુસંગત હોય, તો સામાન્ય રીતે તેનો અર્થ એ થાય છે કે જે પ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે તે સરળ છે.

રીએજન્ટમાં પ્રતિક્રિયાના ક્રમ અને પ્રતિક્રિયા સમીકરણમાં તેના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંક વચ્ચેની વિસંગતતા આ પ્રતિક્રિયાની જટિલતા અને બહુ-તબક્કાની પ્રકૃતિ સૂચવે છે. આવી પ્રતિક્રિયાના મિકેનિઝમનો એક વિચાર રચી શકાય છે જો આપણે ધારીએ કે તેની ઝડપ મુખ્યત્વે સૌથી ધીમી, એટલે કે, મર્યાદિત, તબક્કાની ગતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, પ્રાયોગિક ડેટામાંથી મેળવેલ ગતિ સમીકરણ મુખ્યત્વે મર્યાદિત તબક્કાના અભ્યાસક્રમને પ્રતિબિંબિત કરે છે, સમગ્ર પ્રક્રિયાને નહીં.

નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ (V) ના થર્મલ વિઘટનની પ્રતિક્રિયાને ધ્યાનમાં લો:

જો કે, પ્રાયોગિક ડેટા દર્શાવે છે કે આ પ્રતિક્રિયાનો દર બીજા માટે નહીં, પરંતુ નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ (V) ની સાંદ્રતાની પ્રથમ શક્તિના પ્રમાણસર છે, અને હકીકતમાં તેના ગતિ સમીકરણનું સ્વરૂપ છે:

આ અમને નીચેની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ ધારણ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેમાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે જે તેમની ઘટનાના દરમાં તીવ્રપણે અલગ પડે છે:

જો પ્રથમ તબક્કાનો દર બીજા કરતા અજોડ રીતે ઓછો હોય, તો જ ગતિ સમીકરણમાં પ્રતિબિંબિત પ્રાયોગિક રીતે મેળવેલા ગતિ ડેટા સાથે સંપૂર્ણ કરાર હશે, જ્યાં N2O5 માં પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ 1 ની બરાબર છે.

ચોખા. 5.2. પ્રતિક્રિયાના ક્રમનું નિર્ધારણ n એઘટક A અનુસાર

પ્રાયોગિક રીતે પ્રતિક્રિયા દર સ્થિરતાના મૂલ્યો નક્કી કરવા માટે (k)અને રીએજન્ટ A માટે પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ (n A)રીએજન્ટ A ની સાંદ્રતા પર આ પ્રતિક્રિયાના દરની અવલંબનનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે, જો કે પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં અન્ય રીએજન્ટ્સની સાંદ્રતા એટલી મોટી હોય કે તેઓ આ પ્રયોગ દરમિયાન વ્યવહારીક રીતે બદલાતા નથી. પછી અભ્યાસ કરવામાં આવતી પ્રતિક્રિયાના ગતિ સમીકરણનું સ્વરૂપ હશે:

આ અભિવ્યક્તિનો લઘુગણક લીધા પછી આપણે સમીકરણ મેળવીએ છીએ

જે, જ્યારે ગ્રાફિકલી વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે એક સીધી રેખાનું સ્વરૂપ ધરાવે છે, ઝોકના કોણની સ્પર્શક કે જેના લોગ c(A) અક્ષને પ્રતિક્રિયાના ક્રમ સમાન હોય છે. p એ(ફિગ. 5.2). lg y અક્ષ પર આ સીધી રેખા દ્વારા કાપવામાં આવેલ સેગમેન્ટ, જ્યારે lg c(A) = 0, મૂલ્ય આપે છે lg kપરિણામે, પ્રાયોગિક ડેટાની આવી પ્રક્રિયા સાથે, પ્રતિક્રિયાના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગતિ પરિમાણોના મૂલ્યો - રીએજન્ટના સંદર્ભમાં પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ અને આ પ્રતિક્રિયાના દર સ્થિરતા નક્કી કરવાનું શક્ય છે.

બે ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે રીએજન્ટની સાંદ્રતામાં ફેરફારના ગતિ વણાંકો, જ્યારે પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર થાય છે k1અને k2એકબીજાથી બહુ ભિન્ન નથી, જટિલ દેખાવ ધરાવે છે (ફિગ. 5.3). કાઇનેટિક વળાંક એપ્રારંભિક પદાર્થ A ની સાંદ્રતામાં એકવિધ ઘટાડાને અનુરૂપ છે.

મધ્યવર્તી પદાર્થ B ની સાંદ્રતા મહત્તમમાંથી પસાર થાય છે, કારણ કે તે પહેલા એકઠા થાય છે અને પછી અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આ મહત્તમ Cl;(B) ની ઊંચાઈ અને તેના સુધી પહોંચવાનો સમય (tl,) સ્થિરાંકોના મૂલ્યોના ગુણોત્તરના આધારે ખૂબ જ અલગ હોઈ શકે છે. k1અને k2.વળાંક ડીપ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન ડીના સંચયને લાક્ષણિકતા આપે છે.

ચોખા. 5.3. સૂચવેલ રૂપાંતરણ માટે ઘટકો A, B અને Dની સાંદ્રતામાં ફેરફારના ગતિ વક્ર

આવી જટિલ પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રના સચોટ વિશ્લેષણ માટે વિભેદક સમીકરણોની સિસ્ટમ ઉકેલવાની જરૂર છે.

સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્ર: પાઠ્યપુસ્તક / A. V. Zholnin; દ્વારા સંપાદિત વી. એ. પોપકોવા, એ. વી. ઝોલનીના. - 2012. - 400 પૃષ્ઠ: બીમાર.

પ્રકરણ 2. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રની મૂળભૂત બાબતો

પ્રકરણ 2. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રની મૂળભૂત બાબતો

શ્વાસ અને દહન વચ્ચેનો તફાવત માત્ર પ્રક્રિયાની ઝડપમાં છે.

A.-L. લેવોઇસિયર

2.1. રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્ર. રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના વિષય અને મૂળભૂત ખ્યાલો. પ્રતિક્રિયા ગતિ

બનતી પ્રક્રિયાની દિશા, ઊંડાઈ અને મૂળભૂત શક્યતાઓ મુક્ત ઉર્જામાં પરિવર્તનની તીવ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. (Δજી ≤0). જો કે, આ મૂલ્ય આ શરતો હેઠળ બનતી પ્રતિક્રિયાની વાસ્તવિક સંભાવનાને સૂચવતું નથી.

ઉદાહરણ તરીકે, નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ અને ઓક્સિજન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા ઓરડાના તાપમાને તરત જ થાય છે:

તે જ સમયે, 2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (l), Δ °G= -286.8 kJ/mol - એક પ્રતિક્રિયા જે મુક્ત ઉર્જામાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઘટાડો દર્શાવે છે, સામાન્ય સ્થિતિમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થતી નથી, પરંતુ 700 °C પર અથવા ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા તરત જ થાય છે. પરિણામે, થર્મોડાયનેમિક્સ પ્રક્રિયાની સ્થિતિ અને ગતિના પ્રશ્નનો જવાબ આપતું નથી. આ થર્મોડાયનેમિક અભિગમની મર્યાદાઓને છતી કરે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કરવા માટે, સમય જતાં તેની ઘટનાના દાખલાઓને જાણવું પણ જરૂરી છે, જેનો ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

ગતિશાસ્ત્ર એ રસાયણશાસ્ત્રની એક શાખા છે જે દર, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિ અને તેના પરના વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવનો અભ્યાસ કરે છે.

પ્રતિક્રિયા ઘટકો એક અથવા વધુ તબક્કામાં છે કે કેમ તેના આધારે, સજાતીય અને વિજાતીય પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રને અલગ પાડવામાં આવે છે. મિકેનિઝમ અનુસાર, પ્રતિક્રિયાઓને સરળ અને જટિલમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, તેથી સરળ અને જટિલ પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રને અલગ પાડવામાં આવે છે.

પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રનો મૂળ ખ્યાલ છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર.રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો દર નક્કી કરવો એ જૈવિક અને આર્થિક મહત્વ છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર એકમ જથ્થા દીઠ એકમ સમય દીઠ પ્રતિક્રિયા કરેલા પદાર્થની માત્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (સજાતીય પ્રતિક્રિયાઓના કિસ્સામાં, જ્યારે પ્રતિક્રિયાકર્તાઓ સમાન તબક્કામાં હોય છે) અથવા પ્રતિ યુનિટ ઈન્ટરફેસ(વિજાતીય પ્રતિક્રિયાઓના કિસ્સામાં, જ્યારે પ્રતિક્રિયાકર્તાઓ વિવિધ તબક્કામાં હોય છે).

