ಪ್ರತಿ 10 ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ. ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ಅವರ ನಿಯಮ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ. ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರ

ಇಲ್ಲಿ g ಎಂಬುದು ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದ್ದು, 2 ರಿಂದ 4 ರವರೆಗಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಅವಲಂಬನೆಗೆ ವಿವರಣೆಯನ್ನು S. ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ನೀಡಿದರು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಣುಗಳ ಪ್ರತಿ ಘರ್ಷಣೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪ್ರಬಲವಾದ ಘರ್ಷಣೆಗಳು ಮಾತ್ರ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಣುಗಳು ಮಾತ್ರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ.

S. ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ a, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಕಣಗಳ ಸಕ್ರಿಯ (ಅಂದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ) ಘರ್ಷಣೆಯ ಭಾಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರು: - a = exp(-E/RT). ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ತಂದರು ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ ಸ್ಥಿರತೆಗಾಗಿ:

k = koe-E/RT

ಅಲ್ಲಿ ko ಮತ್ತು E d ಕಾರಕಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. E ಎಂಬುದು ಅಣುಗಳಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ನೀಡಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ.

ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ಅವರ ನಿಯಮ- ಒಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿಯಮವು ಮೊದಲ ಅಂದಾಜಿನಂತೆ, ಸಣ್ಣ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0 °C ನಿಂದ 100 °C ವರೆಗೆ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. J. H. ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್, ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು:

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ - ಕನಿಷ್ಠ ಮೊತ್ತಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ (ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ ಜೌಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿ. ಈ ಪದವನ್ನು ಸ್ವಾಂಟೆ ಆಗಸ್ಟ್ ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಅವರು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಶಕ್ತಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಸಂಕೇತ ಇಎ.

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣದ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದ ಅನುವಾದ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ನಷ್ಟದಿಂದ ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣವು ರಿಯಾಕ್ಟಂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಆಗಿದ್ದರೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳು (ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದ ಕಂಪನ ಮಟ್ಟಗಳು) ಸಹ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು.

ಅಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಬೈಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಆರಂಭಿಕ ಕಣಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿ, ಎರಡು ಕಣಗಳ ಅನುವಾದ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಒಂದೇ ಕಣಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಕಂಪನದ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಳವು ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿಗಳು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಗಳಿಗಿಂತ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಂಟ್ರೊಪಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಲೆ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಮೆಟ್ ನಿಯಮದೊಂದಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಒಪ್ಪುತ್ತವೆ. ಈ ಸರಣಿಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಸಿಲಾಪ್‌ನ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಬಹುಶಃ ಅನುಗುಣವಾದ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳ ತಿಳಿದಿರುವ ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಂಟ್ರೊಪಿಗಳಿಂದ ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು.

ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮದಿಂದ ಅಂದಾಜು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ 10 ಡಿಗ್ರಿ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರವು 2-4 ಬಾರಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತದ ಪ್ರಕಾರ, ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಇಲ್ಲಿ v(T2) ಮತ್ತು v(T1) ಕ್ರಮವಾಗಿ T2 ಮತ್ತು T1 (T2> T1) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರಗಳು;

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ γ-ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ.

ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ γ ನ ಮೌಲ್ಯವು ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ, γ 2-4 ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ.

γ ಮೌಲ್ಯದ ಭೌತಿಕ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ 10 ಡಿಗ್ರಿಗಳಿಗೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು ಎಷ್ಟು ಬಾರಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ ಮತ್ತು ದರ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (3.6) ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:

(3.7)

ಇಲ್ಲಿ k(T2), k(T1) ಕ್ರಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ

ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ T2 ಮತ್ತು T1;

γ ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ.

ಉದಾಹರಣೆ 8.ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವನ್ನು 27 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಬೇಕು? ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 3.

ಪರಿಹಾರ. ನಾವು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ (3.6):

ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ: 27 = , = 3, DT = 30.

ಉತ್ತರ: 30 ಡಿಗ್ರಿ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಅದು ಸಂಭವಿಸುವ ಸಮಯವು ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ: ದೊಡ್ಡದಾದ ವಿ, ಹೆಚ್ಚು

ಟಿ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಗಣಿತದ ಪ್ರಕಾರ ಇದನ್ನು ಸಂಬಂಧದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಉದಾಹರಣೆ 9. 293 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 2 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. γ = 2 ಆಗಿದ್ದರೆ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 273 K ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪರಿಹಾರ. ಸಮೀಕರಣದಿಂದ (3.8) ಇದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ:

ನಾವು ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ (3.6), ರಿಂದ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ನಿಮಿಷ

ಉತ್ತರ: 8 ನಿಮಿಷ.

ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮವು ಸೀಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣ . 1889 ರಲ್ಲಿ, ಸ್ವೀಡಿಷ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ S. Arre-1ius, ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅವನ ಹೆಸರಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆದರು.

