प्रतिक्रियाशीलता (रसायन विज्ञान): Difference between revisions

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[[रसायन विज्ञान]] में, प्रतिक्रियाशीलता वह आवेग है जिसके लिए एक [[रासायनिक पदार्थ]] एक [[रासायनिक प्रतिक्रिया]] से गुजरता है, या तो स्वयं या अन्य सामग्रियों के साथ, [[ऊर्जा]] की समग्र रिहाई के साथ।
रसायन विज्ञान में,अभिक्रियाशीलता वह आवेग है जिसके लिए एक रासायनिक पदार्थ, स्वयं या अन्य सामग्रियों के साथ, ऊर्जा की समग्र रिहाई के साथ एक रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है।अभिक्रियाशीलता का अर्थ है:
 
* एक पदार्थ की रासायनिक अभिक्रिया ,
''प्रतिक्रियाशीलता'' का अर्थ है:
* दो या दो से अधिक पदार्थों की रासायनिक अभिक्रियायें जो एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं,
* किसी एक पदार्थ की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ,
* इन दो प्रकार की अभिक्रिया समुच्चय का व्यवस्थित अध्ययन,
* दो या दो से अधिक पदार्थों की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जो एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं,
* कार्यप्रणाली जो सभी प्रकार के रसायनों की अभिक्रियाशीलताके अध्ययन पर लागू होती है,
* इन दो प्रकार की प्रतिक्रियाओं के समुच्चय का व्यवस्थित अध्ययन,
* कार्यप्रणाली जो सभी प्रकार के रसायनों की प्रतिक्रियाशीलता के अध्ययन पर लागू होती है,
* प्रायोगिक विधियाँ जिनका उपयोग इन प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है
* प्रायोगिक विधियाँ जिनका उपयोग इन प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है
* इन प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी करने और उनका लेखा-जोखा रखने के सिद्धांत।
* इन प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी करने और उनका लेखा-जोखा रखने के सिद्धांत।


किसी एक पदार्थ (रिएक्टेंट) की रासायनिक प्रतिक्रिया उसके व्यवहार को कवर करती है जिसमें यह:
किसी एक पदार्थ की रासायनिक अभिक्रिया उसके व्यवहार को आच्छादित करती है जिसमें यह:
* विघटित
* विघटित होता है
* किसी अन्य अभिकारक या अभिकारकों से परमाणुओं को जोड़कर नए पदार्थ बनाता है
* किसी अन्य अभिकारक या अभिकारकों से परमाणुओं को जोड़कर नए पदार्थ बनाता है
* दो या दो से अधिक उत्पाद बनाने के लिए दो या दो से अधिक अभिकारकों के साथ परस्पर क्रिया करता है
* दो या दो से अधिक उत्पाद बनाने के लिए दो या दो से अधिक अभिकारकों के साथ परस्पर क्रिया करता है


किसी पदार्थ की रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों (तापमान, दबाव, उत्प्रेरक की उपस्थिति सहित) को संदर्भित कर सकती है जिसमें यह प्रतिक्रिया करता है, संयोजन में:
किसी पदार्थ की रासायनिक अभिक्रियाशीलता विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों (तापमान, दबाव, उत्प्रेरक की उपस्थिति सहित) को संदर्भित कर सकती है जिसमें यह अभिक्रिया करता है, संयोजन में:
* विभिन्न प्रकार के पदार्थ जिनके साथ यह प्रतिक्रिया करता है
* विभिन्न प्रकार के पदार्थ जिनके साथ यह अभिक्रिया करता है
* प्रतिक्रिया का संतुलन बिंदु (यानी, जिस हद तक यह सब प्रतिक्रिया करता है)
* अभिक्रिया का संतुलन बिंदु (अर्थात जब तक ये सब अभिक्रिया करते है )
* प्रतिक्रिया की दर
* अभिक्रिया की दर


''प्रतिक्रियाशीलता'' शब्द ''[[रासायनिक स्थिरता]]'' और ''संगतता (रासायनिक)'' की अवधारणाओं से संबंधित है।
अभिक्रियाशीलता शब्द रासायनिक स्थिरता और रासायनिक संगतता की अवधारणाओं से संबंधित है।


