बढ़ते तापमान के साथ अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है। चूंकि अभिकारकों की सांद्रता व्यावहारिक रूप से तापमान से स्वतंत्र होती है, प्रतिक्रिया के गतिज समीकरण के अनुसार, प्रतिक्रिया दर पर तापमान का मुख्य प्रभाव प्रतिक्रिया दर स्थिरांक में परिवर्तन के माध्यम से होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, टकराने वाले कणों की ऊर्जा बढ़ती है और टक्कर के दौरान रासायनिक परिवर्तन होने की संभावना बढ़ जाती है।

तापमान पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता को तापमान गुणांक के मूल्य की विशेषता हो सकती है।

सामान्य तापमान (273-373 K) पर कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर पर तापमान के प्रभाव पर प्रायोगिक डेटा, एक छोटे से तापमान रेंज में दिखाया गया है कि तापमान में 10 डिग्री की वृद्धि प्रतिक्रिया दर को 2-4 गुना (वैन) बढ़ा देती है। हॉफ नियम)।

वैन हॉफ के अनुसार दर स्थिरांक का तापमान गुणांक(वैंट हॉफ गुणांक)तापमान में वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि है 10डिग्री।

(4.63)

तापमान पर दर स्थिरांक कहां और हैं; प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक है।

जब तापमान तक बढ़ जाता है एनडिग्री के दसियों, दर स्थिरांक का अनुपात बराबर होगा

कहाँ पे एनपूर्णांक या भिन्नात्मक संख्या हो सकती है।

वैंट हॉफ का नियम एक अनुमानित नियम है। यह एक संकीर्ण तापमान सीमा में लागू होता है, क्योंकि तापमान के साथ तापमान गुणांक बदलता है।

तापमान पर स्थिर प्रतिक्रिया दर की अधिक सटीक निर्भरता अर्ध-अनुभवजन्य अरहेनियस समीकरण द्वारा व्यक्त की जाती है

जहां ए एक पूर्व-घातीय कारक है जो तापमान पर निर्भर नहीं करता है, लेकिन केवल प्रतिक्रिया के प्रकार से निर्धारित होता है; इ -सक्रियण ऊर्जा रासायनिक प्रतिक्रिया. सक्रियण ऊर्जा को एक निश्चित दहलीज ऊर्जा के रूप में दर्शाया जा सकता है जो प्रतिक्रिया पथ पर ऊर्जा अवरोध की ऊंचाई की विशेषता है। सक्रियण ऊर्जातापमान से भी स्वतंत्र।

यह निर्भरता पर सेट है देर से XIXमें। प्राथमिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए डच वैज्ञानिक अरहेनियस।

प्रत्यक्ष सक्रियण ऊर्जा ( इ 1) और रिवर्स ( इ 2) प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया डी के थर्मल प्रभाव से संबंधित है एचअनुपात (चित्र 1 देखें):

इ 1 – इ 2=डी एन।

यदि प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक और डी . है एच> 0, तब इ 1 > ई 2 और अग्र अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा विलोम से अधिक होती है। यदि अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, तो इ 1 < Е 2 .

अरहेनियस समीकरण (101) को विभेदक रूप में लिखा जा सकता है:

यह समीकरण से निम्नानुसार है कि सक्रियण ऊर्जा ई जितनी अधिक होगी, तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर उतनी ही तेज होगी।

चर को अलग करना कतथा टीऔर विचार इ नियत मान, समीकरण (4.66) को एकीकृत करने के बाद हम प्राप्त करते हैं:

चावल। 5. ग्राफ ln क–1/टी.

, (4.67)

जहां ए एक पूर्व-घातीय कारक है जिसमें दर स्थिरांक का आयाम होता है। यदि यह समीकरण मान्य है, तो निर्देशांक में ग्राफ़ पर, प्रायोगिक बिंदु एब्सिस्सा अक्ष के कोण पर एक सीधी रेखा पर स्थित होते हैं और ढलान () के बराबर होता है, जिससे सक्रियण ऊर्जा की गणना करना संभव हो जाता है। समीकरण के अनुसार तापमान पर स्थिर दर की निर्भरता से रासायनिक प्रतिक्रिया।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा की गणना समीकरण का उपयोग करके दो अलग-अलग तापमानों पर दर स्थिरांक के मूल्यों से की जा सकती है

. (4.68)

अरहेनियस समीकरण की सैद्धांतिक व्युत्पत्ति प्राथमिक प्रतिक्रियाओं के लिए की जाती है। लेकिन अनुभव से पता चलता है कि अधिकांश जटिल प्रतिक्रियाएं भी इस समीकरण का पालन करती हैं। हालांकि, जटिल प्रतिक्रियाओं के लिए, सक्रियण ऊर्जा और अरहेनियस समीकरण में पूर्व-घातीय कारक का एक निश्चित भौतिक अर्थ नहीं होता है।

अरहेनियस समीकरण (4.67) एक संकीर्ण तापमान सीमा में प्रतिक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का संतोषजनक विवरण देना संभव बनाता है।

तापमान पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता का वर्णन करने के लिए, संशोधित अरहेनियस समीकरण का भी उपयोग किया जाता है

, (4.69)

जिसमें पहले से ही तीन पैरामीटर शामिल हैं : लेकिन, इतथा एन.

समाधान में होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण (4.69) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कुछ प्रतिक्रियाओं के लिए, तापमान पर स्थिर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता ऊपर दी गई निर्भरता से भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, तीसरे क्रम की प्रतिक्रियाओं में, बढ़ते तापमान के साथ स्थिर दर घट जाती है। श्रृंखला एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं में, एक निश्चित सीमा (थर्मल विस्फोट) से ऊपर के तापमान पर प्रतिक्रिया दर निरंतर तेजी से बढ़ जाती है।

4.5.1. समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1बढ़ते तापमान के साथ कुछ प्रतिक्रिया की दर स्थिर इस प्रकार बदल गई: टी 1 = 20 डिग्री सेल्सियस;

क 1 \u003d 2.76 10 -4 मिनट। -एक ; टी 2 \u003d 50 0 ; क 2 = 137.4 10 -4 मिनट। -1 रासायनिक प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक का तापमान गुणांक निर्धारित करें।

समाधान।वैंट हॉफ नियम से संबंध से स्थिर दर के तापमान गुणांक की गणना करना संभव हो जाता है

जी एन= = 2 4, जहाँ एन = = =3;

जी 3 \u003d \u003d 49.78 ग्राम \u003d 3.68

उदाहरण 2वान्ट हॉफ नियम का उपयोग करते हुए, गणना करें कि किस तापमान पर प्रतिक्रिया 15 मिनट में समाप्त हो जाएगी, यदि यह 20 0 सी के तापमान पर 120 मिनट लेती है। तापमान गुणांकप्रतिक्रिया दर 3 है।

समाधान।जाहिर है, प्रतिक्रिया समय जितना कम होगा ( टी), प्रतिक्रिया की दर स्थिर जितनी अधिक होगी:

3एन = 8, एनएलएन3 = एलएन8, एन == .

