अभिक्रिया दर: Difference between revisions

From Vigyanwiki
No edit summary
 
(13 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{Short description|Speed at which a chemical reaction takes place}}
{{Short description|Speed at which a chemical reaction takes place}}
[[Image:Rust03102006.JPG|thumb|225px|लोहे की [[जंग लगने]] की प्रतिक्रिया दर कम होती है। यह प्रक्रिया धीमी है।]]
[[Image:Rust03102006.JPG|thumb|225px|लोहे की [[जंग लगने|संक्षारण लगने]] की अभिक्रिया दर कम होती है। यह प्रक्रिया धीमी है।]]
[[File:Large bonfire.jpg|thumb|225px|लकड़ी के [[दहन]] की उच्च प्रतिक्रिया दर होती है। यह प्रक्रिया तेज है।]]प्रतिक्रिया दर या प्रतिक्रिया की दर वह गति है जिस पर एक [[रासायनिक प्रतिक्रिया]] होती है, जिसे समय की प्रति इकाई [[उत्पाद (रसायन विज्ञान)|उत्पाद]] की एकाग्रता में वृद्धि और प्रति इकाई समय में एक [[अभिकारक]] की एकाग्रता में कमी के अनुपात में परिभाषित किया जाता है।<ref>{{Cite book|last=McMurry, John |title=रसायन विज्ञान|author2=Fay, Robert C. |author3=Robinson, Jill K.|date=31 December 2014|isbn=978-0-321-94317-0|edition=Seventh|location=Boston|pages=492|oclc=889577526}}</ref> प्रतिक्रिया की दरें नाटकीय रूप से भिन्न हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के वायुमंडल के नीचे लोहे का ऑक्सीडेटिव जंग लगना एक धीमी प्रतिक्रिया है जिसमें कई साल लग सकते हैं, लेकिन आग में [[सेल्यूलोज|सेलूलोज़]] का दहन एक प्रतिक्रिया है जो एक सेकंड के अंशों में होती है। अधिकांश प्रतिक्रियाओं के लिए, प्रतिक्रिया बढ़ने पर दर कम हो जाती है। समय के साथ एकाग्रता में परिवर्तन को मापने के द्वारा प्रतिक्रिया की दर निर्धारित की जा सकती है।
[[File:Large bonfire.jpg|thumb|225px|लकड़ी के [[दहन]] की उच्च अभिक्रिया दर होती है। यह प्रक्रिया तेज है।]]'''अभिक्रिया दर''' या '''अभिक्रिया की दर''' वह गति है जिस पर एक [[रासायनिक प्रतिक्रिया|रासायनिक अभिक्रिया]] होती है, जिसे समय की प्रति इकाई [[उत्पाद (रसायन विज्ञान)|उत्पाद]] की एकाग्रता में वृद्धि और प्रति इकाई समय में [[अभिकारक]] की एकाग्रता में कमी के अनुपात में परिभाषित किया जाता है।<ref>{{Cite book|last=McMurry, John |title=रसायन विज्ञान|author2=Fay, Robert C. |author3=Robinson, Jill K.|date=31 December 2014|isbn=978-0-321-94317-0|edition=Seventh|location=Boston|pages=492|oclc=889577526}}</ref> अभिक्रिया की दरें नाटकीय रूप से भिन्न हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के वायुमंडल के नीचे लोहे का ऑक्सीडेटिव संक्षारण लगना एक धीमी अभिक्रिया है जिसमें कई साल लग सकते हैं, लेकिन आग में [[सेल्यूलोज|सेलूलोज़]] का दहन अभिक्रिया है जो एक सेकंड के अंशों में होती है। अधिकांश अभिक्रियाओं के लिए, अभिक्रिया बढ़ने पर दर कम हो जाती है। समय के साथ एकाग्रता में परिवर्तन को मापने के द्वारा अभिक्रिया की दर निर्धारित की जा सकती है।