== एक वैकल्पिक दृष्टिकोण ==
=== एक वैकल्पिक दृष्टिकोण ===
रसायन विज्ञान में प्रतिक्रियाशीलता कुछ हद तक अस्पष्ट अवधारणा है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह थर्मोडायनामिक कारकों और गतिज कारकों दोनों का प्रतीक है- यानी, कोई पदार्थ प्रतिक्रिया करता है या नहीं, और यह कितनी तेजी से प्रतिक्रिया करता है। दोनों कारक वास्तव में अलग हैं, और दोनों आमतौर पर तापमान पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, आमतौर पर यह कहा जाता है कि समूह एक धातु (Na, K, आदि) की प्रतिक्रियाशीलता आवर्त सारणी में समूह में नीचे की ओर बढ़ती है, या हाइड्रोजन की प्रतिक्रियाशीलता ऑक्सीजन के साथ इसकी प्रतिक्रिया से प्रमाणित होती है। वास्तव में, क्षार धातुओं की [[प्रतिक्रिया की दर]] (उदाहरण के लिए पानी के साथ उनकी प्रतिक्रिया से प्रमाणित) न केवल समूह के भीतर की स्थिति बल्कि कण आकार का एक कार्य है। हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है - भले ही संतुलन स्थिरांक बहुत बड़ा हो - जब तक कि एक ज्वाला कट्टरपंथी प्रतिक्रिया शुरू नहीं करती है, जिससे विस्फोट होता है।
रसायन विज्ञान में अभिक्रियाशीलता किंचित अस्पष्ट अवधारणा है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह ऊष्मागतिक कारकों और गतिज कारकों दोनों का प्रतीक है- अर्थात कोई पदार्थ अभिक्रिया करता है या नहीं, और यह कितनी तेजी से अभिक्रिया करता है। दोनों कारक वास्तव में अलग हैं, और दोनों सामान्यतः तापमान पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए सामान्यतः यह कहा जाता है कि समूह एक में धातु (Na, K, आदि) की  अभिक्रियाशीलता आवर्त सारणी में समूह में नीचे की ओर बढ़ती है, या हाइड्रोजन की अभिक्रियाशीलता ऑक्सीजन के साथ इसकी अभिक्रिया से प्रमाणित होती है।वास्तव में, क्षार धातुओं की अभिक्रिया की दर (उदाहरण के लिए पानी के साथ उनकी अभिक्रिया से प्रमाणित) न केवल समूह के भीतर की स्थिति बल्कि कण आकार का एक कार्य है। हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया नहीं करता है - भले ही संतुलन स्थिरांक बहुत अधिक हो - जब तक कि एक ज्वाला मौलिक अभिक्रिया प्रारम्भ नहीं करती है, जिससे विस्फोट होता है।


प्रतिक्रिया दरों को संदर्भित करने के लिए शब्द का प्रतिबंध अधिक सुसंगत दृष्टिकोण की ओर ले जाता है। प्रतिक्रियाशीलता तब प्रतिक्रिया दर को संदर्भित करती है जिस पर एक रासायनिक पदार्थ समय पर रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता है। शुद्ध [[रासायनिक यौगिक]]ों में, प्रतिक्रियाशीलता को नमूने के भौतिक गुणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र में एक नमूना पीसने से इसकी प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। अशुद्ध यौगिकों में, प्रदूषकों को शामिल करने से प्रतिक्रियाशीलता भी प्रभावित होती है। [[क्रिस्टलीय]] यौगिकों में, क्रिस्टलीय रूप प्रतिक्रियाशीलता को भी प्रभावित कर सकता है। हालाँकि, सभी मामलों में, प्रतिक्रियाशीलता मुख्य रूप से यौगिक के उप-परमाणु गुणों के कारण होती है।
अभिक्रिया दरों को संदर्भित करने के लिए शब्द का प्रतिबंध अधिक सुसंगत दृष्टिकोण की ओर ले जाता है।अभिक्रियाशीलता तब उस दर को संदर्भित करती है जिस पर एक रासायनिक पदार्थ समय पर रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है। शुद्ध यौगिकों में, अभिक्रियाशीलता को नमूने के भौतिक गुणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र में एक नमूना पीसने से इसकी अभिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। अशुद्ध यौगिकों में, प्रदूषकों को सम्मिलित करने से अभिक्रियाशीलता भी प्रभावित होती है। [[क्रिस्टलीय]] यौगिकों में, क्रिस्टलीय रूप अभिक्रियाशीलता को भी प्रभावित कर सकता है। यद्यपि सभी कारको  में, अभिक्रियाशीलता मुख्य रूप से यौगिक के उप-परमाणु गुणों के कारण होती है।


