ਯੂਨਿਟ 04 ਰਸਾਇਣਕ ਬਲਗਤੀ

ਰਸਾਇਣਕ ਬਲਗਤੀ ਸਾਨੂੰ ਇਹ ਸਮਝਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਕਿਵੇਂ ਵਾਪਰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ, ਆਪਣੀ ਸੁਭਾਵਿਕਤਾ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ, ਪਰਿਵਰਤਨ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਗੁਣਾਂ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗੁਣਾਂ ਵਾਲੇ ਹੋਰ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਸੇ ਵੀ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਈ, ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ

(a) ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਜਿਸਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ( ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹੋ ਕਿ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਜਿਸਦਾ DG < 0, ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ‘ਤੇ ਸੰਭਵ ਹੈ);

(b) ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਕਿਸ ਹੱਦ ਤੱਕ ਅੱਗੇ ਵਧੇਗੀ, ਇਹ ਰਸਾਇਣਕ ਸੰਤੁਲਨ ਤੋਂ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ;

(c) ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਤੀ, ਯਾਨੀ ਸੰਤੁਲਨ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ।

ਸੰਭਾਵਨਾ ਅਤੇ ਹੱਦ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ, ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਪੂਰੀ ਸਮਝ ਲਈ ਇਸਦੀ ਦਰ ਅਤੇ ਦਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕਾਂ ਬਾਰੇ ਜਾਣਨਾ ਵੀ ਉੱਨਾ ਹੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਕਿਹੜੇ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਭੋਜਨ ਕਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਖਰਾਬ ਹੁੰਦਾ ਹੈ? ਦੰਦਾਂ ਦੀ ਭਰਾਈ ਲਈ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਸੈੱਟ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ ਹੈ? ਜਾਂ ਕੀ ਇੰਜਣ ਵਿੱਚ ਬਾਲਣ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ? ਇਹ ਸਾਰੇ ਸਵਾਲ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਉਸ ਸ਼ਾਖਾ ਦੁਆਰਾ ਦੱਸੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦਰਾਂ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਮਕੈਨਿਜ਼ਮਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਬਲਗਤੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਲਗਤੀ ਸ਼ਬਦ ਯੂਨਾਨੀ ਸ਼ਬਦ ‘ਕਾਈਨੇਸਿਸ’ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਗਤੀ। ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਬਾਰੇ ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਜਦਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਬਲਗਤੀ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਬਾਰੇ ਦੱਸਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਡੇਟਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹੀਰਾ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਵੇਗਾ ਪਰ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦੀ ਦਰ ਇੰਨੀ ਧੀਮੀ ਹੈ ਕਿ ਪਰਿਵਰਤਨ ਬਿਲਕੁਲ ਵੀ ਦਿਖਾਈ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦਾ। ਇਸ ਲਈ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਲੋਕ ਸੋਚਦੇ ਹਨ ਕਿ ਹੀਰਾ ਸਦਾ ਲਈ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਲਗਤੀ ਅਧਿਐਨ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਸਾਡੀ ਮਦਦ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਤੀ ਜਾਂ ਦਰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰੀਏ, ਸਗੋਂ ਉਹਨਾਂ ਹਾਲਤਾਂ ਦਾ ਵੀ ਵਰਣਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸੰਘਣਤਾ, ਤਾਪਮਾਨ, ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਰਗੇ ਕਾਰਕ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਸਥੂਲ ਪੱਧਰ ‘ਤੇ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਜਾਂ ਬਣੀਆਂ ਮਾਤਰਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਖਪਤ ਜਾਂ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀਆਂ ਦਰਾਂ ਵਿੱਚ ਦਿਲਚਸਪੀ ਰੱਖਦੇ ਹਾਂ। ਅਣੂ ਪੱਧਰ ‘ਤੇ, ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਮਕੈਨਿਜ਼ਮਾਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਟਕਰਾਅ ਕਰ ਰਹੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਯੂਨਿਟ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਔਸਤ ਅਤੇ ਤਤਕਾਲ ਦਰ ਅਤੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੋਵਾਂਗੇ। ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦਰਾਂ ਦੇ ਟਕਰਾਅ ਸਿਧਾਂਤ ਬਾਰੇ ਕੁਝ ਮੁੱਢਲੇ ਵਿਚਾਰ ਵੀ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਸਭ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਆਓ ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦਰ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖੀਏ।

4.1 ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ

ਕੁਝ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਇਨਿਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਾਪਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਸਿਲਵਰ ਨਾਈਟ੍ਰੇਟ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੇ ਜਲੀ ਘੋਲਾਂ ਨੂੰ ਮਿਲਾ ਕੇ ਸਿਲਵਰ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦਾ ਅਵਕੇਸ਼ਣ ਤੁਰੰਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਕੁਝ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਹੁਤ ਹੀ ਧੀਮੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਹਵਾ ਅਤੇ ਨਮੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਲੋਹੇ ਦੀ ਜੰਗਾਲ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਗੰਨੇ ਦੀ ਚੀਨੀ ਦੇ ਇਨਵਰਜਨ ਅਤੇ ਸਟਾਰਚ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਵਰਗੀਆਂ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵੀ ਹਨ, ਜੋ ਦਰਮਿਆਨੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਅੱਗੇ ਵਧਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਹਰੇਕ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਤੋਂ ਹੋਰ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਬਾਰੇ ਸੋਚ ਸਕਦੇ ਹੋ?

ਤੁਸੀਂ ਜ਼ਰੂਰ ਜਾਣਦੇ ਹੋਵੋਗੇ ਕਿ ਇੱਕ ਆਟੋਮੋਬਾਈਲ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਸਥਿਤੀ ਜਾਂ ਦੂਰੀ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਤੀ ਜਾਂ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਇਕਾਈ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਜਾਂ ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹੋਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਹੋਣ ਲਈ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

(i) ਕਿਸੇ ਵੀ ਇੱਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦੀ ਦਰ, ਜਾਂ

(ii) ਕਿਸੇ ਵੀ ਇੱਕ ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੀ ਦਰ। ਇੱਕ ਕਾਲਪਨਿਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ, ਇਹ ਮੰਨਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।

$ \mathrm{R} \rightarrow \mathrm{P} $ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਦਾ ਇੱਕ ਮੋਲ $R$ ਉਤਪਾਦ $P$ ਦਾ ਇੱਕ ਮੋਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ $\left[R\right]_1$ ਅਤੇ $\left[P\right]_1$ ਸਮੇਂ $t_1$ ‘ਤੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ $R$ ਅਤੇ $P$ ਦੀਆਂ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਹਨ ਅਤੇ $[\mathrm{R}]_2$ ਅਤੇ $[\mathrm{P}]_2$ ਸਮੇਂ $\mathrm{t_2}$ ‘ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਹਨ, ਤਾਂ,

$$ \begin{aligned} \Delta t & =t_{2}-t_1 \\ \Delta[\mathrm{R}] & =[\mathrm{R}]_2-[\mathrm{R}]_1 \\ \Delta[\mathrm{P}] & =[\mathrm{P}]_2-[\mathrm{P}]_1 \end{aligned} $$

ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਗ ਬਰੈਕਟਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੋਲਰ ਸੰਘਣਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

$\mathrm{R}$ ਦੇ ਅਲੋਪ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ

$$ \begin{equation*} =\frac{\text { Decrease in concentration of } \mathrm{R}}{\text { Time taken }}=-\frac{\Delta[\mathrm{R}]}{\Delta t} \tag{4.1} \end{equation*} $$

$\mathrm{P}$ ਦੇ ਪ੍ਰਗਟ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ

$$ \begin{equation*} =\frac{\text { Increase in concentration of } \mathrm{P}}{\text { Time taken }}=+\frac{\Delta[\mathrm{P}]}{\Delta t} \tag{4.2} \end{equation*} $$

ਕਿਉਂਕਿ, $\Delta[R]$ ਇੱਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਮਾਤਰਾ ਹੈ (ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਘੱਟ ਰਹੀ ਹੈ), ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਮਾਤਰਾ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇਸਨੂੰ -1 ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਉਪਰੋਕਤ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ (4.1) ਅਤੇ (4.2) ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਔਸਤ ਦਰ, $r_{\mathrm{av}}$ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਔਸਤ ਦਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਜਾਂ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਉਸ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੇ ਵਾਪਰਨ ਲਈ ਲੱਗੇ ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 4.1)।

ਚਿੱਤਰ 4.1: ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਤਤਕਾਲ ਅਤੇ ਔਸਤ ਦਰ

ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ

ਸਮੀਕਰਨਾਂ (3.1) ਅਤੇ (3.2) ਤੋਂ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਦਰ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਸੰਘਣਤਾ ਸਮਾਂ ${ }^{-1}$ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਸੰਘਣਤਾ $\mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}$ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ ਸਮਾਂ ਸਕਿੰਟਾਂ ਵਿੱਚ ਹੈ ਤਾਂ ਇਕਾਈਆਂ $\mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ਹੋਣਗੀਆਂ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗੈਸੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਜਦੋਂ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅੰਸ਼ਿਕ ਦਬਾਅ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਦਰ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ atm $\mathrm{s}^{-1}$ ਹੋਣਗੀਆਂ।

ਉਦਾਹਰਣ 4.1 ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਮਿਆਂ ‘ਤੇ $\mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{Cl}$ (ਬਿਊਟਾਈਲ ਕਲੋਰਾਈਡ) ਦੀਆਂ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਤੋਂ, ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਔਸਤ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:

$$ \mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{Cl}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{C_4} \mathrm{H_9} \mathrm{OH}+\mathrm{HCl} $$

ਸਮੇਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅੰਤਰਾਲਾਂ ਦੌਰਾਨ।

$ \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} $

ਹੱਲ ਅਸੀਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ $\Delta[R]$ ਨੂੰ $\Delta t$ ਨਾਲ ਵੰਡ ਕੇ ਔਸਤ ਦਰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ (ਟੇਬਲ 4.1)।

ਟੇਬਲ 4.1: ਬਿਊਟਾਈਲ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੀਆਂ ਔਸਤ ਦਰਾਂ

$\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{CI}\right] _{t _{1}} /$ $\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}}$ $=-\left \{\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right] _{\mathrm{t} _{2}}-\left[\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right] _{\mathrm{t} _{1}} /\left(\mathrm{t} _{2}-\mathrm{t} _{1}\right)\right\} \times 10^{4}$
0.1000.09050501.90
0.09050.0820501001.70
0.08200.07411001501.58
0.07410.06711502001.40
0.06710.05492003001.22
0.05490.04393004001.10
0.04390.03354005001.04
0.02100.0177008000.4

ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ (ਟੇਬਲ 4.1) ਕਿ ਔਸਤ ਦਰ $1.90 \times 0^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ਤੋਂ $0.4 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$ ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਔਸਤ ਦਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਖਾਸ ਪਲ ‘ਤੇ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਲਈ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਉਸ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਲਈ ਸਥਿਰ ਹੋਵੇਗੀ ਜਿਸ ਲਈ ਇਸਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਸੇ ਖਾਸ ਪਲ ‘ਤੇ ਦਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਅਸੀਂ ਤਤਕਾਲ ਦਰ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਇਹ ਉਦੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ‘ਤੇ ਔਸਤ ਦਰ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ $\mathrm{d} t$ (ਯਾਨੀ ਜਦੋਂ $\Delta t$ ਸਿਫ਼ਰ ਦੇ ਨੇੜੇ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ)। ਇਸ ਲਈ, ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਅਨੰਤ ਛੋਟੇ $\mathrm{d} t$ ਲਈ ਤਤਕਾਲ ਦਰ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ

$$ \begin{equation*} r_{\mathrm{av}}=\frac{-\Delta[\mathrm{R}]}{\Delta t}=\frac{\Delta[\mathrm{P}]}{\Delta t} \tag{4.3} \end{equation*} $$

