రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది? ప్రతిచర్య వేగం, వివిధ కారకాలపై దాని ఆధారపడటం
నిర్వచనం
రసాయన గతిశాస్త్రం- రసాయన ప్రతిచర్యల రేట్లు మరియు విధానాల అధ్యయనం.
ప్రతిచర్య రేట్ల అధ్యయనం, రసాయన ప్రతిచర్య రేటును ప్రభావితం చేసే కారకాలపై డేటాను పొందడం, అలాగే రసాయన ప్రతిచర్యల విధానాల అధ్యయనం ప్రయోగాత్మకంగా నిర్వహించబడతాయి.
నిర్వచనం
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు- సిస్టమ్ యొక్క స్థిరమైన వాల్యూమ్‌తో యూనిట్ సమయానికి ప్రతిస్పందించే పదార్థాలు లేదా ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులలో ఒకదాని యొక్క గాఢతలో మార్పు.
సజాతీయ మరియు వైవిధ్య ప్రతిచర్యల రేట్లు భిన్నంగా నిర్వచించబడ్డాయి.
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు యొక్క కొలత యొక్క నిర్వచనం గణిత రూపంలో వ్రాయబడుతుంది. సజాతీయ వ్యవస్థలో రసాయన ప్రతిచర్య రేటుగా ఉండనివ్వండి, n B అనేది ప్రతిచర్య ఫలితంగా ఏర్పడే ఏదైనా పదార్ధాల పుట్టుమచ్చల సంఖ్య, V వ్యవస్థ యొక్క పరిమాణం మరియు సమయం. అప్పుడు పరిమితిలో:
ఈ సమీకరణాన్ని సరళీకృతం చేయవచ్చు - వాల్యూమ్‌కు ఒక పదార్ధం మొత్తం నిష్పత్తి n B / V = c B అనే పదార్ధం యొక్క మోలార్ సాంద్రత, ఇక్కడ నుండి dn B / V = dc B మరియు చివరకు:
ఆచరణలో, ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాల సాంద్రతలు నిర్దిష్ట సమయ వ్యవధిలో కొలుస్తారు. ప్రారంభ పదార్ధాల సాంద్రతలు కాలక్రమేణా తగ్గుతాయి మరియు ఉత్పత్తుల సాంద్రతలు పెరుగుతాయి (Fig. 1).
అన్నం. 1. కాలక్రమేణా ప్రారంభ పదార్ధం (ఎ) మరియు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి (బి) యొక్క గాఢతలో మార్పు
రసాయన ప్రతిచర్య రేటును ప్రభావితం చేసే కారకాలు
రసాయన ప్రతిచర్య రేటును ప్రభావితం చేసే కారకాలు: ప్రతిచర్యల స్వభావం, వాటి సాంద్రతలు, ఉష్ణోగ్రత, వ్యవస్థలో ఉత్ప్రేరకాల ఉనికి, పీడనం మరియు వాల్యూమ్ (గ్యాస్ దశలో).
రసాయన ప్రతిచర్య రేటుపై ఏకాగ్రత ప్రభావం రసాయన గతిశాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక నియమంతో ముడిపడి ఉంటుంది - ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క చట్టం (LMA): రసాయన ప్రతిచర్య రేటు నేరుగా పెరిగిన ప్రతిచర్య పదార్థాల సాంద్రతల ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. వారి స్టోయికియోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్స్ యొక్క శక్తికి. ZDM వైవిధ్య వ్యవస్థలలో ఘన దశలో పదార్థాల సాంద్రతను పరిగణనలోకి తీసుకోదు.
mA +nB = pC +qD ప్రతిచర్య కోసం ZDM యొక్క గణిత వ్యక్తీకరణ వ్రాయబడుతుంది:
K × C A m × C B n
K × [A] m × [B] n,
ఇక్కడ k అనేది రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క రేటు స్థిరాంకం, ఇది 1 mol/l రియాక్టెంట్ల సాంద్రత వద్ద రసాయన ప్రతిచర్య రేటు. రసాయన ప్రతిచర్య రేటు వలె కాకుండా, k ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉండదు. ఎక్కువ k, ప్రతిచర్య వేగంగా కొనసాగుతుంది.
ఉష్ణోగ్రతపై రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ఆధారపడటం వాన్'ట్ హాఫ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. వాంట్ హాఫ్ నియమం: ఉష్ణోగ్రతలో ప్రతి పది డిగ్రీల పెరుగుదలకు, చాలా రసాయన ప్రతిచర్యల రేటు దాదాపు 2 నుండి 4 రెట్లు పెరుగుతుంది. గణిత వ్యక్తీకరణ:
(T 2) = (T 1) × (T2-T1)/10,
van’t Hoff ఉష్ణోగ్రత గుణకం ఎక్కడ ఉంది, ఉష్ణోగ్రత 10 o C పెరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుందో చూపిస్తుంది.
మాలిక్యులారిటీ మరియు ప్రతిచర్య క్రమం
ప్రతిచర్య యొక్క పరమాణుత్వం ఏకకాలంలో పరస్పర చర్య చేసే కనీస అణువుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది (ప్రాథమిక చర్యలో పాల్గొనడం). ఉన్నాయి:
- మోనోమోలిక్యులర్ ప్రతిచర్యలు (ఉదాహరణకు కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యలు)
N 2 O 5 = 2NO 2 + 1/2O 2
K × C, -dC/dt = kC
అయినప్పటికీ, ఈ సమీకరణాన్ని పాటించే అన్ని ప్రతిచర్యలు మోనోమోలిక్యులర్ కాదు.
- ద్వి పరమాణువు
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH = CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
K × C 1 × C 2 , -dC/dt = k × C 1 × C 2
- ట్రైమోలిక్యులర్ (చాలా అరుదు).
ప్రతిచర్య యొక్క పరమాణుత్వం దాని నిజమైన యంత్రాంగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ప్రతిచర్య యొక్క సమీకరణాన్ని వ్రాయడం ద్వారా దాని పరమాణుత్వాన్ని గుర్తించడం అసాధ్యం.
ప్రతిచర్య యొక్క గతి సమీకరణం యొక్క రూపం ద్వారా ప్రతిచర్య క్రమం నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది ఈ సమీకరణంలో ఏకాగ్రత డిగ్రీల ఘాతాంకాల మొత్తానికి సమానం. ఉదాహరణకి:
CaCO 3 = CaO + CO 2
K × C 1 2 × C 2 - మూడవ ఆర్డర్
ప్రతిచర్య క్రమం పాక్షికంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ప్రతిచర్య ఒక దశలో కొనసాగితే, ప్రతిచర్య క్రమం మరియు దాని పరమాణుత్వం సమానంగా ఉంటాయి, అనేక దశల్లో ఉంటే, ఆ క్రమం నెమ్మదిగా ఉండే దశ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఈ ప్రతిచర్య యొక్క పరమాణుత్వానికి సమానంగా ఉంటుంది.
సమస్య పరిష్కారానికి ఉదాహరణలు
ఉదాహరణ 1
వ్యాయామం
2A + B = 4C సమీకరణం ప్రకారం ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది. పదార్ధం A యొక్క ప్రారంభ సాంద్రత 0.15 mol/l, మరియు 20 సెకన్ల తర్వాత అది 0.12 mol/l. సగటు ప్రతిచర్య రేటును లెక్కించండి.
పరిష్కారం
రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క సగటు రేటును లెక్కించడానికి సూత్రాన్ని వ్రాద్దాం:
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు- రియాక్షన్ స్పేస్ యూనిట్‌లో యూనిట్ సమయానికి ప్రతిస్పందించే పదార్ధాలలో ఒకదాని పరిమాణంలో మార్పు.
రసాయన ప్రతిచర్య వేగం క్రింది కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది:
ప్రతిచర్య పదార్థాల స్వభావం;
ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రత;
ప్రతిచర్య పదార్ధాల సంపర్క ఉపరితలం (భిన్న ప్రతిచర్యలలో);
ఉష్ణోగ్రత;
ఉత్ప్రేరకాలు చర్య.
క్రియాశీల తాకిడి సిద్ధాంతంరసాయన ప్రతిచర్య రేటుపై కొన్ని కారకాల ప్రభావాన్ని వివరించడానికి మమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన నిబంధనలు:
ఒక నిర్దిష్ట శక్తిని కలిగి ఉన్న రియాక్టెంట్ల కణాలు ఢీకొన్నప్పుడు ప్రతిచర్యలు సంభవిస్తాయి.
ప్రతిస్పందించే కణాలు ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, అవి ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి, అవి ఢీకొని ప్రతిస్పందించే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ప్రభావవంతమైన ఘర్షణలు మాత్రమే ప్రతిచర్యకు దారితీస్తాయి, అనగా. "పాత కనెక్షన్లు" నాశనం చేయబడినవి లేదా బలహీనపడటం వలన "కొత్తవి" ఏర్పడతాయి. ఇది చేయుటకు, కణాలు తగినంత శక్తిని కలిగి ఉండాలి.
