கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கி - வேதிப் பிரதிக்கிரியை விகிதங்களை உடனடியாக கணக்கிடுங்கள்

கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கி என்றால் என்ன?

ஒரு கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கி வேதிப் பிரதிக்கிரியைகளின் விகித மாறிலி (k) ஐ உடனடியாக கணிக்கிறது - வேதிக் கினெடிக்ஸில் பிரதிக்கிரியை வேகத்தை அளவிடும் அடிப்படை அளவுகோல். இந்த வலுவான ஆன்லைன் கருவி, அரெனியஸ் சமன்பாடு முறையையும் ஆய்வு செறிவு தரவு பகுப்பாய்வையும் பயன்படுத்தி விகித மாறிலிகளை கணக்கிடுகிறது, இது மாணவர்கள், ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை வேதியியலாளர்களுக்கு அவசியமானது.

விகித மாறிலிகள் பிரதிக்கிரியை வேகங்களை கணிக்க, வேதிப் பிரக்கிரியைகளை மேம்படுத்த, மற்றும் பிரதிக்கிரியை மெக்கானிசங்களை புரிந்துகொள்ள அவசியமானவை. எங்கள் கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கி வெப்பநிலை, செயலூக்க ஆற்றல் மற்றும் கேட்டலிஸ்ட் இருப்பு ஆகியவற்றில் பெரிதாக மாறுபடும் பிரதிக்கிரியைகளுக்கு துல்லியமான முடிவுகளை வழங்குகிறது.

இந்த விரிவான கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கி இரண்டு நிரூபிக்கப்பட்ட கணக்கீட்டு முறைகளை வழங்குகிறது:

1. அரெனியஸ் சமன்பாடு கணக்கி - வெப்பநிலை மற்றும் செயலூக்க ஆற்றலிலிருந்து விகித மாறிலிகளை கணக்கிடுங்கள்
2. ஆய்வு விகித மாறிலி கணிப்பு - உண்மை செறிவு அளவீடுகளிலிருந்து கணக்கிடுங்கள்

விகித மாறிலிகளை எவ்வாறு கணக்கிடுவது - சூத்திரங்கள் மற்றும் முறைகள்

அரெனியஸ் சமன்பாடு

இந்த கணக்கிலுள்ள முக்கிய சூத்திரம் அரெனியஸ் சமன்பாடு, இது பிரதிக்கிரியை விகித மாறிலிகளின் வெப்பநிலை சார்பு தன்மையை விவரிக்கிறது:

$k = A \times e^{-E_a/RT}$

இங்கே:

• $k$ என்பது விகித மாறிலி (அலகுகள் பிரதிக்கிரியை ஒழுங்கிற்கு பொருந்தும்)
• $A$ என்பது முன்னுரிமை காரணி (k க்கு இணையான அலகுகள்)
• $E_a$ என்பது செயலூக்க ஆற்றல் (kJ/mol)
• $R$ என்பது சர்வாதிகார வாயு மாறிலி (8.314 J/mol·K)
• $T$ என்பது முற்றுப்பெறாத வெப்பநிலை (கெல்வின்)

அரெனியஸ் சமன்பாடு வெப்பநிலையுடன் விகித மாறிலிகள் எக்ஸ்போனென்ஷியலாக அதிகரிப்பதையும் செயலூக்க ஆற்றலுடன் எக்ஸ்போனென்ஷியலாக குறைவதையும் காட்டுகிறது. இந்த உறவு பிரதிக்கிரியைகள் வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதை புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையானது.

ஆய்வு விகித மாறிலி கணக்கீடு

முதல்-ஒழுங்கு பிரதிக்கிரியைகளுக்கு, ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட விகித சட்டத்தைப் பயன்படுத்தி விகித மாறிலியை ஆய்வு முறையில் கணிக்கலாம்:

$k = \frac{\ln(C_0/C_t)}{t}$

இங்கே:

• $k$ என்பது முதல்-ஒழுங்கு விகித மாறிலி (s⁻¹)
• $C_0$ என்பது தொடக்க செறிவு (mol/L)
• $C_t$ என்பது நேரம் $t$ க்கான செறிவு (mol/L)
• $t$ என்பது பிரதிக்கிரியை நேரம் (விநாடிகள்)

இந்த சமன்பாடு காலப்போக்கில் செறிவு மாற்றங்களிலிருந்து விகித மாறிலியை நேரடியாக கணக்கிட அனுமதிக்கிறது.