ಇಲ್ಲಿ k ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ;

k0 - ಪೂರ್ವ ಘಾತೀಯ ಅಂಶ;

ಇ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಲಾಗರಿಥಮ್‌ನ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ;

Ea ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ, ಕಾರಕಗಳ ಸ್ವಭಾವದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

R ಯು 8.314 J/mol×K ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ Ea ಮೌಲ್ಯಗಳು 4 ರಿಂದ 400 kJ/mol ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅದನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ - ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳ ಹಾನಿಕಾರಕ ಶಕ್ತಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ), ಅವುಗಳ ಘರ್ಷಣೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರಲು ಅಣುಗಳು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಅಂದರೆ, ಹೊಸ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ವಸ್ತು. ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು T1 ನಿಂದ T2 ಗೆ ಬದಲಾದರೆ, ಲಾಗರಿಥಮ್ ನಂತರ ಸಮೀಕರಣವು (3.9) ರೂಪವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ:

. (3.10)

ಈ ಸಮೀಕರಣವು T1 ನಿಂದ T2 ಗೆ ತಾಪಮಾನವು ಬದಲಾಗುವುದರಿಂದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕದ ಪರಿಣಾಮವೆಂದರೆ ಅದು ಕಾರಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಸ್ಥಿರ ಮಧ್ಯಂತರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು (ಸಕ್ರಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು) ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ವಿಭಜನೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲದ ಅಣುಗಳು ಸಕ್ರಿಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

, (3.11)

ಅಲ್ಲಿ vcat, ಮತ್ತು Ea(cat) ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ;

v ಮತ್ತು Ea ವೇಗವರ್ಧಕವಿಲ್ಲದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ.

ಉದಾಹರಣೆ 10. ವೇಗವರ್ಧಕದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು 75.24 kJ / mol ಆಗಿದೆ, ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ - 50.14 kJ / mol. 298 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಿದರೆ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು ಎಷ್ಟು ಬಾರಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ? ಪರಿಹಾರ. ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸೋಣ (3.11). ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದು

ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮವು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾನೂನನ್ನು 1864-1867 ರಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು. ಕೆ. ಗುಲ್ಡ್‌ಬರ್ಗ್ ಮತ್ತು ಪಿ. ವಾಗೆ. ಈ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ, ಪದಾರ್ಥಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ದರವು ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವಿವಿಧ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣನೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಕೋರ್ಸ್ ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಉತ್ಪನ್ನದ ಯಾವ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಪ್ರಶ್ನೆ 18. ವ್ಯಾನ್ಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮ.

ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್‌ನ ನಿಯಮವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿಯಮವಾಗಿದ್ದು, ಮೊದಲ ಅಂದಾಜಿನಂತೆ, ಸಣ್ಣ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0 °C ನಿಂದ 100 °C ವರೆಗೆ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್, ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು: ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ 10 ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಏಕರೂಪದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಎರಡರಿಂದ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಸಮೀಕರಣವು ಹೀಗಿದೆ:

V = V0 * Y(T2 - T1) / 10

ಇಲ್ಲಿ V ಎಂಬುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವಾಗಿದೆ (T2), V0 ತಾಪಮಾನ T1 ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ, Y ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇದು 2 ಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು 2 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ತಾಪಮಾನವು 10 ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ).

ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮವು ಸೀಮಿತ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಿಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡಬೇಕು. ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅದನ್ನು ಪಾಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾದ ಮತ್ತು ನಿಧಾನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಂತಹ ಬೃಹತ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್‌ನ ನಿಯಮವು ಅನ್ವಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಸರಿಯಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

V = V0 * Y(T2 - T1) / 10

ಪ್ರಶ್ನೆ 19. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ.

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ (ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ ಜೌಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಪೂರೈಸಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿ. ಈ ಪದವನ್ನು 1889 ರಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಂಟೆ ಆಗಸ್ಟ್ ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪದನಾಮವೆಂದರೆ Ea.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ದಾನಿಯ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸ್ವೀಕರಿಸಬೇಕಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

IN ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾದರಿಥಿಯರಿ ಆಫ್ ಆಕ್ಟಿವ್ ಕೊಲಿಶನ್ಸ್ (TAC) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ಮೂರು ಷರತ್ತುಗಳು ಅವಶ್ಯಕ:

ಅಣುಗಳು ಘರ್ಷಣೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಇದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಘರ್ಷಣೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಣುಗಳು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು (ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ). ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪರಸ್ಪರ ಅಣುಗಳು ಮಧ್ಯಂತರ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಬೇಕು, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಅಂದರೆ, ಅಣುಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಬೇಕು; ಇದು ಸಂಭವಿಸದಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿ ಸರಿಯಾಗಿ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರಬೇಕು.

