प्रतिक्रिया का समग्र क्रम क्या है?

प्रतिक्रिया का समग्र क्रम इस बात का संकेत देता है कि अभिकारकों की सांद्रता बदलने से प्रतिक्रिया की गति कैसे बदल जाएगी। प्रतिक्रिया के उच्च क्रम के लिए, अभिकारकों की सांद्रता को बदलने से प्रतिक्रिया की दर में बड़े परिवर्तन होते हैं। प्रतिक्रिया के निचले क्रम के लिए, प्रतिक्रिया की दर एकाग्रता में परिवर्तन के प्रति कम संवेदनशील होती है।

प्रयोगात्मक रूप से अभिकारकों की सांद्रता को बदलकर और प्रतिक्रिया की दर में परिवर्तन को देखकर प्रतिक्रिया का क्रम पाया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी अभिकारक की सांद्रता को दोगुना करने से प्रतिक्रिया की दर दोगुनी हो जाती है, तो प्रतिक्रिया उस अभिकारक के लिए प्रथम-क्रम की प्रतिक्रिया होती है। यदि दर चार के एक कारक से बढ़ जाती है, या एकाग्रता वर्ग के दोगुनी हो जाती है, तो प्रतिक्रिया दूसरे क्रम में होती है। प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले कई अभिकारकों के लिए, प्रतिक्रिया का समग्र क्रम प्रतिक्रिया के व्यक्तिगत आदेशों के आदेशों का योग होता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

प्रतिक्रिया का समग्र क्रम रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले सभी अभिकारकों की प्रतिक्रिया के व्यक्तिगत आदेशों का योग है। एक अभिकारक की प्रतिक्रिया का क्रम इंगित करता है कि अभिकारक की सांद्रता बदलने पर प्रतिक्रिया की दर कितनी बदल जाती है।

उदाहरण के लिए, पहले क्रम की प्रतिक्रियाओं के लिए, प्रतिक्रिया की दर सीधे संबंधित अभिकारक की एकाग्रता में परिवर्तन के साथ बदल जाती है। दूसरे क्रम की प्रतिक्रियाओं के लिए, प्रतिक्रिया की दर एकाग्रता में परिवर्तन के वर्ग के रूप में बदल जाती है। प्रतिक्रिया का समग्र क्रम अभिकारकों की प्रतिक्रिया के व्यक्तिगत आदेशों का योग है और यह सभी अभिकारकों की सांद्रता में परिवर्तन के प्रति प्रतिक्रिया की संवेदनशीलता को मापता है। प्रतिक्रिया के व्यक्तिगत क्रम और इसलिए प्रतिक्रिया का समग्र क्रम प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है।

एक प्रतिक्रिया की दर एक अभिकारक की एकाग्रता से दर स्थिरांक से संबंधित होती है, जिसे अक्षर k द्वारा दर्शाया जाता है। जब तापमान जैसे पैरामीटर बदलते हैं तो दर स्थिर होती है, लेकिन यदि केवल एकाग्रता में परिवर्तन होता है, तो दर स्थिर बनी रहती है। स्थिर तापमान और दबाव पर प्रतिक्रिया के लिए, दर प्रत्येक अभिकारक के क्रम की शक्ति के लिए प्रत्येक अभिकारक की एकाग्रता की दर के बराबर होती है।

सामान्य सूत्र निम्नलिखित है:

प्रतिक्रिया की दर = केए^एक्सख^आपसी^जेड..., जहां ए, बी, सी... प्रत्येक अभिकारक की सांद्रता हैं और x, y, z... व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं के आदेश हैं।

प्रतिक्रिया का समग्र क्रम x + y + z +... उदाहरण के लिए, तीन अभिकारकों की तीन प्रथम-कोटि प्रतिक्रियाओं के लिए, प्रतिक्रिया का समग्र क्रम तीन है। दो अभिकारकों की दो द्वितीय कोटि की अभिक्रियाओं के लिए, अभिक्रिया का समग्र क्रम चार है।

आयोडीन घड़ी प्रतिक्रिया दर को मापना आसान है क्योंकि प्रतिक्रिया पूरी होने पर प्रतिक्रिया कंटेनर में समाधान नीला हो जाता है। नीला होने में लगने वाला समय प्रतिक्रिया की दर के समानुपाती होता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी एक अभिकारक की सांद्रता को दोगुना करने से विलयन आधे समय में नीला हो जाता है, तो प्रतिक्रिया की दर दोगुनी हो जाती है।

आयोडीन घड़ी के एक रूपांतर में, आयोडीन, ब्रोमेट और हाइड्रोजन अभिकारकों की सांद्रता को बदला जा सकता है और विलयन के नीले होने का समय देखा जा सकता है। जब आयोडीन और ब्रोमेट की सांद्रता दोगुनी कर दी जाती है, तो प्रत्येक मामले में प्रतिक्रिया समय आधा हो जाता है। इससे पता चलता है कि प्रतिक्रिया की दर दोगुनी हो जाती है और ये दोनों अभिकारक पहले क्रम की प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं। जब हाइड्रोजन की सांद्रता दोगुनी हो जाती है, तो प्रतिक्रिया समय चार गुना कम हो जाता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया की दर चौगुनी हो जाती है और हाइड्रोजन प्रतिक्रिया दूसरे क्रम में होती है। इसलिए आयोडीन घड़ी के इस संस्करण में चार की प्रतिक्रिया का समग्र क्रम है।

प्रतिक्रिया के अन्य आदेशों में एक शून्य-क्रम प्रतिक्रिया शामिल है जिसके लिए एकाग्रता को बदलने से कोई फर्क नहीं पड़ता है। नाइट्रस ऑक्साइड के अपघटन जैसी अपघटन प्रतिक्रियाएं अक्सर शून्य-क्रम प्रतिक्रियाएं होती हैं क्योंकि पदार्थ अपनी एकाग्रता से स्वतंत्र रूप से विघटित होता है।

प्रतिक्रिया के अन्य समग्र आदेशों के साथ प्रतिक्रियाओं में पहले-, दूसरे- और तीसरे क्रम की प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। प्रथम कोटि की अभिक्रियाओं में, एक अभिकारक के लिए प्रथम कोटि की अभिक्रिया एक या अधिक अभिकारकों के साथ होती है जिनमें शून्य कोटि की अभिक्रियाएँ होती हैं। दूसरे क्रम की प्रतिक्रिया के दौरान, पहले क्रम की प्रतिक्रिया वाले दो अभिकारक होते हैं, या दूसरे क्रम की प्रतिक्रिया वाला एक अभिकारक अधिक शून्य-क्रम अभिकारकों में से एक के साथ जुड़ जाता है। इसी तरह तीसरे क्रम की प्रतिक्रिया में अभिकारकों का संयोजन हो सकता है जिनके आदेश तीन तक जोड़ते हैं। प्रत्येक मामले में, क्रम इंगित करता है कि अभिकारकों की सांद्रता बदलने पर प्रतिक्रिया कितनी तेज या धीमी हो जाएगी।