लेक्चर नोट्स: केमिकल काइनेटिक्स (केमिकल प्रतिक्रिया की गति)

परिचय

• विषय: केमिकल काइनेटिक्स
• मुख्य बिंदु: रिएक्शन की गति, रिएक्शन मैकेनिज्म, एक्टिवेशन एनर्जी, और तापमान का प्रभाव

रिएक्शन की गति

• रिएक्टेंट्स की स्पीड: रिएक्शन की गति कितनी है, यह ज़रूरी है। कुछ रिएक्शन बहुत तेजी से होते हैं जबकि कुछ बहुत धीरे।
• एग्जांपल्स:
  • सुपर स्लो रिएक्शन: डायमंड का ग्राफाइट में परिवर्तित होना, बहुत ही धीमा होता है।
  • सुपर फास्ट रिएक्शन: पानी में रंग मिलाते ही तत्काल रंग बदल जाता है।
• फैक्टर्स: रिएक्शन की गति पर विभिन्न कारकों का प्रभाव होता है, जैसे रिएक्टेंट का प्रकार, तापमान आदि।

केमिकल काइनेटिक्स

• मूल्यांकन: केमिकल काइनेटिक्स रिएक्शन की गति का अध्ययन है।
• माइक्रोस्कोपिक और मैक्रोस्कोपिक लेवल:
  • माइक्रोस्कोपिक लेवल: मॉलिक्यूल्स की इंटरैक्शन।
  • मैक्रोस्कोपिक लेवल: रिएक्टेंट्स और प्रोडक्ट्स की मात्रा।

रिएक्शन मैकेनिज्म

• मॉलिक्यूलर इंटरैक्शन: मॉलिक्यूल्स के बीच क्या इंटरैक्शन हो रहा है, यह महत्वपूर्ण है।
• कंवर्शन: रिएक्शन के दौरान मॉलिक्यूल्स क्या कर रहे हैं, उस पर ध्यान दिया जाता है।
• स्लोएस्ट स्टेप: संपूर्ण रिएक्शन की स्पीड इसी पर निर्भर करती है।

रेट ऑफ रिएक्शन

• डेफिनिशन: रिएक्टेंट के कंसंट्रेशन के कम होने की रेट या प्रोडक्ट के कंसंट्रेशन के बढ़ने की रेट।
• मापन:
  • एवरेज रेट vs इंस्टैंटेनियस रेट: टोटल डिस्टेंस डिवाइडेड बाय टोटल टाइम vs किसी खास समय पर रेट।
  • फ़ार्मूला: चेंज इन कंसंट्रेशन ऑफ स्पीशीज़ बाय टाइम टेकन।

कंसंट्रेशन और यूनिट्स

• कंसंट्रेशन का प्रभाव: रिएक्शन में भाग लेने वाले रिएक्टेंट्स और प्रोडक्ट्स का कंसंट्रेशन महत्वपूर्ण होता है।
• यूनिट्स: रिएक्शन रेट की यूनिट मोल लीटर इन्वर्स सेकंड इन्वर्स।

मैथमेटिकल एक्सप्रेशन

• डेटा एनालिसिस: ग्राफ के द्वारा कंसंट्रेशन और टाइम के संबंध को प्रदर्शित करना।
• फर्स्ट ऑर्डर रिएक्शंस: के क्रिया में अलग-अलग चरण होते हैं और प्रत्येक का यूनिट अलग हो सकता है।
• रेड लोग एक्सप्रेशन: इंटीग्रेटेड फॉर्मुला का इस्तेमाल करके रेट का गणना करना।

एक्टिवेशन एनर्जी और तापमान का प्रभाव

• एक्टिवेशन एनर्जी: रिएक्टेंट्स को प्रोडक्ट्स में बदलने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा।
• गुणवत्ता: रिएक्शन के गती पर तापमान का प्रभाव।
• मैग्नीशियम और ऑक्सीजन उदाहरण: उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया तेजी से होती है।
• अनएनरोल इंटरमीडिएट्स: प्रोडक्ट्स बनने से पहले एक अनस्स्टेबल स्थिति।
• आर्र्हेनियस इक्वेशन: k = Ae^(-Ea/RT)
  • A: फ्रीक्वेंसी फैक्टर
  • Ea: एक्टिवेशन एनर्जी
  • R: गैस कांसटेंट
  • T: तापमान

केटलिस्ट और इनहेबिटलर्स

• केटलिस्ट: रिएक्शन की गति को बढ़ाने वाले सब्सटेंस, एक्टिवेशन एनर्जी को कम करने में मददगार।
• इनहिबिटर्स: रिएक्शन की गति को कम करने वाले सब्सटेंस।

निष्कर्ष

• सारांश: केमिकल काइनेटिक्स में रिएक्शन की गति का अध्ययन और उस पर विभिन्न कारकों का प्रभाव।
• उपयोग: एक अच्छे समरी के रूप में जो आगे के अध्ययन के लिए सहायता करेगी।