प्रतिक्रिया के तापमान गुणांक का सूत्र। रासायनिक प्रतिक्रिया की दर का तापमान गुणांक (वैंट हॉफ नियम)

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)। प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया करने वाले कणों के मोल की संख्या और गैसीय पदार्थों के मोल की संख्या में कमी के साथ आगे बढ़ती है, जो सिस्टम को कम स्थिर अवस्था से अधिक स्थिर अवस्था में लाती 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।

प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित करने वाले कारक

मानव शरीर में एक जीवित कोशिका में हजारों एंजाइमी प्रतिक्रियाएं होती हैं। हालांकि, प्रक्रियाओं की एक बहुस्तरीय श्रृंखला में, व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं की दरों के बीच का अंतर काफी बड़ा है। इस प्रकार, एक कोशिका में प्रोटीन अणुओं का संश्लेषण कम से कम दो और चरणों से पहले होता है: स्थानांतरण आरएनए का संश्लेषण और राइबोसोम का संश्लेषण। लेकिन जिस समय के दौरान tRNA अणुओं की सांद्रता दोगुनी हो जाती है वह 1.7 मिनट, प्रोटीन अणु - 17 मिनट और राइबोसोम - 170 मिनट होते हैं। धीमी (सीमित) अवस्था की समग्र प्रक्रिया की दर, हमारे उदाहरण में, राइबोसोम संश्लेषण की दर। एक सीमित प्रतिक्रिया की उपस्थिति सेल में होने वाली हजारों प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने में उच्च विश्वसनीयता और लचीलापन प्रदान करती है। यह निगरानी में रखने और उनमें से केवल सबसे धीमे को विनियमित करने के लिए पर्याप्त है। बहु-चरण संश्लेषण की दर को नियंत्रित करने की इस पद्धति को न्यूनतम सिद्धांत कहा जाता है। यह सेल में ऑटोरेग्यूलेशन की प्रणाली को काफी सरल और अधिक विश्वसनीय बनाने की अनुमति देता है।

कैनेटीक्स में प्रयुक्त प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण: प्रतिक्रियाएं, सजातीय, विषम और सूक्ष्म विषमलैंगिक; सरल और जटिल प्रतिक्रियाएं (समानांतर, अनुक्रमिक, संयुग्मित, श्रृंखला)। प्रतिक्रिया के प्राथमिक कार्य की आणविकता। काइनेटिक समीकरण। प्रतिक्रिया क्रम। हाफ लाइफ

सूक्ष्मविषम अभिक्रियाएँ -

प्रतिक्रिया की आणविकता उन अणुओं की संख्या से निर्धारित होती है जो प्रतिक्रिया के प्रारंभिक कार्य में रासायनिक बातचीत में प्रवेश करते हैं। इस आधार पर, प्रतिक्रियाओं को मोनोमोलेक्यूलर, द्वि-आणविक और त्रि-आणविक में विभाजित किया जाता है।

फिर ए -> बी प्रकार की प्रतिक्रियाएं मोनोमोलेक्यूलर होंगी, उदाहरण के लिए:

ए) सी 16 एच 34 (टी डिग्री सेल्सियस) -> सी जी एच 18 + सी 8 एच 16 - हाइड्रोकार्बन क्रैकिंग प्रतिक्रिया;

b) CaC0 3 (t ° C) -> CaO + C0 2 - कैल्शियम कार्बोनेट का थर्मल अपघटन।
ए + बी -> सी या 2 ए -> सी जैसी प्रतिक्रियाएं द्वि-आणविक हैं, उदाहरण के लिए:
ए) सी + 0 2 -> सी0 2; बी) 2Н 2 0 2 -> 2Н 2 0 + 0 2 आदि।

त्रिआण्विक प्रतिक्रियाओं को प्रकार के सामान्य समीकरणों द्वारा वर्णित किया गया है:

ए) ए + बी + सी डी; बी) 2ए + बी डी; सी) 3 ए डी।

उदाहरण के लिए: ए) 2Н 2 + 0 2 2Н 2 0; बी) 2NO + एच 2 एन 2 0 + एच 2 0।

आणविकता के आधार पर प्रतिक्रिया दर समीकरणों द्वारा व्यक्त की जाएगी: ए) वी = के सी ए - एक मोनोमोलेक्यूलर प्रतिक्रिया के लिए; बी) वी \u003d से सी ए सी इन या सी) वी \u003d से सी 2 ए - एक द्वि-आणविक प्रतिक्रिया के लिए; d) V \u003d k C C in C e) V \u003d k C 2 A C in or e) V \u003d k C 3 A - एक ट्राइमॉलेक्यूलर रिएक्शन के लिए।

आणविकता अणुओं की संख्या है जो एक प्राथमिक रासायनिक क्रिया में प्रतिक्रिया करते हैं।

एक प्रतिक्रिया की आणविकता स्थापित करना अक्सर मुश्किल होता है, इसलिए एक अधिक औपचारिक संकेत का उपयोग किया जाता है - रासायनिक प्रतिक्रिया का क्रम।

अभिक्रिया का क्रम अभिकारकों (गतिज समीकरण) की सांद्रता पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता को व्यक्त करने वाले समीकरण में सांद्रता के घातांक के योग के बराबर होता है।

प्रतिक्रिया का क्रम अक्सर इस तथ्य के कारण आणविकता के साथ मेल नहीं खाता है कि प्रतिक्रिया तंत्र, यानी, प्रतिक्रिया का "प्राथमिक कार्य" (आणविकता के संकेत की परिभाषा देखें), स्थापित करना मुश्किल है।

आइए हम इस स्थिति को स्पष्ट करने वाले कई उदाहरणों पर विचार करें।

1. क्रिस्टल के विघटन की दर को शून्य-क्रम कैनेटीक्स के समीकरणों द्वारा वर्णित किया जाता है, प्रतिक्रिया की मोनोमोलेक्यूलर प्रकृति के बावजूद: AgCl (TB) -> Ag + + CI", V = k C (AgCl (TB p = k) "सी (एजीसीएल (आरए)) - पी - घनत्व और एक स्थिर मूल्य है, यानी, विघटन दर भंग पदार्थ की मात्रा (एकाग्रता) पर निर्भर नहीं करती है।

2. सुक्रोज हाइड्रोलिसिस की प्रतिक्रिया: सीओ + एच 2 0 -> सी 6 एच 12 0 6 (ग्लूकोज) + सी 6 एच 12 0 6 (फ्रुक्टोज) एक द्वि-आणविक प्रतिक्रिया है, लेकिन इसके कैनेटीक्स को पहले क्रम के गतिज द्वारा वर्णित किया गया है। समीकरण: V \u003d k * C cax , चूंकि प्रायोगिक परिस्थितियों में, शरीर सहित, पानी की सांद्रता एक स्थिर मान है С(Н 2 0) - const।

3.
हाइड्रोजन पेरोक्साइड की अपघटन प्रतिक्रिया, उत्प्रेरक की भागीदारी के साथ आगे बढ़ती है, दोनों अकार्बनिक आयन Fe 3+, धातु प्लैटिनम के Cu 2+, और जैविक एंजाइम, जैसे कि उत्प्रेरित, का सामान्य रूप है:

2H 2 0 2 -\u003e 2H 2 0 + O e, यानी, द्वि-आणविक है।

एकाग्रता पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता। पहले, दूसरे और शून्य कोटि की प्रतिक्रियाओं के काइनेटिक समीकरण। प्रतिक्रियाओं की दर और दर स्थिरांक निर्धारित करने के लिए प्रायोगिक तरीके।

तापमान पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता। वान नॉट हॉफ नियम। प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए इसकी विशेषताएं।

प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक है।

के मान का भौतिक अर्थ यह है कि यह दर्शाता है कि प्रत्येक 10 डिग्री के तापमान में परिवर्तन के साथ प्रतिक्रिया दर कितनी बार बदलती है।

15. सक्रिय टकराव के सिद्धांत की अवधारणा। प्रतिक्रिया की ऊर्जा प्रोफ़ाइल; सक्रियण ऊर्जा; अरहेनियस समीकरण। स्थैतिक कारक की भूमिका। संक्रमण राज्य के सिद्धांत की अवधारणा।

दर स्थिरांक, सक्रियण ऊर्जा और तापमान का संबंध अरहेनियस समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है: k T \u003d k 0 *Ae ~ E / RT, जहाँ k t और k 0 तापमान T पर दर स्थिरांक हैं और T e e का आधार है प्राकृतिक लघुगणक, ए स्थैतिक कारक है।

