حاسبة ثابت السرعة بنظرية التصادم
احصل على ثابت السرعة من عدد تصادمات الجزيئات ومدى صحة اتجاهها ونسبة ما يتجاوز حاجز الطاقة: مع تردد تصادم 10¹¹ وعامل فراغ 0.5 و50000 جول لكل مول عند 298.15 كلفن، ينخفض العامل الأسبق إلى 5 × 10¹⁰. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- تردد التصادم Z
- 100,000,000,000
- القدرة (W)
- 0.5
- Ea
- 50,000
- T
- 298.15
- تردد التصادم
- 100,000,000,000
- عامل الفراغ
- 0.5
- طاقة التنشيط
- 50,000
- الإبداع
- 298.15
تحوّل حاسبة السرعة وفق نظرية التصادم الأرقام الأربعة لنظرية التصادم البسيطة إلى ثابت السرعة الفعّال الذي تكتبه بجانب عامل أرهينيوس السابق للأس. أدخل تردد التصادم Z، وعامل الفراغ عديم الأبعاد p، وطاقة التنشيط Ea، ودرجة الحرارة المطلقة T (واختياريًا ثابت الغازات R)؛ تضرب الأداة p في Z في عامل بولتزمان e مرفوعًا إلى ناقص Ea على R T، ثم تعيد k مع العامل السابق، والحد الأسي، ورسالة قصيرة، وخطوات التعويض المرتبة. فحوصات الواجبات، وتقديرات المختبر التي تذكر أصلًا Z وp، والقيم المتوقعة في تمارين البرمجة تحتاج إلى نفس k الحتمي دون جدول بيانات أو CAS.
ما الذي تحسبه نظرية التصادم لثابت السرعة
تنمذج نظرية التصادم البسيطة خطوة عنصرية ثنائية الجزيء كحاصل ضرب لمدى تكرار اصطدام الجزيئات، ومدى حصول تلك الاصطدامات على التوجّه الصحيح، ونسبة اللقاءات التي تحمل طاقة كافية لاجتياز حاجز التنشيط. الصيغة الموجزة هي k يساوي p ضرب Z ضرب e مرفوعًا إلى ناقص Ea على R T.
هنا Z هو تردد التصادم أو عدد التصادمات بوحدات تطابق قانون السرعة المطلوب (مثل الثواني العكسية لعامل تردد بأسلوب الرتبة الأولى، أو وحدات تعتمد على التركيز لعمليات الرتبة الثانية)، وp هو عامل الفراغ أو التوجّه ويُؤخذ عادة بين صفر وواحد، وEa طاقة التنشيط المولية، وT درجة الحرارة المطلقة بالكلفن، وR ثابت الغازات بوحدات طاقة تطابق Ea. ضرب p في Z يبني عامل تردد فعّالًا A_eff يؤدي دور A في أرهينيوس عندما يُعامل كلاهما كثابت عند درجة حرارة العمل.
الحد الأسي هو عامل بولتزمان الذي يثبط السرعة عندما يكون الحاجز مرتفعًا نسبة إلى الطاقة الحرارية. يجب أن تكون درجة الحرارة المطلقة بالكلفن؛ فدرجة حرارة صفر تجعل Ea على R T غير معرّفة، وهذا هو مسار الخطأ الموثّق لهذه القدرة. تُرفض أيضًا ترددات التصادم أو عوامل الفراغ غير الموجبة لأن عاملًا سابقًا غير موجب لن ينتج ثابت سرعة موجبًا فيزيائيًا وفق هذا النموذج.
يعيد مسار التحقق حساب نفس ناتج R T الوسيط، وEa على R T، وعامل بولتزمان، والعامل السابق p Z بنفس التقريب الثابت المستخدم للحقول المنشورة، فالاستجابة الناجحة تحمل دائمًا خطوات يمكن تأكيدها في الاختبارات أو أوراق العمل.
