رد عمل جي شرح کي متاثر ڪندڙ عنصرن تي بحث ڪندڙ مثال سوال
ڪيميائي رد عمل ايٽمن يا ماليڪيولن جي تبديلي آهي جيڪا توانائي جي تبديلين ۽ توانائي جي سطحن ۾ تبديلين سان منسوب آهي. عملي طور تي، رد عمل جي شرح بيان ڪري ٿي ته ري ايڪٽنٽ ڪيتري جلدي شين ۾ تبديل ٿين ٿا. ڪيترائي عنصر رد عمل جي شرح تي اثر انداز ٿي سگهن ٿا، جن ۾ ڪنسنٽريشن، گرمي پد، دٻاءُ (گيس جي رد عمل لاءِ)، مٿاڇري جو علائقو، ۽ ڪيٽالسٽ جي موجودگي شامل آهن. هي مضمون تفصيلي وضاحتن سان رد عمل جي شرح تي اثر انداز ٿيندڙ عنصرن سان لاڳاپيل مثال مسئلن تي بحث ڪندو.
رد عمل جي شرح کي متاثر ڪندڙ عنصر
1. رد عمل ڪندڙن جو ڪنسنٽريشن
2. گرمي پد
3. دٻاءُ
4. مٿاڇري جو علائقو
5. ڪيٽالسٽ
1. رد عمل ڪندڙن جو ڪنسنٽريشن
مثال سوال 1:
ڏنل ردعمل:
الف + ب → الف
جيڪڏهن [A] = 0,5 M ۽ [B] = 0,5 M جي ڪنسنٽريشن ڏني وڃي، ۽ شروعاتي رد عمل جي شرح شرح = k[A][B] جي ذريعي ڏني وڃي. جيڪڏهن A جي ڪنسنٽريشن کي ٻيڻو ڪري 1 M ڪيو وڃي جڏهن ته [B] 0,5 M تي رهي ته رد عمل جي شرح ڇا هوندي؟
بحث:
رد عمل جي شرح جو فارمولا:
\[ \ٽيڪسٽ{شرح} = k[A][B] \]
شروعاتي شرح:
\[ \ٽيڪسٽ{شرح}_{\ٽيڪسٽ{شروعاتي}} = k[0,5][0,5] = 0,25k \]
جڏهن A جو ڪنسنٽريشن 1 M ٿي ويندو آهي:
\[ \ٽيڪسٽ{شرح}_{\ٽيڪسٽ{نئون}} = k[1][0,5] = 0,5k \]
شرح جو مقابلو:
\[ \frac{\text{شرح}_{\text{نئون}}}{\text{شرح}_{\text{شروعاتي}}} = \frac{0,5k}{0,25k} = 2 \]
تنهن ڪري، نئين رد عمل جي شرح شروعاتي رد عمل جي شرح کان ٻيڻي آهي.
2. گرمي پد
مثال سوال 2:
هڪ ڪيمسٽ نوٽ ڪري ٿو ته ڪيميائي عمل جي رد عمل جي شرح 0,5 mol/L/s کان وڌي 2 mol/L/s ٿي ويندي آهي جڏهن گرمي پد 300 K کان 320 K تائين وڌي ويندو آهي. ارينيئس جي قانون جي بنياد تي واڌ جو عنصر ڇا آهي؟
بحث:
ارينيئس جو قانون چوي ٿو ته:
\[ \ٽيڪسٽ{ريٽ} = Ae^{-\frac{E_a}{RT}} \]
گرمي پد وڌائڻ سان ارينيئس اظهار ۾ ايڪسپونيشل گهٽجي ويندو آهي، تنهنڪري رد عمل جي شرح وڌي ويندي آهي. هن صورت ۾، واڌ جو عنصر آهي:
\[ \frac{\text{شرح}\ \text{at}\ 320\ K}{\text{شرح}\ \text{at}\ 300\ K} = \frac{2\ mol/L/s}{0,5\ mol/L/s} = 4 \]
تنهن ڪري، رد عمل جي شرح ۾ واڌ جو عنصر 4 ڀيرا آهي.
3. دٻاءُ
مثال سوال 3:
گئس جي رد عمل لاءِ:
\[ \text{2NO}(g) + \text{O}_2(g) → \text{2NO}_2(g) \]
جيڪڏهن ڪل دٻاءُ 1 atm کان 2 atm تائين مسلسل حجم سان وڌايو وڃي، ته اهو رد عمل جي شرح کي ڪيئن متاثر ڪندو؟
بحث:
گئس جي رد عمل ۾، دٻاءُ سڌو سنئون ڪنسنٽريشن جي متناسب هوندو آهي. دٻاءُ وڌائڻ سان هر گئس جي ڪنسنٽريشن وڌي ويندي آهي، رد عمل جي شرح وڌي ويندي آهي. فرض ڪيو ته دٻاءُ تناسب سان برقرار رکيو ويندو آهي، رد عمل جي شرح دٻاءُ سان وڌي ويندي آهي:
\[ \ٽيڪسٽ{شرح}_{\ٽيڪسٽ{نئون}} = k[2NO]^2[O_2] \]
وڌندڙ دٻاءُ سان، NO ۽ O2 جي ڪنسنٽريشن ٻيڻي ٿي ويندي، تنهنڪري رد عمل جي شرح هن ريت وڌندي:
\[ \ٽيڪسٽ{شرح}_{\ٽيڪسٽ{نئون}} = k[2NO]^2[2O_2] = k(2[NO])^2 (2[O_2]) = 4k[NO]^2[O_2] \]
تنهنڪري رد عمل جي شرح 4 ڀيرا وڌي ٿي.
4. مٿاڇري جو علائقو
مثال سوال 4:
جڏهن مضبوط Zn کي HCl محلول ۾ رکيو ويندو آهي، ته H2 گيس ٺاهڻ جو رد عمل وڌيڪ تيزيءَ سان ٿيندو آهي جڏهن Zn کي پائوڊر ۾ پيسيو ويندو آهي ان جي ڀيٽ ۾ جڏهن اهو Zn بار جي صورت ۾ هوندو آهي. اهو ڇو آهي؟
بحث:
مضبوط ذرڙن جي مٿاڇري واري ايراضي وڌائڻ سان نون ري ايڪٽنٽ ماليڪيولن جو تعداد وڌي ٿو جيڪي مضبوط Zn مٿاڇري سان ٽڪرائجي سگهن ٿا. Zn ۽ HCl جي وچ ۾ رد عمل آهي:
\[ \ٽيڪسٽ{Zn}(s) + 2\ٽيڪسٽ{HCl}(aq) → \ٽيڪسٽ{ZnCl}_2(aq) + \ٽيڪسٽ{H}_2(g) \]
جڏهن Zn پائوڊر جي صورت ۾ هوندو آهي، ته Zn ۽ HCl جي وچ ۾ رابطي جي سطح بار جي صورت ۾ Zn جي مقابلي ۾ وڏي هوندي آهي، ان ڪري وڌيڪ ٽڪراءَ واري هنڌن ذريعي رد عمل جي شرح وڌي ويندي آهي.
5. ڪيٽالسٽ
مثال سوال 5:
هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ جي ڪيٽالسٽ سان ۽ بغير خراب ٿيڻ جي رد عمل جي شرح ۾ فرق بيان ڪريو (مينگنيز ڊاءِ آڪسائيڊ، MnO2).
\[ \text{2H}_2\text{O}_2(aq) → 2\text{H}_2\text{O}(l) + \text{O}_2(g) \]
بحث:
ڪيٽالسٽ کان سواءِ، هائڊروجن پيرو آڪسائيڊ جو سڙڻ سست آهي ڇاڪاڻ ته ان ۾ چالو ڪرڻ جي توانائي وڌيڪ آهي. جڏهن ته، MnO2 ڪيٽالسٽ سان، چالو ڪرڻ جي توانائي تمام گهٽجي ويندي آهي. MnO2 رد عمل ۾ مستقل طور تي رد عمل نٿو ڪري، پر ان جي بدران گهٽ چالو ڪرڻ واري توانائي سان هڪ متبادل رستو (رد عمل جو طريقو) مهيا ڪري ٿو، جيڪو رد عمل جي شرح کي تيز ڪري ٿو.
ڪيٽالسٽ سان:
- رد عمل جي شرح وڌي ٿي ڇاڪاڻ ته گهربل توانائي گهٽ آهي.
- رد عمل جي حرڪيات تبديل ٿيندي آهي پر پيداوار جي پيداوار ساڳي رهندي آهي.
ڪيٽالسٽ رد عمل جي ٿرموڊائنامڪس کي تبديل ڪرڻ کان سواءِ اثرائتي ٽڪراءَ جي تعدد کي وڌائڻ جي اجازت ڏين ٿا.
نتيجو
رد عمل جي شرح ڪيترن ئي عنصرن کان متاثر ٿيندي آهي، جن ۾ رد عمل جي ڪنسنٽريشن، گرمي پد، دٻاءُ، خاص طور تي گيس جي رد عمل ۾، مضبوط مواد ۾ مٿاڇري جي ايراضي، ۽ ڪيٽالسٽ جي موجودگي شامل آهن. ڪنسنٽريشن رد عمل جي شرح جي سڌي طرح متناسب آهي؛ گرمي پد رد عمل ڪندڙن جي حرڪي توانائي کي متاثر ڪري ٿو؛ دٻاءُ گئس جي ڪنسنٽريشن ذريعي گيس جي رد عمل کي متاثر ڪري ٿو؛ مٿاڇري جو علائقو ٽڪراءَ واري علائقي کي متاثر ڪري ٿو؛ ۽ ڪيٽالسٽ چالو ڪرڻ واري توانائي کي گهٽائي شرح کي تيز ڪن ٿا. مختلف صنعتي ايپليڪيشنن ۽ ليبارٽري ريسرچ ۾ رد عمل جي شرح کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ انهن عنصرن کي سمجهڻ ضروري آهي.
