ಘಟಕ 04 ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್
ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ, ಅದರ ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ, ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸುಸ್ಪಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಾರೆ
(ಎ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಊಹಿಸಬಹುದು (ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, DG < 0, ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧ್ಯ);
(ಬಿ) ಒಂದು ಕ್ರಿಯೆಯು ಎಷ್ಟರ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು;
(ಸಿ) ಒಂದು ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಅಂದರೆ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪಲು ಕ್ರಿಯೆಯು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯ.
ಸಾಧ್ಯತೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಜೊತೆಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಅದರ ವೇಗ ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಮಾನವಾಗಿ ಮುಖ್ಯ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಆಹಾರವು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಕೆಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಯಾವ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ? ದಂತ ಭರ್ತಿಗಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೇಗೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬೇಕು? ಅಥವಾ ಇಂಧನವು ಆಟೋ ಎಂಜಿನ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವ ದರದಲ್ಲಿ ಉರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಏನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ? ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಶಾಖೆಯಿಂದ ಉತ್ತರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಕ್ರಿಯಾ ದರಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್ ಎಂಬ ಪದವು ಗ್ರೀಕ್ ಪದ ‘ಕೈನೆಸಿಸ್’ ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ ಚಲನೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತ್ರ ಹೇಳುತ್ತದೆ ಆದರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಬಗ್ಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಡೇಟಾ ವಜ್ರವು ಗ್ರಾಫೈಟ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನಾ ದರವು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬದಲಾವಣೆಯು ಎಲ್ಲಿಯೂ ಗ್ರಹಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಜನರು ವಜ್ರವು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ. ಕೈನೆಟಿಕ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಅಥವಾ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಕ್ರಿಯಾ ದರಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆ, ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಉತ್ಪ್ರೇರಕದಂತಹ ಅಂಶಗಳು ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಥೂಮ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ಅಥವಾ ರೂಪುಗೊಂಡ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಳಕೆ ಅಥವಾ ರಚನೆಯ ದರಗಳಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ. ಆಣವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಘರ್ಷಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಅಣುಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕ್ರಿಯಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಘಟಕದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಾಸರಿ ಮತ್ತು ತತ್ಕ್ಷಣದ ದರ ಮತ್ತು ಇವುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಕ್ರಿಯಾ ದರಗಳ ಘರ್ಷಣಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಕೆಲವು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಎಲ್ಲವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಕ್ರಿಯಾ ದರದ ಬಗ್ಗೆ ಮೊದಲು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ.
4.1 ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರ
ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಐಯಾನಿಕ್ ಕ್ರಿಯೆಗಳಂತೆ ತುಂಬಾ ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲ್ವರ್ ನೈಟ್ರೇಟ್ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಅವಕ್ಷೇಪನವು ತತ್ಕ್ಷಣವೇ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಕೆಲವು ಕ್ರಿಯೆಗಳು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶದ ಸಾನ್ನಿಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವಿಕೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಕಬ್ಬಿನ ಸಕ್ಕರೆಯ ವಿಲೋಮೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪಿಷ್ಟದ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನದಂತಹ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿವೆ, ಇವು ಮಧ್ಯಮ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ವರ್ಗದಿಂದ ಇನ್ನಷ್ಟು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೀವು ಯೋಚಿಸಬಹುದೇ?
ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ನ ವೇಗವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ಥಾನ ಅಥವಾ ಕವರ್ ಮಾಡಿದ ದೂರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀವು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು. ಅಂತೆಯೇ, ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗ ಅಥವಾ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಯಾವುದೇ ಕ್ರಿಯಾಜನಕ ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ, ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
(i) ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಕ್ರಿಯಾಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯ ದರ, ಅಥವಾ
(ii) ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಉತ್ಪನ್ನದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳದ ದರ. ಒಂದು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪರಿಮಾಣವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ.
