- ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදුවෙතැයි සලකනු ලබන ආකාරය හෙවත් ප්‍රතික්‍රියාවක ,
ප්‍රතික්‍රියක \xrightarrow{\;\;\;\;\;} ඵල බවට වන සංක්‍රමණය තුල සිදුවන ක්‍රියාවලිය අදාල ප්‍රතික්‍රියාවේ යාන්ත්‍රණය නම් වේ.
යාන්ත්‍රණය අනුව ප්‍රතික්‍රියා වර්ග දෙකකට වෙන්කෙරේ.
- මූලික ප්‍රතික්‍රියා.
තුලිත රසායනික සමීකරණයෙන් පෙන්වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව කෙලින්ම තනි පියවරකින් සිදු වේ.
2. බහු පියවර ප්‍රතික්‍රියා.
රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව අතරමැදි සක්‍රිය සංකීර්ණ 2ක් හෝ වැඩි සංඛ්‍යාවක් හරහා ප්‍රතික්‍රියාව උප පියවර 2ක් හෝ වැඩි ගණනකින් සම්පූර්ණ වන ආකාරයේ ප්‍රතික්‍රියා වේ.
විභව ශක්ති පැතිකඩ / ශක්ති චිත්‍රය
ප්‍රතික්‍රියා \xrightarrow{\;\;\;\;\;} ප්‍රතිඵල යන පරිවර්තනය තුල සිදුවන ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණයේදී හමුවන එක් එක් ප්‍රභේදයේ ගැබ්ව පවතින අභ්‍යන්තර ශක්තිය ප්‍රතික්‍රියා ඛණ්ඩාංකය හෙවත් ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රගමනය සමග විචලනය වන ආකාරය දක්වමින් නිර්මාණය කරනු ලබන ප්‍රස්තාරික සටහන් විශේෂය විභව ශක්ති පැතිකඩ නම් වේ.
මූලික ප්‍රතික්‍රියා
- පරිවර්තන ක්‍රියාවලිය තුල සක්‍රිය සංකීර්ණ ( AC ) හෙවත් සංක්‍රමණ අවස්ථා ( TC ) එකක් පමණක් පවතින පරිදි සිදුවේ.
- ශීඝ්‍රතාවය තීරණය වන්නෙ පවතින එකම පියවර මඟිනි.
මූලික ප්‍රතික්‍රියාවක විශ්ව පැතිකඩ
AE– සක්‍රියන ශක්තිය
Eb -නිදහස් වන ශක්තිය
∆H-ශක්ති විපර්යාසය
TS/AC-සංක්‍රාමී අවස්ථාව
- මෙවැනි ප්‍රතික්‍රියා බහුලව දක්නට නොලැබේ.
බහු පියවර ප්‍රතික්‍රියා
- පරිවර්තන ක්‍රියාවලිය තුල අතරමැදි සක්‍රිය සංකීර්ණ 2ක් හෝ වැඩි ගණනක් හරහා සම්පූර්ණ වන ආකාරයේ ප්‍රතික්‍රියා වේ.
Ea1 – පළමු පියවරේ සක්‍රියන ශක්තිය
Eb1 – පළමු පියවරෙන් නිදහස් වන ශක්තිය
∆E1 – පළමු පියවරේ ශක්ති විපර්යාසය
TS1 – පළමු පියවරේ සංක්‍රාමී අවස්ථාව
Ea2 – දෙවන පියවරේ සක්‍රියන ශක්තිය
Eb2 – දෙවන පියවරෙන් නිදහස් වන ශක්තිය
∆E2 – දෙවන පළමු පියවරේ ශක්ති විපර්යාසය
TS2 – දෙවන පියවරේ සංක්‍රාමී අවස්ථාව
∆H – සමස්ත ප්‍රතික්‍රියාවේ ශක්ති විපර්යාසය
- මෙවැනි ප්‍රතික්‍රියා සුලභව හමුවේ.
ශීඝ්‍රතා තීරක පියවර
- රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක ශීඝ්‍රතාවය තීරණය කරනු ලබන වැඩිම සක්‍රියන ශක්තියෙන් යුතු සෙමින්ම වන පියවර අදාල ප්‍රතික්‍රියාවේ ශීඝ්‍රතා තීරක පියවර නම් වේ.
- මූලික ප්‍රතික්‍රියාවක එහි ඇති එකම පියවර ශීඝ්‍රතා පියවර නම් වේ.
- බහු පියවර ප්‍රතික්‍රියාවකදී ශීඝ්‍රතා පියවර යාන්ත්‍රණයේ වැඩිම සක්‍රියන ශක්තියෙන් යුතු ප්‍රතික්‍රියා උප පියවර වේ.
අණුකතාවය
- තුලිත රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ පවතින ප්‍රතික්‍රියක අණු වල මුලු එකතුව අණුකතාවය වේ.
ප්‍රතික්‍රියාවක පෙළ
- යම් ප්‍රතික්‍රියකයක සාන්ද්‍රණයේ කුමන බලයකට ප්‍රතික්‍රියා ශීඝ්‍රතාවය සමානුපාතික වේ දැයි හදුනාගත් විට එය අදාල ප්‍රතික්‍රියාවේ තෝරාගත් ප්‍රතික්‍රියක අනුබද්ධ පෙළ වේ.
- මෙම පෙළ අගය පරීක්ෂණාත්මකව නිර්ණය කල යුතු අණුභවික නියතයකි.
- මූලික ප්‍රතික්‍රියාවකදී,
පෙළ එක් එක් ප්‍රතික්‍රියකවල ස්ටොයිකියමිතික සංගුණකවලට සමාන වේ.
- බහු පියවර ප්‍රතික්‍රියාවකදී,
ශීඝ්‍රතා තීරක පියවරට සම්බන්ධ නොවන ප්‍රතික්‍රියක සම්බන්ධයෙන් පෙළ ශුන්‍ය වේ.
ශීඝ්‍රතා තීරක පියවරට සම්බන්ධ පියවරක පෙළ ශීඝ්‍රතා තීරක පියවර වන මූලික ප්‍රතික්‍රියාවේ ස්ටොයිකියෝමිතික සංගුණකයට සමාන වේ.
- බහු පියවර ප්‍රතික්‍රියාවක ශීඝ්‍රතා තීරක පියවරට පෙර වේගවත් සමතුලිත පියවරක් පැවතිය හොත් ශීඝ්‍රතා තීරක පියවරෙහි නොපවතින ප්‍රතික්‍රියක සම්බන්ධයෙන්ද පෙළ අගයක් පැවතිය හැකිය.
-
ප්‍රතික්‍රියාවක පෙළ උෂ්ණයත්වට,පීඩනය, පරිමාව සහ සාන්ද්‍රණයය වැවිනි බාහිර සාධක මත රදා නොපවතී. එය තීරණය වන්නෙ ප්‍රතික්‍රියාවේ යාන්ත්‍රණය මතය.
- ප්‍රතික්‍රියාවක යාන්ත්‍රණය උත්ප්‍රේරක සහ ප්‍රතිප්‍රේරක මත රාදා පවතින බැවින් ඒ මත ප්‍රතික්‍රියාවක පෙළ ද රදා පවතී.
මේ බව සමතුලිතයේ KC ඇසුරින් ඔප්පු කල හැකිය.
ප්‍රතික්‍රියක සාන්ද්‍රණය
- ප්‍රතික්‍රියාවක සීඝ්‍රතාවයට ප්‍රතික්‍රියාවේ ඇතම් ප්‍රතික්‍රියකවල සාන්ද්‍රණය බලපාන අතර ඇතැම් ප්‍රතික්‍රියකවල සාන්ද්‍රණය බලනොපායි.
- මෙසේ වනුයේ ශීඝ්‍රතා තීරක පියවරෙහි අදාළ ප්‍රතික්‍රියක පැවතීම හෝ නොපැවතීම අනුවය.
- ඒ අනුව ශීඝ්‍රතාව හා ප්‍රතික්‍රියක සාන්ද්‍රණ අතර සම්බන්ධතාවය පහත පරිදි වේ.
ශීඝ්‍රතා සමීකරණය
aA + bB \xrightarrow{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;} cC + dD
- ශීඝ්‍රතා ප්‍රකාශනය
R α [A]x [B]y
X = A ප්‍රතික්‍රියකය අනුබද්ධ පෙළ
Y = B ප්‍රතික්‍රියකය අනුබද්ධ පෙළ
- ශීඝ්‍රතා සමීකරණය
R = K [A]x [B]y
K = අදාළ තත්ත්ව යටතේ ශීඝ්‍රතා නියතය
(x+y) = සමස්ත පෙළ
- ශීඝ්‍රතාවය ප්‍රකාශ කරන ඒකක
mol dm-3 s-1
mol dm-3 min-1
නමුත් මූලිකවම mol dm-3 s-1 යෙදේ.
- ශීඝ්‍රතාවයේ ඒකක නියත නිසා, k හි ඒකක වෙනස් විය හැකිය.
k හි ඒකක වෙනස් වන ආකාරය ගැටලු කීපයක් ඇසුරින් පැහැදිලිකර ගනිමු.