रासायनिक कैनेटीक्स [[भौतिक रसायन]] शास्त्र का हिस्सा है जो चिंता करता है कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दरों को कैसे मापा जाता है और भविष्यवाणी की जाती है, और संभावित प्रतिक्रिया तंत्रों को निकालने के लिए प्रतिक्रिया-दर डेटा का उपयोग कैसे किया जा सकता है। <ref>{{Cite book|last=Petrucci, Ralph H. |title=General chemistry: principles and modern applications |author2=Herring, F. Geoffrey |author3=Madura, Jeffry D. |author4=Bissonnette, Carey |date=4 February 2016 |isbn=978-0-13-293128-1|edition=Eleventh |location=Toronto|pages=923|oclc=951078429}}</ref> रासायनिक कैनेटीक्स की अवधारणाओं को कई विषयों में लागू किया जाता है, जैसे रासायनिक अभियांत्रिकी,<ref>{{Cite journal|last1=Silva|first1=Camylla K. S.|last2=Baston|first2=Eduardo P.|last3=Melgar|first3=Lisbeth Z.|last4=Bellido|first4=Jorge D. A.|date=2019-10-01|title=Ni/Al2O3-La2O3 catalysts synthesized by a one-step polymerization method applied to the dry reforming of methane: effect of precursor structures of nickel, perovskite and spinel|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=251–269|doi=10.1007/s11144-019-01644-3|s2cid=199407594|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Elizalde|first1=Ignacio|last2=Mederos|first2=Fabián S.|last3=del Carmen Monterrubio|first3=Ma.|last4=Casillas|first4=Ninfa|last5=Díaz|first5=Hugo|last6=Trejo|first6=Fernando|date=2019-02-01|title=हाइड्रोट्रीटमेंट प्रक्रिया द्वारा भारी कच्चे तेल के उन्नयन के लिए एक औद्योगिक रुद्धोष्म ट्रिकल-बेड रिएक्टर का गणितीय मॉडलिंग और अनुकरण|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=126|issue=1|pages=31–48|doi=10.1007/s11144-018-1489-7|s2cid=105735334|issn=1878-5204}}</ref> एंजाइमोलॉजी और पर्यावरण अभियांत्रिकी।<ref>{{Cite journal|last1=Liu|first1=Jiaqi|last2=Shen|first2=Meiqing|last3=Li|first3=Chenxu|last4=Wang|first4=Jianqiang|last5=Wang|first5=Jun|date=2019-10-01|title=Enhanced hydrothermal stability of a manganese metavanadate catalyst based on WO3–TiO2 for the selective catalytic reduction of NOx with NH3|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=175–191|doi=10.1007/s11144-019-01624-7|s2cid=199078451|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Li|first1=Xiaoliang|last2=Feng|first2=Jiangjiang|last3=Xu|first3=Zhigang|last4=Wang|first4=Junqiang|last5=Wang|first5=Yujie|last6=Zhao|first6=Wei|date=2019-10-01|title=Cerium modification for improving the performance of Cu-SSZ-13 in selective catalytic reduction of NO by NH3|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=163–174|doi=10.1007/s11144-019-01621-w|s2cid=189874787|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Vedyagin|first1=Aleksey A.|last2=Stoyanovskii|first2=Vladimir O.|last3=Kenzhin|first3=Roman M.|last4=Slavinskaya|first4=Elena M.|last5=Plyusnin|first5=Pavel E.|last6=Shubin|first6=Yury V.|date=2019-06-01|title=Purification of gasoline exhaust gases using bimetallic Pd–Rh/δ-Al2O3 catalysts|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=127|issue=1|pages=137–148|doi=10.1007/s11144-019-01573-1|s2cid=145994544|issn=1878-5204}}</ref>
रासायनिक कैनेटीक्स [[भौतिक रसायन]] शास्त्र का हिस्सा है जो चिंता करता है कि रासायनिक अभिक्रियाओं की दरों को कैसे मापा जाता है और भविष्यवाणी की जाती है, और संभावित अभिक्रिया तंत्रों को निकालने के लिए अभिक्रिया-दर डेटा का उपयोग कैसे किया जा सकता है। <ref>{{Cite book|last=Petrucci, Ralph H. |title=General chemistry: principles and modern applications |author2=Herring, F. Geoffrey |author3=Madura, Jeffry D. |author4=Bissonnette, Carey |date=4 February 2016 |isbn=978-0-13-293128-1|edition=Eleventh |location=Toronto|pages=923|oclc=951078429}}</ref> रासायनिक कैनेटीक्स की अवधारणाओं को कई विषयों में लागू किया जाता है, जैसे रासायनिक अभियांत्रिकी,<ref>{{Cite journal|last1=Silva|first1=Camylla K. S.|last2=Baston|first2=Eduardo P.|last3=Melgar|first3=Lisbeth Z.|last4=Bellido|first4=Jorge D. A.|date=2019-10-01|title=Ni/Al2O3-La2O3 catalysts synthesized by a one-step polymerization method applied to the dry reforming of methane: effect of precursor structures of nickel, perovskite and spinel|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=251–269|doi=10.1007/s11144-019-01644-3|s2cid=199407594|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Elizalde|first1=Ignacio|last2=Mederos|first2=Fabián S.|last3=del Carmen Monterrubio|first3=Ma.|last4=Casillas|first4=Ninfa|last5=Díaz|first5=Hugo|last6=Trejo|first6=Fernando|date=2019-02-01|title=हाइड्रोट्रीटमेंट प्रक्रिया द्वारा भारी कच्चे तेल के उन्नयन के लिए एक औद्योगिक रुद्धोष्म ट्रिकल-बेड रिएक्टर का गणितीय मॉडलिंग और अनुकरण|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=126|issue=1|pages=31–48|doi=10.1007/s11144-018-1489-7|s2cid=105735334|issn=1878-5204}}</ref> एंजाइमोलॉजी और पर्यावरण अभियांत्रिकी आदि हैं।।<ref>{{Cite journal|last1=Liu|first1=Jiaqi|last2=Shen|first2=Meiqing|last3=Li|first3=Chenxu|last4=Wang|first4=Jianqiang|last5=Wang|first5=Jun|date=2019-10-01|title=Enhanced hydrothermal stability of a manganese metavanadate catalyst based on WO3–TiO2 for the selective catalytic reduction of NOx with NH3|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=175–191|doi=10.1007/s11144-019-01624-7|s2cid=199078451|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Li|first1=Xiaoliang|last2=Feng|first2=Jiangjiang|last3=Xu|first3=Zhigang|last4=Wang|first4=Junqiang|last5=Wang|first5=Yujie|last6=Zhao|first6=Wei|date=2019-10-01|title=Cerium modification for improving the performance of Cu-SSZ-13 in selective catalytic reduction of NO by NH3|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=163–174|doi=10.1007/s11144-019-01621-w|s2cid=189874787|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Vedyagin|first1=Aleksey A.|last2=Stoyanovskii|first2=Vladimir O.|last3=Kenzhin|first3=Roman M.|last4=Slavinskaya|first4=Elena M.|last5=Plyusnin|first5=Pavel E.|last6=Shubin|first6=Yury V.|date=2019-06-01|title=Purification of gasoline exhaust gases using bimetallic Pd–Rh/δ-Al2O3 catalysts|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=127|issue=1|pages=137–148|doi=10.1007/s11144-019-01573-1|s2cid=145994544|issn=1878-5204}}</ref>
== औपचारिक परिभाषा ==
== औपचारिक परिभाषा ==
एक सामान्य रासायनिक अभिक्रिया पर विचार करें:
सामान्य रासायनिक अभिक्रिया पर विचार करें:


:<chem>{\mathit{a}A} + {\mathit{b}B} -> {\mathit{p}P} + {\mathit{q}Q}</chem>
:<chem>{\mathit{a}A} + {\mathit{b}B} -> {\mathit{p}P} + {\mathit{q}Q}</chem>
लोअरकेस अक्षर (''a'', ''b'', ''p'', और ''q'') स्टोइकोमेट्रिक गुणांक का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि बड़े अक्षर रिएक्टेंट्स (A और B) और उत्पादों (P और Q) का प्रतिनिधित्व करते हैं।
छोटे अक्षर (''a'', ''b'', ''p'', और ''q'') रससमीकरणमितीय गुणांक का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि बड़े अक्षर अभिकारक (A और B) और उत्पादों (P और Q) का प्रतिनिधित्व करते हैं।


आईयूपीएसी [[गोल्ड बुक]] की परिभाषा के अनुसार <ref name="IUPACrate">{{GoldBookRef|file=R05156|title=Rate of reaction}}</ref> स्थिर मात्रा में एक बंद प्रणाली में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए प्रतिक्रिया दर ''v'', [[प्रतिक्रिया मध्यवर्ती]] के निर्माण के बिना परिभाषित की जाती है:
आईयूपीएसी [[गोल्ड बुक]] की परिभाषा के अनुसार <ref name="IUPACrate">{{GoldBookRef|file=R05156|title=Rate of reaction}}</ref> स्थिर मात्रा में एक बंद प्रणाली में होने वाली रासायनिक अभिक्रिया के लिए अभिक्रिया दर ''v'', [[प्रतिक्रिया मध्यवर्ती|अभिक्रिया मध्यवर्ती]] के निर्माण के बिना परिभाषित की जाती है:


:<math>v = - \frac{1}{a} \frac{d[\mathrm{A}]}{dt} = - \frac{1}{b} \frac{d[\mathrm{B}]}{dt} = \frac{1}{p} \frac{d[\mathrm{P}]}{dt} = \frac{1}{q} \frac{d[\mathrm{Q}]}{dt}</math>
:<math>v = - \frac{1}{a} \frac{d[\mathrm{A}]}{dt} = - \frac{1}{b} \frac{d[\mathrm{B}]}{dt} = \frac{1}{p} \frac{d[\mathrm{P}]}{dt} = \frac{1}{q} \frac{d[\mathrm{Q}]}{dt}</math>
जहाँ [X] पदार्थ X (= A, B, P या Q) की सांद्रता को दर्शाता है। इस प्रकार परिभाषित प्रतिक्रिया दर में एमओएल/एल/सेकंड की इकाइयाँ होती हैं।
जहाँ [X] पदार्थ X (= A, B, P या Q) की सांद्रता को दर्शाता है। इस प्रकार परिभाषित अभिक्रिया दर में एमओएल/एल/सेकंड की इकाइयाँ होती हैं।


अभिक्रिया की दर हमेशा धनात्मक होती है। यह इंगित करने के लिए एक ऋणात्मक संकेत मौजूद है कि अभिकारक एकाग्रता घट रही है। आईयूपीएसी<ref name="IUPACrate"/> की सिफारिश है कि समय की इकाई हमेशा दूसरी होनी चाहिए। प्रतिक्रिया की दर एक स्थिर कारक (इसकी स्टोइकोमेट्रिक संख्या का व्युत्क्रम) द्वारा उत्पाद पी की एकाग्रता में वृद्धि की दर से भिन्न होती है और अभिकारक के लिए स्टोइकीओमेट्रिक संख्या के व्युत्क्रम को घटाकर। रससमीकरणमितीय संख्या शामिल किए गए हैं ताकि परिभाषित दर इस बात से स्वतंत्र हो कि माप के लिए कौन से अभिकारक या उत्पाद प्रजातियों को चुना गया है।<ref name=LM>{{cite book|author-link1=Keith J. Laidler|last1=Laidler |first1=K. J.|last2=Meiser|first2=J.H. |title=भौतिक रसायन|publisher=Benjamin/Cummings |date=1982 |isbn=0-8053-5682-7}}</ref>{{rp|349}} उदाहरण के लिए, यदि ''a = 1'' और ''b = 3'' है तो B, A की तुलना में तीन गुना अधिक तेजी से खपत करता है, लेकिन but v ''= -d[''A'']/dt = -(1/3)d[''B'']/dt'' विशिष्ट रूप से परिभाषित है। इस परिभाषा का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि एक प्रारंभिक और अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया के लिए, v संक्रमण राज्य [[सक्रियण ऊर्जा]] पर काबू पाने की संभावना के उत्पाद के बराबर है और प्रतिक्रियाशील अणुओं द्वारा प्रति सेकंड संक्रमण की स्थिति की संख्या के बराबर है। जब परिभाषित किया जाता है, तो एक प्रारंभिक और अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया के लिए, v उत्पाद के लिए अग्रणी सफल रासायनिक प्रतिक्रिया घटनाओं की दर होती है।
अभिक्रिया की दर निरंतर धनात्मक होती है। यह इंगित करने के लिए ऋणात्मक संकेत मौजूद है कि अभिकारक एकाग्रता घट रही है। आईयूपीएसी<ref name="IUPACrate"/> की अनुशंसा है कि समय की इकाई निरंतर दूसरी होनी चाहिए। अभिक्रिया की दर एक स्थिर कारक (इसकी रससमीकरणमितीय संख्या का व्युत्क्रम) द्वारा उत्पाद p की एकाग्रता में वृद्धि की दर से भिन्न होती है और अभिकारक A के लिए रससमीकरणमितीय संख्या के व्युत्क्रम को घटाकर। रससमीकरणमितीय संख्या सम्मिलित किए गए हैं ताकि परिभाषित दर इस बात से स्वतंत्र हो कि माप के लिए कौन से अभिकारक या उत्पाद प्रजातियों को चुना गया है।<ref name=LM>{{cite book|author-link1=Keith J. Laidler|last1=Laidler |first1=K. J.|last2=Meiser|first2=J.H. |title=भौतिक रसायन|publisher=Benjamin/Cummings |date=1982 |isbn=0-8053-5682-7}}</ref>{{rp|349}} उदाहरण के लिए, यदि ''a = 1'' और ''b = 3'' है तो B, A की तुलना में तीन गुना अधिक तेजी से खपत करता है, लेकिन but v ''= -d[''A'']/dt = -(1/3)d[''B'']/dt'' विशिष्ट रूप से परिभाषित है। इस परिभाषा का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि प्रारंभिक और अपरिवर्तनीय अभिक्रिया के लिए, v संक्रमण राज्य [[सक्रियण ऊर्जा]] पर काबू पाने की संभावना के उत्पाद के बराबर है और अभिक्रियाशील अणुओं द्वारा प्रति सेकंड संक्रमण की स्थिति की संख्या के बराबर है। जब परिभाषित किया जाता है, तो प्रारंभिक और अपरिवर्तनीय अभिक्रिया के लिए, v उत्पाद के लिए अग्रणी सफल रासायनिक अभिक्रिया घटनाओं की दर होती है।


