अभिक्रिया दर

लोहे की संक्षारण लगने की अभिक्रिया दर कम होती है। यह प्रक्रिया धीमी है।

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 अभिक्रिया होती है, जिसे समय की प्रति इकाई उत्पाद की एकाग्रता में वृद्धि और प्रति इकाई समय में अभिकारक की एकाग्रता में कमी के अनुपात में परिभाषित किया जाता है। 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 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 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। रासायनिक कैनेटीक्स की अवधारणाओं को कई विषयों में लागू किया जाता है, जैसे रासायनिक अभियांत्रिकी, एंजाइमोलॉजी और पर्यावरण अभियांत्रिकी आदि हैं।।

औपचारिक परिभाषा

सामान्य रासायनिक अभिक्रिया पर विचार करें:

${\ce {{{\mathit {a}}A}+{{\mathit {b}}B}->{{\mathit {p}}P}+{{\mathit {q}}Q}}}$

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 स्थिर मात्रा में एक बंद प्रणाली में होने वाली रासायनिक अभिक्रिया के लिए अभिक्रिया दर v, अभिक्रिया मध्यवर्ती के निर्माण के बिना परिभाषित की जाती है:

$v=-{\frac {1}{a}}{\frac {d[\mathrm {A} ]}{dt}}=-{\frac {1}{b}}{\frac {d[\mathrm {B} ]}{dt}}={\frac {1}{p}}{\frac {d[\mathrm {P} ]}{dt}}={\frac {1}{q}}{\frac {d[\mathrm {Q} ]}{dt}}$

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 निरंतर धनात्मक होती है। यह इंगित करने के लिए ऋणात्मक संकेत मौजूद है कि अभिकारक एकाग्रता घट रही है। आईयूपीएसी 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। 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 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।

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

$F_{\mathrm {A} 0}-F_{\mathrm {A} }+\int _{0}^{V}v\,dV={\frac {dN_{\mathrm {A} }}{dt}}$,

जहाँ F_A0 प्रति सेकंड अणुओं में A की अंतर्वाह दर है, F_A 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:

$v={\frac {d[A]}{dt}}$,

जहां एकाग्रता [A] अणुओं की संख्या N_A से [A] = N_A/N₀V से संबंधित है। यहाँ N₀ आवोगाद्रो स्थिरांक 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।

$v={\frac {d\xi }{dt}}={\frac {1}{\nu _{i}}}{\frac {dn_{i}}{dt}}={\frac {1}{\nu _{i}}}{\frac {d(C_{i}V)}{dt}}={\frac {1}{\nu _{i}}}\left(V{\frac {dC_{i}}{dt}}+C_{i}{\frac {dV}{dt}}\right)$

यहाँ ν_i 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_i पदार्थ i की एकाग्रता है।

जब पार्श्व उत्पाद या अभिक्रिया मध्यवर्ती बनते हैं, तो आईयूपीएसी उत्पादों और अभिकारकों के लिए एकाग्रता में वृद्धि की दर और एकाग्रता में कमी की दर के शब्दों के उपयोग की अनुशंसा करता 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⁻¹ s⁻¹) या सतह क्षेत्र ((mol m⁻² s⁻¹) आधार। यदि आधार एक विशिष्ट उत्प्रेरक साइट है जिसे निर्दिष्ट विधि द्वारा सख्ती से गिना जा सकता है, तो दर s⁻¹ की इकाइयों में दिया जाता है और इसे टर्नओवर आवृत्ति कहा जाता है।

प्रभावित करने वाले कारक

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।

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।

अभिक्रिया का क्रम नियंत्रित करता है कि कैसे अभिक्रियाशील एकाग्रता (या दबाव) अभिक्रिया दर को प्रभावित करता 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 एक्सोथर्मिक है। मीथेन, ब्यूटेन और हाइड्रोजन जैसे कई अन्य ईंधनों के लिए यह मान्य 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 अभिक्रियाएं), एंटी-अरेनियस तापमान निर्भरता होती हैं: तापमान बढ़ने के साथ दर स्थिर घट जाती 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 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।

