Калькулятор закона скорости реакции

Введите расчет

Константа скорости k

Концентрация [A] (моль/л)

Порядок по A (m)

Концентрация [B] (моль/л)

Порядок по B (n)

Результатов

Скорость реакции

0,5

моль·л⁻¹·с⁻¹

Суммарный порядок реакции (m + n)	1
Множитель [A]^m	1
Множитель [B]^n	1

Что такое калькулятор закона скорости реакции?

Закон скорости (или кинетическое уравнение) связывает скорость химической реакции с концентрациями реагентов. Для общей реакции с участием реагентов A и B скорость выражается формулой \(\text{rate} = \text{k} \cdot [\text{A}]^{\text{m}} \cdot [\text{B}]^{\text{n}}\), где k — константа скорости, [A] и [B] — молярные концентрации, а m и n — порядки реакции по каждому реагенту. Этот калькулятор мгновенно вычисляет данное выражение и дополнительно показывает суммарный порядок реакции, равный \(m + n\).

Как пользоваться калькулятором

Введите константу скорости k, а также концентрацию и порядок для реагента A и, при необходимости, для реагента B. Если ваша реакция зависит только от одного реагента, задайте второй порядок равным 0 — тогда соответствующий множитель становится равным 1 и не влияет на результат. Калькулятор возвращает мгновенную скорость реакции вместе с каждым концентрационным множителем, чтобы вы видели их вклад.

Разбор формулы

Порядки реакции определяются экспериментально, а не по стехиометрическим коэффициентам. Множитель нулевого порядка даёт значение 1 независимо от концентрации; множитель первого порядка изменяется линейно с концентрацией; множитель второго порядка пропорционален квадрату концентрации. Размерность константы скорости k зависит от суммарного порядка реакции, чтобы итоговая скорость всегда выражалась в моль·л⁻¹·с⁻¹.

Закон скорости, разложенный на составляющие: константа скорости k, концентрации и показатели порядка реакции m и n.

Пример расчёта

Пусть k = 0,5, [A] = 2 моль/л с порядком m = 2, а [B] = 3 моль/л с порядком n = 1. Тогда \([A]^2 = 4\) и \([B]^1 = 3\), поэтому $$\text{rate} = 0{,}5 \times 4 \times 3 = 6 \ \text{моль} \cdot \text{л}^{-1} \cdot \text{с}^{-1}$$ Суммарный порядок реакции составляет \(2 + 1 = 3\).

Как скорость зависит от концентрации для реакций нулевого, первого и второго порядка.

Частые вопросы

Могут ли порядки реакции быть дробными или отрицательными? Да — экспериментально определённые порядки бывают дробными и даже отрицательными; калькулятор принимает любое действительное значение благодаря степенной функции.

Что делать, если у меня всего один реагент? Оставьте [B] с любым значением и задайте его порядок n = 0 — тогда множитель [B] станет равным 1.

Как найти константу скорости k? Измерьте скорость и концентрации в эксперименте и преобразуйте закон скорости: \(\text{k} = \text{rate} / ([\text{A}]^{\text{m}} \cdot [\text{B}]^{\text{n}})\).