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Calculadora concentração 1ª ordem

Veja quanto reagente sobra depois de uma reação de primeira ordem: 1 mol/L com k de 0,1 por segundo cai para 0,367879441171 mol/L após 10 segundos, ou seja, 1/e do início, porque k vezes t dá 1. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Concentração inicial
1
K
0,1
Tempo
10
Você obtém
Concentração
0,3678794412
Fração restante
0,3678794412
Produto k·t
1
ln da razão
-1

A cinética química de primeira ordem com taxa igual a k vezes a concentração do reagente A aparece em mecanismos orgânicos, análogos de decaimento radioativo e muitos passos unimoleculares elementares ensinados em química geral e física. A forma integrada liga a concentração inicial, a constante de velocidade de primeira ordem observada e o tempo decorrido à quantidade de reagente que resta, para que estudantes e químicos de processo respondam quanto sobra sem rederivar a equação de decaimento exponencial a cada vez.

O que significa concentração restante de primeira ordem e como escolher as entradas

Para uma reação com taxa igual a k vezes a concentração de A, a equação diferencial integra-se ao logaritmo natural da concentração de A no tempo t igual ao logaritmo natural da concentração inicial menos k vezes t. Exponenciando ambos os lados obtém-se concentração de A no tempo t igual à concentração inicial vezes e elevado a menos k t.

Essa identidade é o núcleo desta calculadora: envie uma concentração inicial estritamente positiva nas mesmas unidades da lei de velocidade, uma constante de primeira ordem não negativa em inversa de tempo e um tempo decorrido não negativo na unidade de tempo correspondente. Se k estiver em inversos de segundo e a concentração inicial em moles por litro, o tempo deve estar em segundos e a concentração devolvida volta a estar em moles por litro.

O motor não converte unidades por você, o que mantém o contrato honesto e livre de erros silenciosos de escala. Constante de velocidade nula congela a concentração no valor inicial, o que é matematicamente coerente ainda que raramente seja o caso físico de interesse. Diferente da cinética de segunda ordem, a fração restante em um processo de primeira ordem depende apenas de k e t, não de quão concentrado o lote começou.

Cadernos de laboratório e planejamento de lotes

Químicos de processo colam um k de primeira ordem ajustado e o tempo de reação planejado para estimar quanto reagente resta sem rederivar a lei integrada exponencial em cada planilha.

O que acontece se o tempo for negativo?

O tempo de reação decorrido deve ser não negativo; tempo negativo é rejeitado e não cobrado.

Quais unidades devo usar para k e concentração?

Use qualquer conjunto coerente: se o tempo estiver em segundos, k deve estar em s⁻¹. As unidades de concentração permanecem. A calculadora não converte unidades automaticamente.

A calculadora de concentração de primeira ordem é gratuita?

A ferramenta no navegador roda grátis no seu dispositivo.

A fração restante depende da concentração inicial?

Não. Em uma reação de primeira ordem a fração que sobra depende só de k e do tempo, então uma mistura diluída e uma concentrada perdem a mesma proporção. Essa é a grande diferença em relação à cinética de segunda ordem.

Quanto reagente sobra depois de uma meia-vida?

Exatamente a metade. A meia-vida de uma reação de primeira ordem é ln 2 dividido por k, então ao digitar esse tempo você recebe metade da concentração inicial, um jeito rápido de conferir o seu k.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/first-order-concentration

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/first-order-concentration \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"initial_concentration":1,"k":0.1,"time":10}'
{
  "initial_concentration": 1,
  "k": 0.1,
  "time": 10
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.first_order_concentration",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Esta capacidade aplica a relação de livro: concentração de A no tempo t igual à concentração inicial vezes e elevado a menos k t, rejeita tempo negativo com erro claro invalid_input e devolve JSON estruturado que corretores de tarefas, cadernos de laboratório e ferramentas leves de processo podem fixar em testes automatizados.

O que significa concentração restante de primeira ordem e como escolher as entradas

Tempo negativo é invalid_input porque o tempo de reação decorrido não pode retroceder neste modelo; tempo zero devolve corretamente a concentração inicial inalterada. Campos ausentes, números não finitos, strings vazias, concentração inicial não positiva e k negativo falham todos com invalid_input. Entradas idênticas sempre produzem o mesmo JSON porque o caminho é aritmética pura sem rede, sem semente aleatória e sem relógio de parede.

Leitura dos campos de resposta e fluxos comuns em sala de aula

Exercícios típicos de aula incluem verificar que metade do reagente resta quando t iguala a meia-vida ln dois sobre k, calcular o reagente restante após um tempo de lote e contrastar este decaimento fracional independente da concentração com leis de segunda ordem que caem mais rápido a maior quantidade inicial. Falhas de validação nunca consomem saldo após a rejeição do motor, de modo que chamadas exploratórias com tempo negativo ou k ausente permanecem grátis de corrigir. O campo formula sempre reafirma que a concentração de A em t é a inicial vezes e à menos k t, e method é sempre first_order_integrated_rate_law para ramificação a jusante. Combine este endpoint com ferramentas de meia-vida de primeira ordem quando a próxima pergunta for t meio, com ferramentas de tempo de primeira ordem quando souber a concentração final e precisar do tempo decorrido, ou com calculadoras de lei de velocidade quando ainda precisar da taxa instantânea a partir de k e da concentração atual.

Uso da API, preços, pipelines de laboratório e limites práticos

Chame a calculadora gratuita no navegador de concentração de primeira ordem para demos de aula, checagens de dever e verificação mental rápida sem instalar um pacote de cinética. Mantenha as magnitudes em faixas de ponto flutuante ordinárias; produtos extremamente grandes de k e tempo levam a concentração restante a zero de forma controlada, enquanto produtos minúsculos deixam a concentração perto do início. Este produto não estima k a partir de dados multiponto, não resolve o tempo dada uma concentração final alvo, não reporta só a meia-vida e não aplica correções de temperatura de Arrhenius — essas são outras intenções de busca atendidas por capacidades irmãs. Envie um corpo JSON com os campos obrigatórios initial_concentration, k e time; aliases a0, A0, c0, rate_constant, t, elapsed e nomes afins são aceitos para que pipelines reutilizem nomes de campos de ajustes cinéticos e planilhas. Autores de SDKs podem mapear concentration e remaining_fraction para tabelas de UI ao lado de gráficos concentração–tempo para que estudantes vejam a mesma identidade exponencial dos livros. Quando você já tem A zero, k e t e só precisa da concentração restante de primeira ordem, este endpoint é o caminho direto e transparente em cobrança das entradas até a quantidade restante.

Tarefas e exercícios de cinética

Estudantes calculam [A] restante após um tempo de lote para taxa = k[A], verificam que a fração restante depende só de k e t, e recebem erro claro invalid_input ao enviar tempo negativo.

Plataformas de ensino e fixtures de CI

Apps de tutoria e avaliadores automáticos chamam um endpoint pré-pago estável para que exemplos resolvidos e testes unitários compartilhem um contrato determinístico de concentração restante de primeira ordem.

Como calcular a concentração restante de uma reação de primeira ordem?

Envie JSON com initial_concentration (ou a0), k (constante de primeira ordem em time⁻¹) e time (ou t). A concentration da resposta é [A]_t = [A]_0 · e^(−k t).

Como isso difere da concentração restante de segunda ordem?

Primeira ordem usa [A]_t = [A]_0 · e^(−k t) e a fração restante depende só de k e t. Segunda ordem usa [A]_t = [A]_0 / (1 + k·[A]_0·t) e também depende da concentração inicial.

Ver a documentação completa do KIT →