हालांकि यह बयान देना आम बात है कि पदार्थ 'एक्स प्रतिक्रियाशील है', सभी पदार्थ कुछ अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और अन्य नहीं। उदाहरण के लिए, यह बयान देते हुए कि 'सोडियम धातु प्रतिक्रियाशील है', हम इस तथ्य की ओर इशारा कर रहे हैं कि सोडियम कई सामान्य अभिकर्मकों (शुद्ध ऑक्सीजन, क्लोरीन, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पानी सहित) के साथ प्रतिक्रिया करता है और/या यह ऐसी सामग्री के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है। या तो कमरे के तापमान पर या बन्सेन लौ का उपयोग करके।
यद्यपि यह कथन सामान्य है कि पदार्थ 'X अभिक्रियाशील है', सभी पदार्थ कुछ अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करते हैं और अन्य नहीं। उदाहरण के लिए, यह कथन देते हुए कि 'सोडियम धातु अभिक्रियाशील है',हम इस तथ्य की ओर संकेत कर रहे हैं कि सोडियम कई सामान्य अभिकर्मकों (शुद्ध ऑक्सीजन, क्लोरीन, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल,जल सहित) के साथ अभिक्रिया करता है और यह कमरे के तापमान पर या बन्सेन लौ का उपयोग करके ऐसी सामग्री के साथ तेजी से अभिक्रिया करता है।


'स्थिरता' को प्रतिक्रियाशीलता के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन अणु की इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था का एक पृथक अणु सांख्यिकीय रूप से परिभाषित अवधि के बाद अनायास प्रकाश का उत्सर्जन करता है{{citation needed|date=November 2017}}. ऐसी प्रजाति का आधा जीवन इसकी स्थिरता का एक और प्रकटीकरण है, लेकिन इसकी प्रतिक्रियाशीलता केवल अन्य प्रजातियों के साथ इसकी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से पता लगाया जा सकता है।
'स्थिरता' को अभिक्रियाशीलता के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। उदाहरण के लिए,ऑक्सीजन अणु के एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था का एक पृथक अणु एक सांख्यिकीय रूप से परिभाषित अवधि के बाद अनायास प्रकाश का उत्सर्जन करता है ऐसी प्रजाति का आधा जीवन इसकी स्थिरता का एक और प्रकटीकरण है, लेकिन इसकी अभिक्रियाशीलता को केवल अन्य प्रजातियों के साथ इसकी अभिक्रियाओं के माध्यम से ज्ञात किया जा सकता है।


== प्रतिक्रियाशीलता के कारण ==
=== अभिक्रियाशीलताके कारण ===
'प्रतिक्रियाशीलता' का दूसरा अर्थ, कि कोई पदार्थ प्रतिक्रिया करता है या नहीं, पुराने और सरल वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत और परमाणु और [[आणविक कक्षीय]] सिद्धांत का उपयोग करके परमाणु और आणविक स्तर पर युक्तिसंगत बनाया जा सकता है। थर्मोडायनामिक रूप से, एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है क्योंकि उत्पाद (एक समूह के रूप में लिए गए) अभिकारकों की तुलना में कम [[थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा]] पर होते हैं; निम्न ऊर्जा अवस्था को 'अधिक स्थिर अवस्था' कहा जाता है। [[क्वांटम रसायन]] विज्ञान ऐसा होने के कारण की सबसे गहन और सटीक समझ प्रदान करता है। आम तौर पर, आणविक कक्षाओं में [[इलेक्ट्रॉन]] मौजूद होते हैं जो विशिष्ट स्थितियों के लिए श्रोडिंगर समीकरण को हल करने का परिणाम होते हैं।
अभिक्रियाशीलता' का दूसरा अर्थ, कि कोई पदार्थ अभिक्रिया करता है या नहीं, पुराने और सरल रासायनिक संयोजन बंध सिद्धांत और परमाणु और आणविक कक्षीय सिद्धांत का उपयोग करके परमाणु और आणविक स्तर पर इसे युक्तिसंगत बनाया जा सकता है। ऊष्मप्रवैगिक रूप से, एक रासायनिक अभिक्रिया होती है क्योंकि उत्पाद (एक समूह के रूप में लिया जाता है) अभिकारकों की तुलना में कम मुक्त ऊर्जा पर होते हैं; निम्न ऊर्जा अवस्था को 'अधिक स्थिर अवस्था' कहा जाता है।[[क्वांटम रसायन]] विज्ञान ऐसा होने के कारण की सबसे गहन और सटीक समझ प्रदान करता है।सामान्यतः आणविक कक्षाओं में [[इलेक्ट्रॉन|इलेक्ट्रॉन उपस्थित]] होते हैं जो विशिष्ट स्थितियों के लिए श्रोडिंगर समीकरण को हल करने का परिणाम होते हैं।