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।

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

विषम अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रिया की दर पर हलचल का मजबूत प्रभाव हो सकता 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

Main article: दर समीकरण

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

$\,v=k[\mathrm {A} ]^{n}[\mathrm {B} ]^{m}-k_{r}[\mathrm {P} ]^{i}[\mathrm {Q} ]^{j}$

उन अभिक्रियाओं के लिए जो पूर्णता तक जाती हैं (जिसका अर्थ है बहुत अल्प k_r), 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

$\,v=k(T)[\mathrm {A} ]^{n}[\mathrm {B} ]^{m}$

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) 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 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) अभिक्रियाओं के लिए, हालांकि, यह प्रायः सच नहीं होता है और दर समीकरण विस्तृत तंत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है, जैसा कि H₂ और NO की अभिक्रिया के लिए नीचे दिखाया गया है।

प्रारंभिक अभिक्रियाओं या अभिक्रिया चरणों के लिए, क्रम और रससमीकरणमितीय गुणांक दोनों आणविकता या भाग लेने वाले अणुओं की संख्या के बराबर हैं। एक एकाणुक अभिक्रिया या चरण के लिए, दर अभिकारक के अणुओं की एकाग्रता के समानुपाती होती है, इसलिए दर नियम प्रथम क्रम है। एक द्विध्रुवीय अभिक्रिया या चरण के लिए, टकरावों की संख्या दो अभिकारक सांद्रता, या दूसरे क्रम के उत्पाद के समानुपाती होती है। टर्मोलेक्यूलर चरण को तीसरे क्रम का होने की भविष्यवाणी की जाती है, लेकिन साथ ही बहुत धीमी गति से तीन अणुओं के एक साथ टकराव दुर्लभ होते हैं।

जिस तंत्र में अभिक्रिया होती है, उसके लिए द्रव्यमान संतुलन का उपयोग करके, एकाग्रता में परिवर्तन की दर के लिए एक अभिव्यक्ति प्राप्त की जा सकती है। निरंतर आयतन वाली एक बंद प्रणाली के लिए, यह अभिव्यक्ति कुछ इस प्रकार दिख सकती है

${\frac {d[\mathrm {P} ]}{dt}}=k(T)[\mathrm {A} ]^{n}[\mathrm {B} ]^{m}$

जटिल अभिक्रिया का उदाहरण: हाइड्रोजन और नाइट्रिक ऑक्साइड

अभिक्रिया के लिए

${\ce {2H2(g) + 2NO(g) -> N2(g) + 2H2O(g)}}$

प्रेक्षित दर समीकरण (या दर अभिव्यक्ति) है: $v=k[{\ce {H2}}][{\ce {NO}}]^{2}\,$

कई अभिक्रियाओं के लिए, प्रयोगात्मक दर समीकरण केवल समग्र अभिक्रिया में रससमीकरणमितीय गुणांक को प्रतिबिंबित नहीं करता है: यह समग्र रूप से तीसरा क्रम है: H₂ में पहला क्रम और NO में दूसरा क्रम, भले ही दोनों अभिकारकों के रससमीकरणमितीय गुणांक 2 के बराबर हों।

रासायनिक कैनेटीक्स में, समग्र अभिक्रिया दर को प्रायः एक तंत्र का उपयोग करके समझाया जाता है जिसमें कई प्रारंभिक चरण होते हैं। ये सभी चरण अभिक्रिया की दर को प्रभावित नहीं करते हैं; सामान्यतः सबसे धीमा प्रारंभिक कदम अभिक्रिया दर को नियंत्रित करता है। इस उदाहरण के लिए, एक संभावित क्रियाविधि है:

1. ${\ce {\quad 2NO(g)<=>N2O2(g)\qquad (fast\ equilibrium)}}$ # ${\ce {\quad {N2O2}+H2->{N2O}+H2O\qquad (slow)}}$
2. ${\ce {\quad {N2O}+H2->{N2}+H2O\qquad (fast)}}$

