रसायनिक अभिक्रिया की दर एवं रसायनिक साम्य

 # तेज और धीमी रासायनिक प्रतिक्रियाए :

✓धीमी प्रतिक्रिया:

• रासायनिक अभिक्रियाएँ जो बहुत धीमी गति से होती हैं और जिन्हें पूरा होने में लंबा समय लग सकता है, धीमी प्रतिक्रिया कहलाती हैं।

•आमतौर पर सहसंयोजक यौगिक धीमी प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।

•कुछ प्रतिक्रियाओं को पूरा होने में दिन, सप्ताह और महीने लग सकते हैं; उन्हें बहुत धीमी प्रतिक्रिया कहा जाता है।

•उदाहरण के लिए, दूध को दही बनने में कई घंटे या एक दिन का समय लग सकता है, जबकि आयरन को गलने में और भी अधिक समय लग सकता है।

लोहे में जंग लगना:

4Fe + 3O 2 -> 2Fe 2 O 3

(आयरन) (ऑक्सीजन) (जंग - आयरन ऑक्साइड)

भू-रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा कच्चे तेल का निर्माण और रेडियम का विघटन धीमी प्रतिक्रियाओं के अन्य उदाहरण हैं।

✓तेज प्रतिक्रिया:

•रासायनिक अभिक्रियाएँ जो बहुत ही कम समय में पूर्ण हो जाती हैं, जैसे कि 10 -6 सेकंड से भी कम समय में, तीव्र अभिक्रिया कहलाती हैं।

•उदाहरण: बन्सन बर्नर की लौ में मैग्नीशियम रिबन को जलाया जाता है; यह जल्दी से ध्यान देने योग्य चिंगारी के साथ जल जाता है।

2Mg(s) + O 2 (g) ऊष्मा > 2MgO (s)

•इसी प्रकार अम्ल और क्षार के बीच उदासीनीकरण अभिक्रिया एक तीव्र अभिक्रिया है।

•उदाहरण: जब हाइड्रोक्लोरिक अम्ल क्षार, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है, तो यह लवण और जल बनाता है।

HCL (एक्यू) + NaOH (एक्यू) -> NaCl (एक्यू) + H 2 O(एल)

(एसिड) +(बेस) ->(सामान्य नमक)+ (पानी)

•तेजी से प्रतिक्रिया का एक और उदाहरण सिल्वर क्लोराइड के घोल का बनना है, जब सोडियम क्लोराइड के घोल को सिल्वर नाइट्रेट के घोल में मिलाया जाता है।

Ag + NO 3- + Na + Cl – -> AgCl + NaNO 3

•चूँकि ये तीव्र अभिक्रियाएँ आयनों के बीच होती हैं, इसलिए इन्हें आयनिक अभिक्रियाएँ भी कहते हैं।

धीमी और तेज प्रतिक्रियाओं के अलावा, एक और श्रेणी है जिसे मध्यम प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

✓अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाएं:

√ रसायन विज्ञान की एक मौलिक अवधारणा यह है कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब अभिकारक एक दूसरे के साथ उत्पाद बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। इन यूनिडायरेक्शनल प्रतिक्रियाओं को अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं के रूप में जाना जाता है।

√ ऐसी प्रतिक्रियाएं जिनमें अभिकारक उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं और जहां उत्पाद वापस अभिकारकों में परिवर्तित नहीं हो सकते हैं । ये प्रतिक्रियाएं अनिवार्य रूप से बेकिंग की तरह हैं।

√ अभिकारकों के रूप में कार्य करने वाले अवयवों को मिश्रित किया जाता है और एक केक बनाने के लिए एक साथ बेक किया जाता है, जो उत्पाद के रूप में कार्य करता है। इस केक को वापस अभिकारकों (अंडे, आटा, आदि) में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया में उत्पाद वापस अभिकारकों में परिवर्तित नहीं हो सकते।