सभी चीजें (एन और एम के मूल्य<sub>l</sub> क्वांटम संख्या) समान होने के कारण, एक सिस्टम में इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता का क्रम कम से कम सबसे बड़ा है, समान ऑर्बिटल्स में कोई अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ अयुग्मित है, आधे भरे हुए सभी अध: पतन वाले ऑर्बिटल्स के साथ अयुग्मित है और सबसे स्थिर ऑर्बिटल्स का एक भरा हुआ सेट है। स्थिरता के इन आदेशों में से एक को प्राप्त करने के लिए, एक परमाणु दूसरे परमाणु के साथ दोनों को स्थिर करने के लिए प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, एक अकेले [[हाइड्रोजन]] परमाणु के 1s कक्षीय में एक एकल इलेक्ट्रॉन होता है। एच बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते समय यह काफी अधिक स्थिर हो जाता है (जितना अधिक 100 [[किलोकलरीज प्रति मोल]], या 420 जौल#किलोजूल प्रति तिल (यूनिट))<sub>2</sub>.
सभी चीजें (n और ml क्वांटम संख्या के मान) समान होने के कारण, एक प्रणाली में इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता का क्रम कम से कम सबसे बड़ा है, समान ऑर्बिटल् में कोई इलेक्ट्रॉन अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ अयुग्मित नहीं है,सभी अध: पतन वाले ऑर्बिटल् का एक भरा हुआ सेट ऑर्बिटल् के साथ अयुग्मित और सबसे स्थिर है। स्थिरता के इन आदेशों में से एक को प्राप्त करने के लिए, एक परमाणु दूसरे परमाणु के साथ दोनों को स्थिर करने के लिए अभिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, एक एकल हाइड्रोजन परमाणु के 1s कक्षीय में एक एकल इलेक्ट्रॉन होता है। यह अधिक स्थिर हो जाता है(जितना अधिक 100 [[किलोकलरीज प्रति मोल|किलो कैलोरीप्रति मोल]], या 420 किलोजूल प्रति तिल (यूनिट))<sub>2</sub>.


इसी कारण से [[कार्बन]] लगभग हमेशा चार [[रासायनिक बंध]] बनाता है। इसकी जमीनी अवस्था [[वैलेंस (रसायन विज्ञान)]] विन्यास 2s है<sup>2</sup> 2p<sup>2</sup>, आधा भरा हुआ। हालांकि, आधे भरे हुए पी ऑर्बिटल्स से पूरी तरह से भरे पी ऑर्बिटल्स तक जाने के लिए [[सक्रियण ऊर्जा]] इतनी कम है कि यह नगण्य है, और इस तरह कार्बन उन्हें लगभग तुरंत बना देता है। इस बीच, प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा ([[एक्ज़ोथिर्मिक]]) जारी करती है। यह चार बराबर बंधन विन्यास एसपी कहा जाता है<sup>3</sup> [[कक्षीय संकरण]]।
इसी कारण से कार्बन लगभग हमेशा चार बंध बनाता है। इसकी मूल अवस्था संयोजी विन्यास 2s2 2p2,आधा भरा हुआ है। यद्यपि आधे भरे हुए pऑर्बिटल् से पूरी तरह से भरे pऑर्बिटल् तक जाने के लिए सक्रियण ऊर्जा इतनी कम है कि यह नगण्य है, और इस तरह कार्बन उन्हें लगभग तुरंत बना देता है। इस बीच, प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा ( ऊष्माक्षेपी) उत्पन्न करती है। इस चार समान बंधन विन्यास को sp3 संकरण कहा जाता है।।


उपरोक्त तीन पैराग्राफ तर्कसंगत हैं, यद्यपि बहुत सामान्य रूप से, कुछ सामान्य प्रजातियों, विशेष रूप से परमाणुओं की प्रतिक्रियाएँ। उपरोक्त को सामान्य बनाने का एक तरीका सक्रियण तनाव मॉडल है<ref>{{Cite journal|last=Wolters|first=L. P.|last2=Bickelhaupt|first2=F. M.|date=2015-07-01|title=The activation strain model and molecular orbital theory|journal=Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science|language=en|volume=5|issue=4|pages=324–343|doi=10.1002/wcms.1221|issn=1759-0884|pmc=4696410|pmid=26753009}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Bickelhaupt|first=F. M.|date=1999-01-15|title=Understanding reactivity with Kohn–Sham molecular orbital theory: E2–SN2 mechanistic spectrum and other concepts|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1096-987X(19990115)20:13.0.CO;2-L/abstract|journal=Journal of Computational Chemistry|language=en|volume=20|issue=1|pages=114–128|doi=10.1002/(sici)1096-987x(19990115)20:1<114::aid-jcc12>3.0.co;2-l|issn=1096-987X}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Ess|first=D. H.|last2=Houk|first2=K. N.|date=2007-08-09|title=Distortion/Interaction Energy Control of 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactivity|journal=Journal of the American Chemical Society|language=en|volume=129|issue=35|pages=10646–10647|doi=10.1021/ja0734086|pmid=17685614}}</ref> रासायनिक अभिक्रियाशीलता जो अभिकारकों की कठोरता और उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना, और प्रतिक्रिया अवरोध की ऊंचाई के बीच एक कारण संबंध प्रदान करती है।
उपरोक्त तीन अनुच्छेद तर्कसंगत हैं, यद्यपि बहुत सामान्य रूप से, कुछ सामान्य प्रजातियों, विशेष रूप से परमाणुओं की अभिक्रियायें। उपरोक्त को सामान्य करने के लिए एक दृष्टिकोण रासायनिक अभिक्रियाशीलता का सक्रियण तनाव मॉडल <ref>{{Cite journal|last=Wolters|first=L. P.|last2=Bickelhaupt|first2=F. M.|date=2015-07-01|title=The activation strain model and molecular orbital theory|journal=Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science|language=en|volume=5|issue=4|pages=324–343|doi=10.1002/wcms.1221|issn=1759-0884|pmc=4696410|pmid=26753009}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Bickelhaupt|first=F. M.|date=1999-01-15|title=Understanding reactivity with Kohn–Sham molecular orbital theory: E2–SN2 mechanistic spectrum and other concepts|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1096-987X(19990115)20:13.0.CO;2-L/abstract|journal=Journal of Computational Chemistry|language=en|volume=20|issue=1|pages=114–128|doi=10.1002/(sici)1096-987x(19990115)20:1<114::aid-jcc12>3.0.co;2-l|issn=1096-987X}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Ess|first=D. H.|last2=Houk|first2=K. N.|date=2007-08-09|title=Distortion/Interaction Energy Control of 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactivity|journal=Journal of the American Chemical Society|language=en|volume=129|issue=35|pages=10646–10647|doi=10.1021/ja0734086|pmid=17685614}}</ref> रासायनिक अभिक्रियाशीलता जो अभिकारकों की कठोरता उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना,और अभिक्रिया अवरोध की ऊंचाई के बीच एक कारण संबंध प्रदान करती है।किसी भी अभिक्रिया की दर,
किसी भी प्रतिक्रिया की दर,
:<chem>Reactants -> Products</chem>
:<chem>Reactants -> Products</chem>
[[दर कानून]] द्वारा शासित है:
[[दर कानून|दर  नियम]] द्वारा शासित है:
:<math chem>\text{Rate}=k\cdot [\ce A]</math>
:<math chem="">\text{Rate}=k\cdot [\ce A]</math>
जहां प्रतिक्रिया की दर प्रतिक्रिया के दर-निर्धारण चरण (सबसे धीमा चरण) में एक सेकंड में दाढ़ की एकाग्रता में परिवर्तन है, [] सही क्रम में उठाए गए सभी अभिकारकों की दाढ़ की एकाग्रता का उत्पाद है, ज्ञात प्रतिक्रिया क्रम के रूप में, और k प्रतिक्रिया स्थिरांक है, जो परिस्थितियों के एक सेट (आमतौर पर तापमान और दबाव) के लिए स्थिर है और एकाग्रता से स्वतंत्र है। किसी यौगिक की प्रतिक्रियाशीलता जितनी अधिक होगी, k का मान उतना ही अधिक होगा और दर उतनी ही अधिक होगी। उदाहरण के लिए, यदि,
जहां दर अभिक्रिया के दर-निर्धारण चरण (सबसे धीमा चरण) में एक सेकंड में मोलर सांद्रता में परिवर्तन है, [A] सही क्रम में उठाए गए सभी अभिकारकों की मोलर सांद्रता का उत्पाद है, जिसे प्रतिक्रिया क्रम, और k प्रतिक्रिया स्थिरांक है, जो परिस्थितियों के एक निश्चित सेट (सामान्यतःतापमान और दबाव) के लिए स्थिर है और सांद्रता से स्वतंत्र है। किसी यौगिक की अभिक्रियाशीलता जितनी अधिक होगी, k का मान उतना ही अधिक होगा और दर उतनी ही अधिक होगी। उदाहरण के लिए, यदि,
:<chem>A + B -> C + D</chem>
:<chem>A + B -> C + D</chem>
तब:
तब:
:<math chem>\text{Rate}=k\cdot[\ce A]^n \cdot[\ce B]^m</math>
:<math chem>\text{Rate}=k\cdot[\ce A]^n \cdot[\ce B]^m</math>
कहाँ {{mvar|n}} A का प्रतिक्रिया क्रम है, {{mvar|m}} B का प्रतिक्रिया क्रम है, {{tmath|n+m}} पूर्ण प्रतिक्रिया का प्रतिक्रिया क्रम है, और k प्रतिक्रिया स्थिरांक है।
कहाँ {{mvar|n}} A का अभिक्रिया क्रम है, {{mvar|m}} B का अभिक्रिया क्रम है, {{tmath|n+m}} पूर्ण अभिक्रिया का अभिक्रिया क्रम है, और k अभिक्रिया स्थिरांक है।


