একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এবং সময়ে যে কোন বিক্রিয়ার হার সক্রিয় ভরের সাথে নিম্নবর্ণিতরুপে সম্পর্কিতঃ
রাসায়নিক পরিবর্তন (হাজারী স্যার), পৃষ্ঠা -৪৫৭
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিক্রিয়ার হার এবং সক্রিয় ভর 🧪
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় এবং সময়ে যেকোনো বিক্রিয়ার হার সক্রিয় ভরের সাথে সমানুপাতিক। এই সম্পর্কটি ভরক্রিয়ার সূত্র (Law of Mass Action) নামে পরিচিত। নিচে এর বিস্তারিত ব্যাখ্যা দেওয়া হলো:
ভরক্রিয়ার সূত্র (Law of Mass Action)
ভরক্রিয়ার সূত্রানুসারে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়ার হার বিক্রিয়কগুলোর সক্রিয় ভরের গুণফলের সমানুপাতিক। সক্রিয় ভর বলতে সাধারণত মোলার ঘনমাত্রা (molar concentration) অথবা আংশিক চাপকে (partial pressure) বোঝানো হয়।
গাণিতিক প্রকাশ ➕➖✖️➗
একটি সাধারণ বিক্রিয়া:
aA + bB → cC + dD
যেখানে, A এবং B হলো বিক্রিয়ক এবং C ও D হলো উৎপাদ এবং a, b, c, d হলো Stoichiometric সহগ। এই বিক্রিয়ার হারকে নিম্নোক্তভাবে প্রকাশ করা যায়:
Rate ∝ [A]a [B]b
অথবা,
Rate = k [A]a [B]b
এখানে, k হলো হার ধ্রুবক (rate constant)।
সক্রিয় ভর (Active Mass) ⚛️
সক্রিয় ভর বলতে কোনো বিক্রিয়কের কার্যকর ঘনমাত্রাকে বোঝায়। গ্যাসীয় বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে সক্রিয় ভর আংশিক চাপের সমানুপাতিক।
- মোলার ঘনমাত্রা: প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত মোলের সংখ্যা।
- আংশিক চাপ: গ্যাস মিশ্রণে কোনো একটি গ্যাসের নিজস্ব চাপ।
সমানুপাতিক সম্পর্ক ♎
বিক্রিয়ার হার সক্রিয় ভরের সরাসরি সমানুপাতিক হওয়ার অর্থ হলো:
- যদি বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তবে বিক্রিয়ার হারও বৃদ্ধি পাবে। 📈
- যদি বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা হ্রাস পায়, তবে বিক্রিয়ার হারও হ্রাস পাবে। 📉
টেবিল: ঘনমাত্রা পরিবর্তনের প্রভাব 📊
| বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা | বিক্রিয়ার হার |
|---|---|
| বৃদ্ধি (+ve) | বৃদ্ধি (+ve) |
| হ্রাস (-ve) | হ্রাস (-ve) |
| অপরিবর্তিত (0) | অপরিবর্তিত (0) |
উদাহরণস্বরূপ 💡
নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেনের সমন্বয়ে অ্যামোনিয়া উৎপাদনের বিক্রিয়া:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
এই বিক্রিয়ার হার:
Rate = k [N2] [H2]3
এখানে, নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেনের ঘনমাত্রা বৃদ্ধি করলে অ্যামোনিয়া উৎপাদনের হার বৃদ্ধি পাবে।
গুরুত্বপূর্ণ বিষয় 📌
- তাপমাত্রা স্থির থাকতে হবে। 🌡️
- হার ধ্রুবক (k) শুধুমাত্র তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।
- সক্রিয় ভর শুধুমাত্র বিক্রিয়কগুলোর জন্য প্রযোজ্য।
সারসংক্ষেপ 📝
সুতরাং, এটা স্পষ্ট যে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় যেকোনো বিক্রিয়ার হার বিক্রিয়কগুলোর সক্রিয় ভরের সাথে সমানুপাতিক। এই ধারণাটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার গতিবিদ্যা (chemical kinetics) বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
😊🙏