$ \mathrm{R} \rightarrow \mathrm{P} $ ಒಂದು ಮೋಲ್ ಕ್ರಿಯಾಜನಕ $R$ ಒಂದು ಮೋಲ್ ಉತ್ಪನ್ನ $P$ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. $\left[R\right]_1$ ಮತ್ತು $\left[P\right]_1$ ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ $R$ ಮತ್ತು $P$ ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಮಯ $t_1$ ಮತ್ತು $[\mathrm{R}]_2$ ಮತ್ತು $[\mathrm{P}]_2$ ಗಳು ಸಮಯ $\mathrm{t_2}$ ನಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಾಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ,
$$ \begin{aligned} \Delta t & =t_{2}-t_1 \\ \Delta[\mathrm{R}] & =[\mathrm{R}]_2-[\mathrm{R}]_1 \\ \Delta[\mathrm{P}] & =[\mathrm{P}]_2-[\mathrm{P}]_1 \end{aligned} $$
ಮೇಲಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಚದರ ಆವರಣಗಳನ್ನು ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
$\mathrm{R}$ ನ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವ ದರ
$$ \begin{equation*} =\frac{\text { Decrease in concentration of } \mathrm{R}}{\text { Time taken }}=-\frac{\Delta[\mathrm{R}]}{\Delta t} \tag{4.1} \end{equation*} $$
$\mathrm{P}$ ನ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ದರ
$$ \begin{equation*} =\frac{\text { Increase in concentration of } \mathrm{P}}{\text { Time taken }}=+\frac{\Delta[\mathrm{P}]}{\Delta t} \tag{4.2} \end{equation*} $$
$\Delta[R]$ ಒಂದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ (ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ), ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿ ಮಾಡಲು ಅದನ್ನು -1 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೇಲೆ ನೀಡಲಾದ ಸಮೀಕರಣಗಳು (4.1) ಮತ್ತು (4.2) ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, $r_{\mathrm{av}}$.
ಸರಾಸರಿ ದರವು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳು ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಆ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 4.1).

ಚಿತ್ರ 4.1: ಕ್ರಿಯೆಯ ತತ್ಕ್ಷಣದ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ ದರ
ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಏಕಮಾನಗಳು
ಸಮೀಕರಣಗಳು (3.1) ಮತ್ತು (3.2) ರಿಂದ, ದರದ ಏಕಮಾನಗಳು ಸಾಂದ್ರತೆ ಸಮಯ ${ }^{-1}$ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯು $\mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}$ ರಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಸಮಯವು ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಏಕಮಾನಗಳು $\mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅನಿಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಅನಿಲಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವುಗಳ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದಾಗ, ದರ ಸಮೀಕರಣದ ಏಕಮಾನಗಳು atm $\mathrm{s}^{-1}$ ಆಗಿರುತ್ತವೆ.
ಉದಾಹರಣೆ 4.1 ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯಗಳಲ್ಲಿ $\mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{Cl}$ (ಬ್ಯುಟೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್) ನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿಂದ, ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ:
$$ \mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{Cl}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{OH}+\mathrm{HCl} $$
ಸಮಯದ ವಿಭಿನ್ನ ಮಧ್ಯಂತರಗಳಲ್ಲಿ.
$ \begin{array}{cccccccccc} t / \mathrm{s} & 0 & 50 & 100 & 150 & 200 & 300 & 400 & 700 & 800 \\ {\left[\mathrm{C} _4 \mathrm{H} _9 \mathrm{Cl}\right] / \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}} & 0.100 & 0.0905 & 0.0820 & 0.0741 & 0.0671 & 0.0549 & 0.0439 & 0.0210 & 0.017 \end{array} $
ಪರಿಹಾರ ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯ ಮಧ್ಯಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ $\Delta[R]$ ಅನ್ನು $\Delta t$ ರಿಂದ ಭಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು (ಟೇಬಲ್ 4.1).