రియాక్టెంట్ కణాల ప్రభావవంతమైన తాకిడికి అవసరమైన కనీస అదనపు శక్తిని అంటారు క్రియాశీలత శక్తి Ea.
రసాయనాల కార్యకలాపాలు వాటితో కూడిన ప్రతిచర్యల యొక్క తక్కువ క్రియాశీలత శక్తిలో వ్యక్తమవుతాయి. తక్కువ యాక్టివేషన్ ఎనర్జీ, రియాక్షన్ రేట్ ఎక్కువ.ఉదాహరణకు, కాటయాన్స్ మరియు అయాన్ల మధ్య ప్రతిచర్యలలో, క్రియాశీలత శక్తి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇటువంటి ప్రతిచర్యలు దాదాపు తక్షణమే జరుగుతాయి.
ప్రతిచర్య రేటుపై ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రత ప్రభావం
ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రత పెరిగేకొద్దీ, ప్రతిచర్య రేటు పెరుగుతుంది. ప్రతిచర్య జరగాలంటే, రెండు రసాయన కణాలు కలిసి రావాలి, కాబట్టి ప్రతిచర్య రేటు వాటి మధ్య ఘర్షణల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇచ్చిన వాల్యూమ్‌లోని కణాల సంఖ్య పెరుగుదల తరచుగా ఘర్షణలకు మరియు ప్రతిచర్య రేటు పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.
గ్యాస్ దశలో సంభవించే ప్రతిచర్య రేటు పెరుగుదల ఒత్తిడి పెరుగుదల లేదా మిశ్రమం ఆక్రమించిన వాల్యూమ్‌లో తగ్గుదల ఫలితంగా ఉంటుంది.
1867లో ప్రయోగాత్మక డేటా ఆధారంగా, నార్వేజియన్ శాస్త్రవేత్తలు K. గుల్డ్‌బర్గ్ మరియు P. వేజ్, మరియు వారి నుండి స్వతంత్రంగా 1865లో, రష్యన్ శాస్త్రవేత్త N.I. బెకెటోవ్ రసాయన గతిశాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక నియమాన్ని రూపొందించారు, స్థాపించారు ప్రతిచర్యల సాంద్రతలపై ప్రతిచర్య రేటు ఆధారపడటం -
లా ఆఫ్ మాస్ యాక్షన్ (LMA):
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ప్రతిచర్య సమీకరణంలో వాటి గుణకాలకు సమానమైన శక్తులలో తీసుకోబడిన ప్రతిచర్య పదార్థాల సాంద్రతల ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ("సమర్థవంతమైన ద్రవ్యరాశి" అనేది "ఏకాగ్రత" యొక్క ఆధునిక భావనకు పర్యాయపదం)
aA +bB =cС +dD,ఎక్కడ కె- ప్రతిచర్య రేటు స్థిరంగా ఉంటుంది
ZDM ఒక దశలో సంభవించే ప్రాథమిక రసాయన ప్రతిచర్యలకు మాత్రమే నిర్వహించబడుతుంది. ప్రతిచర్య అనేక దశల ద్వారా వరుసగా కొనసాగితే, మొత్తం ప్రక్రియ యొక్క మొత్తం వేగం దాని నెమ్మదిగా ఉండే భాగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
వివిధ రకాల ప్రతిచర్యల రేట్ల కోసం వ్యక్తీకరణలు
ZDM సజాతీయ ప్రతిచర్యలను సూచిస్తుంది. ప్రతిచర్య భిన్నమైనదైతే (రియాజెంట్‌లు అగ్రిగేషన్ యొక్క వివిధ స్థితులలో ఉంటాయి), అప్పుడు ZDM సమీకరణంలో ద్రవ లేదా వాయు కారకాలు మాత్రమే ఉంటాయి మరియు ఘనమైనవి మినహాయించబడతాయి, ఇది రేటు స్థిరాంకం kని మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుంది.
ప్రతిచర్య యొక్క పరమాణుత్వంప్రాథమిక రసాయన ప్రక్రియలో పాల్గొన్న అణువుల కనీస సంఖ్య. మాలిక్యులారిటీ ఆధారంగా, ప్రాథమిక రసాయన ప్రతిచర్యలు పరమాణు (A →) మరియు బైమోలిక్యులర్ (A + B →)గా విభజించబడ్డాయి; త్రికణ ప్రతిచర్యలు చాలా అరుదు.
భిన్నమైన ప్రతిచర్యల రేటు
ఆధారపడి పదార్థాల మధ్య సంపర్కం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం, అనగా పదార్ధాల గ్రౌండింగ్ డిగ్రీ మరియు రియాజెంట్ల మిక్సింగ్ యొక్క సంపూర్ణతపై.
ఒక ఉదాహరణ చెక్క దహనం. మొత్తం లాగ్ గాలిలో చాలా నెమ్మదిగా కాలిపోతుంది. మీరు కలప మరియు గాలి మధ్య పరిచయం యొక్క ఉపరితలాన్ని పెంచినట్లయితే, చిప్స్లో లాగ్ను విభజించడం, బర్నింగ్ రేటు పెరుగుతుంది.
పైరోఫోరిక్ ఇనుము వడపోత కాగితం షీట్లో పోస్తారు. పతనం సమయంలో, ఇనుప కణాలు వేడిగా మారతాయి మరియు కాగితానికి నిప్పు పెడతాయి.
ప్రతిచర్య రేటుపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం
19 వ శతాబ్దంలో, డచ్ శాస్త్రవేత్త వాన్ట్ హాఫ్ ప్రయోగాత్మకంగా 10 o C ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, అనేక ప్రతిచర్యల రేట్లు 2-4 రెట్లు పెరుగుతాయని కనుగొన్నారు.
వాన్ట్ హాఫ్ నియమం
ఉష్ణోగ్రతలో ప్రతి 10 ◦ C పెరుగుదలకు, ప్రతిచర్య రేటు 2-4 సార్లు పెరుగుతుంది.
ఇక్కడ γ (గ్రీకు అక్షరం "గామా") - ఉష్ణోగ్రత గుణకం లేదా వాన్ట్ హాఫ్ గుణకం అని పిలవబడేది, 2 నుండి 4 వరకు విలువలను తీసుకుంటుంది.
ప్రతి నిర్దిష్ట ప్రతిచర్య కోసం, ఉష్ణోగ్రత గుణకం ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ప్రతి 10 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో ఇచ్చిన రసాయన ప్రతిచర్య రేటు (మరియు దాని రేటు స్థిరాంకం) ఎంత రెట్లు పెరుగుతుందో ఇది ఖచ్చితంగా చూపిస్తుంది.
పెరుగుతున్న లేదా తగ్గుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకంలో మార్పును అంచనా వేయడానికి Van't Hoff నియమం ఉపయోగించబడుతుంది. రేటు స్థిరాంకం మరియు ఉష్ణోగ్రత మధ్య మరింత ఖచ్చితమైన సంబంధాన్ని స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త స్వాంటే అర్హేనియస్ స్థాపించారు:
ఎలా మరింత E ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిచర్య, కాబట్టి తక్కువ(ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద) ఈ ప్రతిచర్య యొక్క రేటు స్థిరాంకం k (మరియు రేటు) అవుతుంది. T లో పెరుగుదల రేటు స్థిరాంకంలో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల వలన క్రియాశీలత అవరోధం Ea ను అధిగమించగల సామర్థ్యం ఉన్న "శక్తివంతమైన" అణువుల సంఖ్య వేగంగా పెరుగుతుందని ఇది వివరించబడింది.
ప్రతిచర్య రేటుపై ఉత్ప్రేరకం ప్రభావం
మీరు రియాక్షన్ మెకానిజమ్‌ను మార్చే ప్రత్యేక పదార్ధాలను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రతిచర్య రేటును మార్చవచ్చు మరియు తక్కువ క్రియాశీలత శక్తితో శక్తివంతంగా మరింత అనుకూలమైన మార్గంలో మళ్లించవచ్చు.
ఉత్ప్రేరకాలు- ఇవి రసాయన ప్రతిచర్యలో పాల్గొనే మరియు దాని వేగాన్ని పెంచే పదార్థాలు, కానీ ప్రతిచర్య చివరిలో అవి గుణాత్మకంగా మరియు పరిమాణాత్మకంగా మారవు.
నిరోధకాలు- రసాయన ప్రతిచర్యలను మందగించే పదార్థాలు.
ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించి రసాయన ప్రతిచర్య రేటు లేదా దాని దిశను మార్చడం అంటారు ఉత్ప్రేరకము.
ప్రతిచర్య వారి స్టోయికోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్‌లకు సమానమైన శక్తులలో ప్రారంభ పదార్ధాల సాంద్రతల ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
O = K-s[A]t. c[B]p, ఇక్కడ c [A] మరియు c [B] అనేది పదార్థాలు A మరియు B యొక్క మోలార్ సాంద్రతలు, K అనేది అనుపాత గుణకం, దీనిని ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం అని పిలుస్తారు.
ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం
ఉష్ణోగ్రతపై ప్రతిచర్య రేటు ఆధారపడటం వాన్ట్ హాఫ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, దీని ప్రకారం, ఉష్ణోగ్రతలో ప్రతి 10 C పెరుగుదలతో, చాలా ప్రతిచర్యల రేటు 2-4 రెట్లు పెరుగుతుంది. గణితశాస్త్రపరంగా, ఈ ఆధారపడటం సంబంధం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది:
ఎక్కడ మరియు i)t, i>t అనేది ప్రారంభ (t :) మరియు చివరి (t2) ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వరుసగా ప్రతిచర్య రేట్లు, మరియు y అనేది ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం, ఇది ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుందో చూపిస్తుంది 10 °C ద్వారా ప్రతిచర్యల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో.
ఉదాహరణ 1. ప్రక్రియల కోసం ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రతపై రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ఆధారపడటం కోసం వ్యక్తీకరణను వ్రాయండి:
a) H2 4- J2 -» 2HJ (గ్యాస్ దశలో);
బి) Ba2+ 4- S02-= BaS04 (ద్రావణంలో);
c) CaO 4- C02 -» CaC03 (ఘన భాగస్వామ్యంతో
పదార్థాలు).
పరిష్కారం. v = K-c(H2)c(J2); v = K-c(Ba2+)-c(S02); v = Kc(C02).
ఉదాహరణ 2. పీడనం 4 రెట్లు పెరిగినట్లయితే 2A + B2^± 2AB, నేరుగా మూసివున్న పాత్రలోని అణువుల మధ్య సంభవించే ప్రతిచర్య రేటు ఎలా మారుతుంది?
అణువుల చర్య యొక్క చట్టం ప్రకారం, రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ప్రతిచర్య పదార్థాల మోలార్ సాంద్రతల ఉత్పత్తికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది: v = K-c[A]m.c[B]n. నౌకలో ఒత్తిడిని పెంచడం ద్వారా, మేము తద్వారా ప్రతిచర్యల ఏకాగ్రతను పెంచుతాము.
A మరియు B యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలు c[A] = a, c[B] = bకి సమానంగా ఉండనివ్వండి. అప్పుడు = కా2బి. ఒత్తిడిలో 4 రెట్లు పెరుగుదల కారణంగా, ప్రతి రియాజెంట్ యొక్క గాఢత కూడా 4 రెట్లు పెరిగింది మరియు స్టీల్ c[A] = 4a, c[B] = 4b.
ఈ సాంద్రతలలో:
vt = K(4a)2-4b = K64a2b.
K విలువ రెండు సందర్భాల్లోనూ ఒకే విధంగా ఉంటుంది. ఈ ప్రతిచర్యకు రేటు స్థిరాంకం స్థిరమైన విలువ, 1కి సమానమైన ప్రతిచర్యల మోలార్ సాంద్రతలలో ప్రతిచర్య రేటుకు సంఖ్యాపరంగా సమానం. v మరియు vl9ని పోల్చి చూస్తే, ప్రతిచర్య రేటు 64 రెట్లు పెరిగినట్లు మనం చూస్తాము.
ఉదాహరణ 3. ఉష్ణోగ్రత 0 ° C నుండి 50 ° C వరకు పెరిగినప్పుడు రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది, రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం మూడుకి సమానంగా ఉంటుంది?
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు అది సంభవించే ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత 10 °C పెరిగినప్పుడు, ప్రతిచర్య రేటు 2-4 రెట్లు పెరుగుతుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గితే, అది అదే మొత్తంలో తగ్గుతుంది. ఉష్ణోగ్రత 10 °C పెరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుందో చూపే సంఖ్యను చర్య యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం అంటారు.
గణిత రూపంలో, ఉష్ణోగ్రతపై ప్రతిచర్య రేటులో మార్పు యొక్క ఆధారపడటం సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:
ఉష్ణోగ్రత 50 °C పెరుగుతుంది మరియు y = 3. ఈ విలువలను ప్రత్యామ్నాయం చేయండి
^5о°с = ^о°с "3у = "00оС? 3 = v0oC ? 243. వేగం 243 రెట్లు పెరుగుతుంది.
ఉదాహరణ 4. 50 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిచర్య 3 నిమిషాల 20 సెకన్లలో కొనసాగుతుంది. ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం 3. ఈ ప్రతిచర్య 30 మరియు 100 °C వద్ద పూర్తి కావడానికి ఎంత సమయం పడుతుంది?
ఉష్ణోగ్రత 50 నుండి 100 °C వరకు పెరిగినప్పుడు, ప్రతిచర్య రేటు వాంట్ హోఫ్ యొక్క నియమానికి అనుగుణంగా క్రింది సంఖ్యల ద్వారా పెరుగుతుంది:
H _ 10 „O 10 - Q3
U yu = z yu = z* = 243 సార్లు.
50°C వద్ద ప్రతిచర్య 200 సెకన్లలో ముగుస్తుంది (3 నిమిషాలు 20 సె), అప్పుడు 100°C వద్ద అది 200/
243 = 0.82 సె. 30 °C వద్ద ప్రతిచర్య రేటు తగ్గుతుంది
3 10 = 32 = 9 సార్లు కుట్టింది మరియు ప్రతిచర్య 200 * 9 = 1800 సెలో ముగుస్తుంది, అనగా. 30 నిమిషాలలో
ఉదాహరణ 5. నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలు వరుసగా 2 మరియు 3 *mol/l. 0.5 mol/L నైట్రోజన్ ప్రతిస్పందించిన సమయంలో ఈ పదార్ధాల సాంద్రతలు ఎలా ఉంటాయి?
ప్రతిచర్య సమీకరణాన్ని వ్రాద్దాం:
N2 + ZH2 2NH3, నత్రజని 1:3 మోలార్ నిష్పత్తిలో హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరుపుతుందని గుణకాలు చూపుతాయి. దీని ఆధారంగా, మేము నిష్పత్తిని సృష్టిస్తాము:
1 మోల్ నైట్రోజన్ 3 మోల్స్ హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరుపుతుంది.
0.5 మోల్ నైట్రోజన్ హైడ్రోజన్ x మోల్‌తో చర్య జరుపుతుంది.
ఉదాహరణ 6. పదార్ధం A యొక్క ఒక అణువు మరియు పదార్ధం B యొక్క రెండు అణువులు ఢీకొన్నప్పుడు రసాయన ప్రతిచర్య వేగం ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది:
A(2) + 2B -» C(2) + D(2), పదార్ధం B యొక్క గాఢత 3 రెట్లు పెరిగిందా?
పదార్ధాల ఏకాగ్రతపై ఈ ప్రతిచర్య రేటు ఆధారపడటం కోసం వ్యక్తీకరణను వ్రాస్దాం:
v = K-c(A)-c2(B),
ఇక్కడ K అనేది రేటు స్థిరాంకం.
పదార్ధాల ప్రారంభ సాంద్రతలను తీసుకుందాం c(A) = a mol/l, c(B) = b mol/l. ఈ సాంద్రతలలో, ప్రతిచర్య రేటు u1 = Kab2. పదార్ధం B యొక్క గాఢత 3 రెట్లు పెరిగినప్పుడు, c(B) = 3b mol/l. ప్రతిచర్య రేటు v2 = Ka(3b)2 = 9Kab2కి సమానంగా ఉంటుంది.
వేగం పెంపు v2: ig = 9Kab2: Kab2 = 9.
ఉదాహరణ 7. నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ మరియు క్లోరిన్ ప్రతిచర్య సమీకరణం ప్రకారం ప్రతిస్పందిస్తాయి: 2NO + C12 2NOC1.
ప్రతి మూలం యొక్క ఒత్తిడిని ఎన్ని సార్లు పెంచాలి?
టాస్క్ 127. ఈ ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం 2 అయితే, 60 ° C ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో గ్యాస్ దశలో సంభవించే ప్రతిచర్య రేటు ఎలా మారుతుంది? పరిష్కారం:
పర్యవసానంగా, 600 C 0 ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో ప్రతిచర్య రేటు ప్రారంభ ప్రతిచర్య రేటు కంటే 64 రెట్లు ఎక్కువ.
టాస్క్ 121. సల్ఫర్ మరియు దాని డయాక్సైడ్ యొక్క ఆక్సీకరణ సమీకరణాల ప్రకారం కొనసాగుతుంది: ఎ) S (k) + O 2 = SO 2 (d); బి) 2SO 2 (d) + O 2 = 2SO 3 (d). ప్రతి సిస్టమ్ యొక్క వాల్యూమ్‌లను నాలుగు రెట్లు తగ్గించినట్లయితే ఈ ప్రతిచర్యల రేటు ఎలా మారుతుంది? పరిష్కారం: ఎ) S (k) + O 2 = SO 2 (d) వాయు ప్రతిచర్యల సాంద్రతలను సూచిస్తాము: = a, = బి. ప్రకారం సామూహిక చర్య యొక్క చట్టం, వాల్యూమ్ మార్పుకు ముందు ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు వరుసగా సమానంగా ఉంటాయి:
V pr = k. a; V arr = k. బి.
