রাসায়নিক অ্যাক্টিভেশন শক্তি: এটি যা নিয়ে থাকে, গণনা - রসায়ন - 2025

রাসায়নিক অ্যাক্টিভেশন এর শক্তি (গতিশালী স্টাডিজের দৃষ্টিকোণ থেকে) রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করার জন্য প্রয়োজনীয় ন্যূনতম পরিমাণকে বোঝায়। রাসায়নিক গতিবিদ্যায় সংঘর্ষের তত্ত্ব অনুসারে, গতিতে থাকা সমস্ত অণুগুলিতে গতিবেগের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণের শক্তি রয়েছে বলে বলা হয়।

এর অর্থ হ'ল এর চলাফেরার গতি যত বেশি হবে, তার গতিবেগ শক্তির পরিমাণ তত বেশি। এই অর্থে, একটি অণু যা দ্রুত গতিতে চালিত হয় তা নিজেই খণ্ডগুলিতে বিভক্ত হতে পারে না, সুতরাং রাসায়নিক বিক্রিয়া হওয়ার জন্য এটির সাথে অন্য একটি অণুতে সংঘর্ষ ঘটতে হবে।

যখন এটি ঘটে - যখন অণুগুলির মধ্যে সংঘর্ষ হয় - তাদের গতিশক্তির একটি ভগ্নাংশ কম্পনীয় শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। অনুরূপভাবে, প্রক্রিয়াটির শুরুতে যদি গতিশক্তি শক্তি বেশি হয়, তবে সংঘর্ষে অংশ নেওয়া অণুগুলি এত বড় কম্পন উপস্থাপন করবে যে উপস্থিত কিছু রাসায়নিক বন্ধনগুলি ভেঙে যাবে।

বন্ডগুলির এই ভাঙ্গা বিক্রিয়াশীলদের পণ্যগুলিতে রূপান্তরিত করার প্রথম পদক্ষেপকে চিহ্নিত করে; এগুলি বলতে গেলে এগুলি গঠনে। বিপরীতে, যদি এই প্রক্রিয়াটির শুরুতে গতিশক্তি ছোট মাত্রার হয় তবে অণুগুলির "রিবাউন্ড" একটি ঘটনা ঘটবে, যার মাধ্যমে তারা ব্যবহারিকভাবে অক্ষত থাকবে।

এর মধ্যে কী রয়েছে?

পূর্বে বর্ণিত রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করতে অণুগুলির মধ্যে সংঘর্ষের ধারণা থেকে শুরু করে বলা যেতে পারে যে সংঘর্ষের জন্য ন্যূনতম পরিমাণ শক্তি প্রয়োজন energy

সুতরাং, যদি শক্তির মান এই প্রয়োজনীয় সর্বনিম্নের চেয়ে কম হয় তবে সংঘর্ষ হওয়ার পরে অণুগুলির মধ্যে কেবল কোনও পরিবর্তন হবে না, যার অর্থ এই যে যখন এই শক্তি অনুপস্থিত থাকে তখন জড়িত প্রজাতিগুলি কার্যত অক্ষত থাকে এবং এটি ঘটে না। এই ক্র্যাশের কারণে কোনও পরিবর্তন।

ধারণার এই ক্রমে, অণুগুলির মধ্যে সংঘর্ষের পরে পরিবর্তনের জন্য যে সর্বনিম্ন শক্তি প্রয়োজন হয় তাকে অ্যাক্টিভেশন শক্তি বলে।

অন্য কথায়, সংঘর্ষে জড়িত অণুগুলিকে রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপ হওয়ার জন্য অ্যাক্টিভেশন শক্তির সমান বা তার চেয়ে বেশি পরিমাণে গতিশক্তি থাকতে হবে।

তেমনি, অনেক ক্ষেত্রে অণুগুলি সংঘর্ষ হয় এবং একটি নতুন প্রজাতির জন্ম দেয় যা অ্যাক্টিভেটেড কমপ্লেক্স নামে পরিচিত, এমন একটি কাঠামো যা "ট্রানজিশন রাষ্ট্র" নামেও পরিচিত কারণ এটি কেবলমাত্র অস্থায়ীভাবে বিদ্যমান।

এটি সংঘর্ষের কারণে এবং বিক্রিয়া পণ্য গঠনের পূর্বে প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতির দ্বারা সৃষ্ট হয়।

সক্রিয় জটিল

পূর্বোক্ত অ্যাক্টিভেটেড জটিলগুলি এমন একটি প্রজাতি তৈরি করে যার স্থিতিশীলতা খুব কম তবে পরিবর্তে সম্ভাব্য শক্তির বিশাল পরিমাণ থাকে।

নীচের চিত্রটি শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশিত বিক্রিয়াদের পণ্যগুলিতে রূপান্তর প্রদর্শন করে এবং উল্লেখ করে যে সক্রিয়কৃত কমপ্লেক্সের শক্তির যে পরিমাণটি তৈরি হয় তা বিক্রিয়ন্ত্র এবং পণ্যগুলির চেয়ে যথেষ্ট বেশি is

প্রতিক্রিয়া শেষে যদি পণ্যগুলি রিঅ্যাক্ট্যান্ট পদার্থের তুলনায় বৃহত্তর স্থিতিশীলতা থাকে তবে তাপের আকারে শক্তির প্রকাশ ঘটে, একটি বহির্মুখী প্রতিক্রিয়া দেয়।

বিপরীতে, প্রতিক্রিয়াশীলরা পণ্যগুলির চেয়ে বৃহত্তর মাত্রার স্থায়িত্ব নিয়ে আসে, এর অর্থ এই যে প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি তার পার্শ্ববর্তী অঞ্চল থেকে তাপের আকারে শক্তির শোষণকে প্রকাশ করে, যার ফলস্বরূপ একটি এন্ডোডার্মিক প্রতিক্রিয়া ঘটে।

তেমনিভাবে, যদি একটি কেস বা অন্যটি ঘটে থাকে তবে পূর্বে প্রদর্শিত একটি চিত্রটি অবশ্যই তৈরি করা উচিত, যেখানে সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তি যা প্রতিক্রিয়াটির অগ্রগতি বা অগ্রগতির বিরুদ্ধে প্রতিক্রিয়া দেখায় প্লট করা হয়।

সুতরাং, প্রতিক্রিয়া এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে সম্ভাব্য শক্তির পরিবর্তনগুলি ঘটে এবং চুল্লিগুলি পণ্যগুলিতে রূপান্তরিত হয়।

কিভাবে এটি গণনা করা হয়?

রাসায়নিক বিক্রিয়াটির অ্যাক্টিভেশন শক্তি হ'ল প্রতিক্রিয়ার হারের ধ্রুবকের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত এবং তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত এই ধ্রুবকের নির্ভরতা আর্নিয়াস সমীকরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

কে = ^{এএইএ / আরটি}

এই অভিব্যক্তিতে কে বিক্রিয়াটির হার ধ্রুবককে প্রতিনিধিত্ব করে (যা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে) এবং প্যারামিটার এটিকে ফ্রিকোয়েন্সি ফ্যাক্টর বলা হয় এবং এটি অণুর মধ্যে সংঘর্ষের ফ্রিকোয়েন্সিটির একটি পরিমাপ।

এর অংশ হিসাবে, ই প্রাকৃতিক লগারিদমের সিরিজের ভিত্তিটি প্রকাশ করে। এটি গ্যাসের ধ্রুবক (আর) এবং বিবেচিত হওয়ার পরম্পরাগত তাপমাত্রা (টি) এর ফলে প্রাপ্ত পণ্যের মধ্যে অ্যাক্টিভেশন শক্তি (ইএ) এর নেতিবাচক ভাগফলের সমান একটি শক্তিতে উত্থাপিত হয়।

এটি লক্ষ করা উচিত যে ফ্রিকোয়েন্সি ফ্যাক্টরকে বিস্তৃত তাপমাত্রার ব্যাপ্তিতে নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া সিস্টেমে ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