उपरोक्त परिभाषा केवल एक प्रतिक्रिया के लिए मान्य है, स्थिर मात्रा की एक बंद प्रणाली में। यदि नमकीन पानी वाले बर्तन में पानी डाला जाए, तो नमक की सघनता कम हो जाती है, हालांकि कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है।
उपरोक्त परिभाषा केवल अभिक्रिया के लिए मान्य है, स्थिर मात्रा की बंद प्रणाली में। यदि नमकीन पानी वाले बर्तन में पानी डाला जाए, तो नमक की सघनता कम हो जाती है, हालांकि कोई रासायनिक अभिक्रिया नहीं होती है।


एक खुली प्रणाली के लिए, पूर्ण [[द्रव्यमान संतुलन]] को ध्यान में रखा जाना चाहिए: इन - आउट + जनरेशन - खपत = संचय
खुली प्रणाली के लिए, पूर्ण [[द्रव्यमान संतुलन]] को ध्यान में रखा जाना चाहिए: इन - आउट + जनरेशन - खपत = संचय ( in − out + generation − consumption = accumulation)


:<math>F_{\mathrm{A}0} - F_\mathrm{A} + \int_{0}^{V} v\, dV = \frac{dN_\mathrm{A}}{dt}</math>,
:<math>F_{\mathrm{A}0} - F_\mathrm{A} + \int_{0}^{V} v\, dV = \frac{dN_\mathrm{A}}{dt}</math>,
जहाँ ''F''<sub>A0</sub> प्रति सेकंड अणुओं में A की अंतर्वाह दर है, ''F''<sub>A</sub> बहिर्वाह है, और ''v'' A की तात्कालिक प्रतिक्रिया दर है (दाढ़ के बजाय संख्या सांद्रता में) किसी दिए गए विभेदक आयतन में, किसी दिए गए क्षण में पूरे सिस्टम वॉल्यूम ''V'' पर एकीकृत। जब पहले से माने गए स्थिर आयतन पर बंद सिस्टम पर लागू किया जाता है, तो यह समीकरण कम हो जाता है:
जहाँ ''F''<sub>A0</sub> प्रति सेकंड अणुओं में A की अंतर्वाह दर है, ''F''<sub>A</sub> बहिर्वाह है, और ''v'' A की तात्कालिक अभिक्रिया दर है (मोलर के बदले में संख्या सांद्रता में) किसी दिए गए विभेदक आयतन में, किसी दिए गए क्षण में संपूर्ण सिस्टम वॉल्यूम V पर एकीकृत होता है। जब पहले से माने गए स्थिर आयतन पर बंद सिस्टम पर लागू किया जाता है, तो यह समीकरण कम हो जाता है:
:<math>v= \frac{d[A]}{dt}</math>,
:<math>v= \frac{d[A]}{dt}</math>,
जहां एकाग्रता  [A] अणुओं की संख्या ''N''<sub>A</sub> से  [A] = {{sfrac|''N''<sub>A</sub>|''N''<sub>0</sub>''V''}} से संबंधित है। यहाँ ''N''<sub>0</sub> आवोगाद्रो स्थिरांक है।
जहां एकाग्रता  [A] अणुओं की संख्या ''N''<sub>A</sub> से  [A] = {{sfrac|''N''<sub>A</sub>|''N''<sub>0</sub>''V''}} से संबंधित है। यहाँ ''N''<sub>0</sub> आवोगाद्रो स्थिरांक है।


अलग-अलग मात्रा की एक बंद प्रणाली में एक प्रतिक्रिया के लिए, रूपांतरण की तथाकथित दर का उपयोग किया जा सकता है, ताकि सांद्रता से निपटने से बचा जा सके। इसे समय के संबंध में प्रतिक्रिया की मात्रा के व्युत्पन्न के रूप में परिभाषित किया गया है।
अलग-अलग मात्रा की बंद प्रणाली में अभिक्रिया के लिए, रूपांतरण की तथाकथित दर का उपयोग किया जा सकता है, ताकि सांद्रता से व्यवस्थापन से बचा जा सके। इसे समय के संबंध में अभिक्रिया की मात्रा के व्युत्पन्न के रूप में परिभाषित किया गया है।


:<math>v =\frac{d\xi}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \frac{dn_i}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \frac{d(C_i V)}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \left(V\frac{dC_i}{dt} + C_i \frac{dV}{dt} \right)  </math>
:<math>v =\frac{d\xi}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \frac{dn_i}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \frac{d(C_i V)}{dt} = \frac{1}{\nu_i} \left(V\frac{dC_i}{dt} + C_i \frac{dV}{dt} \right)  </math>
यहाँ ''ν<sub>i</sub>'' पदार्थ ''i'' के लिए रससमीकरणमितीय गुणांक है, जो उपरोक्त सामान्य प्रतिक्रिया में ''a'', ''b'', ''p'', और ''q'' के बराबर है। इसके अलावा, ''V'' प्रतिक्रिया की मात्रा है और ''C<sub>i</sub>'' पदार्थ ''i'' की एकाग्रता है।
यहाँ ''ν<sub>i</sub>'' पदार्थ ''i'' के लिए रससमीकरणमितीय गुणांक है, जो उपरोक्त सामान्य अभिक्रिया में ''a'', ''b'', ''p'', और ''q'' के बराबर है। इसके अतिरिक्त, ''V'' अभिक्रिया की मात्रा है और ''C<sub>i</sub>'' पदार्थ ''i'' की एकाग्रता है।


जब पार्श्व उत्पाद या प्रतिक्रिया मध्यवर्ती बनते हैं, तो आईयूपीएसी<ref name="IUPACrate"/>उत्पादों और अभिकारकों के लिए एकाग्रता में वृद्धि की दर और एकाग्रता में कमी की दर के शब्दों के उपयोग की अनुशंसा करता है।
जब पार्श्व उत्पाद या अभिक्रिया मध्यवर्ती बनते हैं, तो आईयूपीएसी<ref name="IUPACrate"/> उत्पादों और अभिकारकों के लिए एकाग्रता में वृद्धि की दर और एकाग्रता में कमी की दर के शब्दों के उपयोग की अनुशंसा करता है।


प्रतिक्रिया दरों को एक आधार पर भी परिभाषित किया जा सकता है जो रिएक्टर का आयतन नहीं है। जब एक [[उत्प्रेरक]] का उपयोग किया जाता है तो प्रतिक्रिया की दर एक उत्प्रेरक भार ((mol g<sup>−1</sup> s<sup>−1</sup>) या सतह क्षेत्र ((mol m<sup>−2</sup> s<sup>−1</sup>) आधार। यदि आधार एक विशिष्ट उत्प्रेरक साइट है जिसे निर्दिष्ट विधि द्वारा सख्ती से गिना जा सकता है, तो दर s<sup>−1</sup> की इकाइयों में दिया जाता है और इसे टर्नओवर आवृत्ति कहा जाता है।
अभिक्रिया दरों को एक आधार पर भी परिभाषित किया जा सकता है जो प्रतिघातक का आयतन नहीं है। जब [[उत्प्रेरक]] का उपयोग किया जाता है तो अभिक्रिया की दर उत्प्रेरक भार ((mol g<sup>−1</sup> s<sup>−1</sup>) या सतह क्षेत्र ((mol m<sup>−2</sup> s<sup>−1</sup>) आधार। यदि आधार एक विशिष्ट उत्प्रेरक साइट है जिसे निर्दिष्ट विधि द्वारा सख्ती से गिना जा सकता है, तो दर s<sup>−1</sup> की इकाइयों में दिया जाता है और इसे टर्नओवर आवृत्ति कहा जाता है।


== प्रभावित करने वाले कारक ==
== प्रभावित करने वाले कारक ==
प्रतिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले कारक प्रतिक्रिया की प्रकृति, एकाग्रता, [[दबाव]], [[आदेश (रसायन विज्ञान)]], [[तापमान]], [[विलायक]], [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]], उत्प्रेरक, समस्थानिक, सतह क्षेत्र, [[मिश्रण (प्रक्रिया इंजीनियरिंग)]], और [[प्रसार सीमा]] हैं। कुछ प्रतिक्रियाएं स्वाभाविक रूप से दूसरों की तुलना में तेज होती हैं। प्रतिक्रियाशील प्रजातियों की संख्या, उनके [[चरण (पदार्थ)]] (कण जो ठोस बनाते हैं, गैसों या [[समाधान (रसायन विज्ञान)]] की तुलना में बहुत धीमी गति से चलते हैं), प्रतिक्रिया की जटिलता और अन्य कारक प्रतिक्रिया की दर को बहुत प्रभावित कर सकते हैं .
अभिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले कारक अभिक्रिया की प्रकृति, एकाग्रता, [[दबाव]], अभिक्रिया क्रम, [[तापमान]], [[विलायक]], [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]], उत्प्रेरक, आइसोटोप, सतह क्षेत्र, सरगर्मी और प्रसार सीमा हैं। कुछ अभिक्रियाएं दूसरों की तुलना में स्वाभाविक रूप से तेज होती हैं। अभिक्रिया करने वाली प्रजातियों की संख्या, उनकी भौतिक अवस्था (ठोस बनाने वाले कण गैसों या विलयनों की तुलना में बहुत धीमी गति से चलते हैं), अभिक्रिया की जटिलता और अन्य कारक अभिक्रिया की दर को बहुत प्रभावित कर सकते हैं।