वह तापमान जिस पर प्रतिक्रिया 15 मिनट में समाप्त हो जाएगी:

20 + 1.9 × 10 \u003d 39 0 सी।

उदाहरण 3 282.4 K के तापमान पर क्षार घोल के साथ एसिटिक-एथिल एस्टर के सैपोनिफिकेशन की प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक 2.37 l 2 / mol 2 मिनट के बराबर है। , और 287.40 K के तापमान पर यह 3.2 l 2 / mol 2 मिनट के बराबर है। वह तापमान ज्ञात कीजिए जिस पर इस प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक 4 है?

समाधान।

1. दो तापमानों पर दर स्थिरांक के मूल्यों को जानने के बाद, हम प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा पा सकते हैं:

= = 40.8 kJ/mol.

2. अरहेनियस समीकरण से सक्रियण ऊर्जा के मूल्य को जानना

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न और कार्य।

1. किस मात्रा को "अरहेनियस" पैरामीटर कहा जाता है?

2. रासायनिक प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा की गणना के लिए आवश्यक न्यूनतम प्रयोगात्मक डेटा क्या है?

3. दिखाएँ कि दर स्थिरांक का तापमान गुणांक तापमान पर निर्भर करता है।

4. क्या अरहेनियस समीकरण से विचलन हैं? इस मामले में तापमान पर स्थिर दर की निर्भरता का वर्णन कैसे किया जा सकता है?

जटिल प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स

प्रतिक्रियाएं, एक नियम के रूप में, प्रतिक्रिया उत्पादों में उनके प्रत्यक्ष संक्रमण के साथ सभी प्रारंभिक कणों की सीधी बातचीत के माध्यम से आगे नहीं बढ़ती हैं, लेकिन कई प्रारंभिक चरणों से मिलकर बनती हैं। यह मुख्य रूप से उन प्रतिक्रियाओं पर लागू होता है जिनमें, उनके स्टोइकोमेट्रिक समीकरण के अनुसार, तीन से अधिक कण भाग लेते हैं। हालांकि, दो या एक कण की प्रतिक्रियाएं भी अक्सर एक साधारण द्वि- या मोनोमोलेक्यूलर तंत्र द्वारा आगे नहीं बढ़ती हैं, बल्कि एक अधिक जटिल पथ से, यानी कई प्रारंभिक चरणों के माध्यम से आगे बढ़ती हैं।

प्रतिक्रियाओं को जटिल कहा जाता है यदि प्रारंभिक सामग्री की खपत और प्रतिक्रिया उत्पादों का निर्माण प्रारंभिक चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से होता है जो एक साथ या क्रमिक रूप से हो सकता है। इसी समय, कुछ चरण उन पदार्थों की भागीदारी के साथ होते हैं जो न तो प्रारंभिक पदार्थ हैं और न ही प्रतिक्रिया उत्पाद (मध्यवर्ती पदार्थ)।

एक जटिल प्रतिक्रिया के उदाहरण के रूप में, हम डाइक्लोरोइथेन के गठन के साथ एथिलीन के क्लोरीनीकरण की प्रतिक्रिया पर विचार कर सकते हैं। सीधी बातचीत को चार-सदस्यीय सक्रिय परिसर से गुजरना चाहिए, जो एक उच्च ऊर्जा अवरोध पर काबू पाने से जुड़ा है। ऐसी प्रक्रिया की गति कम होती है। यदि सिस्टम में परमाणु किसी न किसी तरह से बनते हैं (उदाहरण के लिए, प्रकाश की क्रिया के तहत), तो प्रक्रिया एक श्रृंखला तंत्र के अनुसार आगे बढ़ सकती है। परमाणु आसानी से दोहरे बंधन में जुड़कर एक मुक्त मूलक बनाता है - . यह मुक्त मूलक एक अणु से एक परमाणु को आसानी से अलग करके बना सकता है अंतिम उत्पाद- , जिसके परिणामस्वरूप एक मुक्त परमाणु पुन: उत्पन्न होता है।

इन दो चरणों के परिणामस्वरूप, एक अणु और एक अणु एक उत्पाद अणु में परिवर्तित हो जाते हैं - और पुनर्जीवित परमाणु अगले एथिलीन अणु के साथ बातचीत करता है। दोनों चरणों में कम सक्रियण ऊर्जा होती है, और इस तरह एक तेज प्रतिक्रिया प्रदान करता है। मुक्त परमाणुओं और मुक्त कणों के पुनर्संयोजन की संभावना को ध्यान में रखते हुए, प्रक्रिया की पूरी योजना इस प्रकार लिखी जा सकती है:

सभी प्रकार के साथ, जटिल प्रतिक्रियाओं को कई प्रकार की जटिल प्रतिक्रियाओं के संयोजन में कम किया जा सकता है, अर्थात् समानांतर, अनुक्रमिक और श्रृंखला-समानांतर प्रतिक्रियाएं।

दो चरणों को कहा जाता है क्रमिकयदि एक चरण में बनने वाला कण दूसरे चरण में प्रारंभिक कण है। उदाहरण के लिए, उपरोक्त योजना में, पहले और दूसरे चरण अनुक्रमिक हैं:

.

दो चरणों को कहा जाता है समानांतर, यदि एक ही कण दोनों में प्रारंभिक के रूप में भाग लेते हैं। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया योजना में, चौथा और पाँचवाँ चरण समानांतर हैं:

दो चरणों को कहा जाता है श्रृंखला समानांतर, यदि वे एक के संबंध में समानांतर हैं और इन चरणों में भाग लेने वाले कणों के दूसरे के संबंध में अनुक्रमिक हैं।

श्रृंखला-समानांतर चरणों का एक उदाहरण इस प्रतिक्रिया योजना के दूसरे और चौथे चरण हैं।

प्रति विशेषताएँतथ्य यह है कि प्रतिक्रिया एक जटिल तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती है, इसमें निम्नलिखित संकेत शामिल हैं:

प्रतिक्रिया क्रम और स्टोइकोमेट्रिक गुणांक का बेमेल;

तापमान, प्रारंभिक सांद्रता और अन्य स्थितियों के आधार पर उत्पादों की संरचना बदलना;

प्रतिक्रिया मिश्रण में थोड़ी मात्रा में पदार्थों को जोड़ने पर प्रक्रिया का त्वरण या मंदी;

प्रतिक्रिया दर, आदि पर पोत की सामग्री और आयामों का प्रभाव।

जटिल प्रतिक्रियाओं के गतिज विश्लेषण में, स्वतंत्रता के सिद्धांत को लागू किया जाता है: "यदि सिस्टम में एक साथ कई सरल प्रतिक्रियाएं होती हैं, तो रासायनिक कैनेटीक्स का मूल अभिधारणा उनमें से प्रत्येक पर लागू होता है, जैसे कि यह प्रतिक्रिया केवल एक ही थी।" इस सिद्धांत को निम्नानुसार भी तैयार किया जा सकता है: "प्राथमिक प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक का मान इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि किसी दिए गए सिस्टम में अन्य प्राथमिक प्रतिक्रियाएं एक साथ आगे बढ़ती हैं या नहीं।"

स्वतंत्रता का सिद्धांत एक जटिल तंत्र के अनुसार होने वाली अधिकांश प्रतिक्रियाओं के लिए मान्य है, लेकिन सार्वभौमिक नहीं है, क्योंकि ऐसी प्रतिक्रियाएं होती हैं जिनमें एक सरल प्रतिक्रियाएंदूसरों के पाठ्यक्रम को प्रभावित करते हैं (उदाहरण के लिए, युग्मित प्रतिक्रियाएं।)

जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अध्ययन में महत्वपूर्ण सिद्धांत है सूक्ष्म प्रतिवर्तीताया विस्तृत संतुलन:

यदि एक जटिल प्रक्रिया में इसे स्थापित किया जाता है रासायनिक संतुलन, तो आगे और पीछे की प्रतिक्रियाओं की दर प्रत्येक प्रारंभिक अवस्था के लिए समान होनी चाहिए।

एक जटिल प्रतिक्रिया होने का सबसे आम मामला तब होता है जब प्रतिक्रिया कई सरल चरणों के माध्यम से विभिन्न दरों पर आगे बढ़ती है। दरों में अंतर इस तथ्य की ओर जाता है कि प्रतिक्रिया उत्पाद प्राप्त करने के कैनेटीक्स को केवल एक प्रतिक्रिया के नियमों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, समानांतर प्रतिक्रियाओं के लिए, पूरी प्रक्रिया की दर सबसे तेज़ चरण की दर से निर्धारित होती है, और अनुक्रमिक प्रतिक्रियाओं के लिए, सबसे धीमी गति से निर्धारित होती है। इसलिए, स्थिरांक में महत्वपूर्ण अंतर के साथ समानांतर प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स का विश्लेषण करते समय, धीमी अवस्था की दर की उपेक्षा की जा सकती है, और अनुक्रमिक प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण करते समय, तेज प्रतिक्रिया की दर निर्धारित करना आवश्यक नहीं है।

अनुक्रमिक अभिक्रियाओं में सबसे धीमी अभिक्रिया कहलाती है सीमित करना सीमित चरण में सबसे छोटी दर स्थिर होती है।

यदि किसी जटिल प्रतिक्रिया के अलग-अलग चरणों के दर स्थिरांक के मान करीब हैं, तो यह आवश्यक है पूरा विश्लेषणसंपूर्ण गतिज योजना।

कई मामलों में दर-निर्धारण चरण की अवधारणा की शुरूआत ऐसी प्रणालियों पर विचार करने के गणितीय पक्ष को सरल बनाती है और इस तथ्य की व्याख्या करती है कि कभी-कभी जटिल, बहु-चरण प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स को सरल समीकरणों द्वारा अच्छी तरह से वर्णित किया जाता है, उदाहरण के लिए, पहले गण।

बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर में वृद्धि आमतौर पर प्रतिक्रिया दर के तापमान गुणांक की विशेषता होती है, एक संख्या यह दर्शाती है कि सिस्टम के तापमान में 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ कितनी बार दी गई प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। विभिन्न प्रतिक्रियाओं का तापमान गुणांक अलग-अलग होता है। सामान्य तापमान पर, अधिकांश प्रतिक्रियाओं के लिए इसका मूल्य 2 ... 4 की सीमा में होता है।

तापमान गुणांक तथाकथित "वैंट हॉफ नियम" के अनुसार निर्धारित किया जाता है, जिसे गणितीय रूप से समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है

वी 2 /वी 1 = जी ( टी 2 - टी 1)/10 ,

कहाँ पे वी 1 और वी 2 – तापमान पर प्रतिक्रिया दर टी 1 और टी 2; जी प्रतिक्रिया का तापमान गुणांक है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि g = 2, तो के लिए टी 2 - टी 1 = 50°C वी 2 /वी 1 = 2 5 = 32, अर्थात्। प्रतिक्रिया 32 गुना तेज हो गई, और यह त्वरण किसी भी तरह से निरपेक्ष मूल्यों पर निर्भर नहीं करता है टी 1 और टी 2 लेकिन केवल उनके अंतर पर।

सक्रियण ऊर्जा,एक रासायनिक प्रतिक्रिया के प्राथमिक कार्य में प्रवेश करने वाले कणों (अणुओं, रेडिकल, आयन, आदि) की औसत ऊर्जा के मूल्यों और प्रतिक्रिया प्रणाली में सभी कणों की औसत ऊर्जा के बीच का अंतर। विभिन्न रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए ई. और. व्यापक रूप से भिन्न होता है - कुछ से ~ 10 . तक जे./मोल.उसी रासायनिक अभिक्रिया के लिए E का मान a. अणुओं के वितरण कार्यों के प्रकार पर उनकी अनुवाद गति की ऊर्जा और स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री (इलेक्ट्रॉनिक, कंपन, घूर्णी) के संदर्भ में निर्भर करता है। एक सांख्यिकीय मूल्य के रूप में E. a. थ्रेशोल्ड एनर्जी, या एनर्जी बैरियर से अलग किया जाना चाहिए - न्यूनतम ऊर्जा जो एक जोड़ी टकराने वाले कणों के पास किसी प्राथमिक प्रतिक्रिया के होने के लिए होनी चाहिए।

अरहेनियस समीकरण, तापमान पर निर्भरतादर स्थिरांक प्रतिमौलिक रसायन। प्रतिक्रियाएं:

जहां ए एक पूर्व-घातीय कारक है (आयाम k के आयाम के समान है), ई ए-सक्रियण ऊर्जा, आमतौर पर सकारात्मक स्वीकार करना। मान, टी-एब्स। तापमान, k-बोल्ट्ज़मान स्थिरांक। यह उद्धृत करने के लिए प्रथागत है ई एप्रति अणु। और कणों की संख्या पर एन ए\u003d 6.02 * 10 23 (एवोगैड्रो का स्थिरांक) और kJ / mol में व्यक्त किया गया; इन मामलों में, अरहेनियस समीकरण में, मान कगैस स्थिरांक को बदलें आर। 1n बनाम 1 . का ग्राफ़ /केटी(अरहेनियस प्लॉट) - एक सीधी रेखा, जिसका नकारात्मक ढलान सक्रियण ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है ई एऔर सकारात्मक की विशेषता है। तापमान पर निर्भरता प्रति।

