বিক্রিয়ার হার আর সংঘর্ষ তত্ত্বের সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| [A], [B] | A-এর অণু | একই বাক্সে বেশি অণু মানে প্রতি সেকেন্ডে বেশি সংঘর্ষ, তাই প্রতিটি ঘনমাত্রার সঙ্গে হার বাড়ে | |
|---|---|---|---|
| হার | প্রতি সেকেন্ডে কত বিক্রিয়া | বাক্সে গোনা, শেষ কয়েক সেকেন্ডের গড় | |
| k | হার ধ্রুবক | একটি সংঘর্ষের সবকিছু: অণুরা কত ঘন ঘন মেলে আর কতগুলো সংঘর্ষে যথেষ্ট শক্তি থাকে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| Ea | সক্রিয়ন শক্তি Ea (kJ/mol) | দুই কেন্দ্রের সংযোগ রেখা বরাবর পুরোনো বন্ধন ভাঙতে একটি সংঘর্ষের যত শক্তি অন্তত দরকার; সত্যিকারের বিক্রিয়ায় 40 থেকে 200 kJ/mol হয়, এখানে ঘটনাটি দেখা যাওয়ার জন্য কম রাখা হয়েছে | |
|---|---|---|---|
| R | গ্যাস ধ্রুবক | 8.314 J/(mol·K) | |
| T | তাপমাত্রা T (K) | ||
| ভগ্নাংশ | যথেষ্ট শক্তিসম্পন্ন সংঘর্ষের অনুপাত | তত্ত্ব, আর পাশে বাক্সে মাপা অনুপাত |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| A | কম্পাঙ্ক গুণক | ঠিক দিকে মুখ করে অণুরা কত ঘন ঘন সংঘর্ষ করে; তাপমাত্রায় এটি সামান্যই বদলায় | |
|---|---|---|---|
| k ÷ k(300 K) | ঘরের তাপমাত্রার তুলনায় কত গুণ দ্রুত | Ea = 50 kJ/mol হলে 10 °C গরম করলে হার প্রায় দ্বিগুণ হয় |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| f(E) | শক্তির ম্যাক্সওয়েল–বোলৎসমান বিন্যাস | লেখচিত্র: লাল রেখার ডান দিকের ক্ষেত্রফলই Ea-র বেশি শক্তিসম্পন্ন অণুর অনুপাত; T বাড়লে রেখা চ্যাপ্টা হয় আর এটি দ্রুত বাড়ে |
|---|
বিক্রিয়ার হারের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- বাক্সে আছে A-র লাল অণু আর B-র নীল অণু, যারা উড়ে বেড়ায় আর একে অন্যের গায়ে লেগে ফিরে আসে। একটি A একটি B-তে যথেষ্ট জোরে লাগলে — তাদের কেন্দ্রের মাঝের রেখা বরাবর সক্রিয়ণ শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি নিয়ে — তারা বিক্রিয়া করে: একটি ঝলক, আর তাদের জায়গায় C-র একটি সবুজ অণু বসে যায়।
- তাপমাত্রা বাড়ান: অণুগুলো দ্রুত হয়, আর যথেষ্ট শক্তি নিয়ে ঘটা সংঘর্ষের অংশটি সংঘর্ষের সংখ্যার চেয়ে অনেক দ্রুত বাড়ে। আরও A বা B জুড়ে দিলে প্রতি সেকেন্ডে সংঘর্ষ বেশি হয়। বাধাটি নামিয়ে দিতে “একটি প্রভাবক জুড়ুন”-এ টিক দিন আর একই তাপমাত্রায় হারটিকে লাফিয়ে উঠতে দেখুন।
- বাক্সে গোনা A–B সংঘর্ষের যত অংশ বিক্রিয়া করল, তা তত্ত্ব যে e^(−Ea/RT) বলে তার সঙ্গে মিলিয়ে দেখুন। লেখচিত্রটি শক্তির ম্যাক্সওয়েল–বোলৎসমান বিন্যাস দেখায়, সক্রিয়ণ শক্তিটি একটি লাল রেখা হিসেবে: তার ওপাশের ছায়া-দেওয়া লেজটিই বিক্রিয়া করে।
সাধারণ প্রশ্ন
সংঘর্ষ তত্ত্ব কী?
অণু বিক্রিয়া করে কেবল তখনই, যখন তারা ঠুকে যায় — যথেষ্ট শক্তি নিয়ে আর ঠিক মুখ করে। হার হলো প্রতি সেকেন্ডে সংঘর্ষের সংখ্যা গুণ তার যত অংশ সফল হয়। একই জায়গায় অণু বেশি মানে সংঘর্ষ বেশি; তাপমাত্রা বেশি মানে সংঘর্ষও বেশি আর — এটাই অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ — যথেষ্ট শক্তিওয়ালা অংশটিও বড়।
তাপমাত্রা একটু বাড়লেই একটি বিক্রিয়া এত দ্রুত হয় কেন?
কারণ সক্রিয়ণ শক্তির বেশি শক্তিওয়ালা সংঘর্ষের অংশটি e^(−Ea/RT), যা T-র সঙ্গে খাড়াভাবে বাড়ে। 50 kJ/mol-এর একটি চেনা Ea-তে 25 °C থেকে 35 °C-এ গেলে ওই অংশটি প্রায় 90% বাড়ে: 10 °C-এ হার দ্বিগুণ — এই মোটা হিসাবটিই। অণুগুলোর গড় শক্তি বাড়ে মাত্র 3%।
একটি প্রভাবক কীভাবে কাজ করে?
এটি বিক্রিয়াটিকে কম সক্রিয়ণ শক্তির আরেকটি পথ দেয়, যেমন অণুগুলোকে একটি পৃষ্ঠে ঠিক মুখ করে ধরে রেখে। তখন একই তাপমাত্রায় আরও অনেক বেশি সংঘর্ষ বাধাটি পার হয়ে যায়। প্রভাবকটি ফুরিয়ে যায় না, আর সে সামনের ও পিছনের বিক্রিয়া দুটিকেই সমানভাবে দ্রুত করে, তাই সাম্যাবস্থা কোথায় পড়ে তা সে বদলায় না।
এখানের সক্রিয়ণ শক্তিগুলো এত ছোট কেন?
যাতে আপনি বিক্রিয়া হতে দেখতে পারেন। ঘরের তাপমাত্রায় 50 থেকে 100 kJ/mol-এর একটি আসল সক্রিয়ণ শক্তিতে 10⁹ থেকে 10¹⁸ সংঘর্ষে একটিই সফল হয়, আর 160 অণুর একটি বাক্সে আপনি যতক্ষণ অপেক্ষা করতেন তার চেয়েও বেশি সময় ধরে কিছুই বিক্রিয়া করত না। সিমুলেশনটি 2 থেকে 25 kJ/mol ব্যবহার করে; সমীকরণগুলো একই, আর আরেনিয়াস অনুপাতটি দেখায় বড় একটি Ea কী করত।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।