प्रतिक्रिया दर एकाग्रता के साथ बढ़ती है, जैसा कि [[दर कानून]] द्वारा वर्णित है और [[[[टक्कर]] सिद्धांत]] द्वारा समझाया गया है। जैसे-जैसे अभिकारकों की सांद्रता बढ़ती है, टकराव की [[आवृत्ति]] बढ़ती जाती है। दबाव के साथ गैसीय प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है, जो वास्तव में गैस की एकाग्रता में वृद्धि के बराबर होती है। प्रतिक्रिया की दर उस दिशा में बढ़ती है जहां गैस के मोल कम होते हैं और विपरीत दिशा में घटते हैं। संघनित-चरण प्रतिक्रियाओं के लिए, दबाव निर्भरता कमजोर होती है।
अभिक्रिया की दर एकाग्रता के साथ बढ़ती है, जैसा कि दर नियम द्वारा वर्णित है और टकराव सिद्धांत द्वारा समझाया गया है। जैसे-जैसे अभिकारकों की सान्द्रता बढ़ती है, संघट्ट की [[आवृत्ति]] बढ़ती जाती है। दबाव के साथ गैसीय अभिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है, जो वास्तव में गैस की सांद्रता में वृद्धि के बराबर है। अभिक्रिया की दर उस दिशा में बढ़ जाती है जहां गैस के कम मोल होते हैं और विपरीत दिशा में घट जाती है। संघनित चरण अभिक्रियाओं के लिए, दबाव निर्भरता कमजोर होती है।


प्रतिक्रिया का क्रम नियंत्रित करता है कि प्रतिक्रियाशील एकाग्रता (या दबाव) प्रतिक्रिया दर को कैसे प्रभावित करता है।
अभिक्रिया का क्रम नियंत्रित करता है कि कैसे अभिक्रियाशील एकाग्रता (या दबाव) अभिक्रिया दर को प्रभावित करता है।


आमतौर पर उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करने से सिस्टम में अधिक ऊर्जा मिलती है और कणों के बीच अधिक टकराव पैदा करके प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है, जैसा कि टक्कर सिद्धांत द्वारा समझाया गया है। हालांकि, मुख्य कारण यह है कि तापमान प्रतिक्रिया की दर को बढ़ाता है कि अधिक टकराने वाले कणों में आवश्यक सक्रियण ऊर्जा होगी जिसके परिणामस्वरूप अधिक सफल टक्करें होंगी (जब अभिकारकों के बीच बांड बनते हैं)तापमान के प्रभाव को [[अरहेनियस समीकरण]] द्वारा वर्णित किया गया है। उदाहरण के लिए, कोयला ऑक्सीजन की उपस्थिति में एक चिमनी में जलता है, लेकिन कमरे के तापमान पर संग्रहीत होने पर ऐसा नहीं होता है। प्रतिक्रिया कम और उच्च तापमान पर सहज होती है लेकिन कमरे के तापमान पर इसकी दर इतनी धीमी होती है कि यह नगण्य होती है। तापमान में वृद्धि, जैसा कि एक मैच द्वारा बनाया गया है, प्रतिक्रिया को शुरू करने की अनुमति देता है और फिर खुद को गर्म करता है क्योंकि यह [[एक्ज़ोथिर्मिक]] है। यह [[मीथेन]], ब्यूटेन और [[हाइड्रोजन]] जैसे कई अन्य ईंधनों के लिए मान्य है।
सामान्यतः उच्च तापमान पर अभिक्रिया करने से सिस्टम में अधिक ऊर्जा मिलती है और कणों के बीच अधिक टकराव पैदा करके अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है, जैसा कि टकराव सिद्धांत द्वारा समझाया गया है। हालांकि, मुख्य कारण यह है कि तापमान अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है कि अधिक टकराने वाले कणों में आवश्यक सक्रियण ऊर्जा होगी जिसके परिणामस्वरूप अधिक सफल टकराव (जब अभिकारकों के बीच बंधन बनते हैं) होता है। तापमान के प्रभाव का वर्णन आरेनियस समीकरण द्वारा किया गया है। उदाहरण के लिए, कोयला ऑक्सीजन की उपस्थिति में चिमनी में जलता है, लेकिन यह तब नहीं होता जब इसे कमरे के तापमान पर संग्रहित किया जाता है। अभिक्रिया कम और उच्च तापमान पर सहज है लेकिन कमरे के तापमान पर इसकी दर इतनी धीमी है कि यह नगण्य है। तापमान में वृद्धि, जैसा कि एक माचिस द्वारा किया जाता है, अभिक्रिया को प्रारम्भ करने की अनुमति देता है और फिर यह खुद को गर्म करता है क्योंकि यह [[एक्ज़ोथिर्मिक|एक्सोथर्मिक]] है। [[मीथेन]], ब्यूटेन और [[हाइड्रोजन]] जैसे कई अन्य ईंधनों के लिए यह मान्य है।


प्रतिक्रिया दर तापमान (गैर-अरहेनियस) से स्वतंत्र हो सकती है या बढ़ते तापमान (एंटी-अरहेनियस) के साथ घट सकती है। सक्रियण बाधा के बिना प्रतिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, कुछ [[कट्टरपंथी (रसायन विज्ञान)]] प्रतिक्रियाएं), एंटी-अरेनियस तापमान निर्भरता होती हैं: बढ़ते तापमान के साथ दर स्थिर घट जाती है।
अभिक्रिया की दर तापमान (गैर-अरेनियस) से स्वतंत्र हो सकती है या बढ़ते तापमान (एंटी-अर्हेनियस) के साथ घट सकती है। सक्रियण बाधा के बिना अभिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, कुछ [[कट्टरपंथी (रसायन विज्ञान)|कट्टरपंथी]] अभिक्रियाएं), एंटी-अरेनियस तापमान निर्भरता होती हैं: तापमान बढ़ने के साथ दर स्थिर घट जाती है।


