रासायनिक गतिशास्त्र (JEE परीक्षा) - विस्तृत नोट्स

संक्षेपण सिद्धांत

• संक्षेपण सिद्धांत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का मापीय वर्णन प्रदान करता है।
• प्रतिक्रिया दर निम्नता पर निर्भर करता है:
  • तापमान: ऊर्जा की औसत चिपचिपा शरीर, जबकि धातुओं के बीच घुसने की और अधिक संक्रमण का कारण बनती है।
  • संघटन: अधिक संघटन निर्धारित करने के बढ़ते झुठमुठ उत्पादक धातु संघटन के बीच संकरण के अवसर बढ़ाती है।
• सक्रियण ऊर्जा (ई ०): एक प्रतिक्रिया के लिए न्यूनतम ऊर्जा आवश्यक है।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

आरेनियस समीकरण और सक्रियण ऊर्जा

• आरेनियस समीकरण: $$ के = ए^{-ईआ/आमबर/~पा} $$

  • क: दर स्थिर
  • ए: पूर्व-निर्धारित कारक
  • ईआ: सक्रियण ऊर्जा
  • आम बर: गैस स्थिरता
  • टी: केल्विन में तापमान।

• सक्रियण ऊर्जा पर प्रभाव डालने वाले कारक:

  • बंध की मजबूती: मजबूत बंधों को तोड़ने के लिए अधिक सक्रियण ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
  • कैटलिस्ट: कैटलिस्ट सक्रियण ऊर्जा को कम करते हैं, जिससे प्रतिक्रियाएँ तेजी से होती हैं।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

दर कानून और प्रतिक्रिया आदेश

• दर कानून: प्रतिक्रिया दर के लिए दिखाता है कि प्रतिक्रिया दर उत्पादकों की संघटन की मात्रा पर कैसे निर्भर करती है।
• प्रतिक्रिया आदेश: प्रतिक्रिया के दर में संघटन शर्तों में घोषकों की संख्या का योग।
• दर कानून निर्धारण:
  • प्रारंभिक दरों की विधि: विभिन्न उत्पादक मात्राओं पर प्रतिक्रिया की प्रारंभिक दरों का मापन करना।
  • ग्राफिक विधियाँ (उदा., लघुगणक चित्रों)

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा ११, अध्याय १५: संतुलन; एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

समेकित दर कानून

• समेकित दर निर्धारण समय के रूप में प्रतिक्रिया उत्पादक या उत्पाद की मात्रा को व्यक्त करते हैं।
• पहले कक्षुक समेकित दर कानून: $$ [ए]_टी = [ए]_० ए^{-के ट} $$
  • [ए]_०: प्रारंभिक मात्रा
  • [ए]_टी: समय के लिए मात्रा
  • के: दर स्थिर।
• हाफ-जीवन (t १/२): मात्रा का आधा होने तक का समय।
• द्वितीय पद और शून्य-आदेश के छमाहीकरण के लिए समेकित दर कानून।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

तापमान आवर्धन

• तापमान बढ़ाने से प्रतिक्रिया दर बढ़ती है।
• आरेनियस समीकरण दर स्थिर को तापमान से जोड़ता है: $$ क = ए^{−ईआ/आमबर/RT} $$
• तापमान सूचकांक (Q10): तापमान को 10°C बढ़ाने पर दर के स्थिरांक के द्वारा दर के अवधारणा के अनुसार बढ़ाने वाले कारक।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

कैटलिस्ट

• कैटलिस्ट वे पदार्थ हैं जो प्रतिक्रिया की दर को बढ़ाते हैं और प्रतिक्रिया में सेवन नहीं होते हैं।
• एकांतर पक्षीय: प्रतिक्रिया में उत्पादों के समान अवस्था में मौजूद होते हैं।
• अनेकांतर पक्षीय: प्रतिक्रिया में उत्पादों से अलग अवस्था में मौजूद होते हैं (उदा., ठोस कैटलिस्ट)।
• कैटलिस्ट के यंत्र:
  • पृष्ठीय कटेकरण: प्रतिक्रिया के खाद्यों को उपयोग करते हैं, सक्रियण ऊर्जा को कम करते हैं।
  • एंजाइम सक्रियण: एंजाइमग्रस्त विशेष प्रतिष्ठित जोड़े रखते हैं, एंजाइम-खाद्यजोड़।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा १२, अध्याय ४: रासायनिक गतिकी

श्रृंखला प्रतिक्रियाएँ और स्वतंत्र रेडिकल

चेन प्रतिक्रियाएं एक क्रम में घटित होती हैं, प्रत्येक में टुकड़े बनाने वाली उच्च प्रतिक्रियाशील मध्यस्थ जिसे मुक्त रडिकल कहते हैं।

• मुक्त रडिकल चेन प्रतिक्रियाओं की यांत्रिकी:
  • प्रारंभ: मुक्त रडिकल निर्माण (उदाहरण के लिए, होमोलिटिक बांध तोड़ने द्वारा)।
  • प्रसार: मुक्त रडिकल अन्य अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके नए मुक्त रडिकल उत्पन्न करते हैं।
  • समाप्ति: मुक्त रडिकल एक दूसरे के साथ या रोकने वाले तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं चेन प्रतिक्रिया को रोकने के लिए।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 16: रसायन विज्ञान

जटिल प्रतिक्रियाएं और स्थिर अवस्था

• जटिल प्रतिक्रियाएं: कई चरण और मध्यस्थों को शामिल करती हैं।
• प्रतिक्रिया यांत्रिकी: प्रतिक्रिया मार्ग का कदम-दर-कदम विवरण।
• स्थिर अवस्था मुल्यांकन: मानता है कि मध्यस्थों की आव्रद्धि प्रतिक्रिया के दौरान स्थिर रहती है।
• दर-निर्धारक चरण: प्रतिक्रिया यांत्रिकी में सबसे धीमा चरण, जो प्रतिक्रिया की कुल दर को निर्धारित करता है।

संदर्भ: एनसीईआरटी कक्षा 12, अध्याय 4: रासायनिक गतिशास्त्र