Calculadora de Constant de Velocitat de Cinètica

Introducció

La constant de velocitat és un paràmetre fonamental en la cinètica química que quantifica la rapidesa amb què es produeix una reacció química. La nostra Calculadora de Constant de Velocitat de Cinètica proporciona una eina senzilla però poderosa per determinar constants de velocitat mitjançant l'equació d'Arrhenius o dades experimentals de concentració. Tant si ets un estudiant que aprèn sobre la cinètica química, un investigador que analitza mecanismes de reacció, o un químic industrial que optimitza les condicions de reacció, aquesta calculadora ofereix una manera directa de calcular aquest paràmetre de reacció crític.

Les constants de velocitat són essencials per predir les velocitats de reacció, dissenyar processos químics i entendre mecanismes de reacció. Varien àmpliament depenent de la reacció específica, la temperatura i la presència de catalitzadors. En calcular amb precisió les constants de velocitat, els químics poden determinar com de ràpidament els reactius es converteixen en productes, estimar els temps de finalització de la reacció i optimitzar les condicions de reacció per a una màxima eficiència.

Aquesta calculadora admet dos mètodes principals per determinar constants de velocitat:

L'equació d'Arrhenius - que relaciona les constants de velocitat amb la temperatura i l'energia d'activació
Anàlisi de dades experimentals - calculant constants de velocitat a partir de mesures de concentració al llarg del temps

Fórmula i Càlcul

L'Equació d'Arrhenius

La fórmula principal utilitzada en aquesta calculadora és l'equació d'Arrhenius, que descriu la dependència de temperatura de les constants de velocitat de reacció:

$k = A \times e^{-E_a/RT}$

On:

$k$ és la constant de velocitat (les unitats depenen de l'ordre de reacció)
$A$ és el factor pre-exponencial (mateixes unitats que $k$ )
$E_a$ és l'energia d'activació (kJ/mol)
$R$ és la constant universal dels gasos (8.314 J/mol·K)
$T$ és la temperatura absoluta (Kelvin)

L'equació d'Arrhenius mostra que les velocitats de reacció augmenten exponencialment amb la temperatura i disminueixen exponencialment amb l'energia d'activació. Aquesta relació és fonamental per entendre com les reaccions responen als canvis de temperatura.

Càlcul de la Constant de Velocitat Experimental

Per a reaccions de primer ordre, la constant de velocitat es pot determinar experimentalment mitjançant la llei d'integració de velocitat:

$k = \frac{\ln(C_0/C_t)}{t}$

On:

$k$ és la constant de velocitat de primer ordre (s⁻¹)
$C_0$ és la concentració inicial (mol/L)
$C_t$ és la concentració en el temps $t$ (mol/L)
$t$ és el temps de reacció (segons)

Aquesta equació permet calcular directament la constant de velocitat a partir de mesures experimentals de canvis de concentració al llarg del temps.

Unitats i Consideracions

Les unitats de la constant de velocitat depenen de l'ordre global de la reacció:

Reaccions de zero ordre: mol·L⁻¹·s⁻¹
Reaccions de primer ordre: s⁻¹
Reaccions de segon ordre: L·mol⁻¹·s⁻¹

La nostra calculadora se centra principalment en reaccions de primer ordre quan s'utilitza el mètode experimental, però l'equació d'Arrhenius s'aplica a reaccions de qualsevol ordre.

Guia Pas a Pas

Ús del Mètode de l'Equació d'Arrhenius

Selecciona el Mètode de Càlcul: Tria "Equació d'Arrhenius" de les opcions del mètode de càlcul.
Introdueix la Temperatura: Introdueix la temperatura de la reacció en Kelvin (K). Recorda que K = °C + 273.15.
- Rango vàlid: La temperatura ha de ser superior a 0 K (zero absolut)
- Rango típic per a la majoria de reaccions: 273 K a 1000 K
Introdueix l'Energia d'Activació: Introdueix l'energia d'activació en kJ/mol.
- Rango típic: 20-200 kJ/mol per a la majoria de reaccions químiques
- Valors més baixos indiquen reaccions que es produeixen més fàcilment
Introdueix el Factor Pre-exponencial: Introdueix el factor pre-exponencial (A).
- Rango típic: 10⁶ a 10¹⁴, depenent de la reacció
- Aquest valor representa la constant de velocitat teòrica màxima a temperatura infinita
Veure Resultats: La calculadora calcularà automàticament la constant de velocitat i la mostrarà en notació científica.
Examinar el Gràfic: La calculadora genera una visualització que mostra com varia la constant de velocitat amb la temperatura, ajudant-te a entendre la dependència de temperatura de la teva reacció.

Ús del Mètode de Dades Experimentals

Selecciona el Mètode de Càlcul: Tria "Dades Experimentals" de les opcions del mètode de càlcul.
Introdueix la Concentració Inicial: Introdueix la concentració inicial del reactiu en mol/L.
- Aquesta és la concentració en el temps zero (C₀)
Introdueix la Concentració Final: Introdueix la concentració després que la reacció hagi avançat durant un temps específic en mol/L.
- Aquesta ha de ser menor que la concentració inicial per a un càlcul vàlid
- La calculadora mostrarà un error si la concentració final supera la concentració inicial
Introdueix el Temps de Reacció: Introdueix el temps transcorregut entre les mesures de concentració inicial i final en segons.
Veure Resultats: La calculadora calcularà automàticament la constant de velocitat de primer ordre i la mostrarà en notació científica.

Entendre els Resultats

La constant de velocitat calculada es mostra en notació científica (per exemple, 1.23 × 10⁻³) per a més claredat, ja que les constants de velocitat sovint abasten moltes ordres de magnitud. Per al mètode d'Arrhenius, les unitats depenen de l'ordre de reacció i de les unitats del factor pre-exponencial. Per al mètode experimental, les unitats són s⁻¹ (suposant una reacció de primer ordre).

La calculadora també proporciona un botó "Copiar Resultat" que et permet transferir fàcilment el valor calculat a altres aplicacions per a un anàlisi més aprofundit.

Casos d'Ús

La Calculadora de Constant de Velocitat de Cinètica serveix a nombroses aplicacions pràctiques a través de diversos camps:

1. Investigació Acadèmica i Educació

Ensenyament de la Cinètica Química: Professors i mestres poden utilitzar aquesta eina per demostrar com la temperatura afecta les velocitats de reacció, ajudant els estudiants a visualitzar la relació d'Arrhenius.
Anàlisi de Dades de Laboratori: Estudiants i investigadors poden analitzar ràpidament dades experimentals per determinar constants de velocitat sense càlculs manuals complexos.
Estudis de Mecanismes de Reacció: Investigadors que investiguen camins de reacció poden utilitzar constants de velocitat per elucidat mecanismes de reacció i identificar passos limitants de velocitat.

2. Indústria Farmacèutica

Proves de Estabilitat de Medicaments: Científics farmacèutics poden determinar constants de velocitat de degradació per predir la vida útil dels medicaments sota diverses condicions d'emmagatzematge.
Desenvolupament de Formulacions: Formuladors poden optimitzar les condicions de reacció comprenent com els excipients afecten la cinètica de reacció.
Control de Qualitat: Laboratoris de QC poden utilitzar constants de velocitat per establir intervals de prova i especificacions adequades.

3. Fabricació Química

Optimització de Processos: Enginyers químics poden determinar temperatures òptimes de reacció analitzant com varien les constants de velocitat amb la temperatura.
Disseny de Reactors: Enginyers poden dimensionar reactors adequadament basant-se en la cinètica de reacció per assegurar un temps de residència suficient.
Avaluació de Catalitzadors: Investigadors poden quantificar l'eficàcia dels catalitzadors comparant constants de velocitat amb i sense catalitzadors.

4. Ciència Ambiental

Estudis de Degradació de Contaminants: Científics ambientals poden determinar com de ràpidament es degraden els contaminants sota diverses condicions.
Disseny de Processos de Tractament d'Aigua: Enginyers poden optimitzar processos de desinfecció comprenent la cinètica de reacció.
Ciència Climàtica: Investigadors poden modelar reaccions atmosfèriques utilitzant constants de velocitat apropiades.

Exemple del Món Real

Una companyia farmacèutica està desenvolupant una nova formulació de medicament i necessita assegurar-se que es manté estable durant almenys dos anys a temperatura ambient (25°C). Mesurant la concentració de l'ingredient actiu durant diverses setmanes a temperatures elevades (40°C, 50°C i 60°C), poden determinar les constants de velocitat a cada temperatura. Utilitzant l'equació d'Arrhenius, poden extrapolar per trobar la constant de velocitat a 25°C i predir la vida útil del medicament en condicions d'emmagatzematge normals.

Alternatives

Si bé la nostra calculadora se centra en l'equació d'Arrhenius i la cinètica de primer ordre, existeixen diversos enfocaments alternatius per determinar i analitzar constants de velocitat:

Equació d'Eyring (Teoria de l'Estat de Transició):
- Utilitza ΔG‡, ΔH‡ i ΔS‡ en comptes de l'energia d'activació
- Més fonamentada teòricament en la termodinàmica estadística
- Útil per entendre les contribucions d'entropia a les velocitats de reacció
Models de Comportament No-Arrhenius:
- Tenir en compte reaccions que no segueixen un comportament d'Arrhenius simple
- Inclou correccions de túneling per efectes quàntics
- Útil per a reaccions que impliquen transferència d'hidrogen o a temperatures molt baixes
Mètodes de Química Computacional:
- Utilitzar càlculs quàntics per predir constants de velocitat
- Pot proporcionar coneixements sobre mecanismes de reacció no accessibles experimentalment
- Particularment valuós per a sistemes inestables o perillosos
Llei d'Integració de Velocitat per Diferents Ordres:
- Zero ordre: [A] = [A]₀ - kt
- Primer ordre: 1/[A] = 1/[A]₀ + kt
- Més apropiat per a reaccions que no segueixen la cinètica de primer ordre
Xarxes de Reacció Complexes:
- Sistemes d'equacions diferencials per a reaccions de diversos passos
- Mètodes d'integració numèrica per a esquemes cinètics complexos
- Necessaris per modelar amb precisió sistemes de reacció del món real

Història de la Determinació de la Constant de Velocitat

El concepte de constants de velocitat de reacció ha evolucionat significativament al llarg dels segles, amb diversos fites clau:

Desenvolupaments Temprans (1800s)

L'estudi sistemàtic de les velocitats de reacció va començar a principis del segle XIX. El 1850, Ludwig Wilhelmy va realitzar treballs pioners sobre la velocitat de la inversió de sacarosa, convertint-se en un dels primers científics a expressar les velocitats de reacció matemàticament. Més tard, durant aquell segle, Jacobus Henricus van't Hoff i Wilhelm Ostwald van fer contribucions significatives al camp, establint molts dels principis fonamentals de la cinètica química.

Equació d'Arrhenius (1889)

El descobriment més significatiu va arribar el 1889 quan el químic suec Svante Arrhenius va proposar la seva equació eponímica. Arrhenius estava investigant l'efecte de la temperatura sobre les velocitats de reacció i va descobrir la relació exponencial que ara porta el seu nom. Inicialment, el seu treball va ser rebut amb escepticisme, però finalment li va valer el Premi Nobel de Química el 1903 (tot i que principalment per la seva feina sobre la dissociació electrolítica).

Arrhenius va interpretar inicialment l'energia d'activació com l'energia mínima requerida perquè les molècules reaccionin. Aquest concepte es va perfeccionar més tard amb el desenvolupament de la teoria de col·lisions i la teoria de l'estat de transició.

Desenvolupaments Moderns (Segle XX)

El segle XX va veure refinaments significatius en la nostra comprensió de la cinètica de reacció:

1920s-1930s: Henry Eyring i Michael Polanyi van desenvolupar la teoria de l'estat de transició, proporcionant un marc teòric més detallat per entendre les velocitats de reacció.
1950s-1960s: L'aparició de mètodes computacionals i tècniques espectroscòpiques avançades va permetre mesures més precises de les constants de velocitat.
1970s-Present: El desenvolupament de la espectroscòpia de femtosegons i altres tècniques ultrafast va permetre l'estudi de la dinàmica de reacció en escales de temps anteriorment inaccessibles, revelant noves perspectives sobre els mecanismes de reacció.