- පහත දැක්වෙන මූලික ප්‍රතික්‍රියාව සලකන්න.
\;\mathrm X+3\mathrm Y\;\rightarrow\mathrm P+\mathrm Q
(i) X හා Y අනුබද්ධයෙන් පෙළ ගණනය කරන්න.
(ii) ප්‍රතික්‍රියාව සදහා සීඝ්‍රතා සමීකරණය ලියා දක්වන්න.
(iii) X හා Y යන ප්‍රතික්‍රියකවල සාන්ද්‍රණය 0.1 moldm-3 බැගින් වන අවස්තාවේදී ප්‍රතික්‍රියාවේ සීඝ්‍රතාවය 8 moldm-3s-1 වේ නම් ප්‍රතික්‍රියාව සදහා සීඝ්‍රතා නියතය ගණනය කරන්න.
(i) X අනුබද්ධයෙන් පෙළ = 1
Y අනුබද්ධයෙන් පෙළ = 3
(ii) \mathrm R=\mathrm k\lbrack\mathrm X\rbrack\lbrack\mathrm Y\rbrack^3
(iii)
\begin{array}{rcl}\mathrm R&=&\mathrm k\lbrack\mathrm X\rbrack\lbrack\mathrm Y\rbrack^3\\0.8\mathrm{moldm}^{-3}\mathrm s^{-1}&=&\mathrm k(0.1\mathrm{moldm}^{-3})(0.1\mathrm{moldm}^{-3})^3\\\mathrm k&=&8\times10^5\mathrm{mol}^{-3}\mathrm{dm}^9\mathrm s^{-1}\end{array}2. පහත ප්‍රතික්‍රියාව සලකන්න.
\begin{array}{rcl}\mathrm A+\mathrm B&\rightarrow&\mathrm C\end{array}මෙහි A ට සාපේක්ෂව පෙළ 0 ද B ට සාපේක්ෂව පෙළ 1 ද වේ. A හි සාන්ද්‍රණය 0.1 moldm-3 ද B හි සාන්ද්‍රණය 0.2 moldm-3 ද බැගින්වන අවස්තාවේදී ප්‍රතික්‍රියාවේ සීඝ්‍රතාවය 6 moldm-3s-1 නම් ප්‍රතික්‍රියාව සදහා සීඝ්‍රතා නියතය ගණනය කරන්න.
ප්‍රතික්‍රියාවේ සීඝ්‍රතා සමීකරණය සැලකීමෙන්
\begin{array}{rcl}\mathrm R&=&\mathrm k\lbrack\mathrm A\rbrack^0\lbrack\mathrm B\rbrack^1\\0.6\mathrm{moldm}^{-3}\mathrm s^{-1}&=&\mathrm k(0.1\mathrm{moldm}^{-3})^0(0.2\mathrm{mold}-3)^1\\0.6\mathrm{moldm}^{-3}\mathrm s^{-1}&=&\mathrm k(0.2\mathrm{moldm}^{-3}\\\mathrm k&=&3\mathrm s^{-1}\end{array}
K රදා පවතින සාධක.
- උෂ්ණත්වය මත k රදා පවතී.
ප්‍රතික්‍රියාවක පෙළ පරීක්ෂණාත්මකව සෙවීම
A අනුබද්ධ පෙළ x
B අනුබද්ධ පෙළ y
- මෙහිදී එක් ප්‍රතික්‍රියක පෙළ නිර්ණය කරනුයේ අනෙක් ප්‍රතික්‍රියකවල සාන්ද්‍රණ නියතව තබා අදාළ ප්‍රතික්‍රියකයේ සාන්ද්‍රණ අවස්‍තා 2ක් ගෙන අදාළ ශීඝ්‍රතා සැසදීමෙනි.
A හි සාන්ද්‍රණය නියතව තබා,
1 න්,
4 විසදීමෙන් y වන B හි පෙළ ගණනය කරයි.
මෙලෙසම B හි සාන්ද්‍රණය නියතව තබා A හි සාන්ද්‍රණය වෙනස් කර A හි පෙළ ගණනය කරයි.
5 විසදීමෙන් A හි පෙළ ගණනය කරයි.
නිදසුන්:
A හා B අතර ප්‍රතික්‍රියාව පහත පරිදිය.
A + 3B \xrightarrow{\;\;\;\;\;} C
මෙහි යාන්ත්‍රණය පහත වේ.
මෙහි,
දෙවන පියවර වඩා සෙමින් වන පියවර නිසා එය ශීඝ්‍රතා තීරක පියවර වේ.එහි ප්‍රතික්‍රියක ශීඝ්‍රතාවයට බලපායි.
A අනුබද්ධ පෙළ = 0
B අනුබද්ධ පෙළ = 3
සමස්ත පෙළ = 3+0 = 3
R = K[A]0 [B]3
R = K[B]3
යාන්ත්‍රණයක පූර්ව සමතුලිතතා පවතින අවස්ථා
ප්‍රතික්‍රියාවේ යාන්ත්‍රණය පහත දැක්වෙන ආකාර යැයි සිතමු.
\begin{array}{l}\mathrm C\;+\;\mathrm D\;\rightarrow\;\mathrm V\;\;\\\mathrm C\;\leftrightharpoons\;\mathrm H\;\;;\text{ වේගයෙන්}\\\;\mathrm H\;+\;\mathrm D\;\rightarrow\;\mathrm V\;;\;\text{සෙමෙන් }\end{array}
මෙහිදී පූර්ව සමතුලිතතාවයන් හට ගන්නා අතර එහි අතරමැදිය, ප්‍රතික්‍රියක සමඟ සමතුලිතතාවයේ පවතී.
ප්‍රතික්‍රියාවක වේගය පාලනය වන්නේ සෙමෙන් සිදුවන පියවරෙනි.
සෙමෙන් සිදුවන ප්‍රතික්‍රියාවේ සමීකරණය සැලකීමෙන්,
R = k’ [H] [D]
වේග නියමයෙහි අතරමැදියේ සාන්ද්‍රණය ඇතුලත්වේ.
H යන අතරමැදිය C සමඟද සමතුලිතතාවයේ පවතී. එබැවින් පළමු පියවරෙහි සමතුලිතතා නියතය Kc සැලකීමෙන්,
\begin{array}{l}\mathrm{Kc}\operatorname{ = }\frac{\lbrack\mathrm H\rbrack}{\operatorname{ [}\mathrm C\operatorname{] }}\;\\\operatorname{∴ [}\mathrm H\operatorname{] = }\mathrm{Kc}\operatorname{ [}\mathrm C\rbrack\end{array}
එබැවින් ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය සඳහා සමීකරණය මෙසේ ලියා දැක්විය හැකිය.
R = k’ [D] . Kc[C]
= kKc [C] [D]
මෙය තවදුරටත් මෙසේ ප්‍රතිසංවිධානය කල හැක.
R = k [C] [D]
සාන්ද්‍රණ ශීඝ්‍රතා වක්‍ර
- තෝරාගත් ප්‍රතික්‍රියක අනුබද්ධයෙන් පෙළ අගය මත ලැබෙන සාන්ද්‍රණ ශීඝ්‍රතා වක්‍රයේ හැඩය වෙනස් වේ.
1. ශුන්‍ය පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
2. පළමු පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
3. දෙවන පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
සාන්ද්‍රණ කාල වක්‍ර
මෙම වක්‍ර වල අනුක්‍රමණයෙන් ශීඝ්‍රතාව ලැබේ.
- ශුන්‍ය පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
ශුන්‍ය පෙළ ප්‍රතික්‍රියාවක සාන්ද්‍රණය සමග ශීඝ්‍රතාවය නියත අගයක පවතී. එමනිසා අනුක්‍රමණය නියතය.
2. පළමු පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
මෙවිට සාන්ද්‍රණය සහ ශීඝ්‍රතාවය අතර ඍණ සම්බන්ධයක් පවතී. එනිසා කාලය සමග සාන්ද්‍රණය අඩුවන විට අනුක්‍රමණය (ශීඝ්‍රතාව) ක්‍රමයෙන් අඩු වේ.
3. දෙවන පෙළ ප්‍රතික්‍රියා
මෙවිටද සාන්ද්‍රණය සහ ශීඝ්‍රතාවය අතර ඍණ සම්බන්ධයක් පවතී. එනිසා කාලය සමග සාන්ද්‍රණය අඩුවන විට අනුක්‍රමණය (ශීඝ්‍රතාව) ක්‍රමයෙන් අඩු වේ. පළමු පෙළ ප්‍රතික්‍රියාවක සාන්ද්‍රණය සහ ශීඝ්‍රතාවය අතර වක්‍රයටෂ් වඩා මෙම වක්‍රයේ බෑවුම අඩුවීමේ සීග්‍රතාවය වැඩිය.
Results
#1. උත්ප්‍රේරකයක්,
#2. රසයනික ප්‍රතික්‍රියාවක සීඝ්‍රතාවය පිලිබදව මෙහි දී ඇති වගන්ති අතුර්‍රෙන් අසත්‍ය කුමක්ද?
#3. කිසියම් උෂ්ණත්වයක්දී උත්ප්‍රේරකයක්