వైవిధ్య వ్యవస్థ యొక్క పరిమాణాన్ని నాలుగు రెట్లు తగ్గించిన తర్వాత, వాయు పదార్థాల సాంద్రత నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది: = 4a, = 4b.కొత్త సాంద్రతలలో, ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు సమానంగా ఉంటాయి
పర్యవసానంగా, సిస్టమ్‌లో వాల్యూమ్‌ను తగ్గించిన తర్వాత, ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు నాలుగు రెట్లు పెరిగాయి. వ్యవస్థ యొక్క సమతుల్యత మారలేదు.
బి) 2SO 2 (g) + O 2 = 2SO 3 (g) ప్రతిచర్యల సాంద్రతలను సూచిస్తాము: = a, = బి, = తో.మాస్ యాక్షన్ చట్టం ప్రకారం, వాల్యూమ్‌లో మార్పుకు ముందు ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు వరుసగా సమానంగా ఉంటాయి:
V pr = కా 2 బి; Vo b r = kc 2.
సజాతీయ వ్యవస్థ యొక్క వాల్యూమ్‌ను నాలుగు రెట్లు తగ్గించిన తర్వాత, ప్రతిచర్యల సాంద్రత నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది: = 4 a, = 4బి, = 4 సెకొత్త సాంద్రతలలో, ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు సమానంగా ఉంటాయి:
పర్యవసానంగా, సిస్టమ్‌లో వాల్యూమ్‌ను తగ్గించిన తర్వాత, ఫార్వర్డ్ రియాక్షన్ రేటు 64 రెట్లు పెరిగింది మరియు రివర్స్ రియాక్షన్ 16 రెట్లు పెరిగింది. వ్యవస్థ యొక్క సమతౌల్యం వాయు పదార్థాల నిర్మాణంలో తగ్గుదల వైపుకు కుడి వైపుకు మారింది.
సజాతీయ వ్యవస్థ యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకాలు
టాస్క్ 122. సజాతీయ వ్యవస్థ యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం కోసం వ్యక్తీకరణను వ్రాయండి: N 2 + ZN 2 = 2NH 3. హైడ్రోజన్ సాంద్రత మూడు రెట్లు పెరిగినట్లయితే అమ్మోనియా ఏర్పడే ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య రేటు ఎలా మారుతుంది? పరిష్కారం: ప్రతిచర్య సమీకరణం:
N 2 + ZN 2 = 2NH 3
ఈ ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం యొక్క వ్యక్తీకరణ రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది:
వాయు ప్రతిచర్యల సాంద్రతలను సూచిస్తాము: = a, = బి. ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క చట్టం ప్రకారం, హైడ్రోజన్ సాంద్రతను పెంచే ముందు ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్యల రేటు దీనికి సమానంగా ఉంటుంది: V pr = kab 3. హైడ్రోజన్ సాంద్రతను మూడుసార్లు పెంచిన తర్వాత, ప్రారంభ పదార్ధాల సాంద్రతలు సమానంగా ఉంటాయి: = a, = 3బి. కొత్త సాంద్రతలలో, ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్యల రేటు దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:
పర్యవసానంగా, హైడ్రోజన్ సాంద్రతను మూడుసార్లు పెంచిన తర్వాత, ప్రతిచర్య రేటు 27 రెట్లు పెరిగింది. సమతౌల్యం, Le Chatelier సూత్రం ప్రకారం, హైడ్రోజన్ గాఢత తగ్గడం వైపు, అంటే కుడి వైపుకు మారింది.
Z అప్పగింత 123. ప్రతిచర్య N 2 + O 2 = 2NO సమీకరణాన్ని అనుసరిస్తుంది. ప్రతిచర్య ప్రారంభానికి ముందు ప్రారంభ పదార్ధాల సాంద్రతలు = 0.049 mol/L, = 0.01 mol/L. = 0.005 mol/l ఉన్నప్పుడు ఈ పదార్ధాల సాంద్రతను లెక్కించండి. సమాధానం: 0.0465 mol/l; = 0.0075 mol/l. పరిష్కారం: ప్రతిచర్య సమీకరణం:
ప్రతిచర్య సమీకరణం ప్రకారం, NO యొక్క 2 మోల్స్ ఏర్పడటానికి 1 మోల్ N2 మరియు O2 అవసరం, అనగా, NO ఏర్పడటానికి N2 మరియు O2 కంటే సగం ఎక్కువ అవసరం. పైన పేర్కొన్నదాని ఆధారంగా, NO యొక్క 0.005 మోల్ ఏర్పడటానికి N 2 మరియు O 2 యొక్క 0.0025 మోల్ అవసరమని భావించవచ్చు. అప్పుడు ప్రారంభ పదార్థాల తుది సాంద్రతలు సమానంగా ఉంటాయి:
సమాధానం:పరిమిత = 0.0465 mol/l; పరిమిత = 0.0075 mol/l.
టాస్క్ 124. N 2 + ZH 2 = 2NH 3 సమీకరణం ప్రకారం ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది. చేరి ఉన్న పదార్ధాల సాంద్రతలు (mol/l): = 0.80; = 1.5; = 0.10. హైడ్రోజన్ మరియు అమ్మోనియా = 0.5 mol/l గాఢతను లెక్కించండి. సమాధానం: = 0.70 mol/l; [H 2) = 0.60 mol/l. పరిష్కారం: ప్రతిచర్య సమీకరణం:
N2 + ZH2 = 2NH3
సమీకరణం నుండి 1 మోల్ N 2 2 mol NH 3 ఏర్పడుతుంది మరియు 3 mol H 2 వినియోగించబడుతుంది. అందువల్ల, ప్రతిచర్యలో కొంత మొత్తంలో నత్రజని భాగస్వామ్యంతో, రెండు రెట్లు ఎక్కువ అమ్మోనియా ఏర్పడుతుంది మరియు మూడు రెట్లు ఎక్కువ హైడ్రోజన్ ప్రతిస్పందిస్తుంది. ప్రతిస్పందించిన నత్రజని మొత్తాన్ని గణిద్దాం: 0.80 - 0.50 = 0.30 మోల్. ఏర్పడిన అమ్మోనియా మొత్తాన్ని గణిద్దాం: 0.3 .
2 = 0.6 మోల్. రియాక్ట్ అయిన హైడ్రోజన్ మొత్తాన్ని గణిద్దాం: 0.3. 3 = 0.9 మోల్. ఇప్పుడు ప్రతిచర్యల యొక్క తుది సాంద్రతలను గణిద్దాం:
టాస్క్ 125. H 2 + I 2 = 2HI సమీకరణం ప్రకారం ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం 0.16. ప్రతిచర్యల ప్రారంభ సాంద్రతలు (mol/l): [H 2 ] = 0.04: = 0.05. ప్రతిచర్య యొక్క ప్రారంభ రేటు మరియు దాని రేటు = 0.03 mol/l వద్ద లెక్కించండి. సమాధానం: 3.2 .
10 -4 , 1,92 .
10 -4 పరిష్కారం: ప్రతిచర్య సమీకరణం:
H 2 + I 2 = 2HI
ప్రతిస్పందించే పదార్ధాల ప్రారంభ సాంద్రతలలో, ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క చట్టం ప్రకారం, ప్రారంభ పదార్ధాల సాంద్రతలను సూచించేటప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు సమానంగా ఉంటుంది: [H 2 ] = a, = బి.
V pr = k ab = 0,16 .
0,04 .
0,05 = 3,2 .
10 -4 .
హైడ్రోజన్ ఏకాగ్రత మారినట్లయితే మరియు 0.03 mol/lగా మారినట్లయితే ప్రతిస్పందించిన హైడ్రోజన్ మొత్తాన్ని గణిద్దాం, మనకు లభిస్తుంది: 0.04 - 0.03 = 0.01 mol. ప్రతిచర్య సమీకరణం నుండి హైడ్రోజన్ మరియు అయోడిన్ ఒకదానితో ఒకటి 1: 1 నిష్పత్తిలో ప్రతిస్పందిస్తాయి, అంటే 0.01 మోల్ అయోడిన్ కూడా ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశించింది. అందువల్ల, అయోడిన్ యొక్క చివరి సాంద్రత: 0.05 -0.01 = 0.04 మోల్. కొత్త సాంద్రతలలో, ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య రేటు దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:
సమాధానం: 3.2 .
10 -4 , 1,92 .
10 -4 .
పని 126. ఉష్ణోగ్రతను 120 నుండి 80 ° C వరకు తగ్గించినట్లయితే గ్యాస్ దశలో సంభవించే ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు తగ్గుతుందో లెక్కించండి. ప్రతిచర్య రేటు Z యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం. పరిష్కారం: ఉష్ణోగ్రతపై రసాయన ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఆధారపడటం సూత్రం ప్రకారం అనుభావిక వాన్ట్ హాఫ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
కాబట్టి, ప్రతిచర్య రేటు; 800 C 0 వద్ద 1200 C 0 వద్ద ప్రతిచర్య రేటు 81 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.
ఉదాహరణ 1
ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది?
ఎ) C + 2 H 2 = CH 4
బి) 2 NO + Cl 2 = 2 NOCl
వ్యవస్థలో ఒత్తిడి మూడు రెట్లు పెరిగినప్పుడు?