Avui en dia, la determinació de constants de velocitat combina tècniques experimentals sofisticades amb mètodes computacionals avançats, permetent als químics estudiar sistemes de reacció cada vegada més complexos amb una precisió sense precedents.

Preguntes Freqüents

Què és una constant de velocitat en cinètica química?

Una constant de velocitat (k) és una constant de proporcionalitat que relaciona la velocitat d'una reacció química amb les concentracions dels reactius. Quantifica com de ràpidament avança una reacció en condicions específiques. La constant de velocitat és específica per a cada reacció i depèn de factors com la temperatura, la pressió i la presència de catalitzadors. A diferència de les velocitats de reacció, que canvien a mesura que es consumeixen els reactius, la constant de velocitat es manté constant durant tota la reacció en condicions fixades.

Com afecta la temperatura a la constant de velocitat?

La temperatura té un efecte exponencial sobre les constants de velocitat, tal com es descriu a l'equació d'Arrhenius. A mesura que la temperatura augmenta, la constant de velocitat típicament augmenta exponencialment. Això ocorre perquè temperatures més altes proporcionen més molècules amb suficient energia per superar la barrera d'energia d'activació. Una regla general és que moltes velocitats de reacció aproximadament es doblen per cada augment de 10°C en temperatura, tot i que el factor exacte depèn de l'energia d'activació específica.

Quines són les unitats d'una constant de velocitat?

Les unitats d'una constant de velocitat depenen de l'ordre global de la reacció:

Reaccions de zero ordre: mol·L⁻¹·s⁻¹ o M·s⁻¹
Reaccions de primer ordre: s⁻¹
Reaccions de segon ordre: L·mol⁻¹·s⁻¹ o M⁻¹·s⁻¹
Reaccions d'ordre superior: L^(n-1)·mol^(1-n)·s⁻¹, on n és l'ordre de reacció

Aquestes unitats asseguren que l'equació de velocitat produeixi una velocitat de reacció amb unitats de concentració per temps (mol·L⁻¹·s⁻¹).

Com afecten els catalitzadors a la constant de velocitat?

Els catalitzadors augmenten les constants de velocitat proporcionant un camí de reacció alternatiu amb una energia d'activació més baixa. No canvien la diferència d'energia total entre reactius i productes (ΔG de reacció), però redueixen la barrera d'energia (Ea) que les molècules han de superar. Això resulta en una constant de velocitat més gran d'acord amb l'equació d'Arrhenius. És important destacar que els catalitzadors no canvien la constant d'equilibri ni la termodinàmica de la reacció; només acceleren la velocitat amb què s'aconsegueix l'equilibri.

Pot ser negativa una constant de velocitat?

No, les constants de velocitat no poden ser negatives. Una constant de velocitat negativa implicaria que una reacció avança enrere espontàniament mentre consumeix productes, cosa que viola la segona llei de la termodinàmica. Fins i tot per a reaccions reversibles, definim constants de velocitat positives separades per a les direccions directa (kf) i inversa (kr). La relació d'aquestes constants determina la posició d'equilibri (Keq = kf/kr).

Com puc convertir entre constants de velocitat a diferents temperatures?

Pots utilitzar l'equació d'Arrhenius en la seva forma logarítmica per convertir entre constants de velocitat a diferents temperatures:

$\ln\left(\frac{k_2}{k_1}\right) = \frac{E_a}{R}\left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)$

On k₁ i k₂ són les constants de velocitat a les temperatures T₁ i T₂ (en Kelvin), Ea és l'energia d'activació, i R és la constant dels gasos (8.314 J/mol·K). Aquesta equació et permet determinar la constant de velocitat a una temperatura si la coneixes a una altra temperatura i tens l'energia d'activació.

Quina és la diferència entre la constant de velocitat i la velocitat de reacció?

La constant de velocitat (k) és una constant de proporcionalitat que depèn només de la temperatura i l'energia d'activació, mentre que la velocitat de reacció depèn tant de la constant de velocitat com de les concentracions dels reactius. Per exemple, en una reacció de segon ordre A + B → Productes, la velocitat = k[A][B]. A mesura que avança la reacció, [A] i [B] disminueixen, provocant que la velocitat de reacció disminueixi, però k es manté constant a una temperatura determinada.

