Калькулятор скорости химической реакции
Расчёт скорости химической реакции по изменению концентрации, через уравнение Аррениуса или по закону действующих масс с учётом порядка реакции. Бесплатный онлайн-калькулятор.
Калькулятор скорости химической реакции
Расчёт скорости химической реакции по изменению концентрации, через уравнение Аррениуса или по закону действующих масс с учётом порядка реакции.
Как пользоваться
Примеры использования
Важные нюансы
- Скорость реакции всегда положительна. При расчёте через изменение концентрации реагента используется модуль ΔC или знак корректируется стехиометрическим коэффициентом. Калькулятор автоматически берёт абсолютное значение ΔC/Δt.
- Температура для уравнения Аррениуса должна быть указана в кельвинах (K). Комнатная температура — примерно 298 K (25 °C). Ошибка в единицах измерения температуры приводит к кардинально неверным результатам.
- Константа скорости k зависит от температуры и природы реагирующих веществ. Значения, полученные при одной температуре, нельзя использовать для расчётов при другой без пересчёта через уравнение Аррениуса.
- Порядок реакции не всегда совпадает со стехиометрическими коэффициентами. Он определяется экспериментально. Для элементарных реакций порядок равен молекулярности, для сложных — может быть дробным.
- Время полупревращения t₁/₂ корректно рассчитывается только для реакции первого порядка (t₁/₂ = ln2/k). Для реакций других порядков формула зависит от начальной концентрации и порядка, поэтому в калькуляторе оно вычисляется упрощённо для первого порядка либо на основе приближения.
Формулы расчёта
v = |C₂ – C₁| / (t₂ – t₁)
Если концентрация уменьшается (реагент), скорость v = –ΔC/Δt. Если концентрация увеличивается (продукт), v = +ΔC/Δt. Калькулятор выводит абсолютное значение средней скорости.
k = A · exp(–Eₐ / (R·T))
Eₐ — энергия активации (Дж/моль, вводится в кДж/моль, пересчитывается автоматически), R = 8.314 Дж/(моль·K), T — абсолютная температура в кельвинах.
v = k · [A]ⁿ · [B]ᵐ
k — константа скорости (размерность зависит от общего порядка n+m), [A] и [B] — концентрации реагентов (моль/л), n и m — порядки реакции по соответствующим реагентам.
t₁/₂ = ln(2) / k ≈ 0.693 / k
Применимо строго для реакций первого порядка или псевдопервого порядка. Для других режимов значение носит оценочный характер.
Источники данных
- IUPAC Gold Book — международный авторитетный справочник химической терминологии. Разделы: «Rate of reaction», «Activation energy», «Order of reaction». (doi: 10.1351/goldbook)
- NIST Chemistry WebBook — база данных Национального института стандартов и технологий США. Содержит термохимические и кинетические данные для тысяч соединений. (webbook.nist.gov/chemistry)
- CRC Handbook of Chemistry and Physics — фундаментальный справочник физико-химических величин, включающий энергии активации, предэкспоненциальные множители и константы скорости для множества реакций. (97th Edition, 2016–2017)
- PubChem (NCBI/NLM) — открытая база данных химических соединений Национального центра биотехнологической информации США. Содержит кинетические параметры и справочные значения. (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
Расчёт выполняется на основе стандартных химических формул и общепринятых справочных значений. Константы (газовая постоянная R = 8.314 Дж/(моль·K), ln2 ≈ 0.693) взяты из фундаментальных физико-химических таблиц.
⚠ Меры предосторожности
- Данный калькулятор предназначен для образовательных и справочных целей. Реальные скорости реакций могут отличаться от расчётных из-за влияния растворителя, катализаторов, примесей, давления и других факторов.
- При планировании лабораторных работ всегда соблюдайте стандартные правила техники безопасности: используйте защитные очки, перчатки, работайте в вытяжном шкафу при работе с летучими или токсичными веществами.
- Калькулятор не учитывает тепловые эффекты реакции, возможность автокатализа, ингибирования и диффузионные ограничения. Для экзотермических реакций контроль температуры критически важен.
Калькулятор скорости химической реакции — это онлайн-инструмент для быстрого расчёта кинетических параметров химических процессов. Он позволяет определить среднюю скорость реакции по изменению концентрации реагента во времени, вычислить константу скорости через уравнение Аррениуса при заданной температуре и энергии активации, а также рассчитать мгновенную скорость по закону действующих масс с учётом порядка реакции. Инструмент будет полезен студентам химических специальностей, преподавателям, лаборантам и всем, кто изучает химическую кинетику. Расчётные формулы, константы и справочные значения, используемые в калькуляторе, основаны на данных IUPAC, NIST и CRC Handbook.
Интерфейс калькулятора интуитивно понятен: три режима расчёта охватывают основные кинетические модели, а подробные примеры и блок формул помогают разобраться в методике вычислений. Результаты отображаются наглядно, с указанием единиц измерения и используемой формулы.
Спросить у ИИ
Задайте вопрос по этой странице
Осталось вопросов: 5. Только по этой странице.
Оцените страницу
Нужен другой инструмент?
Все инструменты в категории