Máy Tính Định Luật Tốc Độ Phản Ứng là gì?
Định luật tốc độ (hay phương trình tốc độ) thể hiện mối liên hệ giữa tốc độ của một phản ứng hóa học với nồng độ các chất phản ứng. Với phản ứng tổng quát có hai chất tham gia A và B, tốc độ được viết dưới dạng \(\text{rate} = \text{k} \cdot [\text{A}]^{\text{m}} \cdot [\text{B}]^{\text{n}}\), trong đó k là hằng số tốc độ, [A] và [B] là nồng độ mol, còn m và n là bậc phản ứng đối với từng chất. Công cụ này tính ngay biểu thức trên và đồng thời cho biết bậc tổng quát của phản ứng, \(m + n\).
Cách sử dụng
Nhập hằng số tốc độ k, nồng độ và bậc của chất A, và nếu cần thì cả chất B. Nếu phản ứng của bạn chỉ phụ thuộc vào một chất, hãy đặt bậc của chất còn lại bằng 0 (số hạng tương ứng sẽ bằng 1 và không ảnh hưởng đến kết quả). Công cụ sẽ trả về tốc độ phản ứng tức thời cùng với từng số hạng nồng độ, giúp bạn thấy rõ mức đóng góp của mỗi yếu tố.
Giải thích công thức
Bậc phản ứng được xác định bằng thực nghiệm, chứ không suy ra từ hệ số tỉ lượng trong phương trình. Số hạng bậc 0 luôn đóng góp một hệ số bằng 1 bất kể nồng độ; số hạng bậc 1 tỉ lệ tuyến tính với nồng độ; còn số hạng bậc 2 tỉ lệ với bình phương nồng độ. Đơn vị của hằng số tốc độ k phụ thuộc vào bậc tổng quát sao cho tốc độ luôn được tính ra theo đơn vị mol·L⁻¹·s⁻¹.
Ví dụ minh họa
Giả sử k = 0,5, [A] = 2 mol/L với bậc m = 2, và [B] = 3 mol/L với bậc n = 1. Khi đó \([\text{A}]^2 = 4\) và \([\text{B}]^1 = 3\), nên $$\text{rate} = 0{,}5 \times 4 \times 3 = 6 \ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.$$ Bậc tổng quát là \(2 + 1 = 3\).
Câu hỏi thường gặp
Bậc phản ứng có thể là phân số hoặc số âm không? Có — bậc xác định bằng thực nghiệm có thể là phân số hoặc thậm chí là số âm; công cụ này chấp nhận mọi giá trị thực thông qua hàm lũy thừa.
Nếu tôi chỉ có một chất phản ứng thì sao? Hãy để [B] ở bất kỳ giá trị nào và đặt bậc n của nó bằng 0, khi đó số hạng [B] sẽ bằng 1.
Làm sao để tìm hằng số tốc độ k? Đo tốc độ và nồng độ trong một thí nghiệm rồi biến đổi định luật tốc độ: \(k = \text{rate} / ([\text{A}]^{\text{m}} \cdot [\text{B}]^{\text{n}})\).