పరిష్కారం:
వ్యవస్థలో ఒత్తిడిని మూడు రెట్లు పెంచడం ప్రతి వాయు భాగాల సాంద్రతను మూడు రెట్లు పెంచడానికి సమానం.
ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క నియమానికి అనుగుణంగా, మేము ప్రతి ప్రతిచర్యకు గతి సమీకరణాలను వ్రాస్తాము.
ఎ) కార్బన్ ఘన దశ, మరియు హైడ్రోజన్ వాయువు దశ. భిన్నమైన ప్రతిచర్య రేటు ఘన దశ యొక్క ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉండదు, కాబట్టి ఇది గతి సమీకరణంలో చేర్చబడలేదు. మొదటి ప్రతిచర్య రేటు సమీకరణం ద్వారా వివరించబడింది
ప్రారంభ హైడ్రోజన్ సాంద్రత సమానంగా ఉండనివ్వండి X, అప్పుడు v 1 = kh 2 .ఒత్తిడిని మూడుసార్లు పెంచిన తర్వాత, హైడ్రోజన్ సాంద్రత 3 అయింది X, మరియు ప్రతిచర్య రేటు v 2 = k(3x) 2 = 9kx 2.తరువాత మేము వేగ నిష్పత్తిని కనుగొంటాము:
v 1:v 2 = 9kx 2:kx 2 = 9.
కాబట్టి, ప్రతిచర్య రేటు 9 రెట్లు పెరుగుతుంది.
బి) సజాతీయమైన రెండవ ప్రతిచర్య యొక్క గతి సమీకరణం రూపంలో వ్రాయబడుతుంది . ప్రారంభ ఏకాగ్రతను లెట్ నంసమానంగా X, మరియు ప్రారంభ ఏకాగ్రత Cl 2సమానంగా వద్ద, అప్పుడు v 1 = kx 2 y; v 2 = k(3x) 2 3y = 27kx 2 y;
v 2:v 1 = 27.
ప్రతిచర్య వేగం 27 రెట్లు పెరుగుతుంది.
ఉదాహరణ 2
A మరియు B పదార్ధాల మధ్య ప్రతిచర్య 2A + B = C సమీకరణం ప్రకారం కొనసాగుతుంది. A పదార్ధం యొక్క గాఢత 6 mol/l, మరియు పదార్ధం B 5 mol/l. ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం 0.5 (l 2 ∙mol -2 ∙s –1). రసాయన ప్రతిచర్య రేటును ప్రారంభ క్షణంలో మరియు 45% పదార్ధం B ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో ఉన్న సమయంలో లెక్కించండి.
పరిష్కారం:
ద్రవ్యరాశి చర్య యొక్క చట్టం ఆధారంగా, ప్రారంభ క్షణంలో రసాయన ప్రతిచర్య రేటు దీనికి సమానంగా ఉంటుంది:
= 0.5∙6 2 ∙5 = 90.0 మోల్ ∙లు -1 ∙ఎల్ -1
కొంత సమయం తరువాత, 45% పదార్ధం B ప్రతిచర్య మిశ్రమంలో ఉంటుంది, అంటే, పదార్ధం B యొక్క సాంద్రత 5కి సమానంగా ఉంటుంది. 0.45= 2.25 mol/l. అంటే పదార్ధం B యొక్క గాఢత 5.0 - 2.25 = 2.75 mol/l తగ్గింది.
పదార్ధాలు A మరియు B 2:1 నిష్పత్తిలో ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి కాబట్టి, A పదార్ధం యొక్క గాఢత 5.5 mol/l (2.75∙2=5.5) తగ్గింది మరియు 0.5 mol/l (6. 0 - 5.5=)కి సమానంగా మారింది. 0.5).
= 0.5(0.5) 2 ∙2.25 = 0.28 మోల్ ∙లు -1 ∙ఎల్ -1 .
సమాధానం: 0.28 mol∙s -1 ∙l -1
ఉదాహరణ 3
ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం g 2.8కి సమానం. ప్రతిచర్య సమయాన్ని 124 రెట్లు తగ్గించినట్లయితే ఉష్ణోగ్రత ఎన్ని డిగ్రీలు పెరిగింది?
పరిష్కారం:
వాన్ట్ హాఫ్ నియమం ప్రకారం v 1 = v 2 ×. ప్రతిస్పందన సమయం tవేగానికి విలోమానుపాతంలో ఉండే పరిమాణం v 2 /v 1 = t 1 /t 2 = 124.
t 1 / t 2 ==
124
చివరి వ్యక్తీకరణ యొక్క సంవర్గమానాన్ని తీసుకుందాం:
lg( )= చిట్టా 124;
DT/ 10×lgg=lg 124;
DT= 10×lg124/ lg2.8 »
47 0 .
ఉష్ణోగ్రత 470 పెరిగింది.
ఉదాహరణ 4
ఉష్ణోగ్రత 10 0 C నుండి 40 0 C వరకు పెరిగినప్పుడు, ప్రతిచర్య రేటు 8 రెట్లు పెరిగింది. ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత శక్తి ఏమిటి?
పరిష్కారం:
వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతిచర్య రేట్ల నిష్పత్తి అదే ఉష్ణోగ్రతలలో రేటు స్థిరాంకాల నిష్పత్తికి సమానం మరియు అర్హేనియస్ సమీకరణానికి అనుగుణంగా 8కి సమానం
k 2 / k 1 = A×/ఎ = 8
ప్రీ-ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ ఫ్యాక్టర్ మరియు యాక్టివేషన్ ఎనర్జీ ఆచరణాత్మకంగా ఉష్ణోగ్రత నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటాయి కాబట్టి
ఉదాహరణ 5
973 ఉష్ణోగ్రత వద్ద TOప్రతిచర్య సమతౌల్య స్థిరాంకం
NiO+H 2 = Ni+H 2 O (g)
పరిష్కారం:
నీటి ఆవిరి యొక్క ప్రారంభ సాంద్రత సున్నా అని మేము అనుకుంటాము. ఈ వైవిధ్య ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం యొక్క వ్యక్తీకరణ క్రింది రూపాన్ని కలిగి ఉంది: .
నీటి ఆవిరి యొక్క గాఢత సమతౌల్య క్షణానికి సమానంగా మారనివ్వండి x mol/l.అప్పుడు, ప్రతిచర్య యొక్క స్టోయికియోమెట్రీకి అనుగుణంగా, హైడ్రోజన్ సాంద్రత తగ్గింది x mol/lమరియు సమానంగా మారింది (3 – x) mol/l.
సమతౌల్య స్థిరాంకం కోసం వ్యక్తీకరణలో సమతౌల్య సాంద్రతలను ప్రత్యామ్నాయం చేద్దాం మరియు కనుగొనండి X:
K = x / (3 – x); x / (3 – x) = 0.32; x=0.73 mol/l.
కాబట్టి, నీటి ఆవిరి యొక్క సమతౌల్య సాంద్రత 0.73 mol/l,హైడ్రోజన్ యొక్క సమతౌల్య సాంద్రత 3 – 0.73 = 2.27 mol/l.
1) ఏకాగ్రత పెరుగుదల SO 2, 2) వ్యవస్థలో ఒత్తిడి పెరుగుదల, 3) సిస్టమ్‌ను శీతలీకరించడం, 4) సిస్టమ్‌లోకి ఉత్ప్రేరకాన్ని ప్రవేశపెట్టడం?
పరిష్కారం:
లే చాటెలియర్ సూత్రం ప్రకారం, పెరుగుతున్న ఏకాగ్రతతో SO 2సమతౌల్యం వినియోగానికి దారితీసే ప్రక్రియ వైపు మారుతుంది SO 2, అంటే, నిర్మాణం యొక్క ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య వైపు SO 3.
ప్రతిచర్య సంఖ్యలో మార్పుతో వస్తుంది పుట్టుమచ్చవాయు పదార్థాలు, కాబట్టి ఒత్తిడిలో మార్పు సమతుల్యతను మారుస్తుంది. పెరుగుతున్న ఒత్తిడితో, సమతౌల్యం ఈ మార్పును ప్రతిఘటించే ప్రక్రియ వైపుకు మారుతుంది, అంటే సంఖ్య తగ్గుదలతో కొనసాగుతుంది. పుట్టుమచ్చవాయు పదార్థాలు, మరియు, తత్ఫలితంగా, ఒత్తిడి తగ్గుదలతో. ప్రతిచర్య సమీకరణం ప్రకారం, సంఖ్య పుట్టుమచ్చవాయు ప్రారంభ పదార్థాలు మూడు, మరియు సంఖ్య పుట్టుమచ్చప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య యొక్క ఉత్పత్తులు రెండుకి సమానం. అందువల్ల, పెరుగుతున్న ఒత్తిడితో, సమతౌల్యం ఏర్పడే ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య వైపు మారుతుంది SO 3.
ఎందుకంటే DH<
0, అప్పుడు ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య వేడి విడుదలతో సంభవిస్తుంది (ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య). రివర్స్ రియాక్షన్ వేడిని పీల్చుకోవడంతో జరుగుతుంది (ఎండోథర్మిక్ రియాక్షన్). లే చాటెలియర్ సూత్రానికి అనుగుణంగా, శీతలీకరణ అనేది ఉష్ణాన్ని విడుదల చేసే ప్రతిచర్య వైపు, అంటే ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య వైపు సమతౌల్యాన్ని మారుస్తుంది.
వ్యవస్థలోకి ఉత్ప్రేరకం పరిచయం రసాయన సమతుల్యతలో మార్పుకు కారణం కాదు.
ఉదాహరణ 7
10 0 C వద్ద ప్రతిచర్య 95 సెకన్లలో ముగుస్తుంది మరియు 60 సెకన్లలో 20 0 C వద్ద ముగుస్తుంది. ఈ రియాక్షన్ కోసం యాక్టివేషన్ ఎనర్జీని లెక్కించండి.
పరిష్కారం:
ప్రతిచర్య సమయం దాని వేగానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అప్పుడు .
ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం మరియు క్రియాశీలత శక్తి మధ్య సంబంధం అర్హేనియస్ సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
= 1,58.
ln1.58 = ;
సమాధానం: 31.49 kJ/mol.
ఉదాహరణ 8
అమ్మోనియా N 2 + 3H 2 2NH 3 సంశ్లేషణ సమయంలో, ఈ క్రింది సాంద్రతలలో (mol/l) సమతుల్యత ఏర్పడింది:
ఈ ప్రతిచర్య కోసం సమతౌల్య స్థిరాంకం మరియు నత్రజని మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలను లెక్కించండి.
పరిష్కారం:
మేము ఈ ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం K Cని నిర్ణయిస్తాము:
కె సి= = (3,6) 2 / 2,5 (1,8) 3 = 0,89
ప్రతిచర్య సమీకరణం ఆధారంగా నత్రజని మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలను మేము కనుగొంటాము. NH 3 యొక్క 2 మోల్స్ ఏర్పడటానికి 1 మోల్ నైట్రోజన్ అవసరం, మరియు 3.6 మోల్స్ అమ్మోనియా ఏర్పడటానికి 3.6/2 = 1.8 మోల్స్ నైట్రోజన్ అవసరం. నత్రజని యొక్క సమతౌల్య సాంద్రతను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, మేము దాని ప్రారంభ సాంద్రతను కనుగొంటాము:
C అవుట్ (H 2) = 2.5 + 1.8 = 4.3 mol/l
NH 3 యొక్క 2 మోల్‌లను రూపొందించడానికి, 3 మోల్స్ హైడ్రోజన్‌ను వినియోగించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు 3.6 మోల్స్ అమ్మోనియాను పొందేందుకు, 3 ∙ 3.6 అవసరం: 2 = 5.4 మోల్స్.
1. 2A + 3B = C పథకం ప్రకారం ప్రతిచర్య కొనసాగుతుంది. A యొక్క గాఢత 0.1 mol/l తగ్గింది. B మరియు C పదార్ధాల సాంద్రతలు ఎలా మారాయి?
2. ప్రతిచర్యలో పాల్గొన్న పదార్థాల ప్రారంభ సాంద్రతలు CO + H 2 O = CO 2 + H 2 సమానంగా ఉంటాయి (mol/l, ఎడమ నుండి కుడికి): 0.3; 0.4; 0.4; 0.05 CO యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలో ½ ప్రతిస్పందించిన సమయంలో అన్ని పదార్ధాల సాంద్రతలు ఏమిటి?
3. ప్రతిచర్య రేటు 2A + B ఎన్ని సార్లు మారుతుంది? C, పదార్ధం A యొక్క గాఢత 2 రెట్లు పెరిగితే మరియు పదార్ధం B యొక్క గాఢత 3 తగ్గితే?
4. ప్రతిచర్య ప్రారంభమైన కొంత సమయం తర్వాత 3A + B 2C + D పదార్ధాల సాంద్రతలు (mol/l, ఎడమ నుండి కుడికి): 0.03; 0.01; 0.008. A మరియు B పదార్ధాల ప్రారంభ సాంద్రతలు ఏమిటి?
5. సిస్టమ్ CO + Cl 2లో COCl 2 CO గాఢత 0.03 నుండి 0.12 mol/lకి మరియు క్లోరిన్ 0.02 నుండి 0.06 mol/lకి పెరిగింది. ఫార్వర్డ్ రియాక్షన్ రేటు ఎన్ని సార్లు పెరిగింది?
6. సిస్టమ్ 2A + Bలో పదార్ధం B యొక్క గాఢతను ఎన్ని సార్లు పెంచాలి A 2 B, కాబట్టి A పదార్ధం యొక్క గాఢత 4 రెట్లు తగ్గినప్పుడు, ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య రేటు మారదు?
7. 2CO వ్యవస్థలో కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (II) గాఢతను ఎన్ని సార్లు పెంచాలి? CO 2 + C, తద్వారా ప్రతిచర్య రేటు 100 రెట్లు పెరుగుతుంది? ఒత్తిడి 5 రెట్లు పెరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు ఎలా మారుతుంది?
8. ప్రతిచర్యను 18 0 C వద్ద పూర్తి చేయడానికి ఎంత సమయం పడుతుంది, ఒకవేళ 90 0 C వద్ద అది 20 సెకన్లలో పూర్తయితే మరియు ప్రతిచర్య రేటు యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం γ = 3.2?
9. 10 0 C వద్ద ప్రతిచర్య 95 సెకన్లలో ముగుస్తుంది మరియు 60 సెకన్లలో 20 0 C వద్ద ముగుస్తుంది. యాక్టివేషన్ ఎనర్జీని లెక్కించండి.
10. యాక్టివేషన్ శక్తి 125.5 kJ/mol అయితే ఉష్ణోగ్రత 30 0 నుండి 50 0 C వరకు పెరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది?
11. 300 K వద్ద 280 K కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువగా ఉండే ప్రతిచర్యకు క్రియాశీలత శక్తి ఎంత?
12. 290 నుండి 300 K వరకు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, దాని వేగం రెట్టింపు అయినట్లయితే, ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత శక్తి ఎంత?
13. నిర్దిష్ట ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత శక్తి 100 kJ/mol. ఉష్ణోగ్రత 27 నుండి 37 0 C వరకు పెరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య రేటు ఎన్ని సార్లు మారుతుంది?
14. N 2 +3H 2 =2NH 3 ప్రతిచర్యలో పాల్గొన్న పదార్ధాల ప్రారంభ సాంద్రతలు సమానంగా ఉంటాయి (mol/l, ఎడమ నుండి కుడికి): 0.2; 0.3; 0. అమ్మోనియా గాఢత 0.1 mol/lగా మారినప్పుడు నత్రజని మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క సాంద్రతలు ఏమిటి.
15. ప్రతిచర్య రేటు 2A + B ఎన్ని సార్లు మారుతుంది? C, పదార్ధం A యొక్క గాఢత 3 రెట్లు పెరిగితే మరియు B పదార్ధం యొక్క గాఢత 2 రెట్లు తగ్గినట్లయితే?
16. A+2B ప్రతిచర్యలో A మరియు B పదార్థాల ప్రారంభ సాంద్రతలు C వరుసగా 0.03 మరియు 0.05 mol/L. ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం 0.4. A పదార్ధం యొక్క గాఢత 0.01 mol/l తగ్గినప్పుడు, ప్రతిచర్య యొక్క ప్రారంభ రేటు మరియు కొంత సమయం తర్వాత రేటును కనుగొనండి.
17. 2NO+ O 2 ప్రతిచర్య రేటు ఎలా మారుతుంది? 2NO 2 అయితే: a) వ్యవస్థలో ఒత్తిడిని 3 సార్లు పెంచండి; బి) సిస్టమ్ వాల్యూమ్‌ను 3 రెట్లు తగ్గించాలా?
18. 298 K వద్ద సంభవించే ప్రతిచర్య రేటు దాని క్రియాశీలత శక్తిని 4 kJ/mol ద్వారా తగ్గించినట్లయితే ఎన్ని సార్లు పెరుగుతుంది?
19. 293 K వద్ద 3 గంటలు తీసుకుంటే, ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిచర్య 45 నిమిషాలలో పూర్తవుతుంది? ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణోగ్రత గుణకం 3.2.
20. ప్రతిచర్య NO 2 = NO + 1/2O 2 యొక్క క్రియాశీలత శక్తి 103.5 kJ/mol. 298K వద్ద ఈ ప్రతిచర్య రేటు స్థిరాంకం 2.03∙10 4 సె -1. ఈ ప్రతిచర్యకు రేటు స్థిరాంకాన్ని 288 K వద్ద లెక్కించండి.
21. ప్రతిచర్య CO + Cl 2 COCl 2 10 లీటర్ల వాల్యూమ్‌లో సంభవిస్తుంది. సమతౌల్య మిశ్రమం యొక్క కూర్పు: 14 గ్రా CO; 35.6 గ్రా Cl 2 మరియు 49.5 g COCl 2. ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి.