उत्प्रेरक - रासायनिक पदार्थ, जो प्रतिक्रिया को तेज करता है, लेकिन प्रतिक्रिया उत्पादों का हिस्सा नहीं है। अन्य अभिकर्मकों के विपरीत, उत्प्रेरक की मात्रा प्रतिक्रिया के बाद नहीं बदलती है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया में शामिल है। अधिक प्रदान करना फास्ट ट्रैकप्रतिक्रिया के लिए, उत्प्रेरक प्रारंभिक सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप मध्यवर्ती यौगिक परिवर्तन से गुजरता है और अंत में एक उत्पाद और उत्प्रेरक में विभाजित हो जाता है। फिर उत्प्रेरक फिर से प्रारंभिक सामग्री के साथ प्रतिक्रिया करता है, और यह उत्प्रेरक चक्र कई बार दोहराया जाता है (एक लाख बार तक) [ स्रोत?] दोहराया जाता है।

उत्प्रेरकों को वर्गीकृत किया जाता है सजातीयतथा विजातीय. एक सजातीय उत्प्रेरक अभिकारकों के साथ एक ही चरण में होता है, एक विषम उत्प्रेरक एक स्वतंत्र चरण बनाता है जो उस चरण से एक इंटरफ़ेस द्वारा अलग किया जाता है जिसमें अभिकारक स्थित होते हैं। विशिष्ट सजातीय उत्प्रेरक अम्ल और क्षार हैं। धातु, उनके ऑक्साइड और सल्फाइड विषमांगी उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

एक ही प्रकार की प्रतिक्रियाएं सजातीय और विषम उत्प्रेरक दोनों के साथ आगे बढ़ सकती हैं। तो, एसिड समाधान के साथ, जिनके पास है अम्ल गुणठोस अल 2 ओ 3, टीआईओ 2, थओ 2, एल्युमिनोसिलिकेट्स, जिओलाइट्स। मूल गुणों वाले विषम उत्प्रेरक: CaO, BaO, MgO।

विषम उत्प्रेरक, एक नियम के रूप में, एक अत्यधिक विकसित सतह होती है, जिसके लिए उन्हें एक अक्रिय वाहक (सिलिका जेल, एल्यूमिना, सक्रिय कार्बन, आदि) पर वितरित किया जाता है।

प्रत्येक प्रकार की प्रतिक्रिया के लिए, केवल कुछ उत्प्रेरक प्रभावी होते हैं। उन लोगों के अलावा जिनका पहले ही उल्लेख किया जा चुका है अम्ल क्षार, उत्प्रेरक हैं रेडोक्स; उन्हें एक संक्रमण धातु या उसके यौगिक (Co +3, V 2 O 5 + MoO 3) की उपस्थिति की विशेषता है। इस मामले में, संक्रमण धातु के ऑक्सीकरण राज्य को बदलकर उत्प्रेरण किया जाता है।

छितरी हुई प्रणाली- ये दो या दो से अधिक चरणों (निकायों) की संरचनाएं हैं जो बिल्कुल या व्यावहारिक रूप से मिश्रित नहीं होती हैं और एक दूसरे के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करती हैं। पदार्थों में से पहला परिक्षेपित प्रावस्था) दूसरे में बारीक रूप से वितरित किया जाता है ( फैलाव माध्यम) यदि कई चरण हैं, तो उन्हें शारीरिक रूप से एक दूसरे से अलग किया जा सकता है (सेंट्रीफ्यूजेशन, पृथक्करण, आदि द्वारा)।

आमतौर पर छितरी हुई प्रणालियाँ कोलाइडल घोल, सोल होती हैं। छितरी हुई प्रणालियों में एक ठोस परिक्षिप्त माध्यम का मामला भी शामिल होता है जिसमें परिक्षिप्त चरण स्थित होता है।

अधिकांश सामान्य वर्गीकरणछितरी हुई प्रणालियाँ अंतर पर आधारित होती हैं एकत्रीकरण की स्थितिफैलाव माध्यम और छितरी हुई अवस्था। तीन प्रकार के समग्र राज्य के संयोजन से नौ प्रकार की फैलाव प्रणालियों में अंतर करना संभव हो जाता है। संक्षिप्तता के लिए, उन्हें आमतौर पर एक अंश द्वारा दर्शाया जाता है, जिसका अंश छितरी हुई अवस्था को इंगित करता है, और हर फैलाव माध्यम को इंगित करता है, उदाहरण के लिए, "तरल में गैस" प्रणाली के लिए, पदनाम G / L अपनाया जाता है।

कोलाइडल समाधान। कोलाइडल अवस्था कई पदार्थों की विशेषता है यदि उनके कणों का आकार 1 से 500 एनएम है। यह दिखाना आसान है कि कुल सतहये कण विशाल हैं। यदि हम मान लें कि कणों का आकार 10 एनएम के व्यास के साथ एक गेंद के आकार का है, तो इनका कुल आयतन कणों 1 सेमी 3 उनके पास होगा

लगभग 10 एम 2 का सतह क्षेत्र। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, सतह परत को सतह ऊर्जा और आयनों सहित कुछ कणों को सोखने की क्षमता की विशेषता है

एक समाधान से। कोलॉइडी कणों की एक विशिष्ट विशेषता आयनों के चयनात्मक अधिशोषण के कारण उनकी सतह पर आवेश की उपस्थिति है। एक कोलाइडल कण की एक जटिल संरचना होती है। इसमें नाभिक, अधिशोषित आयन, काउंटरिन और विलायक शामिल हैं। लियोफिलिक (गाइड।

रोफिलिक) कोलाइड, जिसमें विलायक कण नाभिक, इल्नोफोबिक (हाइड्रोफोबिक) कोलाइड्स के साथ बातचीत करता है, जिसमें विलायक नाभिक के साथ बातचीत नहीं करता है

कण। सॉल्वेंट हाइड्रोफोबिक कणों की संरचना में केवल सोखने वाले आयनों के सॉल्वेट शेल के रूप में या लियोफोबिक और लियोफिलिक भागों वाले स्टेबलाइजर्स (सर्फैक्टेंट्स) की उपस्थिति में शामिल होता है।