ಟೇಬಲ್ 4.1: ಬ್ಯುಟೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆಯ ಸರಾಸರಿ ದರಗಳು
| $\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{CI}\right] _{t _{1}} /$ $\quad \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}$ | $\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{CI}\right] _{t _{2}}$ $\mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ | $t _{1} / s$ | $t _{2} / \mathrm{s}$ | $\boldsymbol{r} _{\mathrm{av}} \times \mathbf{1 0 ^ { 4 }} / \mathbf{m o l} \mathbf{L}^{-\mathbf{1}} \mathbf{s}^{\mathbf{- 1}}$ $=-\left \{\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right] _{\mathrm{t} _{2}}-\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right] _{\mathrm{t} _{1}} /\left(\mathrm{t} _{2}-\mathrm{t} _{1}\right)\right\} \times 10^{4}$ |
|---|---|---|---|---|
| 0.100 | 0.0905 | 0 | 50 | 1.90 |
| 0.0905 | 0.0820 | 50 | 100 | 1.70 |
| 0.0820 | 0.0741 | 100 | 150 | 1.58 |
| 0.0741 | 0.0671 | 150 | 200 | 1.40 |
| 0.0671 | 0.0549 | 200 | 300 | 1.22 |
| 0.0549 | 0.0439 | 300 | 400 | 1.10 |
| 0.0439 | 0.0335 | 400 | 500 | 1.04 |
| 0.0210 | 0.017 | 700 | 800 | 0.4 |
ಸರಾಸರಿ ದರವು $1.90 \times 0^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ರಿಂದ $0.4 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು (ಟೇಬಲ್ 4.1). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಸಮಯ ಮಧ್ಯಂತರಕ್ಕೆ ಅದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ದರವನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ನಾವು ತತ್ಕ್ಷಣದ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಾವು ಚಿಕ್ಕ ಸಮಯ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದಾಗ ಅದನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ $\mathrm{d} t$ (ಅಂದರೆ $\Delta t$ ಶೂನ್ಯವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ). ಆದ್ದರಿಂದ, ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಲ್ಪ $\mathrm{d} t$ ತತ್ಕ್ಷಣದ ದರವನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ
$$ \begin{equation*} r_{\mathrm{av}}=\frac{-\Delta[\mathrm{R}]}{\Delta t}=\frac{\Delta[\mathrm{P}]}{\Delta t} \tag{4.3} \end{equation*} $$
$\Delta t \rightarrow 0$
$$ \text { and } \mathrm{r} _{\mathrm{inst}}=\frac{-\mathrm{d}[\mathrm{R}]}{\mathrm{d} t}=\frac{\mathrm{d}[\mathrm{P}]}{\mathrm{d} t} $$
ಚಿತ್ರ 4.2 ಬ್ಯುಟೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆಯ ತತ್ಕ್ಷಣದ ದರ $\left(\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right)$

ಸಮಯ $t$ ನಲ್ಲಿ $\mathrm{R}$ ಮತ್ತು $\mathrm{P}$ ವಿರುದ್ಧ ಸಮಯ $\mathrm{t}$ ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಕ್ರರೇಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದರ ಮೇಲೆ ಸ್ಪರ್ಶಕವನ್ನು ಎಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅದರ ಇಳಿಜಾರನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ಗ್ರಾಫಿಕಲ್ ಆಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 4.1). ಆದ್ದರಿಂದ ಸಮಸ್ಯೆ 3.1 ರಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, $r_{\text {inst }}$ ಅನ್ನು 600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ, ಬ್ಯುಟೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. $t=600 \mathrm{~s}$ ನಲ್ಲಿ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಮುಟ್ಟುವ ಸ್ಪರ್ಶಕವನ್ನು ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 4.2).
ಈ ಸ್ಪರ್ಶಕದ ಇಳಿಜಾರು ತತ್ಕ್ಷಣದ ದರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. $$ \begin{aligned} & \text { So, } r_{\text {inst }} \text { at } 600 \mathrm{~s}=-\left(\frac{0.0165-0.037}{(800-400) \mathrm{s}}\right) \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}\\ & =5.12 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=250 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=1.22 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=350 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=1.0 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=450 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=6.4 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \end{aligned} $$
ಈಗ ಒಂದು ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ $ \mathrm{Hg}(\mathrm{l})+\mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{HgCl_2}(\mathrm{~s}) $
ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವಾಗ, ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ
$ \text { Rate of reaction }=-\frac{\Delta[\mathrm{Hg}]}{\Delta t}=-\frac{\Delta\left[\mathrm{Cl_2}\right]}{\Delta t}=\frac{\Delta\left[\mathrm{HgCl_2}\right]}{\Delta t} $
ಅಂದರೆ, ಯಾವುದೇ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವ ದರವು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ದರದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಕೆಳಗಿನ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಮೋಲ್ $\mathrm{HI}$ ವಿಭಜನೆಯಾಗಿ ಒಂದು ಮೋಲ್ $\mathrm{H_2}$ ಮತ್ತು $\mathrm{I_2}$ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ,
$$ 2 \mathrm{HI}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{I_2}(\mathrm{~g}) $$
ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳು ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳು ಒಂದಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗದಿರುವಂತಹ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು, ಯಾವುದೇ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವ ದರ ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ದರವನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. $\mathrm{HI}$ ನ ಬಳಕೆಯ ದರವು $\mathrm{H_2}$ ಅಥವಾ $\mathrm{I_2}$ ರ ರಚನೆಯ ದರದ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಇರುವುದರಿಂದ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮಾನಗೊಳಿಸಲು, ಪದ $\Delta[\mathrm{HI}]$ ಅನ್ನು 2 ರಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ
ಕ್ರಿಯೆಯ ದರ $=-\frac{1}{2} \frac{\Delta[\mathrm{HI}]}{\Delta t}=\frac{\Delta\left[\mathrm{H_2}\right]}{\Delta t}=\frac{\Delta\left[\mathrm{I_2}\right]}{\Delta t}$ ಅಂತೆಯೇ, ಕ್ರಿಯೆಗೆ $$ \begin{aligned} & 5 \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{BrO_3}^{-}(\mathrm{aq})+6 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \rightarrow 3 \mathrm{Br_2}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \\ & \text { Rate }=-\frac{1}{5} \frac{\Delta\left[\mathrm{Br}^{-}\right]}{\Delta t}=-\frac{\Delta \mathrm{BrO_3}^{-}}{\Delta t}=-\frac{1}{6} \frac{\Delta\left[\mathrm{H}^{+}\right]}{\Delta t}=\frac{1}{3} \frac{\Delta\left[\mathrm{Br_2}\right]}{\Delta t}=\frac{1}{3} \frac{\Delta\left[\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right]}{\Delta t} \end{aligned} $$
ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಕ್ರಿಯೆಗೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಒಂದು ಪ್ರಭೇದದ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ದರವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಜನಕ ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನದ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವಾಗಿಯೂ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆ 4.2 $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ನ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು $\mathrm{CCl_4}$ ನಲ್ಲಿ $318 \mathrm{~K}$ ನಲ್ಲಿ $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು $2.33 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು 184 ನಿಮಿಷಗಳ ನಂತರ, ಅದು $2.08 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ ಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಕ್ರಿಯೆಯು ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ನಡೆಯುತ್ತದೆ
$$ 2 \mathrm{~N_2} \mathrm{O_5}(\mathrm{~g}) \rightarrow 4 \mathrm{NO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) $$
ಗಂಟೆಗಳು, ನಿಮಿಷಗಳು ಮತ್ತು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಾಸರಿ ದರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ. ಈ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ $\mathrm{NO_2}$ ರ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರ ಎಷ್ಟು?
ಪರಿಹಾರ ಸರಾಸರಿ ದರ $=\frac{1}{2}-\frac{\Delta\left[\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}\right]}{\Delta t}=-\frac{1}{2} \frac{(2.08-2.33) \mathrm{molL}^{-1}}{184 \mathrm{~min}}$
$=6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} / \mathrm{min}=\left(6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~min}^{-1}\right) \times(60 \mathrm{~min} / \mathrm{lh})$
$=4.07 \times 10^{-2} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} / \mathrm{h}$
$=6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \times 1 \mathrm{~min} / 60 \mathrm{~s}$
$=1.13 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$
ಎಂದು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡಬೇಕು
$ \begin{aligned} & \text {Rate}=\frac{1}{4} \frac{\Delta\left[\mathrm{NO_2}\right]}{\Delta t} \\ & \frac{\Delta\left[\mathrm{NO_2}\right]}{\Delta t}=6.79 \times 10^{-4} \times 4 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~min}^{-1}=2.72 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~min}^{-1} \end{aligned} $
4.2 ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಾದ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಅನಿಲಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ), ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಉತ್ಪ್ರೇರಕದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
4.2.1 ದರದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರಬಹುದು. ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ದರ ನಿಯಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ದರ ಸಮೀಕರಣ ಅಥವಾ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
4.2.2 ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದರ ಸ್ಥಿರಾಂಕ
ಟೇಬಲ್ 4.1 ರಲ್ಲಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ಸಮಯ ಕಳೆದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ದರಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ:
$$ \mathrm{aA}+\mathrm{bB} \rightarrow \mathrm{cC}+\mathrm{dD} $$
ಇಲ್ಲಿ a, b, c ಮತ್ತು d ಗಳು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳು.
ಈ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು
$$ \begin{equation*} \text { Rate } \propto[\mathrm{A}]^{\mathrm{x}}[\mathrm{B}]^{\mathrm{y}} \tag{4.4} \end{equation*} $$
ಇಲ್ಲಿ ಘಾತಾಂಕಗಳು $\mathrm{x}$ ಮತ್ತು $\mathrm{y}$ ಗಳು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳಿಗೆ ($\mathrm{a}$ ಮತ್ತು $\mathrm{b}$) ಸಮಾನವಾಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಇಲ್ಲದಿರಬಹುದು. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು
$$ \begin{align*} & \text { Rate }=k[\mathrm{~A}]^{\mathrm{x}} \quad[\mathrm{B}]^{\mathrm{y}} \tag{4.4a}\\ & -\frac{\mathrm{d}[\mathrm{R}]}{\mathrm{d} t}=k[\mathrm{~A}]^{\mathrm{x}}[\mathrm{B}]^{\mathrm{y}} \tag{4.4b} \end{align*} $$
ಸಮೀಕರಣದ ಈ ರೂಪವನ್ನು (4.4 b) ವಿಕಲನ ದರ ಸಮೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ k ಎಂಬುದು ದರ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ. (4.4) ನಂತಹ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು, ಇದು ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ದರ ನಿಯಮ ಅಥವಾ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ದರ ನಿಯಮವು ಕ್ರಿಯಾ ದರವನ್ನು ಪ್ರತಿ ಪದವು ಕೆಲವು ಶಕ್ತಿಗೆ ಏರಿದ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ನೀಡುವ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಮತೋಲಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಇಲ್ಲದಿರಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ:
$$ 2 \mathrm{NO}(\mathrm{g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{NO_2}(\mathrm{~g}) $$
ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರವನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ನಾವು ಅಳೆಯಬಹುದು, ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಇನ್ನೊಂದು ಕ್ರಿಯಾಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಎರಡೂ ಕ್ರಿಯಾಜನಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ. ಕೆಳಗಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ (ಟೇಬಲ್ 4.2).
ಟೇಬಲ್ 4.2: $\mathrm{NO} _{2}$ ರ ರಚನೆಯ ಆರಂಭಿಕ ದರ
| ಪ್ರಯೋಗ | ಆರಂಭಿಕ $[\mathrm{NO}] /$ mol $\mathbf{L}^{-1}$ | ಆರಂಭಿಕ $\left[\mathrm{O}_2\right] / \mathrm{mol} \mathbf{L}^{-1}$ | $\mathrm{NO}_2 / \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ರ ರಚನೆಯ ಆರಂಭಿಕ ದರ |
|---|---|---|---|
| 1. | 0.30 | 0.30 | 0.096 |
| 2. | 0.60 | 0.30 | 0.384 |
| 3. | 0.30 | 0.60 | 0.192 |
| 4. | 0.60 | 0.60 | 0.768 |
$\mathrm{NO}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು $\mathrm{O_2}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಟ್ಟಾಗ ಆರಂಭಿಕ ದರವು 0.096 ರಿಂದ $0.384 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ಕ್ಕೆ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೋಡಿದ ನಂತರ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ದರವು NO ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವರ್ಗದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. NO ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು $\mathrm{O_2}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ ದರವು ಸಹ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ದರವು $\mathrm{O_2}$ ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಮೊದಲ ಘಾತಕ್ಕೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ದರ ಸಮೀಕರಣವು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆ
$$ \text { Rate }=k\left[\mathrm{NO}^{2}\left[\mathrm{O_2}\right]\right]. $$
ಈ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ವಿಕಲನ ರೂಪವನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ
$$ -\frac{\mathrm{d}[\mathrm{R}]}{\mathrm{d} t}=k[\mathrm{NO}]^{2}\left[\mathrm{O_2}\right] $$
ಈಗ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾದಿಂದ ಪಡೆದ ದರ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಈ ಕ್ರಿಯೆಗೆ, ಸಾಂದ್ರತಾ ಪದಗಳ ಘಾತಾಂಕಗಳು ಸಮತೋಲಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಾಂಕಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಕೆಲವು ಇತರ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ: ಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ
ಕ್ರಿಯೆ
1. $\mathrm{CHCl_3}+\mathrm{Cl_2} \rightarrow \mathrm{CCl_4}+\mathrm{HCl}$
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ
2. $\mathrm{CH_3} \mathrm{COOC_2} \mathrm{H_5}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{CH_3} \mathrm{COOH}+\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OH}$ ದರ $=k\left[\mathrm{CH_3} \mathrm{COOC_2} \mathrm{H_5}\right]^{1}\left[\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right]^{0}$
ಈ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಂದ್ರತಾ ಪದಗಳ ಘಾತಾಂಕಗಳು ಅವ