रासायनिक गतिकी

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परिभाषा :

वह प्रतिक्रिया प्रणालियों के समय के साथ विकास में रुचि रखता है. यह करना है :

  • दृढ़ संकल्प और प्रतिक्रिया दरों और कानूनों के अध्ययन है कि इन प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित.
  • प्रतिक्रिया तंत्र का निर्धारण.

औपचारिक गतिकी ध्यान से नियंत्रित परिस्थितियों में प्राप्त प्रायोगिक परिणामों की स्वरूपण है. यह दर कानूनों की स्थापना हुई.

प्रतिक्रिया की दर :

प्रतिक्रिया की दर, एक निश्चित समय अंतराल में, एक पूर्व निर्धारित तापमान पर, समय के संबंध में एकाग्रता में परिवर्तन के बराबर होता है.

यह अभिकारकों या उत्पाद एकाग्रता की एकाग्रता के रूप में व्यक्त किया जा सकता है.

उदाहरण : ए.ए. प्रतिक्रिया है + बी बी -> सीसी + dD

प्रतिक्रिया की दर, किसी भी समय, है :

  • वी = (-1/ए) घ[ए] / dt = (-1/ख) घ[बी] / डीटी ; लापता होने की दर.
  • वी = (1/सी) घ[सी] / dt = (1/घ) घ[डी] / डीटी ; शुरू होने के दर.

उपस्थिति के लापता होने की दर और निरपेक्ष मूल्यों में बराबर हैं, समय टी पर.

प्रतिक्रिया के आदेश :

आम तौर पर, प्रतिक्रिया की दर प्रतिक्रिया प्रजातियों की सांद्रता के लिए आनुपातिक है : v = कश्मीर[ए]एक [बी]

जहाँ : K = एक उभरता प्रणाली के विशिष्ट गतिज निरंतर, एक निश्चित तापमान पर,
प्रजातियों एक के संबंध में α = आंशिक आदेश.
प्रजातियों बी के संबंध में β = आंशिक आदेश.
α + β = प्रतिक्रिया के समग्र आदेश.

molecularity :

ऐसा नहीं है कि रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं कणों की संख्या है. यह stoichiometric समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है.

टिप्पणी : यह आदेश आणविक प्रतिक्रिया के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए. वे बराबर ही अगर प्रतिक्रियाओं प्राथमिक रहे हैं (सरल).

उदाहरण : सी4एचजी -> 2 C2H4 : molecularity = 1 (monomolecular)

सरल आदेश प्रतिक्रियाओं :

ए- शून्य आदेश की प्रतिक्रिया :
एक ठेठ प्रतिक्रिया एक में - * उत्पाद, गति से व्यक्त किया जाता है : v = – घ[ए] / डीटी = k[ए]° = k. इसलिये : [ए] = -kt + स्थिर.
करने के लिए टी = 0 [ए] = [ए0] = निरंतर. एकाग्रता की भिन्नता का नियम है, समय के साथ :
[ए] – [ए0] = -Kt -> [ए0] – [ए] = kt.
लगातार k = ([ए0] -[ए])/टी s'exprime में mol.Lटी पी एस-1.
सैद्धांतिक रूप से, अभिकर्मक पूरी तरह से केवल एक अनंत समय के बाद सेवन किया जाता है. यही कारण है कि है, आमतौर पर आधा जीवन फाई के समय को परिभाषित करता है / 2 समय से एक अभिकर्मक के इस अभिकर्मक के आधा प्रयोग करने योग्य एकाग्रता का उपभोग करने के लिए आवश्यक.
एकाग्रता तो है : [ए] = [ए0] 12. ऐसा नहीं है कि इस प्रकार : X एक = [ए0] /2क.
टिप्पणी : समय बनाम एकाग्रता की चित्रमय प्रतिनिधित्व एक सीधी रेखा जिसका ढलान -k के बराबर है.

ख- आदेश प्रतिक्रिया 1 :
एक प्रतिक्रिया में प्रकार एक -> उत्पादों,
गति से व्यक्त किया जाता है : वी = – घ[ए] / डीटी = k[ए]
इसलिये : Ln[ए] = -kt + स्थिर.
करने के लिए टी = 0 ; [ए] = [ए0] -► Ln[ए] = -kt + Ln[ए0]. एकाग्रता की भिन्नता का नियम है, समय के साथ :
Ln([ए]/[ए0]) = -Kt -► [ए] = [ए0]इ-kt. दर स्थिर k = (1/टी) Ln([ए]/[ए0]) टीपीएस में बोलती है-1.
आधा प्रतिक्रिया समय, जिसके लिए [ए] = [ए0] / 2, तब के बराबर है : टी1/2 = LN2 / k = 0693 / k.
टिप्पणी : समय बनाम एकाग्रता के लघुगणक की साजिश सही -k नकारात्मक ढलान और अवरोधन Ln है[ए0].

सी- आदेश प्रतिक्रिया 2 :
एक प्रतिक्रिया ग्रुप ए में + ए -> उत्पादों,
गति से व्यक्त किया जाता है : वी = – घ[ए] / डीटी = k[ए]2
इसलिये : घ[ए] / [ए]2 = -Kdt - 1/[ए] – 1/[ए0] = kt.
करने के लिए टी = 0 [ए] = [ए0] - * k = (1/टी)(1/[ए] – 1/[ए0]) s'exprime में मोल-1LTPS-1.
एकाग्रता का मूल्य की जगह [ए] = [ए0] / 2 दर समीकरण में, प्राप्त किया जाता है : टी N = (1/क)(1/[ए0]).
टिप्पणी : की चित्रमय प्रतिनिधित्व 1/[ए] समय के साथ ढाल + K और अवरोधन की एक पंक्ति है 1/[ए0].

एक प्रतिक्रिया के क्रम का निर्धारण :

एक प्रतिक्रिया के आदेश की स्थापना करना, वहाँ दो साधन हैं.

1- दर स्थिर कश्मीर की गणना इसी समीकरण की जाँच करने के :
कश्मीर मोल एल के रूप में व्यक्त किया जाता है तो-1टी पी एस-1, प्रतिक्रिया शून्य है.
कश्मीर जीएसटी के रूप में व्यक्त किया जाता है तो-1, प्रतिक्रिया आदेश की है 1.
कश्मीर मोल में व्यक्त किया जाता है, तो-1LTPS-1, प्रतिक्रिया आदेश की है 2.

2- चित्रमय प्रतिनिधित्व :

• एक शून्य के आदेश प्रतिक्रिया के लिए, समय बनाम एकाग्रता की साजिश एक सही -k नकारात्मक ढलान और अवरोधन देता है [ए0]

• प्रतिक्रिया के एक आदेश के लिए 1, Ln की साजिश[ए] समय के साथ सही -k नकारात्मक ढलान और अवरोधन Ln है[ए0],

• प्रतिक्रिया के एक आदेश के लिए 2, ज्वाला 1/[ए] समय के साथ सकारात्मक ढलान + K और अवरोधन एल की एक सीधी रेखा है /[ए0].

डॉ। तैयब बेन्माछी अकिला का कोर्स – Constantine के संकाय