પ્રતિક્રિયા દર સમયના કાર્ય તરીકે કોઈપણ પ્રારંભિક અથવા અંતિમ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં ફેરફાર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. એકાગ્રતા પર પ્રતિક્રિયા દર (v) ની અવલંબનનું વર્ણન કરતું સમીકરણ (સાથે)રિએક્ટન્ટ્સ કહેવામાં આવે છે ગતિપ્રતિક્રિયા દર ઘણીવાર mol/l-s માં દર્શાવવામાં આવે છે, બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં mg/100 ml-s, અથવા સામૂહિક અપૂર્ણાંકમાં, %/100 ml-s. સમય અંતરાલ પર સરેરાશ પ્રતિક્રિયા દર અને સમયના ચોક્કસ બિંદુએ સાચા પ્રતિક્રિયા દર વચ્ચે તફાવત બનાવવામાં આવે છે. જો સમય અંતરાલમાં ટી 1અને ટી 2પ્રારંભિક પદાર્થો અથવા પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાંથી એકની સાંદ્રતા અનુક્રમે c 1 અને c 2 ની બરાબર છે, પછી સમય અંતરાલમાં સરેરાશ પ્રતિક્રિયા દર (v) ટી 1અને ટી 2વ્યક્ત કરી શકાય છે:

કારણ કે આ કિસ્સામાં આપણે પ્રારંભિક પદાર્થની સાંદ્રતામાં ઘટાડો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, એટલે કે. પદાર્થની સાંદ્રતામાં ફેરફાર આ કિસ્સામાં ઓછા ચિહ્ન (-) સાથે લેવામાં આવે છે. જો પ્રતિક્રિયા દરનું મૂલ્યાંકન પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાંથી એકની સાંદ્રતામાં ફેરફાર (વધારો) દ્વારા કરવામાં આવે છે, તો પછી વત્તા ચિહ્ન (+):

સમીકરણ (2.2) નો ઉપયોગ કરીને અમે નક્કી કરીએ છીએ સરેરાશ ઝડપરાસાયણિક પ્રતિક્રિયા. સાચી (ત્વરિત) ઝડપપ્રતિક્રિયાઓ ગ્રાફિકલી રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે. પ્રારંભિક પદાર્થ અથવા પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન (Ca) વિરુદ્ધ સમય (t) ની સાંદ્રતાનો આલેખ બનાવો - પ્રતિક્રિયા Ca - ની ગતિ વળાંક f(t)બિનરેખીય પ્રક્રિયા માટે (ફિગ. 2.1).

દરેક સમયે (ઉદાહરણ તરીકે, ટી 1)સાચો પ્રતિક્રિયા દર આપેલ સમયને અનુરૂપ બિંદુ પર ગતિ વક્રના સ્પર્શકના સ્પર્શક જેટલો છે. ગ્રાફ અનુસાર, સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને તાત્કાલિક પ્રતિક્રિયા દરની ગણતરી કરવામાં આવશે:

બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં, તેનો ઉપયોગ એન્ઝાઈમેટિક પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. માઇકલિસ-મેન્ટેન સમીકરણ,જે સબસ્ટ્રેટ અને એન્ઝાઇમની સાંદ્રતા પર એન્ઝાઇમ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાના દરની અવલંબન દર્શાવે છે. સૌથી સરળ ગતિ યોજના જેના માટે માઈકલિસ સમીકરણ માન્ય છે: ઇ+ એસ↔ES→ઇ+ પી:

ચોખા. 2.1.કાઇનેટિક વળાંક

જ્યાં વી.એમ- મહત્તમ પ્રતિક્રિયા ઝડપ; કિમી એ માઇકલિસ કોન્સ્ટન્ટ છે, જે સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતાની બરાબર છે કે જેના પર પ્રતિક્રિયા દર મહત્તમ અડધો હોય છે; એસ- સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરનો અભ્યાસ કરવાથી આપણે તેની પદ્ધતિ વિશે માહિતી મેળવી શકીએ છીએ. એકાગ્રતા ઉપરાંત, પ્રતિક્રિયા દર રીએજન્ટની પ્રકૃતિ, બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ અને ઉત્પ્રેરકની હાજરી પર આધારિત છે.

2.2. મોલેક્યુલેરિટી અને પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ. અર્ધ-જીવન

ગતિશાસ્ત્રમાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પરમાણુતા અને પ્રતિક્રિયાના ક્રમમાં અલગ પડે છે. પ્રતિક્રિયાની પરમાણુતારાસાયણિક પરિવર્તનના પ્રારંભિક કાર્યમાં એક સાથે ભાગ લેતા કણો (અણુઓ, પરમાણુઓ અથવા આયનો) ની સંખ્યા દ્વારા નિર્ધારિત. એક, બે કે ત્રણ અણુ પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લઈ શકે છે. વધુ કણોની અથડામણની સંભાવના ઘણી ઓછી છે. આ લક્ષણના આધારે, મોનોમોલેક્યુલર, બાયમોલેક્યુલર અને ટ્રાઇમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે. પ્રાયોગિક રીતે, સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક સમીકરણ અનુસાર એક તબક્કામાં થતી પ્રાથમિક (સરળ) પ્રતિક્રિયાઓ માટે જ પ્રતિક્રિયાની પરમાણુતા નક્કી કરી શકાય છે. આમાંની મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓ થવા માટે, મોટી સક્રિયકરણ ઊર્જાની જરૂર છે (150-450 kJ/mol).

મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓ જટિલ હોય છે. પ્રારંભિક તબક્કાઓનો સમૂહ જે જટિલ પ્રતિક્રિયા બનાવે છે તેને કહેવામાં આવે છે પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ

tionsતેથી, પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રની લાક્ષણિકતા માટે, ખ્યાલ રજૂ કરવામાં આવે છે પ્રતિક્રિયા ક્રમ,જે stoichiometric સમીકરણ દ્વારા નક્કી થાય છે.

પ્રતિક્રિયા સમીકરણમાં સમાવિષ્ટ તમામ પ્રારંભિક પદાર્થોના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક પરિમાણોનો સરવાળો (2.5) (એ+ b), પ્રતિક્રિયાનો સામાન્ય ક્રમ નક્કી કરે છે. જે સૂચક સાથે આપેલ રીએજન્ટ સમીકરણમાં પ્રવેશે છે તેને પદાર્થ માટે પ્રતિક્રિયા ક્રમ કહેવામાં આવે છે (આંશિક પ્રતિક્રિયા ક્રમ), ઉદાહરણ તરીકે, સૂચક એ- પદાર્થ A માટે પ્રતિક્રિયા ક્રમ, b- પદાર્થ B માટે. પ્રતિક્રિયા ક્રમ અને પરમાણુ માત્ર સાદી પ્રતિક્રિયાઓ માટે સમાન છે. પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ તે પદાર્થો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે પ્રતિક્રિયાના દરને અસર કરે છે.

મોનોમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓમાં વિઘટન અને આઇસોમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રતિક્રિયાઓ કે જેના દર સમીકરણમાં પ્રથમ શક્તિમાં એક પ્રતિક્રિયાકર્તાની સાંદ્રતાનો સમાવેશ થાય છે તેને પ્રથમ-ક્રમ પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે.

ગતિ સમીકરણમાં એવા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે જેની સાંદ્રતા પ્રતિક્રિયા દરમિયાન બદલાય છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન નોંધપાત્ર રીતે વધુ પડતા પદાર્થોની સાંદ્રતા બદલાતી નથી.

સોડિયમ કાર્બોનેટની હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયામાં પાણી નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે અને ગતિ સમીકરણમાં સમાવિષ્ટ નથી.

વિજાતીય પ્રણાલીઓમાં, કણોની અથડામણ ઇન્ટરફેસ પર થાય છે, તેથી નક્કર તબક્કાનો સમૂહ પ્રતિક્રિયા દરને અસર કરતું નથી અને તેથી પ્રતિક્રિયા દર અભિવ્યક્તિમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવતું નથી.

બાયમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓમાં ડાઇમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ અને અવેજીની પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે જે તબક્કામાં થાય છે સક્રિય સંકુલ.

પ્રતિક્રિયાઓ કે જેનો દર પ્રથમ ઘાત અથવા એક પદાર્થની સાંદ્રતાના વર્ગના બે પદાર્થોની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના પ્રમાણસર હોય તેને દ્વિતીય ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે.

ત્રિમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાઓ દુર્લભ છે, અને ચાર-પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ અજાણ છે.

બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાં, ત્રીજા ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓ થતી નથી.

પ્રતિક્રિયાઓ જેનો દર પ્રારંભિક પદાર્થોની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી તેને શૂન્ય-ક્રમ પ્રતિક્રિયાઓ (v = k) કહેવામાં આવે છે.