Quina precisió té l'equació d'Arrhenius?

L'equació d'Arrhenius és notablement precisa per a moltes reaccions en rangs de temperatura moderats (típicament ±100°C). No obstant això, pot desviar-se dels resultats experimentals a temperatures extremes o per a reaccions complexes. Les desviacions a temperatures molt altes sovint ocorren perquè el factor pre-exponencial pot tenir una lleugera dependència de temperatura. A temperatures molt baixes, els efectes de túneling quàntic poden fer que les reaccions es produeixin més ràpidament del que prediu l'equació d'Arrhenius.

Es pot aplicar l'equació d'Arrhenius a reaccions enzimàtiques?

Sí, l'equació d'Arrhenius es pot aplicar a reaccions enzimàtiques, però amb algunes limitacions. Les enzymes normalment mostren un comportament d'Arrhenius en un rang de temperatura limitat. A temperatures més altes, les enzymes comencen a desnaturalitzar-se, provocant una disminució de la constant de velocitat malgrat l'augment de temperatura. Això crea un gràfic característic "en forma de campana" per a l'activitat de l'enzim en funció de la temperatura. Models modificats com l'equació d'Eyring de la teoria de l'estat de transició són de vegades més apropiats per a sistemes enzimàtics.

Com puc determinar l'ordre de reacció experimentalment?

L'ordre de reacció es pot determinar experimentalment mitjançant diversos mètodes:

Mètode de velocitats inicials: Mesura com canvia la velocitat inicial de reacció quan es varia la concentració de cada reactiu
Gràfics de lleis d'integració de velocitat: Traça dades de concentració utilitzant les equacions de zero ordre ([A] vs. t), primer ordre (ln[A] vs. t) i segon ordre (1/[A] vs. t) i determina quina dóna una línia recta
Mètode de la meitat de vida: Per a reaccions de primer ordre, la meitat de vida és independent de la concentració; per a segon ordre, és proporcional a 1/[A]₀

Un cop conegut l'ordre de reacció, es pot calcular la constant de velocitat adequada utilitzant la llei d'integració corresponent.

Exemples de Codi

Aquí hi ha exemples de com calcular constants de velocitat utilitzant diferents llenguatges de programació:

Càlcul de l'Equació d'Arrhenius

1' Fórmula d'Excel per l'equació d'Arrhenius
2Function ArrheniusRateConstant(A As Double, Ea As Double, T As Double) As Double
3    Dim R As Double
4    R = 8.314 ' Constant dels gasos en J/(mol·K)
5    
6    ' Convertir Ea de kJ/mol a J/mol
7    Dim EaInJoules As Double
8    EaInJoules = Ea * 1000
9    
10    ArrheniusRateConstant = A * Exp(-EaInJoules / (R * T))
11End Function
12
13' Exemple d'ús:
14' =ArrheniusRateConstant(1E10, 50, 298)
15

1import math
2
3def arrhenius_rate_constant(A, Ea, T):
4    """
5    Calcular la constant de velocitat utilitzant l'equació d'Arrhenius.
6    
7    Paràmetres:
8    A (float): Factor pre-exponencial
9    Ea (float): Energia d'activació en kJ/mol
10    T (float): Temperatura en Kelvin
11    
12    Retorns:
13    float: Constant de velocitat k
14    """
15    R = 8.314  # Constant dels gasos en J/(mol·K)
16    Ea_joules = Ea * 1000  # Convertir kJ/mol a J/mol
17    return A * math.exp(-Ea_joules / (R * T))
18
19# Exemple d'ús
20A = 1e10
21Ea = 50  # kJ/mol
22T = 298  # K
23k = arrhenius_rate_constant(A, Ea, T)
24print(f"Constant de velocitat a {T} K: {k:.4e} s⁻¹")
25