$\Delta t \rightarrow 0$

$$ \text { and } \mathrm{r} _{\mathrm{inst}}=\frac{-\mathrm{d}[\mathrm{R}]}{\mathrm{d} t}=\frac{\mathrm{d}[\mathrm{P}]}{\mathrm{d} t} $$

ਚਿੱਤਰ 4.2 ਬਿਊਟਾਈਲ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੀ ਤਤਕਾਲ ਦਰ $\left(\mathrm{C} _{4} \mathrm{H} _{9} \mathrm{Cl}\right)$

ਇਸਨੂੰ ਗ੍ਰਾਫਿਕਲੀ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਸਮੇਂ $t$ ‘ਤੇ $\mathrm{R}$ ਅਤੇ $\mathrm{P}$ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਬਨਾਮ ਸਮੇਂ $\mathrm{t}$ ਦੀਆਂ ਵਕਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਸੇ ਇੱਕ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਸਪਰਸ਼ ਰੇਖਾ ਖਿੱਚ ਕੇ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਢਲਾਨ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਕੇ (ਚਿੱਤਰ 4.1)। ਇਸ ਲਈ ਸਮੱਸਿਆ 3.1 ਵਿੱਚ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, 600 s ‘ਤੇ $r_{\text {inst }}$, ਬਿਊਟਾਈਲ ਕਲੋਰਾਈਡ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਨੂੰ ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ ਪਲਾਟ ਕਰਕੇ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਪਰਸ਼ ਰੇਖਾ ਖਿੱਚੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਵਕਰ ਨੂੰ $t=600 \mathrm{~s}$ ‘ਤੇ ਛੂਹਦੀ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 4.2)।

ਇਸ ਸਪਰਸ਼ ਰੇਖਾ ਦੀ ਢਲਾਨ ਤਤਕਾਲ ਦਰ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। $$ \begin{aligned} & \text { So, } r_{\text {inst }} \text { at } 600 \mathrm{~s}=-\left(\frac{0.0165-0.037}{(800-400) \mathrm{s}}\right) \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1}\\ & =5.12 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=250 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=1.22 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=350 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=1.0 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \\ & \text { At } t=450 \mathrm{~s} \quad r_{\text {inst }}=6.4 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1} \end{aligned} $$

ਹੁਣ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ $ \mathrm{Hg}(\mathrm{l})+\mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{HgCl_2}(\mathrm{~s}) $

ਜਿੱਥੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਸਟੋਇਕਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਗੁਣਾਂਕ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ

$ \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} $

ਯਾਨੀ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਦੇ ਅਲੋਪ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਗਟ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪਰ ਹੇਠਲੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, $\mathrm{HI}$ ਦੇ ਦੋ ਮੋਲ ਵਿਘਟਿਤ ਹੋ ਕੇ $\mathrm{H_2}$ ਅਤੇ $\mathrm{I_2}$ ਵਿੱਚੋਂ ਹਰੇਕ ਦਾ ਇੱਕ ਮੋਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ,

$$ 2 \mathrm{HI}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{I_2}(\mathrm{~g}) $$

ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਜਿੱਥੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਜਾਂ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਸਟੋਇਕਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਗੁਣਾਂਕ ਇੱਕ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਨਹੀਂ ਹਨ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਦੇ ਅਲੋਪ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ ਜਾਂ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਗਟ ਹੋਣ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਸਟੋਇਕਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਗੁਣਾਂਕਾਂ ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ $\mathrm{HI}$ ਦੀ ਖਪਤ ਦੀ ਦਰ $\mathrm{H_2}$ ਜਾਂ $\mathrm{I_2}$ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀ ਦਰ ਤੋਂ ਦੁੱਗਣੀ ਹੈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਬਰਾਬਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਪਦ $\Delta[\mathrm{HI}]$ ਨੂੰ 2 ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ

ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ $=-\frac{1}{2} \frac{\Delta[\mathrm{HI}]}{\Delta t}=\frac{\Delta\left[\mathrm{H_2}\right]}{\Delta t}=\frac{\Delta\left[\mathrm{I_2}\right]}{\Delta t}$ ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਈ $$ \begin{aligned} & 5 \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{BrO_3}^{-}(\mathrm{aq})+6 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \rightarrow 3 \mathrm{Br_2}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \\ & \text { Rate }=-\frac{1}{5} \frac{\Delta\left[\mathrm{Br}^{-}\right]}{\Delta t}=-\frac{\Delta \mathrm{BrO_3}^{-}}{\Delta t}=-\frac{1}{6} \frac{\Delta\left[\mathrm{H}^{+}\right]}{\Delta t}=\frac{1}{3} \frac{\Delta\left[\mathrm{Br_2}\right]}{\Delta t}=\frac{1}{3} \frac{\Delta\left[\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right]}{\Delta t} \end{aligned} $$

ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਗੈਸੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਈ, ਸੰਘਣਤਾ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕਿਸੇ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦੇ ਅੰਸ਼ਿਕ ਦਬਾਅ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ, ਦਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀ ਜਾਂ ਉਤਪਾਦ ਦੇ ਅੰਸ਼ਿਕ ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਦਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੀ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਉਦਾਹਰਣ 4.2 $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ਦਾ ਵਿਘਟਨ $\mathrm{CCl_4}$ ਵਿੱਚ $318 \mathrm{~K}$ ‘ਤੇ $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਕੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਵਿੱਚ $\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}$ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ $2.33 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ ਹੈ ਅਤੇ 184 ਮਿੰਟ ਬਾਅਦ, ਇਹ ਘੱਟ ਕੇ $2.08 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}$ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨ ਅਨੁਸਾਰ ਵਾਪਰਦੀ ਹੈ

$$ 2 \mathrm{~N_2} \mathrm{O_5}(\mathrm{~g}) \rightarrow 4 \mathrm{NO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) $$

ਘੰਟੇ, ਮਿੰਟ ਅਤੇ ਸਕਿੰਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਔਸਤ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ। ਇਸ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ $\mathrm{NO_2}$ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਦਰ ਕੀ ਹੈ?

ਹੱਲ ਔਸਤ ਦਰ $=\frac{1}{2}-\frac{\Delta\left[\mathrm{N_2} \mathrm{O_5}\right]}{\Delta t}=-\frac{1}{2} \frac{(2.08-2.33) \mathrm{molL}^{-1}}{184 \mathrm{~min}}$

$=6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} / \mathrm{min}=\left(6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~min}^{-1}\right) \times(60 \mathrm{~min} / \mathrm{lh})$

$=4.07 \times 10^{-2} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} / \mathrm{h}$

$=6.79 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \times 1 \mathrm{~min} / 60 \mathrm{~s}$

$=1.13 \times 10^{-5} \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{~s}^{-1}$

ਇਹ ਯਾਦ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ

$ \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 ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕ

ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਹਾਲਤਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ (ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਦਬਾਅ), ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ।

4.2.1 ਦਰ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰਤਾ

ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਇੱਕ ਜਾਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧਤਾ ਨੂੰ ਦਰ ਨਿਯਮ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਦਰ ਸਮੀਕਰਨ ਜਾਂ ਦਰ ਪ੍ਰਗਟਾਵਾ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

4.2.2 ਦਰ ਪ੍ਰਗਟਾਵਾ ਅਤੇ ਦਰ ਸਥਿਰਾਂਕ

ਟੇਬਲ 4.1 ਵਿੱਚ ਨਤੀਜੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਸਮੇਂ ਦੇ ਬੀਤਣ ਨਾਲ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜਦੋਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ਵਧਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਦਰਾਂ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਵਧਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੰਘਣਤਾ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ:

$$ \mathrm{aA}+\mathrm{bB} \rightarrow \mathrm{cC}+\mathrm{dD} $$

ਜਿੱਥੇ a, b, c ਅਤੇ d ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਕਾਰੀਆਂ ਅਤੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਸਟੋਇਕਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਗੁਣਾਂਕ ਹਨ।

ਇਸ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਈ ਦਰ ਪ੍ਰਗਟਾਵਾ ਹੈ

$$ \begin{equation*} \text { Rate } \propto[\mathrm{A}]^{\mathrm{x}}[\mathrm{B}]^{\mathrm{y}} \tag{4.4} \end{equation*} $$

ਜਿ