શૂન્ય-ક્રમ પ્રતિક્રિયાઓનું ઉદાહરણ ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ છે, જેનો દર માત્ર ઉત્પ્રેરકની સાંદ્રતા પર આધારિત છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓનો એક ખાસ કેસ એન્ઝાઇમેટિક પ્રતિક્રિયાઓ છે.

એક નિયમ તરીકે, બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાં ઘણા રીએજન્ટ્સ (સબસ્ટ્રેટ, કોએનઝાઇમ, કોફેક્ટર) સામેલ છે. કેટલીકવાર તે બધા જાણીતા નથી. તેથી, પ્રક્રિયાની પ્રગતિ એક પદાર્થ પર નક્કી કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, સમય જતાં પ્રતિક્રિયાઓના કોર્સની માત્રાત્મક લાક્ષણિકતા છે અર્ધ જીવન અવધિ (સમય)રીએજન્ટ - તે સમય કે જે દરમિયાન પ્રારંભિક પદાર્થની માત્રા અથવા સાંદ્રતા અડધી (50% દ્વારા) અથવા અડધા પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો રચાય છે. આ રીતે, ખાસ કરીને, રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સનો સડો લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, કારણ કે તેમનું અર્ધ જીવન પ્રારંભિક રકમ પર આધારિત નથી.

પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયાના અર્ધ-જીવનની અવલંબનનું વિશ્લેષણ કરીને, પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ નક્કી કરી શકાય છે (ઓસ્ટવાલ્ડ-નોયેસ પદ્ધતિ). અર્ધ-જીવન અવધિ (આપેલ તાપમાને) ની સ્થિરતા એ ઘણી વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ અને સામાન્ય રીતે, પ્રથમ-ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓની લાક્ષણિકતા છે. જેમ જેમ રીએજન્ટની સાંદ્રતા વધે છે તેમ, અર્ધ-રૂપાંતરણ સમયગાળો બીજા ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઘટે છે અને શૂન્ય-ક્રમની પ્રતિક્રિયાઓ માટે વધે છે.

2.3. પ્રતિક્રિયા દર સતત, તેની વ્યાખ્યા. એક્ટિંગ માસનો કાયદો

સજાતીય પ્રતિક્રિયાઓનો દર એકમના જથ્થામાં એકમ સમય દીઠ પ્રતિક્રિયાશીલ કણોના એન્કાઉન્ટરની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની અથડામણની સંભાવના પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના પ્રમાણમાં છે. આમ, પ્રતિક્રિયા દર પ્રતિક્રિયા સમીકરણમાં સંબંધિત પદાર્થોના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની સમાન શક્તિઓમાં લેવામાં આવતા પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના સીધા પ્રમાણસર છે. આ પેટર્ન કહેવામાં આવે છે સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો(રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર કાયદો), જે છે

રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રનો મૂળભૂત કાયદો. સામૂહિક કાર્યવાહીનો કાયદો નોર્વેના વૈજ્ઞાનિકો કે. ગુલ્ડબર્ગ અને પી. વાહે દ્વારા 1867માં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો.

ઉદાહરણ તરીકે, યોજના અનુસાર, સામાન્ય સ્વરૂપમાં પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા માટે

ગતિ સમીકરણ માન્ય રહેશે:

જ્યાં વિ- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર; એ સાથેઅને બી સાથે- પદાર્થોની સાંદ્રતા એઅને IN[mol/l]; v એઅને v b- રીએજન્ટ્સ માટે ઓર્ડર સૂચકાંકો એઅને બી; k- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના સતત દર - એક ગુણાંક કે જે રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર (k) તે પરિસ્થિતિઓમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરને રજૂ કરે છે જ્યાં રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતાનું ઉત્પાદન 1 mol/l છે. આ કિસ્સામાં v = k.

ઉદાહરણ તરીકે, જો પ્રતિક્રિયામાં H 2 (g) + I 2 (g) = 2HI (g) c(H 2) અને c(I 2) 1 mol/l બરાબર હોય અથવા જો c(H 2) બરાબર હોય થી 2 mol/l , અને c(I 2) 0.5 mol/l, પછી વિ= k.

સંતુલન સ્થિરતાના એકમો પ્રતિક્રિયાની સ્ટોઇકોમેટ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જુદા જુદા ઓર્ડરની પ્રતિક્રિયાઓના દર સ્થિરાંકોની એકબીજા સાથે સરખામણી કરવી અયોગ્ય છે, કારણ કે તે વિવિધ અર્થો સાથે અલગ અલગ જથ્થાઓ છે અને વિવિધ પરિમાણો ધરાવે છે.

2.4. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું મિકેનિઝમ. જટિલ પ્રતિક્રિયાઓનું વર્ગીકરણ

પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ વ્યક્તિગત કણોની તમામ અથડામણોને ધ્યાનમાં લે છે જે એક સાથે અથવા ક્રમિક રીતે થાય છે. મિકેનિઝમ દરેક પ્રતિક્રિયાના પગલાનું વિગતવાર સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ચિત્ર આપે છે, એટલે કે. મિકેનિઝમને સમજવાનો અર્થ એ છે કે દરેક પ્રતિક્રિયા પગલાની પરમાણુતા સ્થાપિત કરવી. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરવો એ ખૂબ જ મુશ્કેલ કાર્ય છે. છેવટે, આપણે પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રગતિનું પ્રત્યક્ષ અવલોકન કરી શકતા નથી. પ્રાપ્ત પરિણામો ક્યારેક જહાજના કદ અને આકાર પર આધાર રાખે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, સમાન પરિણામો વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સમજાવી શકાય છે.

આયોડિન H 2 (g) + I 2 (g) = 2HI (g) સાથે હાઇડ્રોજન ગેસની પ્રતિક્રિયાને સેકન્ડની બાયમોલેક્યુલર પ્રતિક્રિયાનું ઉત્તમ ઉદાહરણ માનવામાં આવતું હતું.

ઓર્ડર, પરંતુ 1967 માં એન.એન. સેમેનોવ, જી. આયરિંગ અને જે. સુલિવાને બતાવ્યું કે તે જટિલ છે અને તેમાં 3 પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયાઓ છે: I 2 = 2I; 2I = I 2 ; 2I + H2 = 2HI. જોકે પ્રતિક્રિયાને ઔપચારિક રીતે ત્રિમોલેક્યુલર તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, પરંતુ તેનો દર બીજા-ક્રમના પ્રતિક્રિયા સમીકરણની યાદ અપાવે તેવા ગતિ સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે:

જટિલ પ્રતિક્રિયાઓમાં, પરમાણુતા અને પ્રતિક્રિયા ક્રમ, એક નિયમ તરીકે, એકરૂપ થતા નથી. અસામાન્ય - અપૂર્ણાંક અથવા નકારાત્મક - પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ સ્પષ્ટપણે તેની જટિલ પદ્ધતિ સૂચવે છે.

ઓક્સિજન 2CO (g) + O 2 (g) = CO 2 (g) સાથે કાર્બન મોનોક્સાઇડના ઓક્સિડેશન માટે ગતિ સમીકરણ CO ના સંદર્ભમાં નકારાત્મક (માઈનસ ફર્સ્ટ) ક્રમ ધરાવે છે:

જેમ જેમ કાર્બન મોનોક્સાઇડની સાંદ્રતા વધે છે તેમ, પ્રતિક્રિયા દર ઘટે છે.

પ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિ અનુસાર, પ્રતિક્રિયાઓને ઘણા પ્રકારોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

સતત પ્રતિક્રિયાઓજટિલ પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે, જેમાંના દરેકમાં પ્રથમ પ્રારંભિક તબક્કાનું ઉત્પાદન (X 1) બીજા તબક્કાના ઉત્પાદન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, બીજા તબક્કાનું ઉત્પાદન (X 2) ત્રીજામાં પ્રવેશ કરે છે, વગેરે, અંતિમ સુધી ઉત્પાદન રચાય છે:

જ્યાં એસ- સબસ્ટ્રેટ (પ્રારંભિક રીએજન્ટ); k 1, k 2, k 3 ... - દર સ્થિરાંક 1, 2, વગેરે. પ્રતિક્રિયા તબક્કાઓ; પી- અંતિમ ઉત્પાદન.

ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓના તબક્કાઓ વિવિધ દરે થાય છે. સ્ટેજ જેનો દર સ્થિરાંક ન્યૂનતમ છે તેને મર્યાદા કહેવામાં આવે છે.તે સમગ્ર પ્રતિક્રિયાની ગતિશીલ પેટર્ન નક્કી કરે છે. મધ્યવર્તી તબક્કામાં રચાયેલા પદાર્થો કહેવામાં આવે છે મધ્યવર્તી ઉત્પાદનોઅથવા મધ્યવર્તી,જે અનુગામી તબક્કાઓ માટે સબસ્ટ્રેટ છે. જો મધ્યવર્તી ધીમે ધીમે અને ઝડપથી વિઘટિત થાય છે, તો તેની સાંદ્રતા લાંબા સમય સુધી બદલાતી નથી. લગભગ તમામ મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓ છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લુકોઝ ચયાપચય).

સમાંતર પ્રતિક્રિયાઓએ એવી પ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં સમાન પ્રારંભિક રીએજન્ટ હોય છે અને જે વિવિધ ઉત્પાદનોને અનુરૂપ હોય છે. સાથે સમાંતર પ્રતિક્રિયાઓની ગતિ વ્યક્તિગત પ્રતિક્રિયાઓની ગતિના સરવાળા જેટલી હોય છે.આ નિયમ બાયમોલેક્યુલર સમાંતર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને પણ લાગુ પડે છે.

શ્રેણી-સમાંતર પ્રતિક્રિયાઓએવી પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે જેમાં સમાન પ્રારંભિક રીએજન્ટ હોય છે, જે બે અથવા વધુ માર્ગો (મિકેનિઝમ્સ) સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, જેમાં મધ્યવર્તી તબક્કાઓની વિવિધ સંખ્યાનો સમાવેશ થાય છે. આ કેસ ઘટનાને અન્ડરલેટ કરે છે ઉત્પ્રેરકજ્યારે કોઈ એક માર્ગમાં મધ્યવર્તી અન્ય માર્ગોની ગતિ વધારશે.

સ્પર્ધાત્મક પ્રતિક્રિયાઓજટિલ પ્રતિક્રિયાઓ કહેવાય છે જેમાં સમાન પદાર્થ એવારાફરતી એક અથવા વધુ રીએજન્ટ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે B 1, B 2વગેરે, એકસાથે થતી પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે: એ+ B 1 → X 1; એ+ B 2 → X 2.આ પ્રતિક્રિયાઓ રીએજન્ટ માટે એકબીજા સાથે સ્પર્ધા કરે છે એ.

સંયુક્ત પ્રતિક્રિયાઓજટિલ પ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં એક પ્રતિક્રિયા માત્ર બીજી હાજરીમાં જ થાય છે. સંયુક્ત પ્રતિક્રિયાઓમાં, મધ્યવર્તી પદાર્થ પ્રાથમિક અને ગૌણ પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેની કડી તરીકે કામ કરે છે અને બંનેની ઘટના નક્કી કરે છે.

જીવંત કોષને અસ્તિત્વમાં રહેવા માટે ઊર્જાની જરૂર છે. જીવંત જીવોમાં ઊર્જાનો સાર્વત્રિક સ્ત્રોત એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફોરિક એસિડ (ATP) છે. આ સંયોજન ઊર્જા સંચયક તરીકે કાર્ય કરે છે, કારણ કે જ્યારે તે પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, એટલે કે. હાઇડ્રોલિસિસ, એડેનોસિન ડિફોસ્ફોરિક (એડીપી) અને ફોસ્ફોરિક (પી) એસિડ રચાય છે અને ઊર્જા મુક્ત થાય છે. તેથી જ તેને ATP કહેવામાં આવે છેમેક્રોએર્જિક સંયોજન, અને P-O-P બોન્ડ જે તેના જલવિચ્છેદન દરમિયાન તૂટી જાય છે તે ઉચ્ચ ઉર્જા છે.મેક્રોએર્જિક જોડાણ

એક રાસાયણિક બંધન છે જે જ્યારે તૂટે છે, ત્યારે હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે નોંધપાત્ર ઊર્જા મુક્ત કરે છે: જેમ જાણીતું છે, કોઈપણ કનેક્શન (ઉચ્ચ-ઊર્જા સહિત) તોડવા માટે હંમેશા ઊર્જા ખર્ચની જરૂર પડે છે. એટીપી હાઇડ્રોલિસિસના કિસ્સામાં, ફોસ્ફેટ જૂથો વચ્ચેના બંધનને તોડવાની પ્રક્રિયા ઉપરાંત, જેના માટે Δજી

>0, હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન બનેલા ઉત્પાદનોના હાઇડ્રેશન, આઇસોમરાઇઝેશન અને તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયાઓ થાય છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓના પરિણામે, ગિબ્સ ઊર્જામાં કુલ ફેરફાર નકારાત્મક છે

અર્થ પરિણામે, તે મેક્રોએર્જિક બોન્ડનું તૂટવું નથી, પરંતુ તેના હાઇડ્રોલિસિસનું ઊર્જાસભર પરિણામ છે.<0). Такое сопряжение возможно, если обе реакции имеют какое-либо общее промежуточное соединение, и на всех стадиях сопряженных реакций суммарный процесс характеризуется отрицательным значением изменения энергии Гиббса (∑ΔG сопр.р <0). Например, синтез сахарозы является эндэргонической реакцией и самопроизвольно происходить не может:

જો કે, એટીપી હાઇડ્રોલિસિસની એક્સર્ગોનિક પ્રતિક્રિયા સાથે આ પ્રતિક્રિયાનું જોડાણ, સામાન્ય મધ્યવર્તી સંયોજન ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટની રચના સાથે, એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે સમગ્ર પ્રક્રિયામાં ∑ΔG છે.<0:

સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓરાસાયણિક અને પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં સક્રિય કણ (રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં મુક્ત રેડિકલ અથવા અણુ, પરમાણુ પ્રક્રિયાઓમાં ન્યુટ્રોન) નો દેખાવ નિષ્ક્રિય અણુઓ અથવા ન્યુક્લીઓના ક્રમિક પરિવર્તનની મોટી સંખ્યામાં (સાંકળ) નું કારણ બને છે. રસાયણશાસ્ત્રમાં સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ સામાન્ય છે. ઘણી ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ, ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ (દહન, વિસ્ફોટ), પોલિમરાઇઝેશન અને ક્રેકીંગ સાંકળ પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે. સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓનો સિદ્ધાંત વિદ્વાન એચ.એચ. સેમેનોવ, એસ.એન. હિન્સેલવુડ (ઇંગ્લેન્ડ) અને અન્ય સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓના મુખ્ય તબક્કાઓ છે: ઉત્પત્તિ (પ્રારંભ), ચાલુ (લંબાવવું) અને સાંકળ સમાપ્તિ (સમાપ્તિ). ત્યાં બે પ્રકારની સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ છે: શાખા વિનાની અને ડાળીઓવાળી સાંકળો સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ. સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓની વિશિષ્ટતા એ છે કે સક્રિયકરણની એક પ્રાથમિક ક્રિયા પ્રારંભિક પદાર્થોના વિશાળ સંખ્યામાં પરમાણુઓના પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે. મુક્ત રેડિકલ ઓક્સિડેશનની બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ સાંકળ પ્રતિક્રિયાઓ છે.

સામયિક (સ્વ-ઓસીલેટીંગ) પ્રતિક્રિયાઓજટિલ મલ્ટી-સ્ટેજ ઓટોકેટાલિટીક પ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં ઘણા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ઓક્સિડાઇઝ્ડ અને ઘટેલા સ્વરૂપોની સાંદ્રતામાં સામયિક વધઘટ થાય છે. B.P દ્વારા શોધાયેલ ઓસીલેટરી પ્રતિક્રિયાઓ. બેલોસોવ, એ.એમ. દ્વારા અભ્યાસ કર્યો. ઝાબોટિન્સકી અને અન્ય સ્પંદનોની આવર્તન અને આકાર પ્રારંભિક પદાર્થો, એસિડની સાંદ્રતા પર આધારિત છે

નેસ, તાપમાન. આવી પ્રતિક્રિયાઓનું ઉદાહરણ એસિડિક વાતાવરણમાં પોટેશિયમ બ્રોમેટ સાથે બ્રોમોમેલોનિક એસિડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, ઉત્પ્રેરક સેરિયમ (III) મીઠું છે. જૈવિક પદાર્થો માટે સામયિક પ્રતિક્રિયાઓ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે, જ્યાં આ પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓ વ્યાપક છે.

સોલિડ-ફેઝ કમ્બશન પ્રતિક્રિયાઓ(સ્વ-પ્રસારિત ઉચ્ચ-તાપમાન સંશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ, એસએચએસ) એ.જી. દ્વારા 1967 માં યુએસએસઆર એકેડેમી ઑફ સાયન્સની ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ કેમિકલ ફિઝિક્સમાં શોધાઈ હતી. મેર્ઝાનોવ અને આઈ.જી. બોરોવિન્સકાયા. એસએચએસ પદ્ધતિનો સાર એ છે કે રીએજન્ટ્સની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રતિક્રિયાની સ્થાનિક શરૂઆત પછી, ગરમ ઉત્પાદનોમાંથી પ્રારંભિક પદાર્થોમાં હીટ ટ્રાન્સફરને કારણે કમ્બશન પ્રતિક્રિયાનો આગળનો ભાગ સ્વયંભૂ રીતે સમગ્ર સિસ્ટમમાં ફેલાય છે, જેમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રતિક્રિયાની ઘટના શરૂ થાય છે. તેમને આમ, દહન પ્રક્રિયા થાય છે, જે પ્રતિક્રિયાનું કારણ અને પરિણામ બંને છે. SHS પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિ એકદમ જટિલ છે અને તેમાં પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે પ્રતિક્રિયા પ્રસરણ.શબ્દ "પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રસાર" એ ઘટનાના સમૂહને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે ઘન તબક્કાઓના સ્વરૂપમાં રાસાયણિક સંયોજનો બનાવવા માટે સક્ષમ બે રાસાયણિક રીતે અલગ ઘટકોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન થાય છે. રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદનો સતત સ્તર બનાવે છે જે મૂળ ઘટકોથી બંધારણમાં અલગ હોય છે, પરંતુ વધુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં દખલ કરતું નથી.

2.5. સક્રિય અથડામણનો સિદ્ધાંત. સક્રિયકરણ ઊર્જા. પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની પ્રકૃતિ અને તાપમાન પર પ્રતિક્રિયાના દરનું નિર્ભરતા

રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રાથમિક ક્રિયા કરવા માટે, પ્રતિક્રિયા આપતા કણો એકબીજા સાથે અથડાઈ જ જોઈએ. જો કે, દરેક અથડામણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં પરિણમતી નથી. બાદમાં ત્યારે થાય છે જ્યારે કણો એવા અંતર સુધી પહોંચે છે કે જેના પર ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતાનું પુનઃવિતરણ અને નવા રાસાયણિક બોન્ડ્સનો ઉદભવ શક્ય હોય છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોમાં તેમના ઇલેક્ટ્રોન શેલો વચ્ચે ઉદ્ભવતા પ્રતિકૂળ દળોને દૂર કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા હોવી આવશ્યક છે.

સંક્રમણ સ્થિતિ- સિસ્ટમની સ્થિતિ જેમાં જોડાણોનો વિનાશ અને નિર્માણ સંતુલિત છે. સંક્રમણ સ્થિતિમાં સિસ્ટમ

ટૂંકા (10 -15 સે) સમય માટે સ્થિત છે. સિસ્ટમને સંક્રમણ અવસ્થામાં લાવવા માટે જે ઉર્જાનો ખર્ચ થવો જોઈએ તેને કહેવાય છે સક્રિયકરણ ઊર્જા.મલ્ટિસ્ટેપ પ્રતિક્રિયાઓમાં જેમાં અનેક સંક્રમણ અવસ્થાઓનો સમાવેશ થાય છે, સક્રિયકરણ ઊર્જા ઉચ્ચતમ ઊર્જા મૂલ્યને અનુરૂપ હોય છે. સંક્રમણ અવસ્થા પર કાબુ મેળવ્યા પછી, અણુઓ જૂના બોન્ડના વિનાશ અને નવાની રચના સાથે અથવા મૂળ બોન્ડના રૂપાંતર સાથે ફરીથી વેરવિખેર થાય છે. બંને વિકલ્પો શક્ય છે, કારણ કે તે ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે થાય છે. એવા પદાર્થો છે જે આપેલ પ્રતિક્રિયા માટે સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડી શકે છે.

અથડામણ પર સક્રિય પરમાણુ A 2 અને B 2 એક મધ્યવર્તી સક્રિય સંકુલ A 2 ... B 2 માં જોડાય છે અને A-A અને B-B બોન્ડના નબળા અને પછી તૂટી જાય છે અને A-B બોન્ડ મજબૂત થાય છે.

HI (168 kJ/mol) ની રચના માટે પ્રતિક્રિયાની "સક્રિયકરણ ઊર્જા" પ્રારંભિક અણુઓ H 2 અને I 2 (571 kJ/mol) માં બોન્ડને સંપૂર્ણપણે તોડવા માટે જરૂરી ઊર્જા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. તેથી, રચના દ્વારા પ્રતિક્રિયા પાથ સક્રિય (સક્રિય) સંકુલમૂળ પરમાણુઓમાં બોન્ડના સંપૂર્ણ ભંગાણ દ્વારા માર્ગ કરતાં ઊર્જાસભર રીતે વધુ અનુકૂળ. મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓ મધ્યવર્તી સક્રિય સંકુલની રચના દ્વારા થાય છે. 20મી સદીના 30ના દાયકામાં જી. એરિંગ અને એમ. પોલિઆની દ્વારા સક્રિય સંકુલના સિદ્ધાંતના સિદ્ધાંતો વિકસાવવામાં આવ્યા હતા.

સક્રિયકરણ ઊર્જાઅથડાતા કણોના રાસાયણિક રૂપાંતર માટે જરૂરી સરેરાશ ઊર્જાની તુલનામાં કણોની વધારાની ગતિ ઊર્જાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પ્રતિક્રિયાઓ વિવિધ સક્રિયકરણ ઊર્જા (Ea) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જેમ જાણીતું છે, કોઈપણ કનેક્શન (ઉચ્ચ-ઊર્જા સહિત) તોડવા માટે હંમેશા ઊર્જા ખર્ચની જરૂર પડે છે. એટીપી હાઇડ્રોલિસિસના કિસ્સામાં, ફોસ્ફેટ જૂથો વચ્ચેના બંધનને તોડવાની પ્રક્રિયા ઉપરાંત, જેના માટે Δ<0) практически всегда не протекают

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તટસ્થ અણુઓ વચ્ચે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની સક્રિયકરણ ઊર્જા 80 થી 240 kJ/mol સુધીની હોય છે. બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ માટે, E a ના મૂલ્યો ઘણીવાર ઓછા હોય છે - 20 kJ/mol સુધી. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે મોટાભાગની બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ એન્ઝાઇમ-સબસ્ટ્રેટ સંકુલના તબક્કામાંથી આગળ વધે છે. ઊર્જા અવરોધો પ્રતિક્રિયાને મર્યાદિત કરે છે. આને કારણે, સૈદ્ધાંતિક રીતે, સંભવિત પ્રતિક્રિયાઓ (સાથે

અથવા ધીમું કરો. 120 kJ/mol ઉપરની સક્રિયકરણ ઊર્જા સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ એટલી ધીમી છે કે તેમની ઘટનાને ધ્યાનમાં લેવી મુશ્કેલ છે. પ્રતિક્રિયા થવા માટે, પરમાણુઓ ચોક્કસ રીતે લક્ષી હોવા જોઈએ અને જ્યારે તેઓ અથડાય છે ત્યારે તેમની પાસે પૂરતી ઊર્જા હોવી જોઈએ. યોગ્ય અથડામણ ઓરિએન્ટેશનની સંભાવના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છેΔ સક્રિયકરણ એન્ટ્રોપીએસ એ.

સક્રિય સંકુલમાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનું પુનઃવિતરણ એ સ્થિતિ દ્વારા અનુકૂળ છે જ્યારે, અથડામણ પર, અણુઓ A 2 અને B 2 લક્ષી હોય છે, જેમ કે ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. 2.2, a, જ્યારે ફિગમાં બતાવેલ ઓરિએન્ટેશન સાથે. 2.2, b, પ્રતિક્રિયાની સંભાવના પણ ઘણી ઓછી છે - ફિગમાં. 2.2, સી.ચોખા. 2.2.

A 2 પરમાણુઓની અનુકૂળ (a) અને પ્રતિકૂળ (b, c) દિશા

અને B 2 અથડામણમાં

જ્યાં kતાપમાન, સક્રિયકરણ ઊર્જા અને સક્રિયકરણ એન્ટ્રોપી પરના દર અને પ્રતિક્રિયાની અવલંબનને દર્શાવતું સમીકરણ આ સ્વરૂપ ધરાવે છે: આર- પ્રતિક્રિયા દર સતત; A, પ્રથમ અંદાજ મુજબ, સમયના એકમ (સેકન્ડ) દીઠ એકમ વોલ્યુમ દીઠ પરમાણુઓ વચ્ચેની અથડામણની કુલ સંખ્યા; e કુદરતી લઘુગણકનો આધાર છે; ટી- સાર્વત્રિક ગેસ સતત; - સંપૂર્ણ તાપમાન;- સક્રિયકરણ ઊર્જા; Δ એસ એ- સક્રિયકરણ એન્ટ્રોપીમાં ફેરફાર.

સમીકરણ (2.8) 1889 માં આર્હેનિયસ દ્વારા લેવામાં આવ્યું હતું. પૂર્વ-ઘાતાંકીય પરિબળ A એ એકમ સમય દીઠ પરમાણુઓ વચ્ચેની અથડામણની કુલ સંખ્યાના પ્રમાણસર છે. તેનું પરિમાણ દર સ્થિરતાના પરિમાણ સાથે એકરુપ છે અને તેથી, પ્રતિક્રિયાના કુલ ક્રમ પર આધાર રાખે છે. ઘાતાંક તેમની કુલ સંખ્યામાંથી સક્રિય અથડામણના પ્રમાણની બરાબર છે, એટલે કે. અથડાતા પરમાણુઓ પર્યાપ્ત હોવા જોઈએ

ચોક્કસ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઊર્જા. અસરની ક્ષણે તેમના ઇચ્છિત અભિગમની સંભાવના e ΔSa/R ના પ્રમાણસર છે

ઝડપ (2.6) માટે સામૂહિક ક્રિયાના કાયદાની ચર્ચા કરતી વખતે, તે ખાસ કરીને જણાવવામાં આવ્યું હતું કે દર સ્થિર એ એક સ્થિર મૂલ્ય છે જે રિએક્ટન્ટ્સની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી. એવું માનવામાં આવતું હતું કે તમામ રાસાયણિક પરિવર્તન સતત તાપમાને થાય છે. તે જ સમયે, તે જાણીતું છે કે રાસાયણિક પરિવર્તનનો દર તાપમાનમાં ઘટાડો અથવા વધવા સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. સામૂહિક ક્રિયાના કાયદાના દૃષ્ટિકોણથી, ગતિમાં આ ફેરફાર દર સ્થિરતાના તાપમાનની અવલંબનને કારણે છે, કારણ કે પ્રવાહીના થર્મલ વિસ્તરણ અથવા સંકોચનને કારણે પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોની સાંદ્રતામાં થોડો ફેરફાર થાય છે.

સૌથી જાણીતી હકીકત એ છે કે વધતા તાપમાન સાથે પ્રતિક્રિયાઓનો દર વધે છે. ઝડપની આ પ્રકારની તાપમાન અવલંબનને સામાન્ય કહેવામાં આવે છે (ફિગ. 2.3, એ). આ પ્રકારની અવલંબન તમામ સરળ પ્રતિક્રિયાઓની લાક્ષણિકતા છે.

ચોખા. 2.3.રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના દરની તાપમાન નિર્ભરતાના પ્રકાર: a - સામાન્ય; b - અસામાન્ય; c - એન્ઝાઈમેટિક

જો કે, રાસાયણિક પરિવર્તનો હવે જાણીતા છે, જેનો દર વધતા તાપમાન સાથે ઘટે છે. બ્રોમિન (ફિગ. 2.3, b) સાથે નાઇટ્રોજન (II) ઓક્સાઇડની ગેસ-તબક્કાની પ્રતિક્રિયા એક ઉદાહરણ છે. ઝડપની આ પ્રકારની તાપમાન અવલંબનને વિસંગત કહેવામાં આવે છે.

ચિકિત્સકો માટે ખાસ રસ એ એન્ઝાઇમેટિક પ્રતિક્રિયાઓના દરની તાપમાન અવલંબન છે, એટલે કે. ઉત્સેચકો સંડોવતા પ્રતિક્રિયાઓ. શરીરમાં થતી લગભગ તમામ પ્રતિક્રિયાઓ આ વર્ગની છે. ઉદાહરણ તરીકે, એન્ઝાઇમ કેટાલેઝની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટન દરમિયાન, વિઘટનનો દર તાપમાન પર આધાર રાખે છે. 273-320 °K ની રેન્જમાં, તાપમાન અવલંબન સામાન્ય છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ ઝડપ વધે છે અને જેમ જેમ તાપમાન ઘટે છે તેમ તેમ તે ઘટે છે. જ્યારે તાપમાન ઉપર વધે છે

320 °K પર, પેરોક્સાઇડના વિઘટનના દરમાં તીવ્ર વિસંગત ઘટાડો જોવા મળે છે. સમાન ચિત્ર અન્ય એન્ઝાઇમેટિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે થાય છે (ફિગ. 2.3, સી).

માટે Arrhenius સમીકરણ માંથી kતે સ્પષ્ટ છે કે, ત્યારથી ટીઘાતાંકમાં સમાવિષ્ટ, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર તાપમાનના ફેરફારો માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે. તાપમાન પર સજાતીય પ્રતિક્રિયાના દરની અવલંબન વેન હોફ નિયમ દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે, જે મુજબ તાપમાનમાં દર 10 ° વધારા સાથે, પ્રતિક્રિયા દર 2-4 ગણો વધે છે;તાપમાનમાં 10°ના વધારા સાથે આપેલ પ્રતિક્રિયાનો દર કેટલી વખત વધે છે તે દર્શાવતી સંખ્યા કહેવાય છે પ્રતિક્રિયા દરનું તાપમાન ગુણાંક- γ.

જ્યાં k- તાપમાન પર સ્થિર દર t°C γ નું મૂલ્ય જાણીને, જ્યારે તાપમાન બદલાય છે ત્યારે પ્રતિક્રિયા દરમાં ફેરફારની ગણતરી કરવી શક્ય છે ટી 1થી ટી 2સૂત્ર અનુસાર:

જેમ જેમ અંકગણિત પ્રગતિમાં તાપમાન વધે છે તેમ, ભૌમિતિક પ્રગતિમાં ઝડપ વધે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો γ = 2.9 હોય, તો તાપમાનમાં 100°ના વધારા સાથે પ્રતિક્રિયા દર 2.9 10 ગણો વધે છે, એટલે કે. 40 હજાર વખત. આ નિયમમાંથી વિચલનો એ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ છે, જેની ઝડપ તાપમાનમાં થોડો વધારો સાથે દસ ગણો વધે છે. આ નિયમ માત્ર રફ અંદાજ માટે જ માન્ય છે. મોટા પરમાણુઓ (પ્રોટીન) સાથે સંકળાયેલી પ્રતિક્રિયાઓ મોટા તાપમાન ગુણાંક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તાપમાનમાં 10 °C ના વધારા સાથે પ્રોટીન (ઇંડા આલ્બ્યુમિન) ના વિકૃતિકરણનો દર 50 ગણો વધે છે. ચોક્કસ મહત્તમ (50-60 ° સે) સુધી પહોંચ્યા પછી, પ્રોટીનના થર્મલ ડિનેચરેશનના પરિણામે પ્રતિક્રિયા દર તીવ્રપણે ઘટે છે.

ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ગતિ માટે સામૂહિક ક્રિયાનો કાયદો અજાણ છે. આવા કિસ્સાઓમાં, નીચેના અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ રૂપાંતરણ દરની તાપમાન નિર્ભરતાને વર્ણવવા માટે કરી શકાય છે:

પૂર્વ ઘાત અને સાથેતાપમાન પર આધાર રાખતો નથી, પરંતુ એકાગ્રતા પર આધાર રાખે છે. માપનનું એકમ mol/l s છે.

સૈદ્ધાંતિક અવલંબન કોઈપણ તાપમાને ગતિની અગાઉથી ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે જો સક્રિયકરણ ઊર્જા અને પૂર્વ ઘાતાંકીય ઓળખાય છે. આમ, રાસાયણિક પરિવર્તનના દર પર તાપમાનના પ્રભાવની આગાહી કરવામાં આવે છે.

2.6. ઉલટાવી શકાય તેવી અને બદલી ન શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ. રાસાયણિક સમતુલાની સ્થિતિ. પ્રતિક્રિયા ISOTHERM સમીકરણ

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા હંમેશા "પૂર્ણતા સુધી પહોંચે" નથી; બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પ્રારંભિક સામગ્રી હંમેશા પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાં સંપૂર્ણપણે રૂપાંતરિત થતી નથી. આવું થાય છે કારણ કે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો એકઠા થાય છે, પ્રતિક્રિયા વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધવા માટે શરતો બનાવવામાં આવી શકે છે. ખરેખર, જો, ઉદાહરણ તરીકે, તમે ~200 °C ના તાપમાને હાઇડ્રોજન સાથે આયોડિન વરાળનું મિશ્રણ કરો છો, તો પ્રતિક્રિયા થશે: H 2 + I 2 = 2HI. જો કે, તે જાણીતું છે કે હાઇડ્રોજન આયોડાઇડ, 180 ° સે સુધી ગરમ થાય ત્યારે પણ, આયોડિન અને હાઇડ્રોજનમાં વિઘટન કરવાનું શરૂ કરે છે: 2HI = H 2 + I 2.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ કે જે સમાન પરિસ્થિતિઓમાં વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધી શકે છે તેને કહેવામાં આવે છે ઉલટાવી શકાય તેવુંઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ માટે સમીકરણો લખતી વખતે, સમાન ચિન્હને બદલે, બે વિરુદ્ધ નિર્દેશિત તીરોનો ઉપયોગ થાય છે. ડાબેથી જમણે થતી પ્રતિક્રિયા કહેવાય છે પ્રત્યક્ષ(આગળ પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર k 1),જમણેથી ડાબે - વિપરીત(પાછળ પ્રતિક્રિયા દર સ્થિર k 2).

ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓમાં, સીધી પ્રતિક્રિયાનો દર શરૂઆતમાં મહત્તમ મૂલ્ય ધરાવે છે, અને પછી પ્રારંભિક પદાર્થોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થવાને કારણે ઘટે છે. તેનાથી વિપરીત, પ્રારંભિક ક્ષણે વિપરીત પ્રતિક્રિયાની ન્યૂનતમ ગતિ હોય છે, જે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં વધારો થતાં વધે છે. છેલ્લે, એક ક્ષણ આવે છે જ્યારે આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરો સમાન બને છે. જે અવસ્થામાં રિવર્સ રિએક્શનનો દર આગળની પ્રતિક્રિયાના દર જેટલો થાય છે તેને કહેવામાં આવે છે રાસાયણિક સંતુલન.

ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાઓના રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિ માત્રાત્મક રીતે દર્શાવવામાં આવે છે સંતુલન સ્થિર.રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિમાં પહોંચવાની ક્ષણે, આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓના દરો સમાન હોય છે. (ગતિની સ્થિતિ).

જ્યાં K - સંતુલન સ્થિર,જે ફોરવર્ડ અને રિવર્સ પ્રતિક્રિયાઓના દર સ્થિરાંકોનો ગુણોત્તર છે.

સમીકરણની જમણી બાજુએ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરનારા પદાર્થોની તે સાંદ્રતા છે જે સંતુલન પર સ્થાપિત થાય છે - સંતુલન સાંદ્રતા.આ સમીકરણ રાસાયણિક સંતુલનમાં સામૂહિક ક્રિયાના કાયદાની ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ છે. તે ખાસ કરીને નોંધવું જોઈએ કે, આ સમીકરણમાં પ્રતિક્રિયા દર માટે સામૂહિક ક્રિયાના કાયદાથી વિપરીત, ઘાતાંક a, b, d, f અનેવગેરે સંતુલન પ્રતિક્રિયામાં હંમેશા stoichiometric ગુણાંક સમાન હોય છે.

આપેલ પ્રતિક્રિયાના સંતુલન સ્થિરતાનું સંખ્યાત્મક મૂલ્ય તેની ઉપજ નક્કી કરે છે. પ્રતિક્રિયા આઉટપુટતેઓ વાસ્તવમાં પ્રાપ્ત કરેલ ઉત્પાદનની રકમના ગુણોત્તરને કહે છે જે જો પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થવા માટે આગળ વધી હોત તો પ્રાપ્ત થઈ હોત (સામાન્ય રીતે ટકાવારી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે). આમ, K >>1 પર પ્રતિક્રિયા ઉપજ વધારે છે અને તેનાથી વિપરીત, K પર<<1 выход реакции очень мал.

સંતુલન સ્થિરાંક સાથે સંબંધિત છે પ્રમાણભૂત ગિબ્સ ઊર્જાનીચેના ગુણોત્તર સાથે પ્રતિક્રિયાઓ:

સમીકરણ (2.12) નો ઉપયોગ કરીને, અમે સંતુલન સાંદ્રતા દ્વારા પ્રતિક્રિયાની ગિબ્સ ઊર્જાનું મૂલ્ય શોધી શકીએ છીએ:

આ સમીકરણ કહેવાય છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ઇસોથર્મ સમીકરણ.તે તમને પ્રક્રિયા દરમિયાન ગિબ્સ ઊર્જામાં ફેરફારની ગણતરી કરવા અને પ્રતિક્રિયાની દિશા નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે:

ΔG પર<0 - реакция идет в прямом направлении, слева направо;

મુ ΔG = 0 - પ્રતિક્રિયા સંતુલન પર પહોંચી ગઈ છે (થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિ);

જ્યારે ΔG >0, પ્રતિક્રિયા વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે છે.

તે સમજવું અગત્યનું છે કે સંતુલન સ્થિરતા પદાર્થોની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી. વિરુદ્ધ વિધાન સાચું છે: સંતુલનની સ્થિતિમાં, સાંદ્રતા પોતે જ એવા મૂલ્યો લે છે કે તેમના ઉત્પાદનોનો ગુણોત્તર સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની શક્તિમાં

આપેલ તાપમાન પર સ્થિર મૂલ્ય હોવાનું બહાર આવ્યું છે. આ નિવેદન સામૂહિક કાર્યવાહીના કાયદાને અનુરૂપ છે અને તેનો ઉપયોગ તેના ફોર્મ્યુલેશનમાંના એક તરીકે પણ થઈ શકે છે.

ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ પૂર્ણ થવા માટે આગળ વધતી નથી. જો કે, જો ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદનોમાંથી એક પ્રતિક્રિયાના ક્ષેત્રને છોડી દે છે, તો આવશ્યકપણે ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયા લગભગ પૂર્ણ થવા તરફ આગળ વધે છે. જો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયામાં સામેલ હોય અને આ પ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદનોમાંથી એક નબળા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, અવક્ષેપ અથવા ગેસ હોય, તો આ કિસ્સામાં પ્રતિક્રિયા પણ લગભગ પૂર્ણ થવા તરફ આગળ વધે છે. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓઆ એવી પ્રતિક્રિયાઓ છે કે જેના ઉત્પાદનો પ્રારંભિક પદાર્થો બનાવવા માટે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયાઓ, એક નિયમ તરીકે, "અંત સુધી પહોંચો", એટલે કે. જ્યાં સુધી ઓછામાં ઓછું એક પ્રારંભિક પદાર્થ સંપૂર્ણપણે ખાઈ ન જાય.

2.7. લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત

સતત બાહ્ય પરિસ્થિતિઓમાં રાસાયણિક સંતુલનની સ્થિતિ સૈદ્ધાંતિક રીતે અનિશ્ચિત સમય સુધી જાળવી શકાય છે. વાસ્તવમાં, જ્યારે રીએજન્ટ્સનું તાપમાન, દબાણ અથવા સાંદ્રતા બદલાય છે, ત્યારે સંતુલન પ્રક્રિયાની એક અથવા બીજી બાજુ "શિફ્ટ" થઈ શકે છે.

બાહ્ય પ્રભાવોના પરિણામે સિસ્ટમમાં થતા ફેરફારો મૂવિંગ સમતુલાના સિદ્ધાંત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે - લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત.

સંતુલનની સ્થિતિમાં હોય તેવી સિસ્ટમ પરનો બાહ્ય પ્રભાવ આ સંતુલનમાં એવી દિશામાં પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે જેમાં અસરની અસર નબળી પડી જાય છે.

ત્રણ મુખ્ય પ્રકારના બાહ્ય પ્રભાવના સંબંધમાં - એકાગ્રતા, દબાણ અને તાપમાનમાં ફેરફાર - લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત નીચે પ્રમાણે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે.

જ્યારે રિએક્ટન્ટ્સમાંથી એકની સાંદ્રતા વધે છે, ત્યારે સંતુલન આ પદાર્થના વપરાશ તરફ વળે છે, જ્યારે એકાગ્રતા ઘટે છે, ત્યારે સંતુલન આ પદાર્થની રચના તરફ વળે છે.

દબાણની અસર પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની સાંદ્રતા બદલવાની અસર જેવી જ છે, પરંતુ તે માત્ર ગેસ સિસ્ટમ્સને અસર કરે છે. ચાલો રાસાયણિક સંતુલન પર દબાણની અસર વિશે એક સામાન્ય વિધાન ઘડીએ.

વધતા દબાણ સાથે, સંતુલન વાયુ પદાર્થોના ઘટતા જથ્થા તરફ વળે છે, એટલે કે. દબાણ ઘટાડવાની દિશામાં; જેમ જેમ દબાણ ઘટે છે, સંતુલન વધવા તરફ વળે છે

વાયુયુક્ત પદાર્થોની માત્રા, એટલે કે. વધતા દબાણ તરફ. જો પ્રતિક્રિયા વાયુયુક્ત પદાર્થોના પરમાણુઓની સંખ્યા બદલ્યા વિના આગળ વધે છે, તો દબાણ આ સિસ્ટમમાં સંતુલન સ્થિતિને અસર કરતું નથી.