√ एक अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया का एक उदाहरण दहन है। दहन में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उत्पादन करने के लिए एक कार्बनिक यौगिक - जैसे हाइड्रोकार्बन - और ऑक्सीजन को जलाना शामिल है। चूंकि पानी और कार्बन डाइऑक्साइड स्थिर हैं, इसलिए वे अभिकारक बनाने के लिए एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। दहन प्रतिक्रियाएं निम्नलिखित रूप लेती हैं:

CxHy+O2→CO2+H2O

✓प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं:

प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं में, अभिकारक और उत्पाद कभी भी पूरी तरह से खपत नहीं होते हैं; वे प्रत्येक लगातार प्रतिक्रिया कर रहे हैं और उत्पादित किए जा रहे हैं। एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया निम्नलिखित संक्षिप्त रूप ले सकती है:

A+B⇌k1k−1C+DA+B⇌k1k−1C+D

इस प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया को दो प्रतिक्रियाओं में तोड़ा जा सकता है।

प्रतिक्रिया 1:

A+B−→k1C+DA+B→k1C+D

प्रतिक्रिया 2:

C+D−→−k−1A+BC+D→k−1A+B

√ ये दो प्रतिक्रियाएं एक साथ हो रही हैं , जिसका अर्थ है कि अभिकारक उत्पाद प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया कर रहे हैं, क्योंकि उत्पाद अभिकारकों का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया कर रहे हैं। प्रतिक्रिया करने वाले अणुओं के टकराव से एक बंद प्रणाली में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

√उत्पादों के बनने के बाद, इन उत्पादों के बीच के बंधन टूट जाते हैं जब अणु एक दूसरे से टकराते हैं, उत्पाद और प्रतिक्रियाशील अणुओं के बंधनों को तोड़ने के लिए आवश्यक पर्याप्त ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

उदहारण:

एक बॉलरूम की कल्पना करो। माना अभिकारक A में 10 लड़कियां हैं और अभिकारक B में 10 लड़के हैं। जैसे ही प्रत्येक लड़की और लड़का डांस फ्लोर पर जाते हैं, वे एक उत्पाद बनने के लिए जोड़ी बनाते हैं। एक बार जब पांच लड़कियां और पांच लड़के डांस फ्लोर पर होते हैं, तो पांच जोड़ों में से एक टूट जाता है और किनारे पर चला जाता है, फिर से अभिकारक बन जाता है। जैसे ही यह जोड़ी डांस फ्लोर से निकलती है, किनारे पर एक और लड़का और लड़की एक बार फिर से उत्पाद बनाने के लिए जोड़ी बनाते हैं। यह प्रक्रिया बार-बार जारी रहती है, एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करती है।

अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं के विपरीत, प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं संतुलन की ओर ले जाती हैं: प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं में, प्रतिक्रिया दोनों दिशाओं में आगे बढ़ती है जबकि अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं में प्रतिक्रिया केवल एक दिशा में आगे बढ़ती है। यदि अभिकारक उत्पादों के समान दर से बनते हैं, तो एक गतिशील संतुलन मौजूद होता है। उदाहरण के लिए, यदि एक पानी की टंकी में उसी दर से पानी भरा जा रहा है जैसे पानी टैंक से निकल रहा है (एक काल्पनिक छेद के माध्यम से), तो टैंक में शेष पानी की मात्रा समान रहती है।

•प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया और संतुलन की गतिशील प्रकृति।

• एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया गतिशील प्रकृति का संतुलन प्राप्त करती है न कि स्थिर प्रकृति की।

• तथ्य यह है कि एक प्रणाली के गुण संतुलन के चरण में स्थिर हो जाते हैं, यह धारणा दे सकता है कि आगे और पीछे दोनों प्रक्रियाएं पूरी तरह से बंद हो जाती हैं।

•हालांकि यह सच नहीं है। संतुलन पर, आगे और पीछे की प्रतिक्रियाएं समान गति से चलती हैं, लेकिन रुकती नहीं हैं।

• उत्पादों के बनने की दर पुनः अभिकारकों के बनने की दर के ठीक बराबर होती है।

•परिणामस्वरूप अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता तथा निकाय के अन्य गुण अपरिवर्तित रहते हैं। इस प्रकार संतुलन प्रकृति में गतिशील है।