1function arrheniusRateConstant(A, Ea, T) {
2  const R = 8.314; // Constant dels gasos en J/(mol·K)
3  const EaInJoules = Ea * 1000; // Convertir kJ/mol a J/mol
4  return A * Math.exp(-EaInJoules / (R * T));
5}
6
7// Exemple d'ús
8const A = 1e10;
9const Ea = 50; // kJ/mol
10const T = 298; // K
11const k = arrheniusRateConstant(A, Ea, T);
12console.log(`Constant de velocitat a ${T} K: ${k.toExponential(4)} s⁻¹`);
13

Càlcul de la Constant de Velocitat Experimental

1' Fórmula d'Excel per la constant de velocitat experimental (primer ordre)
2Function ExperimentalRateConstant(C0 As Double, Ct As Double, time As Double) As Double
3    ExperimentalRateConstant = Application.Ln(C0 / Ct) / time
4End Function
5
6' Exemple d'ús:
7' =ExperimentalRateConstant(1.0, 0.5, 100)
8

1import math
2
3def experimental_rate_constant(initial_conc, final_conc, time):
4    """
5    Calcular la constant de velocitat de primer ordre a partir de dades experimentals.
6    
7    Paràmetres:
8    initial_conc (float): Concentració inicial en mol/L
9    final_conc (float): Concentració final en mol/L
10    time (float): Temps de reacció en segons
11    
12    Retorns:
13    float: Constant de velocitat de primer ordre k en s⁻¹
14    """
15    return math.log(initial_conc / final_conc) / time
16
17# Exemple d'ús
18C0 = 1.0  # mol/L
19Ct = 0.5  # mol/L
20t = 100   # segons
21k = experimental_rate_constant(C0, Ct, t)
22print(f"Constant de velocitat de primer ordre: {k:.4e} s⁻¹")
23

1public class KineticsCalculator {
2    private static final double GAS_CONSTANT = 8.314; // J/(mol·K)
3    
4    public static double arrheniusRateConstant(double A, double Ea, double T) {
5        // Convertir Ea de kJ/mol a J/mol
6        double EaInJoules = Ea * 1000;
7        return A * Math.exp(-EaInJoules / (GAS_CONSTANT * T));
8    }
9    
10    public static double experimentalRateConstant(double initialConc, double finalConc, double time) {
11        return Math.log(initialConc / finalConc) / time;
12    }
13    
14    public static void main(String[] args) {
15        // Exemple d'Arrhenius
16        double A = 1e10;
17        double Ea = 50; // kJ/mol
18        double T = 298; // K
19        double k1 = arrheniusRateConstant(A, Ea, T);
20        System.out.printf("Constant de velocitat d'Arrhenius: %.4e s⁻¹%n", k1);
21        
22        // Exemple experimental
23        double C0 = 1.0; // mol/L
24        double Ct = 0.5; // mol/L
25        double t = 100; // segons
26        double k2 = experimentalRateConstant(C0, Ct, t);
27        System.out.printf("Constant de velocitat experimental: %.4e s⁻¹%n", k2);
28    }
29}
30

Comparació de Mètodes

Característica	Equació d'Arrhenius	Dades Experimentals
Entrades Requerides	Factor pre-exponencial (A), Energia d'activació (Ea), Temperatura (T)	Concentració inicial (C₀), Concentració final (Ct), Temps de reacció (t)
Ordres de Reacció Aplicables	Qualsevol ordre (unitats de k depenen de l'ordre)	Només primer ordre (tal com s'implementa)
Avantatges	Prediu k a qualsevol temperatura; Proporciona informació sobre el mecanisme de reacció	Mesura directa; Sense supòsits sobre el mecanisme
Limitacions	Requereix coneixement de A i Ea; Pot desviar-se a temperatures extremes	Limitat a un ordre de reacció específic; Requereix mesures de concentració
Millor Utilitzat Quan	Estudiant els efectes de temperatura; Extrapolant a diferents condicions	Analitzant dades de laboratori; Determinant constants de velocitat desconegudes
Aplicacions Típiques	Optimització de processos; Predicció de vida útil; Desenvolupament de catalitzadors	Estudis de cinètica de laboratori; Control de qualitat; Proves de degradació

Referències

Arrhenius, S. (1889). "Über die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Inversion von Rohrzucker durch Säuren." Zeitschrift für Physikalische Chemie, 4, 226-248.
Laidler, K. J. (1984). "The Development of the Arrhenius Equation." Journal of Chemical Education, 61(6), 494-498.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10a ed.). Oxford University Press.
Steinfeld, J. I., Francisco, J. S., & Hase, W. L. (1999). Chemical Kinetics and Dynamics (2a ed.). Prentice Hall.
IUPAC. (2014). Compendium of Chemical Terminology (el "Gold Book"). Versió 2.3.3. Blackwell Scientific Publications.
Espenson, J. H. (2002). Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms (2a ed.). McGraw-Hill.
Connors, K. A. (1990). Chemical Kinetics: The Study of Reaction Rates in Solution. VCH Publishers.
Houston, P. L. (2006). Chemical Kinetics and Reaction Dynamics. Dover Publications.
Truhlar, D. G., Garrett, B. C., & Klippenstein, S. J. (1996). "Current Status of Transition-State Theory." The Journal of Physical Chemistry, 100(31), 12771-12800.
Laidler, K. J. (1987). Chemical Kinetics (3a ed.). Harper & Row.

La nostra Calculadora de Constant de Velocitat de Cinètica proporciona una manera poderosa però senzilla de determinar constants de velocitat de reacció mitjançant mètodes teòrics o experimentals. Entenent com factors com la temperatura i l'energia d'activació afecten les velocitats de reacció, pots optimitzar les condicions de reacció, predir els temps de reacció i obtenir coneixements més profunds sobre els mecanismes de reacció.

Prova d'ajustar diferents paràmetres per veure com afecten la constant de velocitat calculada, i utilitza les eines de visualització per entendre millor la dependència de temperatura de les teves reaccions.

Calculadora de la constant de taxa de reacció per a reaccions químiques

Calculadora de la constant de velocitat de cinètica

Mètode de càlcul

Mètode de càlcul

Resultats

Documentació

Calculadora de Constant de Velocitat de Cinètica

Introducció

Fórmula i Càlcul

L'Equació d'Arrhenius

Càlcul de la Constant de Velocitat Experimental

Unitats i Consideracions

Guia Pas a Pas

Ús del Mètode de l'Equació d'Arrhenius

Ús del Mètode de Dades Experimentals

Entendre els Resultats

Casos d'Ús

1. Investigació Acadèmica i Educació

2. Indústria Farmacèutica

3. Fabricació Química

4. Ciència Ambiental

Exemple del Món Real

Alternatives

Història de la Determinació de la Constant de Velocitat

Desenvolupaments Temprans (1800s)

Equació d'Arrhenius (1889)

Desenvolupaments Moderns (Segle XX)

Preguntes Freqüents

Què és una constant de velocitat en cinètica química?

Com afecta la temperatura a la constant de velocitat?

Quines són les unitats d'una constant de velocitat?

Com afecten els catalitzadors a la constant de velocitat?

Pot ser negativa una constant de velocitat?

Com puc convertir entre constants de velocitat a diferents temperatures?

Quina és la diferència entre la constant de velocitat i la velocitat de reacció?

Quina precisió té l'equació d'Arrhenius?

Es pot aplicar l'equació d'Arrhenius a reaccions enzimàtiques?

Com puc determinar l'ordre de reacció experimentalment?

Exemples de Codi

Càlcul de l'Equació d'Arrhenius

Càlcul de la Constant de Velocitat Experimental

Comparació de Mètodes

Referències

Retroalimentació

Eines Relacionades

Calculadora de la constant d'equilibri per a reaccions químiques

Calculadora de Valor Kp per a Reaccions d'Equilibri Químic

Calculadora d'energia d'activació per a la cinètica de reaccions químiques

Calculadora de Semivida: Determina Taxes de Desintegració i Durades de Substàncies

Resolutor de l'Equació d'Arrhenius | Calcula les Taxes de Reacció Química

Calculadora de Taxa d'Efussió: Compara l'Efussió de Gasos amb la Llei de Graham

Calculadora del temps de duplicació cel·lular: Mesura la taxa de creixement cel·lular

Calculadora de Normalitat per a Solucions Químiques

Calculadora de Ràtio Molar Químic per a l'Anàlisi Estequiomètrica