विलयन में अनेक अभिक्रियाएँ होती हैं और विलायक के गुण अभिक्रिया की दर को प्रभावित करते हैं। आयनिक शक्ति का प्रतिक्रिया दर पर भी प्रभाव पड़ता है।
विलयन में कई अभिक्रियाएं होती हैं और विलायक के गुण अभिक्रिया दर को प्रभावित करते हैं। अभिक्रिया दर पर आयनिक शक्ति का भी प्रभाव पड़ता है।


विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा का एक रूप है। जैसे, यह दर को तेज कर सकता है या प्रतिक्रिया को सहज भी बना सकता है क्योंकि यह अभिकारकों के कणों को अधिक ऊर्जा प्रदान करता है।{{citation needed|date=January 2019}} यह ऊर्जा किसी न किसी रूप में प्रतिक्रिया करने वाले कणों में संग्रहित होती है (यह बंधनों को तोड़ सकती है, और अणुओं को इलेक्ट्रॉनिक या कंपन रूप से उत्तेजित राज्यों में बढ़ावा दे सकती है...) आसानी से प्रतिक्रिया करने वाली मध्यवर्ती प्रजातियों का निर्माण करती है। जैसे-जैसे प्रकाश की तीव्रता बढ़ती है, कण अधिक ऊर्जा अवशोषित करते हैं और इसलिए प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, जब मीथेन अंधेरे में [[क्लोरीन]] के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो प्रतिक्रिया की दर धीमी होती है। जब [[मिश्रण]] को विसरित प्रकाश में रखा जाता है तो इसे तेज किया जा सकता है। तेज धूप में, प्रतिक्रिया विस्फोटक होती है।
विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा का एक रूप है। जैसे, यह दर को तेज कर सकता है या यहां तक कि अभिक्रिया को सहज बना सकता है क्योंकि यह अभिकारकों के कणों को अधिक ऊर्जा प्रदान करता है। यह ऊर्जा किसी न किसी रूप में अभिक्रिया करने वाले कणों में संग्रहित होती है (यह बंधनों को तोड़ सकती है, और अणुओं को इलेक्ट्रॉनिक या कंपन संदीप्त अवस्थाओं को बढ़ावा दे सकते हैं।..) मध्यवर्ती प्रजातियां बनाती हैं जो आसानी से अभिक्रिया करती हैं। प्रकाश की तीव्रता बढ़ने पर कण अधिक ऊर्जा अवशोषित करते हैं और इसलिए अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, जब मीथेन अंधेरे में [[क्लोरीन]] के साथ अभिक्रिया करती है, तो अभिक्रिया की दर धीमी होती है। मिश्रण को विसरित प्रकाश में रखने पर इसे तेज किया जा सकता है। चमकदार धूप में, अभिक्रिया विस्फोटक होती है।


एक उत्प्रेरक की उपस्थिति कम सक्रियता ऊर्जा के साथ एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करके प्रतिक्रिया दर (आगे और विपरीत प्रतिक्रिया दोनों में) को बढ़ाती है। उदाहरण के लिए, [[प्लैटिनम]] कमरे के तापमान पर ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन के दहन को उत्प्रेरित करता है।
उत्प्रेरक की उपस्थिति कम सक्रियता ऊर्जा के साथ वैकल्पिक मार्ग प्रदान करके अभिक्रिया दर (आगे और विपरीत दोनों अभिक्रियाओं में) को बढ़ाती है। उदाहरण के लिए, [[प्लैटिनम]] कमरे के तापमान पर हाइड्रोजन के साथ ऑक्सीजन के दहन को उत्प्रेरित करता है।


[[काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव]] में एक ही अणु के लिए एक अलग प्रतिक्रिया दर होती है यदि इसमें अलग-अलग आइसोटोप होते हैं, आमतौर पर हाइड्रोजन आइसोटोप, क्योंकि हाइड्रोजन और [[ड्यूटेरियम]] के बीच सापेक्ष द्रव्यमान अंतर होता है।
गतिज समस्थानिक प्रभाव में एक ही अणु के लिए एक अलग अभिक्रिया दर होती है यदि इसमें अलग-अलग आइसोटोप होते हैं, सामान्यतः हाइड्रोजन आइसोटोप, हाइड्रोजन और [[ड्यूटेरियम]] के सापेक्ष द्रव्यमान अंतर के कारण। सतहों पर होने वाली अभिक्रियाओं में, जो उदाहरण के लिए [[विषम कटैलिसीस]] के दौरान होती हैं, अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है क्योंकि सतह का क्षेत्रफल बढ़ जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ठोस के अधिक कण उजागर होते हैं और अभिक्रियाशील अणुओं द्वारा हिट किए जा सकते हैं I
सतहों पर होने वाली प्रतिक्रियाओं में, जो उदाहरण के लिए [[विषम कटैलिसीस]] के दौरान होती हैं, प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है क्योंकि सतह क्षेत्र करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ठोस के अधिक कण उजागर होते हैं और प्रतिक्रियाशील अणुओं से टकरा सकते हैं।


सजातीय और विषम प्रतिक्रियाओं के लिए प्रतिक्रिया की दर पर सरगर्मी का एक मजबूत प्रभाव हो सकता है।
विषम अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रिया की दर पर हलचल का मजबूत प्रभाव हो सकता है।


