अभिक्रिया दर और संघट्ट सिद्धांत सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| [A], [B] | A के अणु | उसी डिब्बे में ज़्यादा अणु यानी प्रति सेकंड ज़्यादा टक्करें, इसलिए हर सांद्रता के साथ दर बढ़ती है | |
|---|---|---|---|
| दर | प्रति सेकंड अभिक्रियाएँ | डिब्बे में गिनी गईं, पिछले कुछ सेकंड का औसत | |
| k | दर नियतांक | एक टक्कर के बारे में सब कुछ: अणु कितनी बार मिलते हैं और कितनी टक्करों में पर्याप्त ऊर्जा होती है |
मौजूदा मानों के साथ:
| Ea | सक्रियण ऊर्जा Ea (kJ/mol) | दोनों केंद्रों को जोड़ने वाली रेखा के साथ सबसे कम ऊर्जा जो टक्कर को पुराने बंध तोड़ने के लिए चाहिए; असली अभिक्रियाओं में 40 से 200 kJ/mol होती है, यहाँ कम ताकि आप होते हुए देख सकें | |
|---|---|---|---|
| R | गैस नियतांक | 8.314 J/(mol·K) | |
| T | तापमान T (K) | ||
| अंश | पर्याप्त ऊर्जा वाली टक्करों का अंश | सिद्धांत, डिब्बे में मापे गए अंश की तुलना में |
मौजूदा मानों के साथ:
| A | आवृत्ति गुणक | अणु सही दिशा में कितनी बार टकराते हैं; यह तापमान के साथ कम बदलता है | |
|---|---|---|---|
| k ÷ k(300 K) | कमरे के तापमान की तुलना में तेज़ी | Ea = 50 kJ/mol पर 10 °C गर्म करने से दर लगभग दोगुनी हो जाती है |
मौजूदा मानों के साथ:
| f(E) | ऊर्जाओं का मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मान वितरण | चार्ट: लाल रेखा के दाईं ओर का क्षेत्रफल Ea से ज़्यादा ऊर्जा वाले अणुओं का अंश है; ऊँचे T पर वक्र के चपटा होने से यह तेज़ी से बढ़ता है |
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अभिक्रिया दर सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- डिब्बे में A के लाल और B के नीले अणु इधर-उधर उड़ते हैं और एक-दूसरे से टकराकर उछलते हैं। जब कोई A किसी B से इतने ज़ोर से टकराता है कि उनके केंद्रों को जोड़ने वाली रेखा के साथ ऊर्जा सक्रियण ऊर्जा से ज़्यादा हो, तो वे अभिक्रिया करते हैं: एक चमक, और C का एक हरा अणु उनकी जगह ले लेता है।
- तापमान बढ़ाएँ: अणु तेज़ होते हैं, और पर्याप्त ऊर्जा वाली टक्करों का अंश टक्करों की संख्या से कहीं तेज़ी से बढ़ता है। ज़्यादा A या B डालें तो प्रति सेकंड ज़्यादा टक्करें होती हैं। अवरोध घटाने के लिए उत्प्रेरक डालें पर टिक करें और उसी तापमान पर दर को उछलते देखें।
- डिब्बे में गिनी गई, अभिक्रिया करने वाली A–B टक्करों के अंश की तुलना उस e^(−Ea/RT) से करें जो सिद्धांत बताता है। चार्ट ऊर्जाओं का मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मान वितरण दिखाता है, सक्रियण ऊर्जा लाल रेखा के रूप में: उसके आगे की छायांकित पूँछ वह है जो अभिक्रिया करती है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
संघट्ट सिद्धांत क्या है?
अणु तभी अभिक्रिया करते हैं जब वे पर्याप्त ऊर्जा और सही दिशा के साथ टकराते हैं। दर प्रति सेकंड टक्करों की संख्या गुणा सफल होने वाला अंश है। उसी जगह में ज़्यादा अणु यानी ज़्यादा टक्करें; ज़्यादा तापमान यानी ज़्यादा टक्करें और, इससे कहीं ज़्यादा महत्वपूर्ण, पर्याप्त ऊर्जा वाला बड़ा अंश।
तापमान थोड़ा बढ़ने से अभिक्रिया इतनी तेज़ क्यों हो जाती है?
क्योंकि सक्रियण ऊर्जा से ज़्यादा ऊर्जा वाली टक्करों का अंश e^(−Ea/RT) है, जो T के साथ तेज़ी से बढ़ता है। 50 kJ/mol की सामान्य Ea के लिए 25 °C से 35 °C जाने पर यह अंश लगभग 90% बढ़ता है: यही वह नियम है कि 10 °C से दर दोगुनी होती है। अणुओं की औसत ऊर्जा सिर्फ़ 3% बढ़ती है।
उत्प्रेरक कैसे काम करता है?
यह अभिक्रिया को कम सक्रियण ऊर्जा वाला दूसरा रास्ता देता है, जैसे अणुओं को किसी सतह पर सही स्थिति में थामकर। तब उसी तापमान पर कहीं ज़्यादा टक्करें अवरोध पार कर लेती हैं। उत्प्रेरक खर्च नहीं होता और आगे व पीछे की अभिक्रिया को बराबर तेज़ करता है, इसलिए साम्य की जगह नहीं बदलता।
यहाँ सक्रियण ऊर्जाएँ इतनी कम क्यों हैं?
ताकि आप अभिक्रियाएँ होते देख सकें। कमरे के तापमान पर 50 से 100 kJ/mol की असली सक्रियण ऊर्जा के साथ 10⁹ से 10¹⁸ टक्करों में से केवल एक सफल होती है, और 160 अणुओं के डिब्बे में आपके इंतज़ार से कहीं ज़्यादा समय तक कोई अभिक्रिया नहीं होती। सिमुलेशन 2 से 25 kJ/mol इस्तेमाल करता है; समीकरण वही हैं, और आरेनियस अनुपात दिखाता है कि बड़ी Ea क्या करती।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।