यह समझना कि रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ काम करने वाले इंजीनियरों के लिए जटिल प्रतिक्रियाओं में दर स्थिरांक की गणना कैसे की जाए। यह लेख प्रक्रिया को स्पष्ट करने और व्यावहारिक अनुप्रयोग कौशल में सुधार के लिए चरण-दर-चरण उदाहरण प्रदान करता है।

दर कांस्टैंट्स की मूल बातें

दर स्थिर, k के रूप में वर्णित, एक प्रतिक्रिया के दर कानून में एक आनुपातिक कारक है। यह प्रतिक्रियावादी की सांद्रता के लिए प्रतिक्रिया दर से संबंधित है। सरल प्रतिक्रियाओं के लिए, गणना k]] सरल है, लेकिन जटिल प्रतिक्रियाओं को अधिक विस्तृत विश्लेषण की आवश्यकता होती है।

उदाहरण 1: द्विध्रुवीय प्रतिक्रिया

एक प्रतिक्रिया पर विचार करें जहां A और B उत्पादों को बनाने के लिए गठबंधन करता है: A + B → उत्पाद . दर कानून है:

Rate = k [A][B]]]

यदि प्रारंभिक सांद्रता [A] = 0.5 M, [B] = 0.3 M, और मापा प्रारंभिक दर 0.045 M/s है, तो दर स्थिर की गणना निम्न प्रकार से की जाती है:

k = rate / [A][B]]]]] = 0.045 / (0.5 × 0.3) = 0.3 M -1 ]s ]-1 ] ]]]

उदाहरण 2: एकाधिक चरणों के साथ जटिल प्रतिक्रिया

एकाधिक चरणों को शामिल करने के लिए, समग्र दर कानून दर निर्धारण कदम पर निर्भर करता है। एक प्रतिक्रिया के माध्यम से आगे बढ़ने का अनुमान लगाएं:

Step 1: A s (fast संतुलन)

चरण 2: B + C → D (धीमी, दर निर्धारण चरण)

दर कानून धीमी गति से कदम पर आधारित है:

Rate = k]2] [B][C]]]]]]

चूंकि [B] [A] के साथ संतुलन में है, इसे व्यक्त किया जा सकता है:

][B] = K]eq] [A]]]]]

दर कानून में प्रतिस्थापन देता है:

Rate = k]2]K]eq] [A][C]]]]]]]

गणना चरणों का सारांश

  • समग्र प्रतिक्रिया और उसके तंत्र की पहचान करें।
  • दर निर्धारण चरण निर्धारित करें।
  • चरण के आधार पर उचित दर कानून लिखें।
  • प्रयोगात्मक डेटा का प्रयोग करके दर स्थिर करने के लिए किया जाता है।