अभिक्रिया क्रियाविधि और प्रारंभिक चरण
एक अभिक्रिया क्रियाविधि प्रारंभिक आणविक चरणों का अनुक्रम है जिसके द्वारा अभिकारक उत्पाद बन जाते हैं, और गतिकी प्रस्तावित क्रियाविधियों का प्रेक्षित दरों के विरुद्ध परीक्षण करने के उपकरण प्रदान करती है।
Definition
एक अभिक्रिया क्रियाविधि प्रारंभिक अभिक्रियाओं और मध्यवर्ती का एक विस्तृत, चरण-दर-चरण विवरण है जो अभिकारकों को उत्पादों से जोड़ता है, जो प्रयोगात्मक रूप से प्रेक्षित दर नियम और रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुरूप होता है।
Scope
यह विषय अभिक्रिया क्रियाविधियों के निर्माण और परीक्षण को शामिल करता है: प्रारंभिक चरण और उनकी आणविकता, अभिक्रियाशील मध्यवर्ती, दर-निर्धारक चरण, और चरणों का समग्र अभिक्रियाओं में श्रृंखलन। यह क्रियाविधियों से दर नियमों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अनुमानों को विकसित करता है, जिसमें अभिक्रियाशील मध्यवर्ती के लिए स्थिर-अवस्था सन्निकटन और पूर्व-संतुलन सन्निकटन शामिल हैं, और उन्हें श्रृंखला अभिक्रियाओं, एकअणुक अभिक्रियाओं के लिए लिंडेमैन-हिंशलवुड योजना, और एंजाइम और सतह उत्प्रेरण पर लागू करता है। अनुभवजन्य दर नियम और एकल-चरण दर स्थिरांक का सिद्धांत अन्यत्र कवर किया गया है।
Core questions
- एक प्रारंभिक चरण को समग्र अभिक्रिया से क्या अलग करता है?
- स्थिर-अवस्था सन्निकटन प्रस्तावित क्रियाविधि से दर नियम कैसे प्राप्त करता है?
- दर-निर्धारक चरण समग्र अभिक्रिया दर को कैसे नियंत्रित करता है?
- श्रृंखला अभिक्रियाओं और एकअणुक अपघटन की क्रियाविधिगत व्याख्या कैसे की जाती है?
Key concepts
- प्रारंभिक चरण और आणविकता
- अभिक्रियाशील मध्यवर्ती
- दर-निर्धारक चरण
- स्थिर-अवस्था और पूर्व-संतुलन सन्निकटन
- श्रृंखला अभिक्रियाएं और लिंडेमैन क्रियाविधि
Key theories
- स्थिर-अवस्था सन्निकटन
- जब एक अभिक्रियाशील मध्यवर्ती लगभग उतनी ही तेजी से उपभोग होता है जितनी तेजी से वह बनता है, तो उसकी सांद्रता को लगभग स्थिर माना जा सकता है, जिससे समग्र दर नियम को प्रारंभिक चरणों से प्राप्त करने के लिए गतिज समीकरणों से उसका उन्मूलन संभव हो जाता है।
- एकअणुक अभिक्रियाओं के लिए लिंडेमैन-हिंशलवुड क्रियाविधि
- स्पष्ट रूप से एकअणुक अभिक्रियाएं द्विअणुक संघट्टन सक्रियण के बाद एकअणुक अपघटन द्वारा आगे बढ़ती हैं, यह समझाते हुए कि दबाव कम होने पर उनका प्रभावी क्रम पहले से दूसरे की ओर क्यों गिरता है।
Clinical relevance
क्रियाविधिगत समझ उत्प्रेरकों और संश्लेषित मार्गों के तर्कसंगत डिजाइन, अवांछित पार्श्व अभिक्रियाओं के दमन, दहन और वायुमंडलीय रसायन विज्ञान जैसे ओजोन विनाश की व्याख्या, और एंजाइम उत्प्रेरण और दवा चयापचय के विश्लेषण का मार्गदर्शन करती है।
History
बोडेनस्टीन ने 1913 के आसपास स्थिर-अवस्था के विचार और श्रृंखला अभिक्रियाओं की अवधारणा को प्रस्तुत किया; लिंडेमैन के 1922 के प्रस्ताव ने एकअणुक गतिकी की व्याख्या की, और 1920 और 1930 के दशक में सेमेनोव और हिंशलवुड के श्रृंखला-अभिक्रिया सिद्धांत ने शाखाकरण और विस्फोटक अभिक्रियाओं के क्रियाविधिगत विश्लेषण को स्थापित किया।
Key figures
- Frederick Lindemann
- Cyril Norman Hinshelwood
- Max Bodenstein
Related topics
Seminal works
- atkins2018
- laidler1987
Frequently asked questions
- क्या प्रयोग कभी यह साबित कर सकते हैं कि एक अभिक्रिया क्रियाविधि सही है?
- नहीं। गतिकी उन क्रियाविधियों को खारिज कर सकती है जब वे गलत दर नियम की भविष्यवाणी करती हैं, और दर डेटा, मध्यवर्ती पहचान और समस्थानिक प्रभावों के साथ संगति विश्वास पैदा करती है, लेकिन एक क्रियाविधि एक मॉडल बनी रहती है जिसे हमेशा बेहतर साक्ष्य द्वारा परिष्कृत या प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
- आणविकता और क्रम में क्या अंतर है?
- आणविकता एक ही प्रारंभिक चरण में टकराने वाली प्रजातियों की संख्या की गणना करती है और हमेशा एक छोटी पूर्ण संख्या होती है, जबकि क्रम समग्र दर नियम में सांद्रता की अनुभवजन्य घात है और भिन्नात्मक या शून्य हो सकता है क्योंकि यह एक संपूर्ण बहु-चरणीय क्रियाविधि को दर्शाता है।