📘 CodingMarble Learn

अभिक्रिया की दर

अभिक्रिया की दर बताती है कि अभिकारक कितनी जल्दी ख़र्च होते हैं या उत्पाद कितनी जल्दी बनते हैं। दर = मात्रा में परिवर्तन ÷ समय। कण तभी अभिक्रिया करते हैं जब वे कम से कम सक्रियण ऊर्जा से टकराएँ। ज़्यादा बार और ज़्यादा ऊर्जा वाली टक्करें = तेज़ दर। सांद्रता (या गैस का दाब), ताप, पृष्ठ क्षेत्रफल बढ़ाने या उत्प्रेरक डालने से अभिक्रिया तेज़ होती है। उत्प्रेरक कम सक्रियण ऊर्जा वाला रास्ता देता है और ख़ुद ख़र्च नहीं होता।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. लाल A और नीले B कण इधर-उधर उड़ रहे हैं। सिर्फ़ ज़ोरदार A–B टक्कर से हरा उत्पाद बनता है। हल्की टक्कर में वे बस उछल जाते हैं। ग्राफ़ उत्पाद गिनता है।
  2. A के कण दुगने कर दिए। यह ज़्यादा सांद्रता है। हर सेकंड ज़्यादा टक्करें, इसलिए ग्राफ़ तेज़ी से चढ़ता है।
  3. ताप बढ़ाया। कण तेज़ चलते हैं। वे ज़्यादा बार मिलते हैं और बहुत ज़्यादा टक्करों में पर्याप्त ऊर्जा होती है।
  4. B अब एक ठोस ढेला है। सिर्फ़ उसकी सतह वाले कणों से टक्कर हो सकती है, इसलिए अभिक्रिया धीमी है। चूर्ण बनाने से ज़्यादा सतह खुलती है।
  5. उत्प्रेरक जोड़ा (सुनहरा फ़र्श)। यह ज़रूरी ऊर्जा घटाता है, इसलिए वही टक्करें ज़्यादा सफल होती हैं। अंत में उत्प्रेरक वैसा ही बचा रहता है।
  6. खुला खेल: सांद्रता, ताप, ढेला या चूर्ण और उत्प्रेरक बदलें। हरे ग्राफ़ की ढलान ही दर है।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

हर टक्कर से उत्पाद क्यों नहीं बनता?

सिर्फ़ कम से कम सक्रियण ऊर्जा वाली टक्कर आबंध तोड़ती है। चरण 1 में धीमी टक्करें उछल जाती हैं; सिर्फ़ ज़ोरदार टक्कर चमककर हरी होती है।

ज़्यादा सांद्र अम्ल तेज़ क्यों?

उतनी जगह में अम्ल के ज़्यादा कण, इसलिए टक्करें ज़्यादा बार। चरण 2 का टक्कर-गिनती चरण 1 से मिलाएँ।

क्या ताप का मतलब बस ज़्यादा टक्करें है?

नहीं। बड़ा असर यह है कि ज़्यादा टक्करों में पर्याप्त ऊर्जा होती है। चरण 3 में 'सफल' गिनती उछलती देखें।

चूर्ण ढेले से तेज़ क्यों?

ढेले के अंदर के कण छिपे रहते हैं; सिर्फ़ सतह पर टक्कर हो सकती है। चरण 4 में सिर्फ़ बाहरी परत अभिक्रिया करती है।

क्या उत्प्रेरक ज़्यादा उत्पाद बनाता है?

नहीं। वह ज़रूरी ऊर्जा घटाकर वही उत्पाद जल्दी बनाता है। चरण 5 में ग्राफ़ जल्दी चढ़ता है।

अंत में ग्राफ़ सपाट क्यों हो जाता है?

अभिकारक ख़त्म हो जाते हैं, इसलिए और उत्पाद नहीं बन सकता। खुले खेल को देर तक चलाकर वक्र को सपाट होते देखें।

अभिक्रिया की दर क्या है?

कुछ अभिक्रियाएँ बहुत तेज़ होती हैं (पटाख़ा), कुछ धीमी (लोहे पर जंग)। दर बताती है कि कितनी तेज़।

औसत दर = ख़र्च हुए अभिकारक की मात्रा ÷ समय, या बने उत्पाद की मात्रा ÷ समय।

मात्रक इस पर निर्भर है कि क्या मापा: g/s (द्रव्यमान), cm³/s (गैस का आयतन) या mol/dm³/s (सांद्रता)। SI में 1 dm³ = 1 L = 10⁻³ m³।

दर कैसे मापें

बाक़ी सब स्थितियाँ एक जैसी रखें (निष्पक्ष परीक्षण): एक बार में सिर्फ़ एक चीज़ बदलें।

दर के ग्राफ़ पढ़ना

उत्पाद की मात्रा (y) और समय (x) का ग्राफ़ बनाएँ। वक्र शुरू में तीखा (तेज़) होता है, अभिकारक घटने पर कम तीखा, और अभिक्रिया रुकने पर सपाट।

ज़्यादा तीखी रेखा = तेज़ दर। दो समयों के बीच औसत दर = y में बदलाव ÷ x में बदलाव।

किसी एक क्षण की दर = उस बिंदु पर खींची स्पर्श रेखा की ढलान: स्पर्श रेखा पर दो बिंदु लेकर ऊँचाई के बदलाव को समय के बदलाव से भाग दें।

अभिकारक की मात्रा बराबर हो तो तेज़ अभिक्रिया जल्दी सपाट होती है, पर उतनी ही ऊँचाई पर।

संघट्ट सिद्धांत और सक्रियण ऊर्जा

कणों की अभिक्रिया के लिए उनका टकराना (संघट्ट) ज़रूरी है, और टक्कर में कम से कम एक न्यूनतम ऊर्जा होनी चाहिए जिसे सक्रियण ऊर्जा (Eₐ) कहते हैं। कमज़ोर टक्करें बस उछल जाती हैं।

इसलिए दर दो बातों पर निर्भर है:

  1. कण कितनी बार टकराते हैं (संघट्ट आवृत्ति), और
  2. कितने हिस्से की टक्करों में पर्याप्त ऊर्जा है।

जो भी इनमें से किसी को बढ़ाए, वह अभिक्रिया तेज़ करता है।

दर बदलने वाले कारक

उत्प्रेरक और ऊर्जा आरेख

ऊर्जा आरेख (energy profile) में अभिक्रिया आगे बढ़ने के साथ ऊर्जा (y) दिखाई जाती है। उत्पाद तक पहुँचने से पहले अभिकारकों को एक पहाड़ी (Eₐ) चढ़नी पड़ती है। उत्प्रेरक नीची पहाड़ी बनाता है। शुरू और अंत की ऊर्जा वही रहती है।

उदाहरण: अमोनिया बनाने में लोहा, कार के कैटेलिटिक कन्वर्टर में प्लैटिनम और रोडियम, और सजीवों के जैव-उत्प्रेरक एंज़ाइम (जैसे लार में एमाइलेज़)।

उद्योग में उत्प्रेरक ऊर्जा और पैसा बचाते हैं, क्योंकि अभिक्रिया कम ताप पर भी तेज़ चलती है।

करके देखें: पानी में गोली

एक बुलबुले वाली (effervescent) गोली ठंडे पानी में और दूसरी गुनगुने पानी में डालें। हर एक का बुलबुलाना कितनी देर चला, नापें। फिर एक गोली पीसकर उतने ही ताप पर साबुत गोली से तुलना करें। पहले अनुमान, फिर जाँच। 3D खुले खेल में 'ढेला' और चूर्ण की तुलना करके ग्राफ़ की ढलान बदलते देखें।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. एक अभिक्रिया 30 s में 60 cm³ गैस देती है। औसत दर ज्ञात करें।

दर = 60 ÷ 30 = 2 cm³/s।

2. CO₂ निकलने से फ़्लास्क का द्रव्यमान 120 s में 200.00 g से 198.80 g हो गया। औसत दर?

घटा द्रव्यमान = 1.20 g। दर = 1.20 ÷ 120 = 0.010 g/s।

3. गैस का आयतन 10 s पर 30 cm³ और 30 s पर 50 cm³ है। इस समय में औसत दर?

बदलाव = 20 s में 20 cm³ → 1 cm³/s।

4. गैस-आयतन वक्र की एक स्पर्श रेखा (0 s, 10 cm³) और (40 s, 50 cm³) से गुज़रती है। उस बिंदु पर दर?

ढलान = (50 − 10) ÷ (40 − 0) = 40 ÷ 40 = 1 cm³/s।

5. ग़ायब-क्रॉस प्रयोग में क्रॉस 50 s बाद ग़ायब हुआ। दर को 1/समय में बताएँ।

दर = 1 ÷ 50 = 0.02 s⁻¹। कम समय यानी तेज़ दर।

6. अम्ल की सांद्रता 40 s में 0.12 mol/dm³ से 0.04 mol/dm³ हो गई। औसत दर?

बदलाव = 0.08 mol/dm³। दर = 0.08 ÷ 40 = 0.002 mol/dm³/s।

7. एक अभिक्रिया 20 °C पर 80 s लेती है। 'हर 10 °C पर लगभग दुगनी' मानकर 40 °C पर समय का अनुमान लगाएँ।

20 °C बढ़ा → दर × 2 × 2 = ×4। समय ≈ 80 ÷ 4 = 20 s।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. टकराते कणों को अभिक्रिया के लिए जो न्यूनतम ऊर्जा चाहिए, वह है:
2. कौन-सा बदलाव अभिक्रिया तेज़ नहीं करता?
3. उत्प्रेरक कैसे काम करता है?
4. उत्पाद–समय ग्राफ़ पर अभिक्रिया सबसे तेज़ कब है?
5. cm³/s मात्रक किसे मापने में आता है?

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अभिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले 4 मुख्य कारक कौन-से हैं?

सांद्रता (गैसों के लिए दाब), ताप, ठोस का पृष्ठ क्षेत्रफल और उत्प्रेरक। कुछ अभिक्रियाओं में प्रकाश भी।

अभिक्रिया की दर कैसे निकालते हैं?

ख़र्च हुए अभिकारक या बने उत्पाद की मात्रा को लगे समय से भाग दें। किसी एक क्षण की दर के लिए ग्राफ़ पर स्पर्श रेखा की ढलान निकालें।

संघट्ट सिद्धांत आसान शब्दों में क्या है?

कण तभी अभिक्रिया करते हैं जब वे काफ़ी ज़ोर से टकराएँ। ज़्यादा बार और ज़्यादा ज़ोर की टक्कर = तेज़ अभिक्रिया।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

पोलैंडLiceum ogólnokształcące, klasa IKinetics, equilibrium and energetics
पोलैंडLiceum ogólnokształcące, klasa IKinetics, equilibrium and energetics
स्पेन2º ESOChange
स्पेन3º ESOChange
स्पेन4º ESOChange
इंग्लैंडYear 114.6 The rate and extent of chemical change
इंग्लैंडYear 115.6 The rate and extent of chemical change
रूस9 классSubstance and chemical reaction

पहले यह पढ़ें

आगे पढ़ें

इससे जुड़े पाठ

सभी रसायन विज्ञान पाठ