== यह भी देखें ==
=== यह भी देखें ===
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* [[कटैलिसीस]]
* [[उत्प्रेरक|कटैलिसीस]]
* [[प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला]]
* [[प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला|अभिक्रियाशीलताश्रृंखला]]
* माइकलिस-मेंटेन कैनेटीक्स
* माइकलिस-मेंटेन कैनेटीक्स
*[[कार्बनिक रसायन विज्ञान]]
*[[कार्बनिक रसायन विज्ञान]]
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* [[क्लोपमैन-सलेम समीकरण]]
* [[क्लोपमैन-सलेम समीकरण]]


== संदर्भ ==
=== संदर्भ ===
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Revision as of 22:04, 21 February 2023

रसायन विज्ञान में,अभिक्रियाशीलता वह आवेग है जिसके लिए एक रासायनिक पदार्थ, स्वयं या अन्य सामग्रियों के साथ, ऊर्जा की समग्र रिहाई के साथ एक रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है।अभिक्रियाशीलता का अर्थ है:

  • एक पदार्थ की रासायनिक अभिक्रिया ,
  • दो या दो से अधिक पदार्थों की रासायनिक अभिक्रियायें जो एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं,
  • इन दो प्रकार की अभिक्रिया समुच्चय का व्यवस्थित अध्ययन,
  • कार्यप्रणाली जो सभी प्रकार के रसायनों की अभिक्रियाशीलताके अध्ययन पर लागू होती है,
  • प्रायोगिक विधियाँ जिनका उपयोग इन प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है
  • इन प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी करने और उनका लेखा-जोखा रखने के सिद्धांत।

किसी एक पदार्थ की रासायनिक अभिक्रिया उसके व्यवहार को आच्छादित करती है जिसमें यह:

  • विघटित होता है
  • किसी अन्य अभिकारक या अभिकारकों से परमाणुओं को जोड़कर नए पदार्थ बनाता है
  • दो या दो से अधिक उत्पाद बनाने के लिए दो या दो से अधिक अभिकारकों के साथ परस्पर क्रिया करता है

किसी पदार्थ की रासायनिक अभिक्रियाशीलता विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों (तापमान, दबाव, उत्प्रेरक की उपस्थिति सहित) को संदर्भित कर सकती है जिसमें यह अभिक्रिया करता है, संयोजन में:

  • विभिन्न प्रकार के पदार्थ जिनके साथ यह अभिक्रिया करता है
  • अभिक्रिया का संतुलन बिंदु (अर्थात जब तक ये सब अभिक्रिया करते है )
  • अभिक्रिया की दर

अभिक्रियाशीलता शब्द रासायनिक स्थिरता और रासायनिक संगतता की अवधारणाओं से संबंधित है।