22. N 2 O 4 యొక్క ప్రారంభ సాంద్రత 0.08 mol/l అయితే, మరియు సమతౌల్యం సంభవించే సమయానికి, N 2 O 4లో 50% విడదీయబడినట్లయితే, ప్రతిచర్య N 2 O 4 2NO 2 యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకాన్ని కనుగొనండి.
23. A + B C + D ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం ఏకత్వానికి సమానం. ప్రారంభ ఏకాగ్రత [A] o =0.02 mol/l. B, C మరియు D యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలు 0.02 అయితే A యొక్క ఎంత శాతం మార్చబడుతుంది; 0.01 మరియు 0.02 mol/l వరుసగా?
24. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత K = 1 వద్ద H 2 + Br 2 2HBr ప్రతిచర్య కోసం. ప్రారంభ మిశ్రమం 3 mol H 2 మరియు 2 mol బ్రోమిన్‌లను కలిగి ఉంటే సమతౌల్య మిశ్రమం యొక్క కూర్పును నిర్ణయించండి.
25. A + B C + D వ్యవస్థలో A మరియు B వాయువులను కలిపిన తర్వాత, సమతౌల్యం క్రింది సాంద్రతలలో (mol/l) స్థాపించబడింది: [B] = 0.05; [C] = 0.02. ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం 4∙10 3. A మరియు B యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలను కనుగొనండి.
26. A + B C + D ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం ఏకత్వానికి సమానం. ప్రారంభ ఏకాగ్రత [A] = 0.02 mol/l. ప్రారంభ సాంద్రతలు [B] 0.02 అయితే A యొక్క ఎంత శాతం మార్చబడుతుంది; 0.1 మరియు 0.2 mol/l?
27. ప్రతిచర్య ప్రారంభ క్షణంలో, అమ్మోనియా సంశ్లేషణ సాంద్రతలు (mol/l): = 1.5; = 2.5; = 0. అమ్మోనియా గాఢత 0.15 mol/l ఉన్నప్పుడు నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ ఏకాగ్రత ఎంత?
28. H 2 +I 2 2HI వ్యవస్థలోని సమతౌల్యం క్రింది సాంద్రతలలో (mol/l) స్థాపించబడింది: =0.025; =0.005; =0.09. ప్రతిచర్య యొక్క ప్రారంభ క్షణంలో HI లేనట్లయితే అయోడిన్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క ప్రారంభ సాంద్రతలను నిర్ణయించండి.
29. ఒక క్లోజ్డ్ పాత్రలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ మిశ్రమాన్ని వేడి చేసినప్పుడు, CO 2 + H 2 CO + H 2 O సమతౌల్య స్థిరాంకం ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1. CO 2 ఏ శాతంగా మారుతుంది మీరు అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద CO 2 మరియు 1 మోల్ H 2 యొక్క 2 మోల్‌లను కలిపితే CO.
30. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద FeO + CO Fe + CO 2 ప్రతిచర్య యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం 0.5. ఈ పదార్ధాల ప్రారంభ సాంద్రతలు వరుసగా 0.05 మరియు 0.01 mol/l ఉంటే, CO మరియు CO 2 యొక్క సమతౌల్య సాంద్రతలను కనుగొనండి.
పరిష్కారాలు
సైద్ధాంతిక వివరణలు
ద్రావణం యొక్క సాంద్రత అనేది ఒక ద్రావణంలోని సాపేక్ష మొత్తం. పరిష్కారాల ఏకాగ్రతను వ్యక్తీకరించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి - పాక్షిక మరియు ఏకాగ్రత.
భాగస్వామ్యం పద్ధతి
పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశి భిన్నం ω
- పరిమాణం లేని పరిమాణం లేదా శాతంగా వ్యక్తీకరించబడింది, సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది
%, (4.1.1)
ఎక్కడ m(in-va)- ద్రవ్యరాశి, జి;
m(పరిమాణం)- పరిష్కారం యొక్క ద్రవ్యరాశి, జి.
మోల్ భిన్నం χ
%, (4.1.2)
ఎక్కడ ν(ఇన్-వా)- పదార్ధం మొత్తం, పుట్టుమచ్చ;
ν 1+ν 2+... - ద్రావకంతో సహా ద్రావణంలోని అన్ని పదార్ధాల పరిమాణాల మొత్తం, పుట్టుమచ్చ.
వాల్యూమ్ భిన్నం φ
- పరిమాణం లేని విలువ లేదా శాతంగా వ్యక్తీకరించబడింది, సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది
%, (4.1.3)
ఎక్కడ V(v-va)- పదార్ధం పరిమాణం, ఎల్;
V(మిశ్రమాలు)- మిశ్రమం యొక్క పరిమాణం, ఎల్.
ఏకాగ్రత పద్ధతి
మోలార్ ఏకాగ్రత సి ఎం, mol/l, ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
, (4.1.4)
ఎక్కడ ν(ఇన్-వా)- పదార్ధం మొత్తం, పుట్టుమచ్చ;
V(r-ra)- పరిష్కారం యొక్క పరిమాణం, ఎల్.
సంక్షిప్తీకరణ 0.1 M అంటే 0.1 మోలార్ ద్రావణం (ఏకాగ్రత 0.1 mol/L).
సాధారణ ఏకాగ్రత సి ఎన్, mol/l, ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
లేదా , (4.1.5)
ఎక్కడ ν(eq)- సమానమైన పదార్ధం మొత్తం, పుట్టుమచ్చ;
V(r-ra)- పరిష్కారం యొక్క పరిమాణం, ఎల్;
Z- సమానమైన సంఖ్య.
సంక్షిప్త హోదా 0.1n. అంటే 0.1 సాధారణ పరిష్కారం (ఏకాగ్రత 0.1 mol eq/l).
మోలాల్ ఏకాగ్రత సి బి, mol/kg, ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
(4.1.6)
ఎక్కడ ν(ఇన్-వా)- పదార్ధం మొత్తం, పుట్టుమచ్చ;
m(r-la)- ద్రావకం ద్రవ్యరాశి, కిలొగ్రామ్.
టైటర్ టి, గ్రా/మి.లీ, ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
(4.1.7)
ఎక్కడ m(in-va)- ద్రవ్యరాశి, జి;
V(r-ra)- పరిష్కారం యొక్క పరిమాణం, మి.లీ.
పలచని ద్రావణాల లక్షణాలను పరిశీలిద్దాం, ఇది ద్రావణం యొక్క కణాల సంఖ్య మరియు ద్రావకం పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ ఆచరణాత్మకంగా కరిగిన కణాల స్వభావంపై ఆధారపడదు (కొలిగేటివ్ లక్షణాలు )
.
ఈ లక్షణాలలో ఇవి ఉన్నాయి: ద్రావణం పైన ఉన్న ద్రావకం యొక్క సంతృప్త ఆవిరి పీడనం తగ్గడం, మరిగే బిందువులో పెరుగుదల, స్వచ్ఛమైన ద్రావకంతో పోలిస్తే ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం తగ్గడం, ఆస్మాసిస్.
ఆస్మాసిస్- ఇది ద్రావణాన్ని మరియు స్వచ్ఛమైన ద్రావకం లేదా విభిన్న సాంద్రతల యొక్క రెండు ద్రావణాలను వేరుచేసే సెమీ-పారగమ్య పొర ద్వారా ద్రావణాల నుండి పదార్థాల యొక్క ఒక-మార్గం వ్యాప్తి.
ద్రావకం-పరిష్కార వ్యవస్థలో, ద్రావణి అణువులు విభజన ద్వారా రెండు దిశలలో కదులుతాయి. కానీ ఒక యూనిట్ సమయానికి ద్రావణంలోకి కదిలే ద్రావణి అణువుల సంఖ్య ద్రావణం నుండి ద్రావకం వరకు కదిలే అణువుల సంఖ్య కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, ద్రావకం సెమీ-పారగమ్య పొర ద్వారా మరింత సాంద్రీకృత ద్రావణంలోకి వెళుతుంది, దానిని పలుచన చేస్తుంది.
అదే ద్రవాభిసరణ పీడనం ద్వారా వర్గీకరించబడిన పరిష్కారాలను అంటారు ఐసోటానిక్.
వాంట్ హాఫ్ ఫార్ములా ఉపయోగించి ఓస్మోటిక్ పీడనం లెక్కించబడుతుంది
ఎక్కడ ν
- పదార్ధం మొత్తం, పుట్టుమచ్చ;
ఆర్- గ్యాస్ స్థిరాంకం 8.314కి సమానం J/(mol K);
టి- సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత, TO;
వి- పరిష్కారం యొక్క పరిమాణం, m 3;
తో- మోలార్ ఏకాగ్రత, mol/l.