ಕಡಿಮೆ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಣುಗಳು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳು ಇರುತ್ತವೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಾಸರಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತದ ವಿವರಣೆ

ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣವು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ:

k ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, A ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಯೆಯ ಆವರ್ತನ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, R ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, T ಎಂಬುದು ಕೆಲ್ವಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ.

ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸುವ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಬ್ಬೆರಳಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಯಮ: ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 10K ಹೆಚ್ಚಳವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ

ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿ

ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯೆಯ (ΔH) ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ (Ea) ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ (ಎಂಟ್ರೊಪಿ) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ. ಶಕ್ತಿಯ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಬಿಂದುವು ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕದ ನಾಶ ಮತ್ತು ರಚನೆಯು ಸಮತೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ (10-15 ಸೆ) ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತರಲು ವ್ಯಯಿಸಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬಹುಹಂತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊರಬಂದ ನಂತರ, ಅಣುಗಳು ಹಳೆಯ ಬಂಧಗಳ ನಾಶ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ ಮೂಲ ಬಂಧಗಳ ರೂಪಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತೆ ಚದುರಿಹೋಗುತ್ತವೆ. ಎರಡೂ ಆಯ್ಕೆಗಳು ಸಾಧ್ಯ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ (ಇದು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡೂ ಸ್ಥಾನಗಳು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ). ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಪದಾರ್ಥಗಳಿವೆ. ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಿಣ್ವಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಸ್ವತಃ ಅದರಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸದೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳುಪ್ರತಿ ಹತ್ತು ಡಿಗ್ರಿಗಳಿಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು 2-4 ಬಾರಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳು (N) ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. Ea ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯು ಮಬ್ಬಾದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 2 ರಿಂದ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಕಣಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕಣಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಲು ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೊಂದಿರಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು kJ/mol ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗಮನಾರ್ಹ ದರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು 50 kJ/mol ಅನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ (ಅಯಾನು ವಿನಿಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ Ea »0); Ea > 100 kJ/mol ಆಗಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು ಅಳೆಯಲಾಗದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.

1889 ರಲ್ಲಿ, ಎಸ್. ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಅವಲಂಬನೆಗೆ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ನೀಡಿದರು:

k = Ae - Ea/RT

ಎಲ್ಲಿ, ಎ - ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಪೂರ್ವ-ಎಕ್ಸ್ಪೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅಂಶ;

ಆರ್- ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರ = 8.314 J/(mol? K);

ಇ- ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ.

ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 3 ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪಥದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಅಂಕಿ ಅಂಶದಿಂದ ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ (ಶಾಖದ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ), ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳ ನಷ್ಟವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮರುಪೂರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅಗತ್ಯವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಶಾಖದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.


ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ	ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

ಚಿತ್ರ 10.3 ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಎ - ರಿಯಾಕ್ಟಂಟ್‌ಗಳು, ಸಿ - ಉತ್ಪನ್ನಗಳು.

2.4 ವಿದೇಶಿ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಭಾವ

ವಿದೇಶಿ ವಸ್ತುಗಳು, ಅವುಗಳ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು - ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಅಥವಾ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಬಹುದು - ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು.

ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು- ಇವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು - ಇವುಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುವ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿವೆ.ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಲೋಹಗಳ ತುಕ್ಕು, ಇತ್ಯಾದಿ.) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೋಡಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಟ್, ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಕ್ರೋಮೇಟ್ ಮತ್ತು ಡೈಕ್ರೋಮೇಟ್ ಲೋಹಗಳ ತುಕ್ಕು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಚಾರಕರು- ವೇಗವರ್ಧಕದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರವರ್ತಕರು ಸ್ವತಃ ವೇಗವರ್ಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದಿರಬಹುದು.

ವೇಗವರ್ಧಕ ವಿಷಗಳು- ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ವಿದೇಶಿ ಕಲ್ಮಶಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಭಾಗಶಃ ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಮತ್ತು ರಂಜಕದ ಕುರುಹುಗಳು H 2 SO 4 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಂಪರ್ಕ ವಿಧಾನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ V 2 O 5 ವೇಗವರ್ಧಕದಿಂದ ತ್ವರಿತ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.

3. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆರಂಭಿಕ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸಂಗ್ರಹವಾದಂತೆ, ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಲ್ಲವು.

ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಿಂದ ಅಮೋನಿಯಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಾವು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸೋಣ, ಇದು ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ:

ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ -2N 2 + 3H 2 →2NH 3 ,

ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ - 2NH 3 →ಎನ್ 2 + 3H 2,

ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ - 2N 2 + 3H 2« 2NH 3.