स्टेरिक फैक्टर ए अणु के सक्रिय केंद्र में दो प्रतिक्रियाशील कणों के टकराने की संभावना को निर्धारित करता है। बायोपॉलिमर के साथ जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए यह कारक विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में, एच + आयन को टर्मिनल कार्बोक्सिल समूह - सीओओ के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए। हालांकि, प्रोटीन अणु के साथ एच + आयन की हर टक्कर से यह प्रतिक्रिया नहीं होगी। केवल वे टकराव जो सीधे कुछ पर किए जाते हैं मैक्रोमोलेक्यूल्स के बिंदु प्रभावी होंगे जिन्हें सक्रिय केंद्र कहा जाता है।

यह अरहेनियस समीकरण से निम्नानुसार है कि दर स्थिर जितनी अधिक होगी, सक्रियण ऊर्जा ई उतनी ही कम होगी और प्रक्रिया का तापमान टी जितना अधिक होगा।

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…,

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

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 अणुओं की तापीय गति की तीव्रता से निर्धारित होती है, अर्थात। 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 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 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 की लॉगरिदमिक निर्भरता के ढलान के स्पर्शरेखा 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 लवण 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)।

काम # 1. मुक्त ऑक्सीजन के साथ बातचीत से अत्यधिक विषैले नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का निर्माण होता है //, हालांकि यह प्रतिक्रिया शारीरिक परिस्थितियों में धीरे-धीरे आगे बढ़ती है और कम सांद्रता में विषाक्त कोशिका क्षति में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाती है, लेकिन, हालांकि, रोगजनक प्रभाव तेजी से बढ़ते हैं इसका हाइपरप्रोडक्शन। निर्धारित करें कि नाइट्रिक ऑक्साइड (II) की ऑक्सीजन के साथ बातचीत की दर कितनी बार बढ़ जाती है जब प्रारंभिक गैसों के मिश्रण में दबाव दोगुना हो जाता है, यदि प्रतिक्रिया दर समीकरण द्वारा वर्णित है ?

समाधान.

1. दाब को दुगुना करना सान्द्रता को दुगना करने के बराबर है ( साथ) तथा । इसलिए, सामूहिक कार्रवाई के कानून के अनुसार, इसी के अनुरूप बातचीत की दरें, भाव: तथा

उत्तर. प्रतिक्रिया दर 8 गुना बढ़ जाएगी।

काम # 2. यह माना जाता है कि 25 पीपीएम से ऊपर की हवा में क्लोरीन (एक तीखी गंध वाली हरी गैस) की सांद्रता जीवन और स्वास्थ्य के लिए खतरनाक है, लेकिन इस बात के प्रमाण हैं कि यदि रोगी इस गैस से तीव्र गंभीर विषाक्तता से उबर गया है, तब कोई अवशिष्ट प्रभाव नहीं देखा जाता है। निर्धारित करें कि प्रतिक्रिया दर कैसे बदलेगी: , गैस चरण में आगे बढ़ना, यदि 3 के कारक से वृद्धि हुई है: एकाग्रता, एकाग्रता, 3) दबाव //?

समाधान.

1. यदि हम सांद्रता को क्रमशः और के माध्यम से निरूपित करते हैं, तो प्रतिक्रिया दर के लिए अभिव्यक्ति रूप लेगी:

2. सान्द्रता को 3 के गुणनखंड से बढ़ाने के बाद, वे के लिए और के लिए बराबर होंगे। इसलिए, प्रतिक्रिया दर के लिए अभिव्यक्ति रूप लेगी: 1) 2)

3. दबाव में वृद्धि से गैसीय अभिकारकों की सांद्रता उतनी ही बढ़ जाती है, इसलिए

4. प्रारंभिक के संबंध में प्रतिक्रिया दर में वृद्धि क्रमशः अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है: 1) , 2) , 3) .

उत्तर. प्रतिक्रिया दर में वृद्धि होगी: 1) , 2) , 3) बार।

कार्य #3. यदि अभिक्रिया का तापमान गुणांक 2.5 है तो तापमान में परिवर्तन के साथ आरंभिक पदार्थों की अंतःक्रिया की दर कैसे बदल जाती है?

समाधान.

1. तापमान गुणांक दिखाता है कि प्रत्येक के लिए तापमान में परिवर्तन के साथ प्रतिक्रिया दर कैसे बदलती है (वैंट हॉफ नियम):।

2. यदि तापमान परिवर्तन है: , तो इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि, हम प्राप्त करते हैं: . अत, ।

3. प्रतिलोगोरिथम की तालिका के अनुसार, हम पाते हैं: .

उत्तर. तापमान में बदलाव (यानी वृद्धि के साथ) के साथ, गति 67.7 गुना बढ़ जाएगी।

टास्क #4. प्रतिक्रिया दर के तापमान गुणांक की गणना करें, यह जानते हुए कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दर 128 के कारक से बढ़ जाती है।

समाधान.

1. तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया की दर की निर्भरता अंगूठे के वान्ट हॉफ नियम द्वारा व्यक्त की जाती है:

. के लिए समीकरण को हल करने पर, हम पाते हैं: , । इसलिए, =2

उत्तर. =2.

टास्क नंबर 5. प्रतिक्रियाओं में से एक के लिए, दो दर स्थिरांक निर्धारित किए गए थे: 0.00670 पर और 0.06857 पर। उसी प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक निर्धारित करें।

समाधान.

1. प्रतिक्रिया दर स्थिरांक के दो मूल्यों के आधार पर, अरहेनियस समीकरण का उपयोग करके, हम प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा निर्धारित करते हैं:। इस मामले के लिए: इसलिए: J/mol.

2. पर स्थिरांक पर दर स्थिरांक और गणना में अरहेनियस समीकरण का उपयोग करके प्रतिक्रिया दर स्थिरांक की गणना करें: . इस मामले के लिए: और दिया गया है कि: , हम पाते हैं: । फलस्वरूप,

उत्तर.

रासायनिक संतुलन स्थिरांक की गणना और ले चेटेलियर सिद्धांत के अनुसार संतुलन परिवर्तन की दिशा का निर्धारण .

टास्क नंबर 6.कार्बन डाइऑक्साइड // कार्बन मोनोऑक्साइड के विपरीत // एक जीवित जीव के शारीरिक कार्यों और शारीरिक अखंडता का उल्लंघन नहीं करता है और उनका घुटन प्रभाव केवल उच्च सांद्रता में उपस्थिति और साँस की हवा में ऑक्सीजन के प्रतिशत में कमी के कारण होता है। के बराबर क्या है प्रतिक्रिया संतुलन स्थिरांक / /: के रूप में व्यक्त तापमान पर: a) अभिकारकों का आंशिक दबाव; बी) उनकी दाढ़ सांद्रता, यह जानते हुए कि संतुलन मिश्रण की संरचना मात्रा अंशों में व्यक्त की जाती है: और, और सिस्टम में कुल दबाव पा है?

समाधान.

1. गैस का आंशिक दबाव मिश्रण में गैस के आयतन अंश के कुल दबाव के बराबर होता है, इसलिए:

2. इन मानों को संतुलन स्थिरांक के व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

3. आदर्श गैसों के लिए मेंडेलीफ क्लैपेरॉन समीकरण के आधार पर और के बीच संबंध स्थापित किया जाता है और समानता द्वारा व्यक्त किया जाता है: , गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों और गैसीय प्रारंभिक पदार्थों के मोलों की संख्या के बीच अंतर कहां है। इस प्रतिक्रिया के लिए: फिर: .

उत्तर. पा. .

टास्क नंबर 7.निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में संतुलन किस दिशा में स्थानांतरित होगा:

3. ;

ए) तापमान में वृद्धि के साथ, बी) दबाव में कमी के साथ, सी) हाइड्रोजन की एकाग्रता में वृद्धि के साथ?

समाधान.

1. प्रणाली में रासायनिक संतुलन बाहरी मापदंडों (आदि) की स्थिरता के साथ स्थापित होता है। यदि ये पैरामीटर बदलते हैं, तो सिस्टम संतुलन की स्थिति छोड़ देता है और प्रत्यक्ष (दाईं ओर) या विपरीत प्रतिक्रिया (बाईं ओर) प्रबल होने लगती है। संतुलन के परिवर्तन पर विभिन्न कारकों का प्रभाव ले चेटेलियर के सिद्धांत में परिलक्षित होता है।

2. रासायनिक संतुलन को प्रभावित करने वाले सभी 3 कारकों की उपरोक्त प्रतिक्रियाओं पर प्रभाव पर विचार करें।

a) तापमान में वृद्धि के साथ, संतुलन एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया की ओर स्थानांतरित हो जाता है, अर्थात। गर्मी के अवशोषण के साथ होने वाली प्रतिक्रिया। पहली और तीसरी प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक // हैं, इसलिए, तापमान में वृद्धि के साथ, संतुलन रिवर्स प्रतिक्रिया की ओर स्थानांतरित हो जाएगा, और दूसरी प्रतिक्रिया में // - प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया की ओर।