এই গাণিতিক অভিব্যক্তিটি প্রথমে 1884 সালে ডাচ রসায়নবিদ জ্যাকবাস হেনরিকাস ভ্যান্ট হফ দ্বারা ধরে নেওয়া হয়েছিল, তবে যিনি একে বৈজ্ঞানিক বৈধতা দিয়েছেন এবং এর ভিত্তির ব্যাখ্যা করেছিলেন তিনি হলেন সুইডিশ রসায়নবিদ সোভান্তে আরহেনিয়াস, 1889 সালে।

একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সক্রিয়করণ শক্তি গণনা

অ্যারেনিয়াস সমীকরণ একটি প্রতিক্রিয়ার হার ধ্রুবক এবং অণুর মধ্যে সংঘর্ষের ফ্রিকোয়েন্সি এর মধ্যে বিদ্যমান সরাসরি অনুপাত নির্দিষ্ট করে।

তেমনি, সমীকরণের প্রতিটি দিকে প্রাকৃতিক লগারিদমের সম্পত্তি প্রয়োগ করে এই সমীকরণটিকে আরও সুবিধাজনক উপায়ে উপস্থাপন করা যেতে পারে:

ln k = ln A - Ea / RT

রেখার (y = mx + b) সমীকরণ পাওয়ার ক্ষেত্রে শর্তাদি পুনরায় সাজানো হলে নিম্নলিখিত অভিব্যক্তিটি পাওয়া যায়:

ln k = (- ইএ / আর) (1 / টি) + এলএন এ

সুতরাং, 1 / টি এর বিপরীতে ln k এর গ্রাফ তৈরি করার সময় একটি সরল রেখা পাওয়া যায়, যেখানে ln k স্থানাঙ্কের প্রতিনিধিত্ব করে এবং, (-Ea / R) রেখার mালকে উপস্থাপন করে (এম), (1 / টি) x স্থানাঙ্ককে উপস্থাপন করে এবং ln A হ'ল অরডিনেট অক্ষ (বি) এর সাথে বিরতি উপস্থাপন করে।

যেমন দেখা যায়, এই গণনা থেকে প্রাপ্ত opeাল –Ea / R এর মান সমান is এর থেকে বোঝা যায় যে আপনি যদি এই অভিব্যক্তিটির মাধ্যমে অ্যাক্টিভেশন শক্তির মান অর্জন করতে চান তবে আপনাকে অবশ্যই একটি সাধারণ স্পষ্টতা দিতে হবে, ফলস্বরূপ:

Ea = RmR

এখানে আমরা এম এর মান জানি এবং আর 8.314 জে / কে ol মোল এর ধ্রুবক সমান।

সক্রিয়করণ শক্তি কীভাবে প্রতিক্রিয়ার হারকে প্রভাবিত করে?

অ্যাক্টিভেশন শক্তির ছবি পাওয়ার চেষ্টা করার সময়, এটি এমন বাধা হিসাবে দেখা যায় যা নিম্ন শক্তি অণুর মধ্যে কোনও প্রতিক্রিয়া ঘটতে দেয় না।

একটি সাধারণ প্রতিক্রিয়া হিসাবে এটি ঘটে যে প্রতিক্রিয়া করতে পারে যে অণুর সংখ্যা বেশ বড়, গতি - এবং সমতুল্য এই অণুগুলির গতিশক্তি - খুব পরিবর্তনশীল হতে পারে।

সাধারণত এটি ঘটে থাকে যে সংঘর্ষের সম্মুখীন হয় এমন সমস্ত অণুগুলির মধ্যে অল্প সংখ্যকই - যাদের গতিবিধির গতি আরও বেশি - সক্রিয়করণ শক্তির মাত্রা অতিক্রম করতে সক্ষম পর্যাপ্ত গতিশক্তি রয়েছে। সুতরাং এই অণুগুলি ফিট এবং প্রতিক্রিয়াটির অংশ হতে সক্ষম।

অ্যারেনিয়াস সমীকরণ অনুসারে, নেতিবাচক চিহ্ন - যা অ্যাক্টিভেশন শক্তি এবং গ্যাস ধ্রুবকের উত্পাদন এবং পরম তাপমাত্রার মধ্যে ভাগফলের পূর্বে রয়েছে - ইঙ্গিত দেয় যে অ্যাক্টিভেশন শক্তির বৃদ্ধি হওয়ায় হার ধ্রুবক হ্রাস পায়, তাপমাত্রা বৃদ্ধি যখন বৃদ্ধি।