نصائح عملية ووحدات وحدود وعمليات بحث ذات صلة
حوّل السيليزيوس إلى كلفن قبل الاستدعاء: أضف مئتين وثلاثة وسبعين فاصلة واحد خمسة إلى °C؛ ولا تمرّر سيليزيوس خامًا في t. حافظ على Ea وR بوحدات طاقة متطابقة حتى يكون ناتج Ea على R T صحيحًا: مع R الافتراضي قرب ثمانية فاصلة ثلاثة واحد أربعة جول لكل مول لكل كلفن، أدخل Ea بالجول لكل مول، أو مرّر R قرب صفر فاصلة صفر صفر ثمانية ثلاثة عندما تسرد جدولتك الكيلوجول لكل مول.
عوامل الفراغ في الكتب غالبًا من صفر فاصلة واحد إلى واحد؛ القيم فوق واحد مقبولة رياضيًا لكن ينبغي تبريرها فيزيائيًا. تستهدف هذه الصفحة من يبحث عن حاسبة سرعة بنظرية التصادم، أو عامل فراغ وتردد تصادم وثابت سرعة، أو أداة k يساوي p Z e إلى ناقص Ea على R T؛ وليست مقدّرًا لـ Z بكرات صلبة من أقطار جزيئية، ولا حالًّا لـ Ea بأرهينيوس بنقطتين من سرعتين، ولا حاسبة نصف عمر أو قانون سرعة متكامل.
فضّل هذه القدرة عندما تتوفر لديك Z وp وEa وT وتحتاج k فقط؛ وإن كان المصدر مسألة بكلمات بـ °C فحوّل أولًا. فحوصات الذهاب والعودة سهلة: كوّن R T، اقسم Ea على ذلك الناتج، خذ exp للسالب، اضرب في p Z، وتأكد أن النتيجة تساوي k المنشور ضمن نفس التقريب إلى اثنتي عشرة خانة.
حالات الاستخدام
فحوصات واجبات نظرية التصادم
يُدخل الطلاب Z وp وEa وT من الكتاب ويقارنون k المكتوب يدويًا وخطوات عامل بولتزمان بنتيجة حتمية قبل التسليم.
تقديرات مختبر بـ Z وp مذكورين
مختبرات الحركية أو الكيمياء الفيزيائية التي تسرد أصلًا تردد تصادم وعامل فراغ تحسب k عند درجة حرارة الحمام دون إعادة بناء جدول بيانات.
اختبارات وحدة لحاسبات الكيمياء
أنشئ حالات k معروفة لنظرية التصادم بالإضافة إلى رفض متعمد لدرجة حرارة صفر لتمارين البرمجة وقيم التصحيح الآلي المتوقعة.
الأسئلة الشائعة
كيف يُحسب ثابت السرعة في نظرية التصادم؟
باستخدام k = p · Z · exp(−Ea / (R · T))، مع درجة حرارة مطلقة بالكلفن وR متسق مع وحدة طاقة Ea.
ماذا يحدث عندما تكون درجة الحرارة صفرًا؟
حاصل الضرب R·T يساوي صفرًا، لذا Ea/(R·T) غير معرّف.
ما هو عامل الفراغ p؟
عامل توجّه عديم الأبعاد، عادة بين 0 و1، يقيس تردد التصادم بحيث تساهم فقط التصادمات المواتية هندسيًا في التفاعل.
ما الوحدات التي يستخدمها k؟
نفس فئة وحدة Z، مقيّسة بـ p عديم الأبعاد وبعامل بولتزمان. مع R وفق النظام الدولي أدخل Ea بوحدة J/mol؛ ومرّر R مطابقًا إذا كانت Ea بوحدة kJ/mol.
ماذا أفعل إذا كانت طاقة التنشيط بالكيلوجول لكل مول؟
اجعل ثابت الغازات 0.008314462618، أو 1.987 إذا كنت تعمل بالسعرات. القيمة الافتراضية 8.314462618 جول لكل مول لكل كلفن، وعندها تُدخل طاقة التنشيط بالجول لكل مول.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/collision-frequency-factor \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"z":100000000000,"p":0.5,"ea":50000,"t":298.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/collision-frequency-factor", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"z": 100000000000,
"p": 0.5,
"ea": 50000,
"t": 298.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/collision-frequency-factor",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"z": 100000000000,
"p": 0.5,
"ea": 50000,
"t": 298.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/collision-frequency-factor", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"z":100000000000,"p":0.5,"ea":50000,"t":298.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"z":100000000000,"p":0.5,"ea":50000,"t":298.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/collision-frequency-factor", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"z": 100000000000,
"p": 0.5,
"ea": 50000,
"t": 298.15
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.collision_frequency_factor",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الحدود
max_abs | 1000000000000 |
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
عندما تكون درجة الحرارة صفرًا يختفي المقام R T، فتعيد API خطأً واضحًا invalid_input بدل infinity أو NaN. المسار حساب صِرف—بلا شبكة، وبلا بذور عشوائية، وبلا اعتماد على ساعة الجدار—لذا يعيد المُشغّل المجاني في المتصفح وAPI المدفوعة مسبقًا نفس JSON بعد تقريب عشري ثابت في كل استدعاء.
كيف تستدعي API وماذا يعود
يجب أن يكون تردد التصادم وعامل الفراغ موجبين تمامًا؛ ويجب أن تكون درجة الحرارة موجبة تمامًا، وتُرفض درجة حرارة صفر برسالة تذكر درجة حرارة صفر ونظرية التصادم. أرسل جسم JSON بأربعة أعداد منتهية إلزامية: z (أسماء بديلة Z, collision_frequency, frequency, frequency_factor, collision_number)، وp (أسماء بديلة P, steric_factor, steric, orientation_factor)، وea (أسماء بديلة Ea, E_a, activation_energy, activationEnergy)، وt (أسماء بديلة T, temperature, temp, kelvin). اختياريًا أدرج r (أسماء بديلة R, gas_constant, gasConstant)؛ وعند الحذف يستخدم الحلّال ثمانية فاصلة ثلاثة واحد أربعة أربعة ستة اثنان ستة واحد ثمانية جول لكل مول لكل كلفن. يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور وهو تريليون واحد حتى تظل النواتج الوسيطة منتهية على Worker وفي المتصفح. عند النجاح تعيد الاستجابة z مقربًا (وأيضًا collision_frequency)، وp (وأيضًا steric_factor)، وea (وأيضًا activation_energy)، وt (وأيضًا temperature)، وr (وأيضًا gas_constant)، وتعيّن r_t وea_over_rt وboltzmann_factor وprefactor وeffective_frequency_factor وk وrate_constant لنفس قيمة k المقربة، وformula لسلسلة نظرية التصادم، وlaw إلى collision_theory، وconditions مع ملاحظة ثبات p وZ عند T، وتلميحات وحدات للسرعة ودرجة الحرارة وEa، وmessage إلى ملخص إنجليزي قصير، وsteps إلى مصفوفة مرتبة من أسطر التعويض. التحقق الفاشل—حقول ناقصة، أعداد غير منتهية، Z أو p غير موجبين، درجة حرارة صفر، R صفر، أسس متطرفة، أو k غير منتهٍ—يعيد invalid_input ولا يُحسب عليه أبدًا. التسعير مبلغ ثابت $0.002 لكل طلب ناجح ببند وحدوي وسعر هامشي وحدوي صفري.
نصائح عملية ووحدات وحدود وعمليات بحث ذات صلة
عند التدريس اربط أمثلة: عامل فراغ نصفي مع تردد تصادم كبير عند درجة حرارة الغرفة، وحمام أبرد يخفض k عبر عامل بولتزمان، وحالة درجة حرارة صفر متعمدة لإظهار مسار invalid_input الصارم. المهام الفاشلة التي تعيد invalid_input لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا، فيبقى استكشاف السكربتات رخيصًا عندما يضبط المتعلمون درجة الحرارة عمدًا على صفر.
أسئلة تقنية
هل حاسبة السرعة بنظرية التصادم مجانية؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستدعي استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بمبلغ $0.002 لكل طلب ناجح؛ والمهام الفاشلة لا تُحسب أبدًا.