Calculadora de cinética de primer orden

Consumo de primer orden

Cuando la velocidad de consumo es proporcional a la concentración actual, C = C₀ exp(−kt) describe su evolución. Aquí k es la constante de velocidad. Las unidades de tiempo y de la constante deben ser compatibles, por lo que la calculadora convierte ambas a una base de segundos. Una concentración inicial de 2 mol/L con k = 0,01 1/s se reduce a 1 mol/L tras 69,3147 segundos.

Concentración objetivo

La pestaña de tiempo admite un objetivo positivo igual o inferior al valor inicial. Mantener la misma concentración requiere un tiempo nulo. Esta ecuación por sí sola no permite establecer que una reacción sea de primer orden. El ajuste experimental, el control de temperatura y la constancia del volumen deben evaluarse por separado.

Leer juntos el coeficiente y el tiempo

El exponente k·t debe ser adimensional. No multipliques directamente un coeficiente en inversos de segundo por minutos. Los selectores correctos permiten convertir las unidades. Para un coeficiente experimental, compara temperatura, sustancia y medio con tu caso. No es una constante universal de reacción.

Por ejemplo, toma concentración inicial 4 mol/L, objetivo 1 mol/L y coeficiente experimental ilustrativo 0,05 1/s. La razón es 4/1 = 4, por lo que el tiempo es ln(4)/0,05 ≈ 27,725887 s. La fracción restante es 1/4 y la conversión del 75 %. La semivida es ln(2)/0,05 ≈ 13,862944 s. Se alcanza el objetivo en dos semividas porque la concentración se divide por dos y el resto vuelve a dividirse por dos.

Conversión y concentración restante son salidas distintas. Cambiar la concentración inicial no cambia la semivida en este modelo, pero puede cambiar el tiempo hasta un objetivo absoluto. Cambios de temperatura, reacción inversa o volumen pueden exigir otro modelo. El agotamiento completo no tiene tiempo finito. Un valor diminuto mostrado como cero no prueba agotamiento químico completo.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la concentración en una reacción de primer orden?

Por ejemplo, la ecuación de consumo de primer orden da 0,7358 mol/L después de 100 segundos para una concentración inicial de 2 mol/L y una constante de velocidad de 0,01 1/s. El cálculo supone temperatura y volumen constantes y una cinética de primer orden válida. No determina experimentalmente el orden de reacción.

Calcular con estos valores