অ্যাক্টিভেশন শক্তি গণনা উদাহরণ

একটি গ্রাফ তৈরি করে অ্যাক্টিভেশন শক্তি গণনা করতে, অ্যারেনিয়াস সমীকরণ অনুসারে, অ্যাসিটালডিহাইডের পচনশীল প্রতিক্রিয়ার জন্য রেট স্থিতিগুলি পাঁচটি বিভিন্ন তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হয়েছে এবং এটি সক্রিয়করণ শক্তি নির্ধারণ করতে আগ্রহী প্রতিক্রিয়া জন্য, যা হিসাবে প্রকাশ করা হয়:

সিএইচ ₃ সিএইচও (ছ) → সিএইচ ₄ (ছ) + সিও (ছ)

পাঁচটি পরিমাপের তথ্য নিম্নরূপ:

কে (1 / এম ^1/2 গুলি): 0.011 - 0.035 - 0.105 - 0.343 - 0.789

টি (কে): 700 - 730 - 760 - 790 - 810

প্রথমত, এই অজানাটিকে সমাধান করতে এবং অ্যাক্টিভেশন শক্তি নির্ধারণের জন্য, একটি সরল রেখা পেতে এখান থেকে opeালটি নিয়ে EA এর মান খুঁজে পেতে, ln k বনাম 1 / টি (y বনাম এক্স) এর একটি গ্রাফ তৈরি করতে হবে, হিসাবে ব্যাখ্যা।

অ্যারেনিয়াস সমীকরণ অনুসারে পরিমাপের ডেটাটি রূপান্তরিত করে, নিম্নলিখিত মানগুলি যথাক্রমে y এবং x এর জন্য পাওয়া যায়:

ln কে: (-4.51) - (-3.35) - (-2.254) - (-1.070) - (-0.237)

1 / টি (কে ^-1): 1.43 * 10 ^-3 - 1.37 * 10 ^-3 - 1.32 * 10 ^-3 - 1.27 * 10 ^-3 - 1.23 * 10 ^-3, এই মান থেকে এবং একটি কম্পিউটার বা একটি ক্যালকুলেটর উপর ঢাল -either গাণিতিক হিসাব মাধ্যমে অভিব্যক্তি মি = (ওয়াই ব্যবহার ₂ -y ₁) / (এক্স ₂ -X ₁) অথবা ব্যবহার রৈখিক রিগ্রেশনের method- আমরা সেই এম = -ইএ / আর = -2.09 * 10 ⁴ কে পেয়েছি Thus

ইএ = (8.314 জে / কে মোল) (2.09 * 10 ⁴ কে)

= 1.74 * 10 ⁵ = 1.74 * 10 ² কেজে / মোল

গ্রাফিকভাবে অন্যান্য অ্যাক্টিভেশন শক্তিগুলি নির্ধারণ করতে, অনুরূপ পদ্ধতি সম্পাদন করা হয়।

তথ্যসূত্র

1. উইকিপিডিয়া। (SF)। অ্যাক্টিভেশন শক্তি. En.wikedia.org থেকে উদ্ধার করা
2. চ্যাং, আর। (2007)। রসায়ন, নবম সংস্করণ। মেক্সিকো: ম্যাকগ্রা-হিল।
3. ব্রিটানিকা, ই। (এনডি) অ্যাক্টিভেশন শক্তি. ব্রিটানিকা ডট কম থেকে প্রাপ্ত
4. মুর, জেডাব্লু এবং পিয়ারসন, আরজি (1961)। গতিবিদ্যা এবং যান্ত্রিকতা। Books.google.co.ve থেকে পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
5. কেশছে, এইচ। (2003) ধাতবগুলির জারা: ফিজিকোকেমিক্যাল নীতি এবং বর্তমান সমস্যা। Books.google.co.ve থেকে প্রাপ্ত