रासायनिक अभिक्रिया 2O₃ → 3O₂ इस प्रकार आगे बढ़ती है:

O₃ ⇋ O₂ + O (तेज़)

O + O₃ → 2O₂ (धीमा)

इस अभिक्रिया के लिए दर नियम व्यंजक होना चाहिए:

संकल्पना:

दर नियम व्यंजक

• किसी रासायनिक अभिक्रिया के लिए दर नियम व्यंजक, अभिकारकों की सांद्रता को विशिष्ट घातों (प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित) तक उठाकर अभिक्रिया की दर को संबंधित करता है।
• एक बहु-चरणीय अभिक्रिया क्रियाविधि के लिए, दर नियम क्रियाविधि में सबसे धीमे चरण (दर-निर्धारण चरण) द्वारा निर्धारित किया जाता है।
• यदि कोई मध्यवर्ती दर नियम में दिखाई देता है, तो इसे अभिक्रिया क्रियाविधि के तेज चरण से संतुलन संबंध का उपयोग करके प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

व्याख्या:

• दी गई अभिक्रिया क्रियाविधि में:
  • तेज़ चरण: O₃ ⇋ O₂ + O
  • धीमा चरण: O + O₃ → 2O₂
• धीमा चरण दर नियम निर्धारित करता है। अभिक्रिया की दर O और O₃ की सांद्रता के समानुपाती है:

  दर = k[O][O₃]

• हालांकि, O (एक मध्यवर्ती) स्थिर नहीं है और इसकी सांद्रता को अभिकारकों के संदर्भ में व्यक्त करने की आवश्यकता है।
• तेज़ संतुलन चरण से:

  O₃ ⇋ O₂ + O

  संतुलन स्थिरांक K_eq = [O][O₂] / [O₃]

  [O] के लिए पुनर्व्यवस्थित: [O] = K_eq[O₃] / [O₂]

• दर नियम व्यंजक में [O] को प्रतिस्थापित करें:

  दर = k[O₃] × (K_eq[O₃] / [O₂])

  दर = kK_eq[O₃]² / [O₂]

• चूँकि kK_eq एक स्थिरांक है, हम इसे K (कुल दर स्थिरांक) के रूप में निरूपित करते हैं। इस प्रकार:

  दर = K[O₃]²[O₂]^-1

इसलिए, सही दर नियम व्यंजक है: r = K[O₃]²[O₂]^-1।