Calculateur de constante de vitesse

Un calculateur de constante de vitesse par théorie des collisions transforme les quatre grandeurs de la théorie simple des collisions en la constante de vitesse effective que vous inscririez à côté d'un facteur pré-exponentiel d'Arrhenius. Saisissez la fréquence de collision Z, le facteur stérique adimensionnel p, l'énergie d'activation Ea et la température absolue T (éventuellement la constante des gaz R) ; l'outil multiplie p par Z par le facteur de Boltzmann e à la puissance moins Ea sur R T, puis renvoie k avec le préfacteur, le terme exponentiel, un court message et les étapes de substitution ordonnées. Les vérifications de devoirs, les estimations de laboratoire qui citent déjà Z et p, et les valeurs attendues de kata de programmation ont besoin de ce même k déterministe sans tableur ni CAS.

Ce que calcule la théorie des collisions pour la constante de vitesse

La théorie simple des collisions modélise une étape élémentaire bimoléculaire comme le produit de la fréquence des chocs moléculaires, de la fréquence des orientations favorables et de la fraction des rencontres qui portent assez d'énergie pour franchir la barrière d'activation. La formule compacte est k égal à p fois Z fois e à la puissance moins Ea sur R T.

Multiplier p par Z construit un facteur de fréquence effectif A_eff qui joue le même rôle que le A d'Arrhenius lorsque les deux sont traités comme constants à la température de travail. Le terme exponentiel est le facteur de Boltzmann qui freine la vitesse lorsque la barrière est élevée par rapport à l'énergie thermique. Les fréquences de collision ou facteurs stériques non positifs sont aussi rejetés car un préfacteur non positif ne produirait pas une constante de vitesse positive physique sous ce modèle.

Le chemin de contrôle recalcule le même produit intermédiaire R T, Ea sur R T, facteur de Boltzmann et préfacteur p Z avec le même arrondi fixe utilisé pour les champs publiés, de sorte qu'une réponse réussie embarque toujours des étapes que vous pouvez affirmer dans des tests ou des fiches.

Conseils pratiques, unités, limites et recherches associées

Convertissez le Celsius en kelvin avant d'appeler : ajoutez deux cent soixante-treize virgule un cinq à °C ; ne passez jamais du Celsius brut dans t. Gardez Ea et R dans des unités d'énergie cohérentes pour que le rapport Ea sur R T soit correct : avec la R par défaut proche de huit virgule trois un quatre joules par mole par kelvin, saisissez Ea en joules par mole, ou passez R proche de zéro virgule zéro zéro huit trois lorsque votre table liste des kilojoules par mole.

Les facteurs stériques des manuels sont souvent de zéro virgule un à un ; des valeurs supérieures à un sont acceptées mathématiquement mais doivent être justifiées physiquement.

Cette page cible les recherches d'un calculateur de vitesse par théorie des collisions, facteur stérique fréquence de collision constante de vitesse, ou outil k égal à p Z e à la moins Ea sur R T ; ce n'est pas un estimateur de Z de sphères dures à partir de diamètres moléculaires, ni un solveur d'Ea d'Arrhenius à deux points à partir de deux vitesses, ni un calculateur de demi-vie ou de loi de vitesse intégrée.

Préférez cette capacité lorsque vous avez déjà Z, p, Ea et T et n'avez besoin que de k ; si votre source est un énoncé en °C, convertissez d'abord. Les contrôles aller-retour sont simples : formez R T, divisez Ea par ce produit, prenez exp du négatif, multipliez par p Z et confirmez que le résultat égale le k publié dans le même arrondi à douze décimales.