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅವುಗಳ ಅನುಗುಣವಾದ ಚಲನ ಸಮೀಕರಣಗಳು, ಪೂರ್ವ-ಎಕ್ಸ್ಪೋಸರ್ ಅಂಶಗಳು, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿವೆ.

ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಲುಪಿದಾಗ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನ- ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಿತಿ. ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾನೂನಿನ ಅನ್ವಯದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು (LMA).

ಅಮೋನಿಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಾವು ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯೋಣ.

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನ ಸಮೀಕರಣ

N 2 +3H 2 →2NH 3

Vpr = Kpr 3 ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನ ಸಮೀಕರಣ

2NH 3 →ಎನ್ 2 + 3H 2

Vobr = Cobr 2 ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, Vpr = Vbr.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ನೇರ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರಗಳಿಗೆ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿ, ನಾವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮಾನತೆ Kpr 3 = Cobr 2 ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ.

ರೂಪಾಂತರದ ನಂತರ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

4. ಲೆ ಚಾಟೆಲಿಯರ್ ತತ್ವ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಯಾವುದೇ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಿದ್ದರೆ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಮತೋಲನವು ಪರಿಣಾಮವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

4.1 ಸಮತೋಲನದ ಮೇಲೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪರಿಣಾಮ

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಸಮತೋಲನವು ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಬಳಕೆಯ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಈ ವಸ್ತುವಿನ ರಚನೆಯ ಕಡೆಗೆ.

ಉದಾಹರಣೆ 1. ಸಮತೋಲನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ

2N 2 + 3H 2« 2NH 3

N 2 ಅಥವಾ H 2 ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ನಂತರ, ಲೆ ಚಾಟೆಲಿಯರ್ ತತ್ವಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಈ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸಮತೋಲನವು ಬಲಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಬೇಕು, NH 3 ನ ಇಳುವರಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. NH 3 ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸಮತೋಲನವು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಎಡಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

4.2 ಸಮತೋಲನದ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮ

ಮುಚ್ಚಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಅದರಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ: ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಮತೋಲನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆ 1. ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ? CO 2 (g) + H 2 (g)« CO(g) + H 2 O(g).

ಪರಿಹಾರ: ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಿಶ್ರಣವು ಅನಿಲ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ: ಒಂದು ಮೋಲ್ CO 2 (g) ಮತ್ತು H2 (g) ನ ಒಂದು ಮೋಲ್‌ನಿಂದ, CO (g) ಮತ್ತು H 2 O (g) ನ ಒಂದು ಮೋಲ್ ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.

ಉದಾಹರಣೆ 2. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ಸಮತೋಲನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ? N 2 + 3H 2 « 2NH 3 ?

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಆರಂಭಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಅನಿಲದ 4 ಮೋಲ್ಗಳಿಂದ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಅನಿಲದ 2 ಮೋಲ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಒತ್ತಡದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಸಮತೋಲನವು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

4.3 ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮ

ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಶಾಖದ ಬಿಡುಗಡೆ ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಮೊದಲ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮಿಶ್ರಣದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದರಲ್ಲಿ ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಿದರೆ, ಲೆ ಚಾಟೆಲಿಯರ್ ತತ್ವಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಬೇಕು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ; ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಬೇಕು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ, ಸಮತೋಲನವು ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆ: 2N 2 + 3H 2« 2NH3,H0 = - 92 kJ

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸಮತೋಲನವು ಎಡಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಅದು ಬಲಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಮೋನಿಯದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು ಎಂದು ಇದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಅವರು 500 0C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನವು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ: ಮುಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರತೆಯು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರತೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸಮತೋಲನವು ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ರಚನೆಯ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ

ಲೆ ಚಾಟೆಲಿಯರ್‌ನ ತತ್ವವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ, ಕರಗುವಿಕೆ, ಕುದಿಯುವ ಮತ್ತು ಹಂತದ ರೂಪಾಂತರಗಳಂತಹ ಭೌತ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಣ್ವಿಕ ಘರ್ಷಣೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತೋರಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲ ಅಂದಾಜಿಗೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರದ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ನಿಯಮದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಹಲವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಧ್ಯಯನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ J. H. ವ್ಯಾಂಟ್ ಹಾಫ್ ಅವರಿಂದ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ):

S. ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ a, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಕಣಗಳ ಸಕ್ರಿಯ (ಅಂದರೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ) ಘರ್ಷಣೆಯ ಭಾಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರು: - a = exp(-E/RT). ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ತಂದರು ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರ ಸ್ಥಿರತೆಗಾಗಿ:

k = k o e -E/RT

ಅಲ್ಲಿ k o ಮತ್ತು E d ಕಾರಕಗಳ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. E ಎಂಬುದು ಅಣುಗಳಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ನೀಡಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿ.