Birinci Derece Reaksiyon Kinetiği

Birinci derece tüketim

Tüketim hızı anlık derişimle orantılıysa C = C₀ exp(−kt) bağıntısı kullanılır. Burada k hız katsayısıdır. Zaman ile katsayının birimleri birbiriyle uyumlu olmalıdır. Araç seçilen birimleri saniye temeline çevirir. Başlangıç derişimi 2 mol/L ve k = 0,01 1/s ise 69,3147 saniyede derişim 1 mol/L olur.

Hedef derişim

Süre sekmesi başlangıç değerinden küçük pozitif bir hedef kabul eder. Başlangıca eşit hedef sıfır süre verir. Bu bağıntı tek başına reaksiyonun gerçekten birinci derece olduğunu kanıtlamaz. Deneysel uyum, sıcaklık kontrolü ve hacmin sabitliği ayrıca değerlendirilir.

Katsayı ile zamanın birlikte okunması

Üstel ifadedeki k·t çarpımı boyutsuz olmalıdır. Saniyenin tersindeki katsayı ile dakikayı doğrudan çarpmayın. Birim seçiciler doğru kullanıldığında dönüşümü araç yapar. Katsayıyı bir deneyden alıyorsanız o deneyin sıcaklık, madde ve ortam koşullarını kendi hesabınızla karşılaştırın. Buradaki katsayı her reaksiyona taşınabilecek bir sabit değildir.

Örneğin başlangıç derişimi 4 mol/L, hedef 1 mol/L ve varsayılan deneysel katsayı 0,05 1/s olsun. Derişim oranı 4/1 = 4 olduğundan süre ln(4)/0,05 ≈ 27,725887 s çıkar. Kalan pay 1/4 olduğundan dönüşüm yüzde 75 olur. Yarı ömür ln(2)/0,05 ≈ 13,862944 s değeridir. Hedefe iki yarı ömürde ulaşılması, önce yarıya sonra kalan miktarın yeniden yarıya inmesiyle açıklanır.

Dönüşüm oranı ile kalan derişimi aynı sonuç gibi okumayın. Başlangıç derişimini değiştirmek bu modelde yarı ömrü değiştirmez, ancak belirli bir mutlak hedefe ulaşma süresini değiştirebilir. Sıcaklık değişimi, ters reaksiyon veya hacim değişimi varsa tek sabit katsayı modeli yeterli olmayabilir. Tam tükenme hedefi sonlu bir süre vermez. Ekranda çok küçük bir değerin sıfır görünmesi kimyasal olarak tam tükenmenin kanıtı değildir.

Sık sorulanlar

Birinci derece reaksiyon nasıl hesaplanır?

Örnekte birinci derece tüketim bağıntısıyla başlangıç derişimi 2 mol/L ve hız katsayısı 0,01 1/s olan tepkimede 100 saniye sonra derişim 0,7358 mol/L olur. Hesap sabit sıcaklık, sabit hacim ve geçerli birinci derece kinetik kabulüne dayanır, reaksiyon derecesini deneysel olarak belirlemez.

Bu değerlerle hesapla