अभिक्रिया 1 और 3 दूसरी की तुलना में बहुत तेज़ हैं, इसलिए धीमी अभिक्रिया 2 दर-निर्धारण करने वाला चरण है। यह एक द्विपक्षीय प्राथमिक अभिक्रिया है जिसका दर दूसरे क्रम के समीकरण द्वारा दिया गया है:

$v=k_{2}[{\ce {H2}}][{\ce {N2O2}}]\,$,

जहाँ k₂ दूसरे चरण के लिए दर स्थिर है।

हालांकि, N₂O₂ अस्थिर मध्यवर्ती है जिसकी एकाग्रता इस तथ्य से निर्धारित होती है कि पहला कदम संतुलन में है, इसलिए [N₂O₂] = K₁[NO]², जहां K₁ पहले चरण का संतुलन स्थिरांक है। पिछले समीकरण में इस समीकरण के प्रतिस्थापन से मूल अभिकारकों के संदर्भ में व्यक्त दर समीकरण बनता है

$v=k_{2}K_{1}[{\ce {H2}}][{\ce {NO}}]^{2}\,$

यह देखे गए दर समीकरण के रूप से सहमत है यदि यह मान लिया जाए कि k = k₂K₁ है। व्यवहार में, दर समीकरण का प्रयोग संभावित तंत्रों का सुझाव देने के लिए किया जाता है जो प्रयोग के साथ समझौते में दर समीकरण की भविष्यवाणी करते हैं।

दूसरा H₂ अणु दर समीकरण में प्रकट नहीं होता है क्योंकि यह तीसरे चरण में अभिक्रिया करता है, जो कि दर-निर्धारण चरण के बाद का तीव्र चरण है ताकि यह संपूर्ण अभिक्रिया को प्रभावित न करे।

तापमान निर्भरता

Main article: अर्हेनियस समीकरण

प्रत्येक अभिक्रिया दर गुणांक k में तापमान निर्भरता होती है, जो सामान्यतः अर्हेनियस समीकरण द्वारा दी जाती है:

$k=Ae^{-{\frac {E_{\mathrm {a} }}{RT}}}.$

E_a सक्रियण ऊर्जा है; R गैस नियतांक है। चूँकि तापमान T पर, अणुओं में बोल्ट्जमैन वितरण द्वारा दी गई ऊर्जाएँ होती हैं, इसलिए E_a से अधिक ऊर्जा वाले संघट्टों की संख्या e^−E_a⁄RT के समानुपाती होने की उम्मीद की जा सकती है। गुणांक, A, पूर्व-घातांक कारक या आवृत्ति कारक है।

A और E_a के मान अभिक्रिया पर निर्भर करते हैं। अधिक जटिल समीकरण भी संभव हैं, जो अन्य दर स्थिरांक की तापमान निर्भरता का वर्णन करते हैं जो इस पद्धति का पालन नहीं करते हैं।

तापमान अभिकारकों की औसत गतिज ऊर्जा का एक उपाय है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, अभिकारकों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। यानी कण तेजी से आगे बढ़ते हैं। अभिकारकों के तेजी से बढ़ने से यह अधिक गति से अधिक टकराव की अनुमति देता है, इसलिए अभिकारकों के उत्पादों में बनने की संभावना बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है। दस डिग्री सेल्सियस की वृद्धि से अभिक्रिया दर लगभग दोगुनी हो जाती है।

(S_N2) ब्रोमोमेथेन और हाइड्रॉक्साइड आयन के बीच अभिक्रिया

किसी अभिक्रिया के घटित होने के लिए आवश्यक न्यूनतम गतिज ऊर्जा को सक्रियण ऊर्जा कहा जाता है और इसे E_a या ΔG^‡ द्वारा दर्शाया जाता है। आरेख पर दिखाया गया संक्रमण राज्य या सक्रिय परिसर ऊर्जा बाधा है जिसे उत्पादों में अभिकारक बदलते समय दूर किया जाना चाहिए। इस अवरोध से अधिक ऊर्जा वाले अणुओं में अभिक्रिया के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है।

सफल टक्कर होने के लिए, टक्कर की ज्यामिति सही होनी चाहिए, जिसका अर्थ है कि क्रियाशील अणुओं का मुख सही दिशा में होना चाहिए ताकि सक्रिय संकुल का निर्माण हो सके।

रासायनिक अभिक्रिया तभी होती है जब अभिक्रिया करने वाले कण आपस में टकराते हैं। हालांकि, सभी टक्कर अभिक्रिया पैदा करने में प्रभावी नहीं होती हैं। उत्पाद तभी बनते हैं जब टकराने वाले कणों में एक निश्चित न्यूनतम ऊर्जा होती है जिसे थ्रेसहोल्ड ऊर्जा कहा जाता है। अंगूठे के नियम के रूप में, कई अभिक्रियाओं के लिए अभिक्रिया की दर तापमान में हर दस डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के लिए दोगुनी हो जाती है। किसी दिए गए अभिक्रिया के लिए, उच्च तापमान पर इसकी दर स्थिरांक और कम तापमान पर इसकी दर स्थिरांक के अनुपात को इसके तापमान गुणांक (Q) के रूप में जाना जाता है। Q₁₀ का उपयोग सामान्यतः दर स्थिरांक के अनुपात के रूप में किया जाता है जो दस डिग्री सेल्सियस के अतिरिक्त होता है।

दबाव निर्भरता

संघनित-चरण अभिक्रियाओं के लिए स्थिर दर की दबाव निर्भरता (अर्थात जब अभिकारक और उत्पाद ठोस या तरल होते हैं) सामान्यतः उद्योग में सामान्यतः सामना किए जाने वाले दबावों की सीमा में पर्याप्त रूप से कमजोर होते हैं, जो कि व्यवहार में उपेक्षित है।

दर स्थिरांक की दबाव निर्भरता सक्रियण मात्रा के साथ जुड़ी हुई है। एक के माध्यम से प्रतिक्रिया के लिए सक्रियण-अवस्था जटिल:

A + B ⇌ |A⋯B|^‡ → P

सक्रियण मात्रा, ΔV^‡ है:

$\Delta V^{\ddagger }={\bar {V}}_{\ddagger }-{\bar {V}}_{\mathrm {A} }-{\bar {V}}_{\mathrm {B} }$

जहाँ V̄ किसी प्रजाति के आंशिक मोलर आयतन को दर्शाता है और ‡ सक्रियण-अवस्था संकुल को इंगित करता है।

उपरोक्त अभिक्रिया के लिए, एक निरंतर तापमान पर दबाव के साथ अभिक्रिया दर स्थिर (या तो मोल अंश या मोलर की एकाग्रता पर आधारित) के परिवर्तन की उम्मीद कर सकते हैं:

$\left({\frac {\partial \ln k_{x}}{\partial P}}\right)_{T}=-{\frac {\Delta V^{\ddagger }}{RT}}$

व्यवहार में, स्थिति जटिल हो सकती है क्योंकि आंशिक मोलर मात्रा और सक्रियण मात्रा स्वयं दबाव का कार्य हो सकता है।

ΔV^‡ के मान के आधार पर अभिक्रियाएँ दबाव के साथ अपनी दरों को बढ़ा या घटा सकती हैं। दबाव प्रभाव के संभावित परिमाण के उदाहरण के रूप में, कुछ कार्बनिक अभिक्रियाओं को वायुमंडलीय (0.1 एमपीए) से 50 एमपीए (जो ΔV^‡ = −0.025 एल/मोल देता है) से दबाव बढ़ाए जाने पर अभिक्रिया दर को दोगुना करने के लिए दिखाया गया था।

यह भी देखें

• प्रसार-नियंत्रित अभिक्रिया
• तनुता (समीकरण)
• इज़ोटेर्मल माइक्रोकैलोरीमेट्री
• घोल की दर
• स्थिर स्थिति सन्निकटन

बाहरी संबंध

• Chemical kinetics, reaction rate, and order (needs flash player)
• Reaction kinetics, examples of important rate laws (lecture with audio).
• Rates of reaction
• Overview of Bimolecular Reactions (Reactions involving two reactants)
• pressure dependence Can. J. Chem.