రౌల్ట్ చట్టం ప్రకారం, ద్రావణం పైన ఉన్న సంతృప్త ఆవిరి పీడనంలో సాపేక్ష తగ్గుదల కరిగిన నాన్‌వోలేటైల్ పదార్ధం యొక్క మోల్ భిన్నానికి సమానం:
(4.1.9)
రౌల్ట్ చట్టం యొక్క పర్యవసానంగా స్వచ్ఛమైన ద్రావకంతో పోలిస్తే ద్రావణాల ఘనీభవన బిందువులో మరిగే బిందువు పెరుగుదల మరియు తగ్గుదల కరిగిన పదార్ధం యొక్క మోలాల్ సాంద్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి:
(4.1.10)
ఉష్ణోగ్రత మార్పు ఎక్కడ ఉంది;
మొలాల్ ఏకాగ్రత, mol/kg;
TO- అనుపాత గుణకం, మరిగే బిందువు పెరుగుదల విషయంలో ఎబుల్లియోస్కోపిక్ స్థిరాంకం అని పిలుస్తారు మరియు ఘనీభవన బిందువులో తగ్గుదల విషయంలో - క్రయోస్కోపిక్.
ఒకే ద్రావణికి సంఖ్యాపరంగా భిన్నమైన ఈ స్థిరాంకాలు, మరిగే బిందువులో పెరుగుదల మరియు ఒక-మోలాల్ ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం తగ్గుదలని వర్ణిస్తాయి, అనగా. 1 కిలోల ద్రావకంలో అస్థిరత లేని ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క 1 మోల్ కరిగిపోయినప్పుడు. అందువల్ల, వాటిని తరచుగా మరిగే బిందువులో మోలాల్ పెరుగుదల అని పిలుస్తారు మరియు ద్రావణం యొక్క ఘనీభవన స్థానం తగ్గుతుంది.
క్రయోస్కోపిక్ మరియు ఎబుల్లియోస్కోపిక్ స్థిరాంకాలు ద్రావకం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉండవు, కానీ ద్రావకం యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు పరిమాణం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి. .
పట్టిక 4.1.1 - కొన్ని ద్రావకాల కోసం క్రయోస్కోపిక్ K K మరియు ఎబుల్లియోస్కోపిక్ K E స్థిరాంకాలు
క్రయోస్కోపీ మరియు ఎబుల్లియోస్కోపీ- పదార్థాల యొక్క నిర్దిష్ట లక్షణాలను నిర్ణయించే పద్ధతులు, ఉదాహరణకు, కరిగిన పదార్థాల పరమాణు బరువులు. ఈ పద్ధతులు ఘనీభవన బిందువును తగ్గించడం మరియు తెలిసిన ఏకాగ్రత యొక్క ద్రావణాల మరిగే బిందువును పెంచడం ద్వారా రద్దు సమయంలో విడదీయని పదార్ధాల పరమాణు బరువును నిర్ణయించడం సాధ్యపడుతుంది:
(4.1.11)
గ్రాములలో కరిగిన పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశి ఎక్కడ ఉంది;
గ్రాములలో ద్రావణి ద్రవ్యరాశి;
ద్రావణం యొక్క మోలార్ ద్రవ్యరాశి g/mol;
1000 అనేది గ్రాముల ద్రావకం నుండి కిలోగ్రాములకు మారే కారకం.
అప్పుడు నాన్ ఎలెక్ట్రోలైట్ యొక్క మోలార్ ద్రవ్యరాశి సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది
(4.1.12)
ద్రావణీయత ఎస్ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద 100 గ్రాముల నీటిలో ఎన్ని గ్రాముల పదార్ధం కరిగిపోతుందో చూపిస్తుంది. ఘన పదార్ధాల ద్రావణీయత, ఒక నియమం వలె, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది మరియు వాయు పదార్థాలకు ఇది తగ్గుతుంది.
ఘనపదార్థాలు చాలా భిన్నమైన ద్రావణాలను కలిగి ఉంటాయి. కరిగే పదార్ధాలతో పాటు, నీటిలో కొద్దిగా కరిగే మరియు ఆచరణాత్మకంగా కరగనివి ఉన్నాయి. అయితే, ప్రకృతిలో పూర్తిగా కరగని పదార్థాలు లేవు.
తక్కువగా కరిగే ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క సంతృప్త ద్రావణంలో, ద్రావణంలోని అవక్షేపం మరియు అయాన్ల మధ్య ఒక భిన్నమైన సమతుల్యత ఏర్పడుతుంది:
ఎ ఎం బి ఎన్ mA n + +nB m - .
అవక్షేపం సంతృప్త పరిష్కారం
సంతృప్త ద్రావణంలో, రద్దు మరియు స్ఫటికీకరణ ప్రక్రియల రేట్లు ఒకే విధంగా ఉంటాయి ,
మరియు ఘన దశ పైన ఉన్న అయాన్ సాంద్రతలు ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతౌల్యంగా ఉంటాయి.
ఈ వైవిధ్య ప్రక్రియ యొక్క సమతౌల్య స్థిరాంకం ద్రావణంలోని అయాన్ల కార్యకలాపాల ఉత్పత్తి ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఘన భాగం యొక్క కార్యాచరణపై ఆధారపడదు. ఆమెకు పేరు వచ్చింది ద్రావణీయత ఉత్పత్తి PR.
(4.1.13)
అందువల్ల, ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొద్దిగా కరిగే ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క సంతృప్త ద్రావణంలో అయాన్ కార్యకలాపాల ఉత్పత్తి స్థిరమైన విలువ.
ఎలక్ట్రోలైట్ చాలా తక్కువ ద్రావణీయతను కలిగి ఉంటే, దాని ద్రావణంలో అయాన్ సాంద్రతలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, అంతర్గత పరస్పర చర్యను నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు మరియు అయాన్ల సాంద్రతలు వాటి కార్యకలాపాలకు సమానంగా పరిగణించబడతాయి. అప్పుడు ద్రావణీయత ఉత్పత్తిని ఎలక్ట్రోలైట్ అయాన్ల సమతౌల్య మోలార్ సాంద్రతల పరంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
. (4.1.14)
ద్రావణీయత ఉత్పత్తి, ఏదైనా సమతౌల్య స్థిరాంకం వలె, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క స్వభావం మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ ద్రావణంలోని అయాన్ల సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉండదు.
తక్కువ కరిగే ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క సంతృప్త ద్రావణంలో ఒక అయాన్ యొక్క గాఢత పెరిగినప్పుడు, ఉదాహరణకు, అదే అయాన్‌ను కలిగి ఉన్న మరొక ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ప్రవేశపెట్టిన ఫలితంగా, అయాన్ సాంద్రతల ఉత్పత్తి ద్రావణీయత ఉత్పత్తి విలువ కంటే ఎక్కువగా మారుతుంది. . ఈ సందర్భంలో, ఘన దశ మరియు పరిష్కారం మధ్య సమతౌల్యం అవక్షేపం ఏర్పడటానికి మారుతుంది. ఒక కొత్త సమతౌల్యం ఏర్పడే వరకు అవక్షేపం ఏర్పడుతుంది, ఆ పరిస్థితిలో (4.1.14) మళ్లీ సంతృప్తి చెందుతుంది, అయితే అయాన్ సాంద్రతల యొక్క విభిన్న నిష్పత్తులలో. ఘన దశ పైన ఉన్న సంతృప్త ద్రావణంలో ఒక అయాన్ యొక్క గాఢత పెరిగేకొద్దీ, ఇతర అయాన్ యొక్క గాఢత తగ్గుతుంది, తద్వారా స్థిరమైన పరిస్థితులలో ద్రావణీయత ఉత్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది.
కాబట్టి, అవపాతం కోసం పరిస్థితి:
. (4.1.15)
తక్కువగా కరిగే ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క సంతృప్త ద్రావణంలో మనం ఏదైనా అయాన్ల సాంద్రతను తగ్గిస్తే, అప్పుడు ETCఅయాన్ సాంద్రతల ఉత్పత్తి కంటే ఎక్కువ అవుతుంది. సమతౌల్యం అవక్షేపం యొక్క రద్దు వైపు మారుతుంది. షరతు (4.1.14) మళ్లీ కలిసే వరకు రద్దు కొనసాగుతుంది.
రసాయన ప్రతిచర్య వేగం క్రింది కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది:
రసాయన ప్రతిచర్య రేటు ప్రతిచర్య సమీకరణంలో వాటి గుణకాలకు సమానమైన శక్తులలో తీసుకోబడిన ప్రతిచర్య పదార్థాల సాంద్రతల ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ("సమర్థవంతమైన ద్రవ్యరాశి" అనేది "ఏకాగ్రత" యొక్క ఆధునిక భావనకు పర్యాయపదం)
. ప్రారంభ ఏకాగ్రతను లెట్ నంసమానంగా X, మరియు ప్రారంభ ఏకాగ్రత Cl 2సమానంగా వద్ద, అప్పుడు v 1 = kx 2 y; v 2 = k(3x) 2 3y = 27kx 2 y;
= 0.5∙6 2 ∙5 = 90.0 మోల్ ∙లు -1 ∙ఎల్ -1
.
.
= 1,58.
;
= (3,6) 2 / 2,5 (1,8) 3 = 0,89
%, (4.1.1)
%, (4.1.2)
%, (4.1.3)
, (4.1.4)
లేదా 
, (4.1.5)
(4.1.6)
(4.1.7)
(4.1.9)
(4.1.10)
.
(4.1.11)
(4.1.12)
mA n + +nB m - .
సంతృప్త పరిష్కారం
(4.1.13)
. (4.1.14)
. (4.1.15)