அலகுகள் மற்றும் கருத்துக்கள்

விகித மாறிலியின் அலகுகள் பிரதிக்கிரியையின் மொத்த ஒழுங்கிற்கு பொருந்தும்:

• சுழற்சி-ஒழுங்கு பிரதிக்கிரியைகள்: mol·L⁻¹·s⁻¹
• முதல்-ஒழுங்கு பிரதிக்கிரியைகள்: s⁻¹
• இரண்டாம் ஒழுங்கு பிரதிக்கிரியைகள்: L·mol⁻¹·s⁻¹

எங்கள் கணக்கி முதல்-ஒழுங்கு பிரதிக்கிரியைகளை மையமாக வைத்திருக்கும்போது, ஆய்வு முறையை பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் அரெனியஸ் சமன்பாடு எந்த ஒழுங்கிற்கும் பொருந்தும்.

படிப்படியான வழிகாட்டி: கினெடிக்ஸ் விகித மாறிலி கணக்கியை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது

அரெனியஸ் சமன்பாடு முறையைப் பயன்படுத்துதல்

1. கணக்கீட்டு முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: கணக்கீட்டு முறை விருப்பங்களிலிருந்து "அரெனியஸ் சமன்பாடு" ஐத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

2. வெப்பநிலையை உள்ளிடவும்: பிரதிக்கிரியை வெப்பநிலையை கெல்வினில் (K) உள்ளிடவும். K = °C + 273.15 என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்.

   • செல்லுபடியாகும் வரம்பு: வெப்பநிலை 0 K (முற்றுப்பெறாத வெப்பநிலை) க்கு மேல் இருக்க வேண்டும்
   • பெரும்பாலான பிரதிக்கிரியைகளுக்கான சாதாரண வரம்பு: 273 K முதல் 1000 K வரை

3. செயலூக்க ஆற்றலை உள்ளிடவும்: செயலூக்க ஆற்றலை kJ/mol இல் உள்ளிடவும்.

   • சாதாரண வரம்பு: பெரும்பாலான வேதிப் பிரதிக்கிரியைகளுக்கு 20-200 kJ/mol
   • குறைந்த மதிப்புகள் எளிதாக நடைபெறும் பிரதிக்கிரியைகளைக் குறிக்கின்றன

4. முன்னுரிமை காரணியை உள்ளிடவும்: முன்னுரிமை காரணியை (A) உள்ளிடவும்.

   • சாதாரண வரம்பு: பிரதிக்கிரியையைப் பொருத்து 10⁶ முதல் 10¹⁴ வரை
   • இந்த மதிப்பு வெப்பநிலை முழுவதும் அதிகபட்ச விகித மாறிலியைக் குறிக்கிறது

5. முடிவுகளைப் பார்க்கவும்: கணக்கி தானாகவே விகித மாறிலியை கணக்கிட்டு அறிவியல் குறிப்பில் காட்டும்.

6. வரைபடத்தைப் பரிசீலிக்கவும்: கணக்கி வெப்பநிலையுடன் விகித மாறிலி எவ்வாறு மாறுபடுகிறது என்பதைக் காட்டும் ஒரு வரைபடத்தை உருவாக்குகிறது, இது உங்கள் பிரதிக்கிரியையின் வெப்பநிலை சார்பு தன்மையை புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது.

ஆய்வு தரவு முறையைப் பயன்படுத்துதல்

1. கணக்கீட்டு முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: கணக்கீட்டு முறை விருப்பங்களிலிருந்து "ஆய்வு தரவு" ஐத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

2. தொடக்க செறிவை உள்ளிடவும்: வினைப்பொருளின் தொடக்க செறிவை mol/L இல் உள்ளிடவும்.

   • இது நேரம் 0 இல் உள்ள செறிவு (C₀)

3. இறுதி செறிவை உள்ளிடவும்: பிரதிக்கிரியை ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு நடந்த பிறகு செறிவை mol/L இல் உள்ளிடவும்.

   • இது தொடக்க செறிவைவிட குறைவாக இருக்க வேண்டும்
   • தொடக்க செறிவைவிட இறுதி செறிவு அதிகமாக இருந்தால் கணக்கி ஒரு பிழையைக் காட்டும்

4. பிரதிக்கிரியை நேரத்தை உள்ளிடவும்: தொடக்க மற்றும் இறுதி செறிவு அளவீடுகளுக்கு இடையிலான நேரத்தை விநாடிகளில் உள்ளிடவும்.

5. முடிவுகளைப் பார்க்கவும்: கணக்கி தானாகவே முதல்-ஒழுங்கு விகித மாறிலியை க