कुछ प्रतिक्रियाएँ विसरण द्वारा सीमित होती हैं। एकाग्रता और प्रतिक्रिया क्रम को छोड़कर प्रतिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले सभी कारकों को प्रतिक्रिया [[दर गुणांक]] (प्रतिक्रिया के दर समीकरण में गुणांक) में ध्यान में रखा जाता है।
कुछ अभिक्रियाएँ प्रसार द्वारा सीमित होती हैं। अभिक्रिया की दर को प्रभावित करने वाले सभी कारक, एकाग्रता और अभिक्रिया क्रम को छोड़कर, अभिक्रिया [[दर गुणांक]] (अभिक्रिया के दर समीकरण में गुणांक) में ध्यान में रखे जाते हैं।


== दर समीकरण ==
== दर समीकरण ==
{{Main|Rate equation}}
{{Main|दर समीकरण}}
एक रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए a + b B p P + q Q, दर समीकरण या दर कानून एक [[गणितीय अभिव्यक्ति]] है जिसका उपयोग रासायनिक कैनेटीक्स में प्रत्येक अभिकारक की एकाग्रता से प्रतिक्रिया की दर को जोड़ने के लिए किया जाता है। निरंतर आयतन पर एक बंद प्रणाली के लिए, यह अक्सर रूप का होता है
 
रासायनिक अभिक्रिया के लिए ''a'' A + ''b'' B ''p'' P + ''q'' Q दर समीकरण या दर नियम [[गणितीय अभिव्यक्ति]] है जो रासायनिक कैनेटीक्स में प्रत्येक अभिकारक की एकाग्रता के लिए अभिक्रिया की दर को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। स्थिर आयतन पर एक बंद तंत्र के लिए, यह प्रायः रूप का होता है
:<math>\,v = k [\mathrm{A}]^{n}[\mathrm{B}]^{m} - k_r[\mathrm{P}]^{i}[\mathrm{Q}]^{j}</math>
:<math>\,v = k [\mathrm{A}]^{n}[\mathrm{B}]^{m} - k_r[\mathrm{P}]^{i}[\mathrm{Q}]^{j}</math>
उन प्रतिक्रियाओं के लिए जो पूर्णता तक जाती हैं (जिसका अर्थ है बहुत छोटा k<sub>r</sub>), या यदि केवल प्रारंभिक दर का विश्लेषण किया जाता है (प्रारंभिक लुप्त उत्पाद सांद्रता के साथ), यह सामान्य रूप से उद्धृत रूप को सरल करता है
उन अभिक्रियाओं के लिए जो पूर्णता तक जाती हैं (जिसका अर्थ है बहुत अल्प k<sub>r</sub>), या यदि केवल प्रारंभिक दर का विश्लेषण किया जाता है (प्रारंभिक गायब होने वाले उत्पाद सांद्रता के साथ), तो यह सामान्य रूप से उद्धृत रूप को सरल करता है


:<math>\,v = k(T)[\mathrm{A}]^{n}[\mathrm{B}]^{m}</math>
:<math>\,v = k(T)[\mathrm{A}]^{n}[\mathrm{B}]^{m}</math>
गैस चरण प्रतिक्रिया के लिए [[आंशिक दबाव]]ों के संदर्भ में दर समीकरण को अक्सर वैकल्पिक रूप से व्यक्त किया जाता है।
गैस प्रावस्था अभिक्रिया के लिए दर समीकरण को प्रायः वैकल्पिक रूप से आंशिक दबावों के रूप में व्यक्त किया जाता है।


इन समीकरणों में k(T) प्रतिक्रिया दर गुणांक या दर स्थिर है, हालांकि यह वास्तव में स्थिर नहीं है, क्योंकि इसमें समय और एकाग्रता को छोड़कर प्रतिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले सभी पैरामीटर शामिल हैं। प्रतिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले सभी मापदंडों में से, तापमान सामान्य रूप से सबसे महत्वपूर्ण है और अरहेनियस समीकरण द्वारा इसका हिसाब लगाया जाता है।
इन समीकरणों में, ''k(T)'' अभिक्रिया दर गुणांक या दर स्थिर है, हालांकि यह वास्तव में स्थिर नहीं है, क्योंकि इसमें समय और एकाग्रता को छोड़कर, सभी पैरामीटर सम्मिलित हैं जो अभिक्रिया दर को प्रभावित करते हैं। अभिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले सभी मापदंडों में से, तापमान सामान्य रूप से सबसे महत्वपूर्ण है और इसे अर्हेनियस समीकरण को एक सीमा तक लिया जाता है


घातांक n और m को प्रतिक्रिया क्रम (रसायन विज्ञान) कहा जाता है और प्रतिक्रिया तंत्र पर निर्भर करता है। प्राथमिक (एकल-चरण) प्रतिक्रिया के लिए, प्रत्येक अभिकारक के संबंध में क्रम उसके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के बराबर होता है। जटिल (मल्टीस्टेप) प्रतिक्रियाओं के लिए, हालांकि, यह अक्सर सच नहीं होता है और दर समीकरण विस्तृत तंत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसा कि एच की प्रतिक्रिया के लिए नीचे दिखाया गया है।<sub>2</sub> और नहीं।
घातांक n और m को अभिक्रिया क्रम कहा जाता है और अभिक्रिया तंत्र पर निर्भर करता है। प्रारंभिक (एकल-चरण) अभिक्रिया के लिए, प्रत्येक अभिकारक के संबंध में क्रम उसके रससमीकरणमितीय गुणांक के बराबर होता है। जटिल (मल्टीस्टेप)