बी) जब दबाव कम हो जाता है, तो संतुलन गैसों के मोल की संख्या में वृद्धि की ओर बढ़ जाता है, अर्थात। उच्च दबाव की ओर। पहली और तीसरी प्रतिक्रिया में, समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों में गैसों के मोल (क्रमशः 2-2 और 1-1) की संख्या समान होगी। तो दबाव में बदलाव कारण नहीं होगाव्यवस्था में संतुलन परिवर्तन। दूसरी प्रतिक्रिया में, बाईं ओर 4 मोल गैसें और दाईं ओर 2 मोल हैं, इसलिए, जैसे-जैसे दबाव कम होता है, संतुलन रिवर्स प्रतिक्रिया की ओर शिफ्ट हो जाएगा।

में) प्रतिक्रिया घटकों की सांद्रता में वृद्धि के साथ, संतुलन उनके उपभोग की ओर शिफ्ट हो जाता है।पहली प्रतिक्रिया में, हाइड्रोजन उत्पादों में होता है, और इसकी सांद्रता बढ़ने से रिवर्स रिएक्शन में वृद्धि होगी, जिसके दौरान इसका सेवन किया जाता है। दूसरी और तीसरी प्रतिक्रियाओं में, हाइड्रोजन प्रारंभिक पदार्थों में से है, इसलिए, इसकी एकाग्रता में वृद्धि हाइड्रोजन की खपत के साथ आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रिया की ओर संतुलन को बदल देती है।

उत्तर.

ए) प्रतिक्रिया 1 और 3 में तापमान में वृद्धि के साथ, संतुलन बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा, और प्रतिक्रिया 2 में - दाईं ओर।

बी) प्रतिक्रिया 1 और 3 दबाव में कमी से प्रभावित नहीं होंगे, और प्रतिक्रिया 2 में संतुलन बाईं ओर स्थानांतरित हो जाएगा।

ग) प्रतिक्रिया 2 और 3 में तापमान में वृद्धि से संतुलन में दाईं ओर और प्रतिक्रिया 1 में बाईं ओर बदलाव होगा।

1.2. परिस्थितिजन्य कार्य 7 से 21 तकसामग्री को समेकित करने के लिए (प्रोटोकॉल नोटबुक में प्रदर्शन करें)।

टास्क नंबर 8.तापमान में कमी के साथ शरीर में ग्लूकोज ऑक्सीकरण की दर कैसे बदल जाएगी यदि प्रतिक्रिया दर का तापमान गुणांक 4 है?

टास्क नंबर 9अनुमानित वैंट हॉफ नियम का उपयोग करते हुए, गणना करें कि तापमान को कितना बढ़ाने की आवश्यकता है ताकि प्रतिक्रिया दर 80 गुना बढ़ जाए? गति का तापमान गुणांक 3 के बराबर लें।

टास्क नंबर 10.प्रतिक्रिया को व्यावहारिक रूप से रोकने के लिए, प्रतिक्रिया मिश्रण ("प्रतिक्रिया को ठंडा करना") के तेजी से ठंडा करने का उपयोग किया जाता है। निर्धारित करें कि प्रतिक्रिया मिश्रण 40 से ठंडा होने पर प्रतिक्रिया दर कितनी बार बदल जाएगी, यदि प्रतिक्रिया का तापमान गुणांक 2.7 है।

टास्क नंबर 11.कुछ ट्यूमर के इलाज के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले आइसोटोप का आधा जीवन 8.1 दिनों का होता है। कितने समय बाद रोगी के शरीर में रेडियोधर्मी आयोडीन की मात्रा 5 गुना कम हो जाएगी?

टास्क नंबर 12.कुछ सिंथेटिक हार्मोन (फार्मास्युटिकल) का हाइड्रोलिसिस 0.25 () की दर स्थिरांक के साथ पहली ऑर्डर प्रतिक्रिया है। 2 महीने बाद इस हार्मोन की सांद्रता कैसे बदलेगी?

टास्क नंबर 13.रेडियोधर्मी का आधा जीवन 5600 वर्ष है। एक जीवित जीव में, चयापचय के कारण एक स्थिर मात्रा बनी रहती है। एक विशाल के अवशेषों में, सामग्री मूल से थी। मैमथ कब रहता था?

टास्क नंबर 14.कीटनाशक का आधा जीवन (कीड़ों को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कीटनाशक) 6 महीने है। इसकी एक निश्चित मात्रा जलाशय में मिल गई, जहाँ सांद्रता mol / l स्थापित की गई थी। कीटनाशक की सघनता को mol/l के स्तर तक गिरने में कितना समय लगता है?

