حساب ثابت السرعة

خطوات الاستخدام

أدخل الزمن (t) بالثواني (أو أي وحدة زمنية متسقة): هذا الزمن هو الفاصل بين بداية التفاعل وقياس التركيز. لاحظ أن الوحدة الزمنية تحدد وحدة ثابت السرعة الناتج.

أدخل التركيز الابتدائي ([A₀]): التركيز الأولي للمادة المتفاعلة في بداية التفاعل (عادة بوحدة مول/لتر). يجب أن يكون أكبر من الصفر.

أدخل التركيز عند الزمن t ([A]): التركيز المتبقي من المادة المتفاعلة بعد مرور الزمن t. قد تحصل عليه من القياسات التجريبية. يجب أن يكون أقل من [A₀] وأكبر من الصفر.

يحسب ثابت السرعة k باستخدام قانون التفاعل من الدرجة الأولى: k = (1/t) * ln([A₀]/[A]). حيث ln هو اللوغاريتم الطبيعي. الناتج بوحدة زمن⁻¹ (مثل ثانية⁻¹).

الأسئلة الشائعة

ينبع قانون التفاعل من الدرجة الأولى من المعادلة التفاضلية: -d[A]/dt = k[A]. بحل هذه المعادلة بالتفاضل والتكامل نحصل على ln([A]₀/[A]) = kt. اللوغاريتم الطبيعي يظهر بشكل طبيعي عند تكامل 1/[A] d[A] = -k dt. النتيجة هي أن العلاقة بين ln([A]) والزمن خطية، مما يسمح بحساب k من الميل. إذا استخدمنا اللوغاريتم العشري (log₁₀) فسنحصل على k' = k/ln(10)، لكن القانون الأصلي يستخدم ln لتوحيد المعادلات.

هذه الحاسبة مصممة خصيصاً للتفاعلات من الدرجة الأولى. إذا أدخلت بيانات لتفاعل من رتبة مختلفة، ستحصل على قيمة k غير ثابتة عبر الزمن، مما يشير إلى أن الافتراض خاطئ. لتحديد رتبة التفاعل، يمكنك رسم البيانات: للرتبة الصفرية: [A] مقابل الزمن خطي؛ للرتبة الأولى: ln([A]) مقابل الزمن خطي؛ للرتبة الثانية: 1/[A] مقابل الزمن خطي. استخدم الحاسبة المناسبة لكل رتبة.

للتفاعل من الدرجة الأولى، وحدة k هي زمن⁻¹ (مثل ث⁻¹، دقيقة⁻¹، ساعة⁻¹). لأن المعادلة: k = (1/t) ln([A₀]/[A])، واللوغاريتم بلا وحدات، لذا k لها وحدة مقلوب الزمن. للرتبة الصفرية: k بوحدة تركيز/زمن (مثل مول/لتر·ثانية). للرتبة الثانية: k بوحدة تركيز⁻¹·زمن⁻¹ (مثل لتر/مول·ثانية). يعكس هذا أن سرعة التفاعل تعتمد على التركيز بدرجات مختلفة.

يمكن إعادة ترتيب القانون: [A] = [A₀] * e^(-kt). على سبيل المثال، إذا كان k = 0.02 ث⁻¹، [A₀]=1 مول/لتر، بعد 10 ثوانٍ: [A]=1*e^(-0.02*10)=e^(-0.2)≈0.8187 مول/لتر. هذه المعادلة مفيدة في التنبؤ بتركيز المادة المتفاعلة في أي وقت، وتستخدم في مجالات مثل الحركية الدوائية والتحلل الإشعاعي.

حساب ثابت السرعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

1يتحلل بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) في محلول مائي وفق تفاعل من الدرجة الأولى. إذا كان التركيز الابتدائي 0.5 مول/لتر وبعد 10 دقائق أصبح 0.2 مول/لتر، احسب ثابت السرعة k.

2تفاعل تحلل غاز نيتروجين ثنائي الأكسيد (N₂O₅) من الدرجة الأولى. عند 45°م، كان التركيز الابتدائي 0.05 مول/لتر وبعد 100 ثانية أصبح 0.03 مول/لتر. احسب k وحدد نصف العمر.

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة