НямНям
Меню
Онлайн-инструментОнлайнБесплатно

Калькулятор начальной скорости реакции

Расчет начальной скорости химической реакции по концентрации реагента, константе скорости и порядку реакции. Определение порядка реакции методом начальных скоростей. Бесплатный онлайн калькулятор.

Обновлено: 12 мая 2026 г.
ФормулыБыстроПриватно

Калькулятор начальной скорости реакции

Расчёт начальной скорости химической реакции по концентрации реагента, константе скорости и порядку реакции, а также определение порядка реакции методом начальных скоростей.

л·моль⁻¹·с⁻¹ (для n=1: с⁻¹)
моль/л
безразмерная величина
—
Начальная скорость v₀
моль·л⁻¹·с⁻¹
Использованная формула
v₀ = k · [A]₀ⁿ

Как пользоваться калькулятором

1
Выберите тип расчёта: расчёт начальной скорости (если известны константа скорости, концентрация и порядок) или определение порядка реакции (по двум экспериментам с разными начальными концентрациями).
2
Заполните все поля ввода. Для режима расчёта скорости укажите константу скорости k (например, 0.05 л·моль⁻¹·с⁻¹), начальную концентрацию [A]₀ (например, 0.2 моль/л) и порядок реакции n (например, 1 для первого порядка или 2 для второго).
3
Для определения порядка введите данные двух экспериментов: начальные концентрации [A]₀₁ и [A]₀₂ и соответствующие начальные скорости v₀₁ и v₀₂. Концентрации должны различаться, иначе расчёт невозможен.
4
Нажмите «Рассчитать». Результат появится в правой панели (на мобильном — под формой). Кнопка «Сбросить» очищает все поля и результаты.

Примеры использования

Пример 1: Реакция первого порядка
Для реакции разложения N₂O₅ (первый порядок) известна константа скорости k = 3.4·10⁻⁵ с⁻¹ при 25 °C. Начальная концентрация [N₂O₅]₀ = 0.1 моль/л. Порядок n = 1. Начальная скорость: v₀ = 3.4·10⁻⁵ · 0.1 = 3.4·10⁻⁶ моль·л⁻¹·с⁻¹.
Пример 2: Определение порядка по методу начальных скоростей
Эксперимент 1: [A]₀₁ = 0.1 моль/л, v₀₁ = 0.002 моль·л⁻¹·с⁻¹. Эксперимент 2: [A]₀₂ = 0.3 моль/л, v₀₂ = 0.018 моль·л⁻¹·с⁻¹. Порядок n = ln(0.018/0.002) / ln(0.3/0.1) = ln(9) / ln(3) ≈ 2.197 / 1.099 ≈ 2. Реакция второго порядка. Константа k = 0.002 / 0.1² = 0.2 л·моль⁻¹·с⁻¹.
Пример 3: Дробный порядок
Эксперимент 1: [A]₀₁ = 0.2 моль/л, v₀₁ = 0.01 моль·л⁻¹·с⁻¹. Эксперимент 2: [A]₀₂ = 0.5 моль/л, v₀₂ = 0.04 моль·л⁻¹·с⁻¹. n = ln(0.04/0.01) / ln(0.5/0.2) = ln(4) / ln(2.5) ≈ 1.386 / 0.916 ≈ 1.51. Порядок реакции нецелочисленный, что указывает на сложный механизм.

Формулы расчёта

Основное кинетическое уравнение для начальной скорости
v₀ = k · [A]₀ⁿ

где v₀ — начальная скорость реакции (моль·л⁻¹·с⁻¹), k — константа скорости (единицы зависят от порядка), [A]₀ — начальная концентрация реагента (моль/л), n — порядок реакции по реагенту A (безразмерная величина).

Метод начальных скоростей (определение порядка)
n = ln(v₀₂ / v₀₁) / ln([A]₀₂ / [A]₀₁)

Формула выводится из отношения скоростей двух экспериментов: v₀₂/v₀₁ = ([A]₀₂/[A]₀₁)ⁿ, откуда логарифмированием получаем выражение для n.

Вычисление константы скорости
k = v₀ / [A]₀ⁿ

После определения порядка реакции константа скорости рассчитывается по данным любого эксперимента. Размерность k зависит от n: для n = 0 — моль·л⁻¹·с⁻¹, для n = 1 — с⁻¹, для n = 2 — л·моль⁻¹·с⁻¹.

Важные нюансы

  • Температурная зависимость: константа скорости k сильно зависит от температуры согласно уравнению Аррениуса: k = A·exp(−Eₐ/RT). Все расчёты предполагают постоянную температуру. При изменении температуры необходимо пересчитывать k.
  • Метод начальных скоростей: работает корректно только если порядок реакции одинаков в обоих экспериментах и побочные реакции отсутствуют. Измерения должны проводиться в начальный момент времени, когда концентрация продуктов пренебрежимо мала.
  • Нецелочисленный порядок: дробные значения порядка реакции (например, 1.5 или 0.7) указывают на сложный механизм с промежуточными стадиями. В таких случаях говорят об эмпирическом порядке реакции, который может не совпадать со стехиометрическими коэффициентами.
  • Размерность константы скорости: зависит от порядка реакции. Для нулевого порядка k измеряется в моль·л⁻¹·с⁻¹, для первого — в с⁻¹, для второго — в л·моль⁻¹·с⁻¹. Калькулятор не конвертирует размерности автоматически — используйте согласованные единицы.
  • Ограничения модели: формула v₀ = k·[A]₀ⁿ предполагает элементарную реакцию или реакцию с одним лимитирующим реагентом. Для многокомпонентных систем скорость может зависеть от концентраций нескольких веществ: v₀ = k·[A]ⁿ·[B]ᵐ.

Источники данных

  • IUPAC Gold Book — Compendium of Chemical Terminology, определения скорости реакции, порядка реакции и константы скорости (doi:10.1351/goldbook).
  • NIST Chemical Kinetics Database — National Institute of Standards and Technology, база данных кинетических параметров для газофазных реакций (kinetics.nist.gov).
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics — справочник физико-химических величин, раздел «Chemical Kinetics», таблицы констант скорости для типовых реакций.
  • Atkins P., de Paula J. «Physical Chemistry» — учебник по физической химии, главы 17–18, посвящённые химической кинетике и методам определения порядка реакции (Oxford University Press, 10-е издание).

Расчёты основаны на стандартных кинетических уравнениях, изучаемых в курсе физической химии. Дополнительные справочные значения констант скорости для конкретных реакций следует брать из специализированных баз данных, таких как NIST или PubChem.

Калькулятор начальной скорости реакции предназначен для студентов, преподавателей и исследователей в области химической кинетики. Инструмент позволяет быстро вычислять начальную скорость реакции по известной константе скорости, начальной концентрации и порядку реакции, а также определять порядок реакции методом начальных скоростей на основе экспериментальных данных. Расчёт основан на фундаментальных уравнениях химической кинетики и соответствует учебным программам вузов по физической химии. Калькулятор не заменяет лабораторные измерения, но служит удобным тренажёром для проверки расчётов и анализа кинетических закономерностей.

Нужен другой инструмент?

Все инструменты в категории