यहाँ कोलाइडल कणों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

कैसे। यह देखा जा सकता है कि कोर में तत्वों के सोखने वाले आयनों के साथ कणों का एक विद्युत रूप से तटस्थ समुच्चय होता है (इन उदाहरणों में, Ag +, HS-, Fe 3+ आयन)। एक कोलाइडल कण, नाभिक के अलावा, काउंटर और विलायक अणु होते हैं। अधिशोषित आयन और काउंटर विलायक के साथ अधिशोषित परत बनाते हैं। कण का कुल आवेश अधिशोषित आयनों और काउंटरों के आवेशों के बीच के अंतर के बराबर होता है। कणों के चारों ओर आयनों की एक विसरित परत होती है, जिसका आवेश कोलॉइडी कणों की संख्या के बराबर होता है। कोलाइडल कण और विसरित परतें विद्युत रूप से तटस्थ मिसेल बनाती हैं

मिसेल्स(अक्षांश का lat. अभ्रक- कण, अनाज) - कोलाइडल सिस्टम में कण, किसी दिए गए माध्यम में अघुलनशील एक बहुत छोटा नाभिक होता है, जो सोखने वाले आयनों और विलायक अणुओं के एक स्थिर खोल से घिरा होता है। उदाहरण के लिए, एक आर्सेनिक सल्फाइड मिसेल की संरचना होती है:

((2 एस 3 के रूप में) एम एनएचएस - (एन-एक्स)एच + ) एक्स-एक्सएच +

औसत आकार 10 −5 से 10 −7 सेमी तक मिसेल।

जमावट- एक कोलाइडल घोल को दो चरणों में अलग करना - एक विलायक और एक जिलेटिनस द्रव्यमान, या विलेय के कणों के मोटे होने के परिणामस्वरूप घोल का मोटा होना

पेप्टाइजेशन एक तरल या पदार्थ की क्रिया के तहत कोलाइडल घोल में कोलाइडल घोल या जेल के संक्रमण की प्रक्रिया है, जो कि अवक्षेप या जेल द्वारा अच्छी तरह से सोख लिया जाता है, इस मामले में पेप्टाइज़र कहा जाता है (उदाहरण के लिए, वसा के पेप्टाइजेशन के तहत पित्त की क्रिया)।
पेप्टाइजेशन - कुछ पदार्थों के प्रभाव में जैल (जेली) या ढीले तलछट के कणों के समुच्चय को अलग करना - कोलाइडल समाधानों के जमाव के बाद पेप्टाइज़र। पेप्टाइजेशन के परिणामस्वरूप, अवक्षेप (या जेल) एक निलंबित अवस्था में चला जाता है।

समाधान,एकल-चरण प्रणाली जिसमें दो या दो से अधिक घटक होते हैं। उनके एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार, समाधान ठोस, तरल या गैसीय हो सकते हैं।

घुलनशीलता, किसी पदार्थ की किसी अन्य पदार्थ (या पदार्थ) के साथ बनने की क्षमता, घटकों के बिखरे हुए वितरण के साथ सजातीय मिश्रण (समाधान देखें)। आमतौर पर, एक विलायक को एक ऐसा पदार्थ माना जाता है जो परिणामी समाधान के रूप में एकत्रीकरण की उसी स्थिति में अपने शुद्ध रूप में मौजूद होता है। यदि, विघटन से पहले, दोनों पदार्थ एकत्रीकरण की एक ही स्थिति में थे, तो विलायक को मिश्रण में काफी अधिक मात्रा में मौजूद पदार्थ माना जाता है।

घुलनशीलता विलायक और विलेय के अणुओं की भौतिक और रासायनिक आत्मीयता से निर्धारित होती है, समाधान के सजातीय और असमान घटकों की बातचीत से ऊर्जा का अनुपात। एक नियम के रूप में, वे भौतिक में समान, एक दूसरे में अच्छी तरह से घुलनशील हैं। और रसायन। पदार्थ के गुण (अनुभवजन्य नियम "समान में घुल जाता है")। विशेष रूप से, युक्त पदार्थ ध्रुवीय अणु, और पदार्थों के साथ आयन प्रकारकनेक्शन अच्छी तरह से सोल। ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (पानी, इथेनॉल, तरल अमोनिया) में, और गैर-ध्रुवीय पदार्थ अच्छी तरह से सोल हैं। गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (बेंजीन, कार्बन डाइसल्फ़ाइड) में।

किसी दिए गए पदार्थ की घुलनशीलता तापमान पर निर्भर करती है और दबाव संतुलन को स्थानांतरित करने के सामान्य सिद्धांत से मेल खाती है (ले चेटेलियर-ब्राउन सिद्धांत देखें)। दी गई शर्तों के तहत संतृप्त घोल की सांद्रता संख्यात्मक रूप से किसी दिए गए विलायक में किसी पदार्थ का R निर्धारित करती है और इसे भी कहा जाता है। घुलनशीलता सुपरसैचुरेटेड समाधानों में विलेयता की तुलना में बड़ी मात्रा में विलेय होता है, सुपरसैचुरेटेड समाधानों का अस्तित्व गतिज के कारण होता है। क्रिस्टलीकरण की कठिनाइयाँ (एक नए चरण की उत्पत्ति देखें)। खराब घुलनशील पदार्थों की घुलनशीलता को चिह्नित करने के लिए, पीए गतिविधियों के उत्पाद का उपयोग किया जाता है (आदर्श के लिए उनके गुणों के करीब समाधान के लिए, पीआर की घुलनशीलता का उत्पाद)।

बढ़ते तापमान के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है। वान्ट हॉफ नियम का उपयोग करके तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर में वृद्धि का अनुमान लगाया जा सकता है। नियम के अनुसार, तापमान में 10 डिग्री की वृद्धि से प्रतिक्रिया की दर 2-4 गुना बढ़ जाती है:

यह नियम उच्च तापमान पर पूरा नहीं होता है, जब तापमान के साथ दर स्थिरांक शायद ही बदलता है।

वैंट हॉफ का नियम आपको किसी दवा की समाप्ति तिथि को जल्दी से निर्धारित करने की अनुमति देता है। तापमान में वृद्धि से दवा के अपघटन की दर बढ़ जाती है। यह दवा की समाप्ति तिथि निर्धारित करने के लिए समय को कम करता है।

विधि में यह तथ्य शामिल है कि दवा को एक निश्चित समय tT के लिए ऊंचे तापमान T पर रखा जाता है, विघटित दवा m की मात्रा पाई जाती है और 298K के मानक भंडारण तापमान पर पुनर्गणना की जाती है। पहले क्रम की प्रतिक्रिया के रूप में दवा के अपघटन की प्रक्रिया को ध्यान में रखते हुए, दर को चयनित तापमान T और T = 298K पर व्यक्त किया जाता है:

मानक और वास्तविक भंडारण स्थितियों के लिए विघटित दवा के द्रव्यमान को समान मानते हुए, अपघटन दरों को समीकरणों द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

मान लें कि T=298+10n, जहां n = 1,2,3…,

दवा के शेल्फ जीवन के लिए अंतिम अभिव्यक्ति प्राप्त करें मानक शर्तें 298K:

सक्रिय टकराव का सिद्धांत। सक्रियण ऊर्जा। अरहेनियस समीकरण। प्रतिक्रिया दर और सक्रियण ऊर्जा के बीच संबंध।

सक्रिय संघट्टों का सिद्धांत एस. अरहेनियस द्वारा 1889 में प्रतिपादित किया गया था। यह सिद्धांत इस विचार पर आधारित है कि रासायनिक प्रतिक्रिया होने के लिए, प्रारंभिक पदार्थों के अणुओं के बीच टकराव आवश्यक है, और टकराव की संख्या तीव्रता से निर्धारित होती है तापीय गतिअणु, अर्थात्। तापमान पर निर्भर। लेकिन अणुओं के प्रत्येक टकराव से रासायनिक परिवर्तन नहीं होता है: केवल सक्रिय टकराव ही इसकी ओर ले जाता है।

सक्रिय टकराव वे टकराव होते हैं जो बड़ी मात्रा में ऊर्जा के साथ अणुओं ए और बी के बीच होते हैं। प्रारंभिक पदार्थों के अणुओं के सक्रिय होने के लिए उनके पास ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा होनी चाहिए, प्रतिक्रिया की ऊर्जा अवरोध कहलाती है।

सक्रियण ऊर्जा वह अतिरिक्त ऊर्जा है जिसे किसी पदार्थ के एक मोल में संप्रेषित या स्थानांतरित किया जा सकता है।

सक्रियण ऊर्जा प्रतिक्रिया दर स्थिरांक और तापमान पर इसकी निर्भरता के मूल्य को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है: बड़ा ईए, कम दर स्थिर और अधिक महत्वपूर्ण रूप से तापमान में परिवर्तन इसे प्रभावित करता है।

प्रतिक्रिया दर स्थिरांक अरहेनियस समीकरण द्वारा वर्णित एक जटिल संबंध द्वारा सक्रियण ऊर्जा से संबंधित है:

के = एई-ईए / आरटी, जहां ए पूर्व-घातीय कारक है; ईए सक्रियण ऊर्जा है, आर सार्वभौमिक गैस स्थिरांक 8.31 j/mol के बराबर है; टी पूर्ण तापमान है;

ई प्राकृतिक लघुगणक का आधार है।

हालांकि, देखे गए प्रतिक्रिया दर स्थिरांक आम तौर पर अरहेनियस समीकरण का उपयोग करके गणना की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। इसलिए, प्रतिक्रिया दर स्थिरांक के समीकरण को निम्नानुसार संशोधित किया गया है:

(संपूर्ण भिन्न से पहले का माइनस)

गुणक के कारण दर स्थिरांक की तापमान निर्भरता अरहेनियस समीकरण से भिन्न होती है। चूंकि अरहेनियस सक्रियण ऊर्जा की गणना पारस्परिक तापमान पर प्रतिक्रिया दर के लॉगरिदमिक निर्भरता के ढलान के रूप में की जाती है, फिर समीकरण के साथ ऐसा ही करना , हम पाते हैं:

विषम प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं। विषम प्रतिक्रियाओं की दर और इसे निर्धारित करने वाले कारक। विषम प्रक्रियाओं के काइनेटिक और प्रसार क्षेत्र। फार्मेसी में रुचि की विषम प्रतिक्रियाओं के उदाहरण।

विषम प्रतिक्रियाएं, रसायन। अपघटन में पदार्थों को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाएं। चरणों और एक साथ एक विषम प्रणाली का गठन। विशिष्ट विषम प्रतिक्रियाएं: थर्मल। गैसीय और ठोस उत्पाद बनाने के लिए लवणों का अपघटन (जैसे CaCO3 -> CaO + CO2), हाइड्रोजन या कार्बन के साथ धातु ऑक्साइड की कमी (जैसे PbO + C -> Pb + CO), एसिड में धातुओं का विघटन (जैसे Zn + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2), अंतःक्रिया। ठोस अभिकर्मक (A12O3 + NiO -> NiAl2O4)। एक विशेष वर्ग में, उत्प्रेरक सतह पर होने वाली विषम उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है; इस मामले में, अभिकारक और उत्पाद अलग-अलग चरणों में नहीं हो सकते हैं। दिशा, लोहे के उत्प्रेरक की सतह पर होने वाली प्रतिक्रिया N2 + + 3H2 -> 2NH3 में, अभिकारक और प्रतिक्रिया उत्पाद गैस चरण में होते हैं और एक सजातीय प्रणाली बनाते हैं।

विषम प्रतिक्रियाओं की विशेषताएं उनमें संघनित चरणों की भागीदारी के कारण होती हैं। इससे अभिकारकों और उत्पादों को मिलाना और परिवहन करना मुश्किल हो जाता है; इंटरफेस पर अभिकर्मक अणुओं की सक्रियता संभव है। किसी भी विषमांगी अभिक्रिया की गतिकी को स्वयं रासायनिक की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है। अभिकारकों की खपत को फिर से भरने और प्रतिक्रिया क्षेत्र से प्रतिक्रिया उत्पादों को हटाने के लिए आवश्यक परिवर्तन और हस्तांतरण प्रक्रियाएं (प्रसार)। प्रसार बाधाओं की अनुपस्थिति में, एक विषम प्रतिक्रिया की दर प्रतिक्रिया क्षेत्र के आकार के समानुपाती होती है; यह प्रतिक्रिया की प्रति इकाई सतह (या आयतन) की गणना की गई विशिष्ट प्रतिक्रिया दर का नाम है। क्षेत्र, समय में नहीं बदलता है; सरल (एकल-चरण) प्रतिक्रियाओं के लिए, यह हो सकता है कानून के अभिनय जनता के आधार पर निर्धारित किया जाता है। यदि पदार्थों का विसरण रासायनिक की अपेक्षा अधिक धीमी गति से होता है तो यह नियम संतुष्ट नहीं होता है। जिला Seoni; इस मामले में, विषम प्रतिक्रिया की देखी गई दर प्रसार कैनेटीक्स के समीकरणों द्वारा वर्णित है।

एक विषम प्रतिक्रिया की दर एक पदार्थ की मात्रा है जो प्रतिक्रिया में प्रवेश करती है या चरण सतह के प्रति इकाई क्षेत्र प्रति इकाई समय प्रतिक्रिया के दौरान बनती है।

रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले कारक:

अभिकारकों की प्रकृति

अभिकर्मकों की सांद्रता,

तापमान,

उत्प्रेरक की उपस्थिति।

Vheterog = Δp(S Δt), जहां Vheterog एक विषम प्रणाली में प्रतिक्रिया दर है; n प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप किसी भी पदार्थ के मोलों की संख्या है; वी प्रणाली की मात्रा है; टी - समय; एस उस चरण का सतह क्षेत्र है जिस पर प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है; - वृद्धि चिह्न (Δp = p2 - p1; t = t2 - t1)।

समस्या 336।
150°C पर कुछ अभिक्रिया 16 मिनट में पूरी होती है। प्रतिक्रिया दर के तापमान गुणांक को 2.5 के बराबर लेते हुए, गणना करें कि यह प्रतिक्रिया कितनी देर तक समाप्त होगी यदि इसे किया जाता है: a) 20 पर 0 डिग्री सेल्सियस; बी) 80 डिग्री सेल्सियस पर।
समाधान:
वान्ट हॉफ नियम के अनुसार, तापमान पर वेग की निर्भरता समीकरण द्वारा व्यक्त की जाती है:

वी टी और के टी - टी डिग्री सेल्सियस के तापमान पर प्रतिक्रिया की दर और दर स्थिर; वी (टी + 10) और के (टी + 10) तापमान पर समान मान (टी + 10 0 सी); - प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक, जिसका मूल्य अधिकांश प्रतिक्रियाओं के लिए 2 - 4 की सीमा में होता है।

a) यह देखते हुए कि किसी दिए गए तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया की दर उसके पाठ्यक्रम की अवधि के व्युत्क्रमानुपाती होती है, हम समस्या की स्थिति में दिए गए डेटा को एक सूत्र में प्रतिस्थापित करते हैं जो मात्रात्मक रूप से वान्ट हॉफ नियम को व्यक्त करता है, हम प्राप्त करते हैं :

बी) चूंकि यह प्रतिक्रिया तापमान में कमी के साथ आगे बढ़ती है, इसलिए किसी दिए गए तापमान पर इस प्रतिक्रिया की दर इसके पाठ्यक्रम की अवधि के सीधे आनुपातिक होती है, हम समस्या की स्थिति में दिए गए डेटा को एक सूत्र में प्रतिस्थापित करते हैं जो मात्रात्मक रूप से व्यक्त करता है वैंट हॉफ नियम, हमें मिलता है:

उत्तर: ए) 200 0 टी2 = 9.8 एस पर; बी) 80 0 टी3 = 162 एच 1 मिनट 16 सेकेंड पर।

समस्या 337.
क्या प्रतिक्रिया दर का मूल्य निरंतर बदल जाएगा: ए) एक उत्प्रेरक को दूसरे के साथ बदलने पर; ख) जब अभिकारकों की सांद्रता बदल जाती है?
समाधान:
प्रतिक्रिया दर स्थिरांक वह मान है जो अभिकारकों की प्रकृति, तापमान और उत्प्रेरक की उपस्थिति पर निर्भर करता है, और अभिकारकों की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है। यह उस स्थिति में प्रतिक्रिया दर के बराबर हो सकता है जब अभिकारकों की सांद्रता एकता (1 mol/l) के बराबर हो।

a) जब एक उत्प्रेरक को दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो दी गई रासायनिक प्रतिक्रिया की दर बदल जाएगी, या बढ़ जाएगी। यदि उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है, तो रासायनिक प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाएगी, तदनुसार, प्रतिक्रिया दर स्थिरांक का मान भी बढ़ जाएगा। प्रतिक्रिया दर स्थिरांक के मूल्य में परिवर्तन तब भी होगा जब एक उत्प्रेरक को दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो मूल उत्प्रेरक के सापेक्ष इस प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि या कमी करेगा।

बी) जब अभिकारकों की सांद्रता बदल जाती है, तो प्रतिक्रिया दर के मान बदल जाएंगे, और प्रतिक्रिया दर स्थिरांक का मान नहीं बदलेगा।

समस्या 338.
क्या किसी अभिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव उसकी सक्रियता ऊर्जा पर निर्भर करता है? उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
समाधान:
प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति पर निर्भर करता है और प्रक्रिया के मध्यवर्ती चरणों पर निर्भर नहीं करता है। सक्रियण ऊर्जा वह अतिरिक्त ऊर्जा है जो पदार्थों के अणुओं में एक नए पदार्थ के निर्माण के लिए उनकी टक्कर के लिए होनी चाहिए। सक्रियण ऊर्जा को तापमान को बढ़ाकर या घटाकर, क्रमशः कम या बढ़ाकर बदला जा सकता है। उत्प्रेरक सक्रियण ऊर्जा को कम करते हैं, जबकि अवरोधक इसे कम करते हैं।

इस प्रकार, सक्रियण ऊर्जा में परिवर्तन से प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन होता है, लेकिन प्रतिक्रिया की गर्मी में परिवर्तन नहीं होता है। किसी प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव एक स्थिर मान होता है और यह किसी दी गई प्रतिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा में परिवर्तन पर निर्भर नहीं करता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से अमोनिया बनने की प्रतिक्रिया है:

यह अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी है, > 0)। अभिक्रिया करने वाले कणों के मोलों की संख्या और मोलों की संख्या में कमी के साथ अभिक्रिया आगे बढ़ती है गैसीय पदार्थ, जो सिस्टम को कम स्थिर अवस्था से अधिक स्थिर अवस्था में लाता है, एन्ट्रापी कम हो जाती है,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

समस्या 339.
किस प्रतिक्रिया के लिए, प्रत्यक्ष या विपरीत, सक्रियण ऊर्जा अधिक होती है यदि प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया ऊष्मा के निकलने के साथ आगे बढ़ती है?
समाधान:
प्रत्यक्ष और विपरीत प्रतिक्रियाओं की सक्रियता ऊर्जा के बीच का अंतर थर्मल प्रभाव के बराबर है: एच \u003d ई ए (पीआर।) - ई ए (गिरफ्तारी) । यह अभिक्रिया ऊष्मा के निकलने के साथ आगे बढ़ती है, अर्थात्। ऊष्माक्षेपी है,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
ई ए (उदा।)< Е а(обр.) .

उत्तर:ई ए (उदा।)< Е а(обр.) .

समस्या 340.
298 K पर आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रिया की दर कितनी गुना बढ़ जाएगी यदि इसकी सक्रियण ऊर्जा 4 kJ/mol से कम हो जाती है?
समाधान:
आइए हम ईए द्वारा सक्रियण ऊर्जा में कमी, और सक्रियण ऊर्जा में कमी के पहले और बाद में प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक को क्रमशः k और k द्वारा निरूपित करें। अरहेनियस समीकरण का उपयोग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

ई ए सक्रियण ऊर्जा है, के और के" प्रतिक्रिया दर स्थिरांक हैं, टी के (298) में तापमान है।
समस्या के डेटा को अंतिम समीकरण में प्रतिस्थापित करते हुए, जूल में सक्रियण ऊर्जा व्यक्त करते हुए, हम प्रतिक्रिया दर में वृद्धि की गणना करते हैं:

उत्तर: 5 बार।

रासायनिक प्रतिक्रिया की दर तापमान पर निर्भर करती है, और जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। डच वैज्ञानिक वैन्ट हॉफ ने दिखाया कि जब तापमान 10 डिग्री बढ़ जाता है, तो अधिकांश प्रतिक्रियाओं की दर 2-4 गुना बढ़ जाती है;

वीटी 2 = वीटी 1 *y (T2-T1)/10

जहां वीटी 2 और वीटी 1 तापमान टी 2 और टी 1 पर प्रतिक्रिया दर हैं; y प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक है, जो दर्शाता है कि तापमान में 10K की वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया दर कितनी बार बढ़ी है।

1 mol/l की अभिकारक सांद्रता पर, प्रतिक्रिया दर संख्यात्मक रूप से दर स्थिर k के बराबर होती है। तब समीकरण से पता चलता है कि दर स्थिरांक तापमान पर उसी तरह निर्भर करता है जैसे प्रक्रिया की दर।

3. हाइड्रोजन हैलाइड की रिहाई के साथ उन्मूलन (उन्मूलन) की प्रतिक्रिया का एक प्रकार लिखें.

सी 2 एच 5 सीएल \u003d सी 2 एच 4 + एचसीएल

टिकट नंबर 4

1. क्या है " परमाणु भार», « मॉलिक्यूलर मास्स”, “एक पदार्थ का मोल” और परमाणु द्रव्यमान इकाई (ए.एम.यू.) के रूप में क्या लिया जाता है?

परमाणु द्रव्यमान - परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (am.u.) में एक परमाणु का द्रव्यमान। प्रति यूनिट ए. e.m., कार्बन-12 समस्थानिक के द्रव्यमान का 1/12 स्वीकार किया जाता है।

पूर्वाह्न \u003d 1/12 मीटर 12 6 सी \u003d 1.66 * 10 -24

आणविक भार - एक यौगिक का दाढ़ द्रव्यमान, जिसे 1/12 . कहा जाता है दाढ़ जनकार्बन-12 परमाणु।

MOLE - एक पदार्थ की मात्रा जिसमें समान संख्या में कण या संरचनात्मक इकाइयाँ (परमाणु, आयन, अणु, रेडिकल, इलेक्ट्रॉन, समतुल्य, आदि) होते हैं जैसे कि 12 a में। ईएम आइसोटोप कार्बन-12।

उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया की दर बढ़ाने का सूत्र।

आप उत्प्रेरक का उपयोग करके ईए (सक्रियण ऊर्जा) के मूल्य को बदल सकते हैं। वे पदार्थ जो प्रतिक्रिया प्रक्रिया में भाग लेते हैं, लेकिन उपभोग नहीं करते हैं, उत्प्रेरक कहलाते हैं। इस घटना को ही कटैलिसीस कहा जाता है। उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रतिक्रिया दर में वृद्धि सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

इस पर निर्भर करते हुए कि उत्प्रेरक अभिकारकों के समान चरण में है या एक स्वतंत्र चरण बनाता है, कोई सजातीय या विषम उत्प्रेरण की बात करता है। उनके लिए उत्प्रेरक क्रिया का तंत्र समान नहीं है, हालांकि, दोनों ही मामलों में, ईए में कमी के कारण प्रतिक्रिया तेज हो जाती है। कई विशिष्ट उत्प्रेरक - अवरोधक हैं जो प्रतिक्रिया दर को कम करते हैं।

उत्प्रेरक प्रक्रिया के पैरामीटर कहां हैं, वी, के, ईए- गैर-उत्प्रेरक प्रक्रिया।

कार्बोनेसियस के दहन की प्रतिक्रियाएँ लिखिए अकार्बनिक पदार्थऑक्सीजन में, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के साथ-साथ प्रतिक्रिया से पहले और बाद में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था को दर्शाता है।

सी - कम करने वाला एजेंट, ऑक्सीकरण प्रक्रिया

ओ - ऑक्सीकरण एजेंट, कमी प्रक्रिया

टिकट नंबर 5

1. किसी तत्व की "इलेक्ट्रोनगेटिविटी", "वैलेंसी", "ऑक्सीकरण अवस्था" क्या है और उन्हें निर्धारित करने के लिए बुनियादी नियम क्या हैं?

ऑक्सीकरण अवस्था - किसी तत्व के परमाणु का सशर्त आवेश, इस धारणा पर प्राप्त होता है कि यौगिक में आयन होते हैं। यह सकारात्मक, नकारात्मक, शून्य, भिन्नात्मक हो सकता है और एक अरबी अंक द्वारा "+" या "-" चिह्न के साथ तत्व प्रतीक के ऊपरी दाएं सूचकांक के रूप में इंगित किया जाता है: सी 1-, ओ 2-, एच + , एमजी 2+, एन 3-, एन 5+, सीआर 6+।

एक यौगिक (आयन) में किसी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था (s.o.) निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित नियमों का उपयोग किया जाता है:

1 वी सरल पदार्थ(एच 2, एस 8, पी 4) एस। के बारे में। शून्य के बराबर।

2 लगातार पी. के बारे में। क्षारीय (E+) और क्षारीय पृथ्वी (E2+) तत्व, साथ ही फ्लोरीन P- है।

3 अधिकांश यौगिकों में हाइड्रोजन में s होता है। के बारे में। H + (H2O, CH4, HC1), हाइड्राइड में - H- (-NaH, CaH2); साथ। के बारे में। ऑक्सीजन, एक नियम के रूप में, पेरोक्साइड (-O-O-) - 1 (O-) में -2 (O2-) के बराबर है।

4 अधातुओं के द्विआधारी यौगिकों में ऋणात्मक p. के बारे में। तत्व को दाईं ओर असाइन किया गया)।

5 बीजीय योग p. के बारे में। अणु शून्य है, आयन - इसका आवेश।

एक परमाणु की एक निश्चित संख्या में अन्य परमाणुओं को जोड़ने या बदलने की क्षमता को वैलेंस कहा जाता है। संयोजकता का माप किसी तत्व से जुड़े हाइड्रोजन या ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या है, बशर्ते कि हाइड्रोजन एक हो और ऑक्सीजन द्विसंयोजक हो।