टास्क नंबर 15.वसा और कार्बोहाइड्रेट 450 - 500 ° के तापमान पर और जीवित जीवों में - 36 - 40 ° के तापमान पर ध्यान देने योग्य दर पर ऑक्सीकृत होते हैं। ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक तापमान में तेज कमी का क्या कारण है?

टास्क नंबर 16.हाइड्रोजन पेरोक्साइड जलीय घोल में ऑक्सीजन और पानी में विघटित हो जाता है। प्रतिक्रिया एक अकार्बनिक उत्प्रेरक (आयन) और एक बायोऑर्गेनिक (उत्प्रेरक एंजाइम) दोनों द्वारा त्वरित होती है। उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा 75.4 kJ/mol है। आयन इसे 42 kJ/mol तक कम कर देता है, और एंजाइम उत्प्रेरित इसे 2 kJ/mol तक कम कर देता है। उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में और उत्प्रेरित की उपस्थिति के मामलों में प्रतिक्रिया दरों के अनुपात की गणना करें। एंजाइम की गतिविधि के बारे में क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? प्रतिक्रिया 27 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आगे बढ़ती है।

टास्क नंबर 17वॉकी-टॉकी पर पेनिसिलिन का विघटन दर स्थिरांक जे / मोल।

1.3. परीक्षण प्रश्न

1. स्पष्ट करें कि शब्दों का क्या अर्थ है: प्रतिक्रिया दर, दर स्थिर?

2. रासायनिक प्रतिक्रियाओं की औसत और सही दर कैसे व्यक्त की जाती है?

3. रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर के बारे में केवल एक निश्चित समय के लिए बात करना क्यों समझ में आता है?

4. प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं की परिभाषा तैयार करें।

5. सामूहिक कार्रवाई के नियम को परिभाषित कीजिए। क्या इस नियम को व्यक्त करने वाला समीकरण अभिकारकों की प्रकृति पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता को दर्शाता है?

6. अभिक्रिया दर किस प्रकार ताप पर निर्भर करती है? सक्रियण ऊर्जा क्या है? सक्रिय अणु क्या हैं?

7. सजातीय और विषमांगी प्रतिक्रिया की दर कौन से कारक निर्धारित करते हैं? उदाहरण दो।

8. रासायनिक प्रतिक्रियाओं का क्रम और आणविकता क्या है? वे किन मामलों में मेल नहीं खाते?

9. कौन से पदार्थ उत्प्रेरक कहलाते हैं? उत्प्रेरक की क्रिया को तेज करने की क्रियाविधि क्या है?

10. "उत्प्रेरक विषाक्तता" की अवधारणा क्या है? किन पदार्थों को अवरोधक कहा जाता है?

11. रासायनिक संतुलन किसे कहते हैं? इसे गतिशील क्यों कहा जाता है? अभिकारकों की कौन-सी सांद्रता साम्यावस्था कहलाती है?

12. रासायनिक संतुलन स्थिरांक क्या कहलाता है? क्या यह प्रतिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति, उनकी सांद्रता, तापमान, दबाव पर निर्भर करता है? विषम प्रणालियों में संतुलन स्थिरांक के लिए गणितीय संकेतन की विशेषताएं क्या हैं?

13. दवाओं का फार्माकोकाइनेटिक्स क्या है?

14. शरीर में दवा के साथ होने वाली प्रक्रियाओं को मात्रात्मक रूप से कई फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों की विशेषता होती है। मुख्य दें।

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

उत्तर:ई ए (उदा।)< Е а(обр.) .

उत्तर: 5 बार।

श्रेणियाँ

स्क्रीनिंग

चरम सीमाओं का अल्ट्रासाउंड

अल्ट्रासाउंड के प्रकार

पेट का अल्ट्रासाउंड

छाती का अल्ट्रासाउंड

लोकप्रिय लेख

	पुरुष के स्त्री के प्रति प्रेम के दस लक्षण - प्रेमी का व्यवहार
	आयुर्वेद में जीवन और मृत्यु के चार चरण
	राशि चक्र के सबसे रोमांटिक और प्यार भरे संकेत
	कैसे समझें कि एक महिला आपसे प्यार नहीं करती है (मार्कर कि यह एक नए की तलाश करने का समय है)?
	"श्वेत शोर" और मृतकों की दुनिया के साथ बातचीत

2022 "kingad.ru" - मानव अंगों की अल्ट्रासाउंड परीक्षा