જ્યારે તાપમાન બદલાય છે, બંને આગળ અને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓ બદલાય છે, પરંતુ વિવિધ ડિગ્રીઓ સુધી. તેથી, રાસાયણિક સંતુલન પર તાપમાનની અસરને સ્પષ્ટ કરવા માટે, પ્રતિક્રિયાની થર્મલ અસરની નિશાની જાણવી જરૂરી છે.

જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, સંતુલન એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા તરફ જાય છે, અને જેમ જેમ તાપમાન ઘટે છે તેમ એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા તરફ જાય છે.

જૈવ પ્રણાલીઓના સંબંધમાં, લે ચેટેલિયરનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જૈવ પ્રણાલીમાં, દરેક ક્રિયા માટે, સમાન શક્તિ અને પ્રકૃતિની પ્રતિક્રિયા રચાય છે, જે જૈવિક નિયમનકારી પ્રક્રિયાઓ અને પ્રતિક્રિયાઓને સંતુલિત કરે છે અને તેમના અસંતુલનનું સંયોજક સ્તર બનાવે છે.

પેથોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓમાં, નિયમનકારી સર્કિટની હાલની બંધતા વિક્ષેપિત થાય છે. અસંતુલન સ્તર પર આધાર રાખીને, આંતર-સિસ્ટમ અને આંતર-ઓર્ગન સંબંધોની ગુણવત્તામાં ફેરફાર થાય છે; આ સંબંધોની રચના અને વિશિષ્ટતા લિપિડ પેરોક્સિડેશન સિસ્ટમના સૂચકાંકો અને એન્ટીઑકિસડન્ટોના સ્તર વચ્ચેના સંબંધના વિશ્લેષણ દ્વારા પુષ્ટિ થાય છે, અનુકૂલન અને પેથોલોજીની પરિસ્થિતિઓમાં હાર્મોનિક સૂચકાંકો વચ્ચે. આ સિસ્ટમો એન્ટીઑકિસડન્ટ હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવામાં સામેલ છે.

2.8. વર્ગો અને પરીક્ષાઓની તૈયારી માટે સ્વ-તપાસ માટેના પ્રશ્નો અને કાર્યો

1. કઈ પ્રતિક્રિયાઓને સજાતીય કહેવાય છે અને કઈ વિજાતીય? દરેક પ્રકારની પ્રતિક્રિયાનું એક ઉદાહરણ આપો.

2. કઈ પ્રતિક્રિયાઓને સરળ અને કઈ જટિલ કહેવામાં આવે છે? દરેક સરળ અને જટિલ પ્રતિક્રિયાઓના બે ઉદાહરણો આપો.

3. કયા કિસ્સામાં ગતિ સમીકરણની પરમાણુતા અને ક્રમ સંખ્યાત્મક રીતે એકરૂપ થઈ શકે છે?

4. ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાની ઝડપ સમય સાથે બદલાતી નથી. શું આ પ્રતિક્રિયાનું અર્ધ જીવન સમય સાથે બદલાશે, અને જો એમ હોય તો, કેવી રીતે? સમજૂતી આપો.

5. કયા કિસ્સામાં સાચી (ત્વરિત) ગતિ અને સરેરાશ પ્રતિક્રિયા ગતિ (પૂરતા મોટા સમય અંતરાલમાં) એકરૂપ થઈ શકે છે?

6. A + B → AB ની પ્રતિક્રિયાના સ્થિર દરની ગણતરી કરો, જો A અને B ની સાંદ્રતા અનુક્રમે 0.5 અને 0.1 mol/l સમાન હોય, તો તેનો દર 0.005 mol/l મિનિટ છે.

7. ચોક્કસ પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયાનું અર્ધ જીવન 30 મિનિટ છે. એક કલાક પછી પદાર્થની પ્રારંભિક રકમનો કેટલો ભાગ રહેશે?

8.સામાન્ય પ્રતિક્રિયા ક્રમ અને પદાર્થ દ્વારા પ્રતિક્રિયા ક્રમનો ખ્યાલ આપો.

9. પ્રતિક્રિયા દર નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓ.

10. રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રનો મૂળભૂત કાયદો.

11.રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિનો ખ્યાલ આપો.

12.સરળ અને જટિલ પ્રતિક્રિયાઓ.

13.સંયુક્ત પ્રતિક્રિયાઓ. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો દર સતત કયા પરિબળો પર આધાર રાખે છે?

14. શું પ્રતિક્રિયા દર ખરેખર પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની સાંદ્રતાના ઉત્પાદનના તેમના સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણાંકની શક્તિ માટે પ્રમાણસર છે?

15. પ્રતિક્રિયાઓનો ક્રમ નક્કી કરવા માટે કયા પ્રાયોગિક ડેટાની જરૂર છે?

16. પ્રતિક્રિયા માટે ગતિ સમીકરણ લખો H 2 O 2 + 2HI → I 2 + + 2H 2 O જો 0.02 mol/L H 2 O 2 દ્રાવણ અને 0.05 mol/L HI દ્રાવણની સમાન માત્રા મિશ્રિત હોય. રેટ કોન્સ્ટન્ટ 0.05 l/mol s.

17. H 2 O 2 + 2HI → I 2 + + 2H 2 O પ્રતિક્રિયા માટે ગતિ સમીકરણ લખો, તે ધ્યાનમાં લેતા કે તે બંને પ્રારંભિક પદાર્થોની સાંદ્રતામાં પ્રથમ-ક્રમની પ્રતિક્રિયા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

18. સાબિત કરો કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર ઘટકોના સ્ટોચીયોમેટ્રિક ગુણોત્તરમાં મહત્તમ છે.

19. પ્રતિક્રિયા દર પર તાપમાનની અસર માટે સંભવિત સ્પષ્ટતાઓની સૂચિ બનાવો.

2.9. પરીક્ષણ કાર્યો

1. વેન્ટ હોફના નિયમ મુજબ, જ્યારે તાપમાન 10° વધે છે, ત્યારે ઘણી પ્રતિક્રિયાઓનો દર:

એ) 2-4 ગણો ઘટાડો;

b) 5-10 ગણો ઘટાડો;

c) 2-4 વખત વધે છે;

ડી) 5-10 વખત વધે છે.

2. સમયના એકમ દીઠ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પ્રારંભિક કૃત્યોની સંખ્યા નક્કી કરે છે:

a) પ્રતિક્રિયા ક્રમ;

b) પ્રતિક્રિયા ઝડપ;

c) પ્રતિક્રિયાની પરમાણુતા;

ડી) અર્ધ જીવન.

3. પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારાને કયા પરિબળો પ્રભાવિત કરે છે?

a) પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોની પ્રકૃતિ;

b) તાપમાન, એકાગ્રતા, ઉત્પ્રેરક;

c) માત્ર ઉત્પ્રેરક;

ડી) માત્ર એકાગ્રતા;

e) માત્ર તાપમાન.

4. પ્રતિક્રિયા દર 2A(g) + B(g) કેટલી વાર વધશે?→A 2 B(g) જ્યારે પદાર્થ A ની સાંદ્રતા બમણી થાય છે?

a) ઝડપ બદલાશે નહીં;

b) 18 ગણો વધારો થશે;

c) 8 ગણો વધારો થશે;

ડી) 4 ગણો વધશે;

ડી) 2 ગણો વધશે.

5. પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયા A(s) + 2B(g)→AB 2 (d). આ પ્રતિક્રિયા માટે યોગ્ય ગતિ સમીકરણ સ્પષ્ટ કરો:

a)k[A][B] 2 ;

b)k[A][B];

c)k[B];

ડી)કે[બી] 2;

ડી)કે[એ].

6. પ્રતિક્રિયા A(s) + 2B(g) નો દર વધારવા માટે સિસ્ટમમાં દબાણ કેવી રીતે બદલવું→AB 2 (d) 9 વખત?

a) દબાણ 9 વખત વધારવું;

b) દબાણમાં 9 ગણો ઘટાડો;

c) દબાણ 3 વખત વધારવું;

d) દબાણ 3 ગણો ઘટાડવું.

7. પ્રતિક્રિયાના તાપમાન ગુણાંક શું છે?γ 10 , જો પ્રતિક્રિયા મિશ્રણને 30° ઠંડું કરવામાં આવે તો, પ્રતિક્રિયા દર 8 ગણો ઘટે છે?

a)16;

b)8;

c)6;

ડી) 4;

e)2.

8. કઈ પ્રતિક્રિયા ઝડપી છે?

અ) ઇ એક્ટ= 40 kJ/mol;

b) E એક્ટ = 80 kJ/mol;

વી) E એક્ટ = 160 kJ/mol;

જી) E એક્ટ = 200 kJ/mol.