दर स्थिरांक की गणना कैसे करें

दर स्थिरांक एक प्रतिक्रिया की गति को व्यक्त करते हैं, जिससे आपको पता चलता है कि प्रतिक्रिया में एक घटक कितनी तेजी से या धीमी गति से प्रति इकाई मात्रा में खपत होगा। दर स्थिर जितनी अधिक होगी, उतनी ही तेजी से प्रतिक्रिया आगे बढ़ेगी और तेजी से एक विशिष्ट घटक का सेवन किया जाएगा। दर स्थिरांक की इकाइयाँ समय और कुल प्रतिक्रिया मात्रा से विभाजित अभिकारक की मात्रा को विभाजित करती हैं। चूंकि किसी भी प्रतिक्रिया में एक से अधिक अभिकारक होते हैं, इसलिए एक ही प्रतिक्रिया के लिए विभिन्न दर स्थिरांक की गणना करना संभव है।

उस आयतन की गणना करें जहाँ प्रतिक्रिया होती है। इस उदाहरण में दहन प्रतिक्रिया एक बेलनाकार रॉकेट में होती है जो 90 सेंटीमीटर लंबा और 72 सेंटीमीटर व्यास का होता है। इस बेलन का आयतन लंबाई से गुणा त्रिज्या के वर्ग के पाई गुणा के बराबर है, या 3.14 गुणा 1296 वर्ग सेंटीमीटर गुणा 90 सेंटीमीटर है। मात्रा 366,400 घन सेंटीमीटर, या 0.3664 घन मीटर के बराबर होती है।

अभिकारकों की खपत दर की गणना करें। उदाहरण प्रयोग के परिणामों से पता चला कि प्रति सेकंड 180 किलोग्राम पानी बनाया गया था। रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण में कहा गया है कि पानी के दो अणु बनाने के लिए ऑक्सीजन के एक अणु या दो ऑक्सीजन परमाणुओं का उपयोग किया जाता है। इसलिए हम कह सकते हैं कि प्रतिक्रिया में प्रति सेकंड 180 को 2 से विभाजित किया गया, या 90 किलोग्राम ऑक्सीजन अणुओं की खपत हुई। पानी के एक अणु को बनाने के लिए हाइड्रोजन के एक अणु या दो हाइड्रोजन परमाणुओं का उपयोग किया जाता है, इसलिए प्रति सेकंड 180 किलोग्राम हाइड्रोजन अणुओं की खपत होती है।

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प्रतिक्रिया मात्रा से ऑक्सीजन खपत की दर को विभाजित करके प्रति घन मीटर ऑक्सीजन के संदर्भ में स्थिर दर की गणना करें: 90 किग्रा/सेकंड को 0.3664 से विभाजित करने पर 245.6 के बराबर होता है। इसलिए, इस प्रतिक्रिया की दर स्थिर 245.6 किलोग्राम ऑक्सीजन प्रति सेकंड प्रति घन. है मीटर।

180 किलोग्राम को 0.3664 से विभाजित करके प्रति घन मीटर हाइड्रोजन के संदर्भ में दर स्थिरांक की गणना करें। इसलिए, इस प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक 491.3 किलोग्राम हाइड्रोजन प्रति सेकंड प्रति घन मीटर है। प्रत्येक दर स्थिरांक मान्य है क्योंकि इसकी गणना एक आधार के रूप में एक अलग अभिकारक का उपयोग करके की जाती है।

संदर्भ

  • केमिकल रिएक्शन इंजीनियरिंग, तीसरा संस्करण; ऑक्टेव लेवेनस्पील
  • केमिकल रिएक्शन इंजीनियरिंग के तत्व, चौथा संस्करण; एच स्कॉट फोग्लर

लेखक के बारे में

जोशुआ बुश 2006 से चार्लोट्सविले, वीए से लिख रहे हैं, जो विज्ञान और संस्कृति में विशेषज्ञता रखते हैं। उन्होंने ऊतक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में सहकर्मी की समीक्षा की गई विज्ञान पत्रिकाओं में कई लेख लिखे हैं। बुश ने पीएच.डी. टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय से केमिकल इंजीनियरिंग में।

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