एक वैकल्पिक दृष्टिकोण

रसायन विज्ञान में अभिक्रियाशीलता किंचित अस्पष्ट अवधारणा है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह ऊष्मागतिक कारकों और गतिज कारकों दोनों का प्रतीक है- अर्थात कोई पदार्थ अभिक्रिया करता है या नहीं, और यह कितनी तेजी से अभिक्रिया करता है। दोनों कारक वास्तव में अलग हैं, और दोनों सामान्यतः तापमान पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए सामान्यतः यह कहा जाता है कि समूह एक में धातु (Na, K, आदि) की  अभिक्रियाशीलता आवर्त सारणी में समूह में नीचे की ओर बढ़ती है, या हाइड्रोजन की अभिक्रियाशीलता ऑक्सीजन के साथ इसकी अभिक्रिया से प्रमाणित होती है।वास्तव में, क्षार धातुओं की अभिक्रिया की दर (उदाहरण के लिए पानी के साथ उनकी अभिक्रिया से प्रमाणित) न केवल समूह के भीतर की स्थिति बल्कि कण आकार का एक कार्य है। हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया नहीं करता है - भले ही संतुलन स्थिरांक बहुत अधिक हो - जब तक कि एक ज्वाला मौलिक अभिक्रिया प्रारम्भ नहीं करती है, जिससे विस्फोट होता है।

अभिक्रिया दरों को संदर्भित करने के लिए शब्द का प्रतिबंध अधिक सुसंगत दृष्टिकोण की ओर ले जाता है।अभिक्रियाशीलता तब उस दर को संदर्भित करती है जिस पर एक रासायनिक पदार्थ समय पर रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है। शुद्ध यौगिकों में, अभिक्रियाशीलता को नमूने के भौतिक गुणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र में एक नमूना पीसने से इसकी अभिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। अशुद्ध यौगिकों में, प्रदूषकों को सम्मिलित करने से अभिक्रियाशीलता भी प्रभावित होती है। क्रिस्टलीय यौगिकों में, क्रिस्टलीय रूप अभिक्रियाशीलता को भी प्रभावित कर सकता है। यद्यपि सभी कारको में, अभिक्रियाशीलता मुख्य रूप से यौगिक के उप-परमाणु गुणों के कारण होती है।

यद्यपि यह कथन सामान्य है कि पदार्थ 'X अभिक्रियाशील है', सभी पदार्थ कुछ अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करते हैं और अन्य नहीं। उदाहरण के लिए, यह कथन देते हुए कि 'सोडियम धातु अभिक्रियाशील है',हम इस तथ्य की ओर संकेत कर रहे हैं कि सोडियम कई सामान्य अभिकर्मकों (शुद्ध ऑक्सीजन, क्लोरीन, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल,जल सहित) के साथ अभिक्रिया करता है और यह कमरे के तापमान पर या बन्सेन लौ का उपयोग करके ऐसी सामग्री के साथ तेजी से अभिक्रिया करता है।

'स्थिरता' को अभिक्रियाशीलता के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। उदाहरण के लिए,ऑक्सीजन अणु के एक इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था का एक पृथक अणु एक सांख्यिकीय रूप से परिभाषित अवधि के बाद अनायास प्रकाश का उत्सर्जन करता है । ऐसी प्रजाति का आधा जीवन इसकी स्थिरता का एक और प्रकटीकरण है, लेकिन इसकी अभिक्रियाशीलता को केवल अन्य प्रजातियों के साथ इसकी अभिक्रियाओं के माध्यम से ज्ञात किया जा सकता है।

अभिक्रियाशीलताके कारण

अभिक्रियाशीलता' का दूसरा अर्थ, कि कोई पदार्थ अभिक्रिया करता है या नहीं, पुराने और सरल रासायनिक संयोजन बंध सिद्धांत और परमाणु और आणविक कक्षीय सिद्धांत का उपयोग करके परमाणु और आणविक स्तर पर इसे युक्तिसंगत बनाया जा सकता है। ऊष्मप्रवैगिक रूप से, एक रासायनिक अभिक्रिया होती है क्योंकि उत्पाद (एक समूह के रूप में लिया जाता है) अभिकारकों की तुलना में कम मुक्त ऊर्जा पर होते हैं; निम्न ऊर्जा अवस्था को 'अधिक स्थिर अवस्था' कहा जाता है।क्वांटम रसायन विज्ञान ऐसा होने के कारण की सबसे गहन और सटीक समझ प्रदान करता है।सामान्यतः आणविक कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन उपस्थित होते हैं जो विशिष्ट स्थितियों के लिए श्रोडिंगर समीकरण को हल करने का परिणाम होते हैं।

सभी चीजें (n और ml क्वांटम संख्या के मान) समान होने के कारण, एक प्रणाली में इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता का क्रम कम से कम सबसे बड़ा है, समान ऑर्बिटल् में कोई इलेक्ट्रॉन अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ अयुग्मित नहीं है,सभी अध: पतन वाले ऑर्बिटल् का एक भरा हुआ सेट ऑर्बिटल् के साथ अयुग्मित और सबसे स्थिर है। स्थिरता के इन आदेशों में से एक को प्राप्त करने के लिए, एक परमाणु दूसरे परमाणु के साथ दोनों को स्थिर करने के लिए अभिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, एक एकल हाइड्रोजन परमाणु के 1s कक्षीय में एक एकल इलेक्ट्रॉन होता है। यह अधिक स्थिर हो जाता है(जितना अधिक 100 किलो कैलोरीप्रति मोल, या 420 किलोजूल प्रति तिल (यूनिट))2.

इसी कारण से कार्बन लगभग हमेशा चार बंध बनाता है। इसकी मूल अवस्था संयोजी विन्यास 2s2 2p2,आधा भरा हुआ है। यद्यपि आधे भरे हुए pऑर्बिटल् से पूरी तरह से भरे pऑर्बिटल् तक जाने के लिए सक्रियण ऊर्जा इतनी कम है कि यह नगण्य है, और इस तरह कार्बन उन्हें लगभग तुरंत बना देता है। इस बीच, प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा ( ऊष्माक्षेपी) उत्पन्न करती है। इस चार समान बंधन विन्यास को sp3 संकरण कहा जाता है।।

उपरोक्त तीन अनुच्छेद तर्कसंगत हैं, यद्यपि बहुत सामान्य रूप से, कुछ सामान्य प्रजातियों, विशेष रूप से परमाणुओं की अभिक्रियायें। उपरोक्त को सामान्य करने के लिए एक दृष्टिकोण रासायनिक अभिक्रियाशीलता का सक्रियण तनाव मॉडल [1][2][3] रासायनिक अभिक्रियाशीलता जो अभिकारकों की कठोरता उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना,और अभिक्रिया अवरोध की ऊंचाई के बीच एक कारण संबंध प्रदान करती है।किसी भी अभिक्रिया की दर,

दर नियम द्वारा शासित है:

जहां दर अभिक्रिया के दर-निर्धारण चरण (सबसे धीमा चरण) में एक सेकंड में मोलर सांद्रता में परिवर्तन है, [A] सही क्रम में उठाए गए सभी अभिकारकों की मोलर सांद्रता का उत्पाद है, जिसे प्रतिक्रिया क्रम, और k प्रतिक्रिया स्थिरांक है, जो परिस्थितियों के एक निश्चित सेट (सामान्यतःतापमान और दबाव) के लिए स्थिर है और सांद्रता से स्वतंत्र है। किसी यौगिक की अभिक्रियाशीलता जितनी अधिक होगी, k का मान उतना ही अधिक होगा और दर उतनी ही अधिक होगी। उदाहरण के लिए, यदि,

तब:

कहाँ n A का अभिक्रिया क्रम है, m B का अभिक्रिया क्रम है, पूर्ण अभिक्रिया का अभिक्रिया क्रम है, और k अभिक्रिया स्थिरांक है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Wolters, L. P.; Bickelhaupt, F. M. (2015-07-01). "The activation strain model and molecular orbital theory". Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science (in English). 5 (4): 324–343. doi:10.1002/wcms.1221. ISSN 1759-0884. PMC 4696410. PMID 26753009.
  2. Bickelhaupt, F. M. (1999-01-15). "Understanding reactivity with Kohn–Sham molecular orbital theory: E2–SN2 mechanistic spectrum and other concepts". Journal of Computational Chemistry (in English). 20 (1): 114–128. doi:10.1002/(sici)1096-987x(19990115)20:1<114::aid-jcc12>3.0.co;2-l. ISSN 1096-987X.
  3. Ess, D. H.; Houk, K. N. (2007-08-09). "Distortion/Interaction Energy Control of 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactivity". Journal of the American Chemical Society (in English). 129 (35): 10646–10647. doi:10.1021/ja0734086. PMID 17685614.