Geschwindigkeitsgesetz-Rechner
Mit k gleich 0,5, A bei 0,1 (erste Ordnung) und B bei 0,2 (zweite Ordnung) läuft die Reaktion mit einer Geschwindigkeit von 0,002, bei einer Gesamtordnung von 3. Sie geben k sowie Konzentration und Ordnung jedes Stoffs ein und erhalten Geschwindigkeit und alle Faktoren. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Lehrbücher der chemischen Kinetik schreiben das empirische Geschwindigkeitsgesetz so, dass die Rate gleich k multipliziert mit dem Produkt der Reaktantenkonzentrationen ist, jeweils hoch einer Reaktionsordnung. Dieser Ausdruck verknüpft Labormessungen der Konzentration damit, wie schnell Produkt in einem gegebenen Moment entsteht, und ist der erste Schritt, den Studierende gehen, bevor sie Differentialgleichungen integrieren oder Reaktormodelle bauen. Diese Fähigkeit wertet die Potenzgesetzform deterministisch aus: Sie senden eine endliche Geschwindigkeitskonstante und eine Liste von Spezies mit Konzentration und Ordnung und erhalten die numerische Rate, die Gesamtordnung, die Faktoren je Spezies und einen lesbaren Ausdrucksstring — bereit für Hausaufgabenprüfer, Tutoren-Apps und schlanke Prozesspipelines.
Was das Geschwindigkeitsgesetz ausdrückt
Das empirische Geschwindigkeitsgesetz schreibt die momentane Reaktionsgeschwindigkeit als Geschwindigkeitskonstante k mal die Konzentrationen der Edukte, jede hoch ihrer Reaktionsordnung. Damit verbindet es gemessene Konzentrationen mit der Frage, wie schnell in diesem Augenblick Produkt entsteht, und ist der erste Schritt vor integrierten Gesetzen oder Reaktormodellen. Bei k gleich 0,5, A bei 0,1 in erster Ordnung und B bei 0,2 in zweiter Ordnung ergeben sich die Faktoren 0,1 und 0,04, ihr Produkt 0,004 und eine Geschwindigkeit von 0,002, bei einer Gesamtordnung von 3.
Plausibilität im Labor prüfen
Konzentrationen müssen endlich und nicht negativ sein. Eine negative Konzentration wird sofort abgewiesen, denn sie hat keine physikalische Bedeutung und würde irreführende Potenzen erzeugen; oft steckt ein Vorzeichenfehler oder ein fehlerhafter Sensorwert dahinter. In Praktika und kleinen Auswertungen lohnt es sich deshalb, das Gesetz direkt bei den gemessenen Konzentrationen auszuwerten. Ein unplausibler Wert verrät oft einen Einheitenfehler oder eine unmögliche Messung, bevor er in die weitere Analyse wandert, und der Vergleich mit Ihrer eigenen Rechnung zeigt, ob Gesamtordnung und Faktoren stimmen.
Für Unterricht und Labor, mit klaren Grenzen
Rufen Sie den kostenlosen Geschwindigkeitsgesetz-Rechner im Browser für Hausaufgabenprüfungen, Vorführungen und schnelle Laborsanity-Checks auf, ohne eine Tabellenvorlage oder ein lokales Kinetikpaket zu installieren. Kombinieren Sie diesen Endpunkt mit Halbwertszeit-Werkzeugen, wenn die nächste Frage die Restmenge nach Zerfall ist, oder mit Gleichgewichtskonstanten-Rechnern, wenn Studierende von Raten zu Kc-Ausdrücken übergehen. Gleitkomma-Potenzen können bei extremen Konzentrations- und Ordnungskombinationen überlaufen — behalten Sie eingaben im Unterrichtsmaßstab für Bewertungsorakel und bevorzugen Sie moderate Größen in Continuous Integration.
Autoren, die SDKs ausliefern, können das reactants-Array direkt in UI-Tabellen mit concentration-, order- und factor-Spalten abbilden — dieselbe Aufschlüsselung, die Studierende beim manuellen Ausklappen eines Mehrreaktanten-Gesetzes schreiben.
Anwendungsfälle
Hausaufgaben- und Prüfungsprüfung
Studierende setzen k und Konzentrationen mit Ordnungen ins Geschwindigkeitsgesetz ein, vergleichen die zurückgegebene Rate und Gesamtordnung und erhalten einen klaren Fehler, wenn versehentlich eine negative Konzentration gesendet wird.
Labornotizbuch und Sensor-Sanity-Checks
Lehrlabore und kleine Prozessskripte werten ein empirisches Gesetz bei gemessenen Konzentrationen aus, um Einheitenfehler oder unmögliche negative Messwerte vor weiterer Analyse zu erkennen.
Häufige Fragen
Was passiert, wenn eine Konzentration negativ ist?
Negative Konzentrationen sind in diesem Rechner nicht erlaubt; der Fehler wird ohne Berechnung der Anfrage zurückgegeben.
Dürfen Ordnungen gebrochen oder null sein?
Ja. Reaktionsordnungen dürfen null, ganzzahlig oder gebrochen sein wie in empirischen Gesetzen. Nullkonzentration mit negativer Ordnung wird abgelehnt, weil die Potenz undefiniert ist.
Integriert diese Fähigkeit die Rate über die Zeit?
Nein. Diese Fähigkeit wertet nur die momentane Potenzgesetz-Rate aus. Für die Restmenge nach Halbwertszeit-Zerfall nutzen Sie stattdessen einen eigenen Halbwertszeit-Rechner.
Darf eine Reaktionsordnung negativ sein?
Ja. Ordnungen dürfen null, positiv, gebrochen oder negativ sein, wie in vielen empirischen Gesetzen aus Lehrbüchern. Abgewiesen wird nur eine Konzentration von null mit negativer Ordnung, weil diese Potenz nicht definiert ist.
In welcher Einheit erscheint die Geschwindigkeit?
In den Einheiten, die sich aus Ihren Eingaben ergeben. Die Einheit von k muss zu Ihren Konzentrations- und Zeiteinheiten passen, dann folgt die Geschwindigkeit aus k mal den Konzentrationsfaktoren, etwa in Mol pro Liter und Sekunde.
Kann ich mehrere Edukte eingeben?
Ja. Sie geben für jeden Stoff Konzentration und Ordnung an, auf Wunsch mit einem Namen, der in der angezeigten Formelzeile erscheint. Der Rechner multipliziert alle Faktoren miteinander und anschließend mit k.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/rate-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"k":0.5,"reactants":[{"concentration":0.1,"order":1,"name":"A"},{"concentration":0.2,"order":2,"name":"B"}]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/rate-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"k": 0.5,
"reactants": [
{
"concentration": 0.1,
"order": 1,
"name": "A"
},
{
"concentration": 0.2,
"order": 2,
"name": "B"
}
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/rate-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"k": 0.5,
"reactants": [
{
"concentration": 0.1,
"order": 1,
"name": "A"
},
{
"concentration": 0.2,
"order": 2,
"name": "B"
}
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/rate-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"k":0.5,"reactants":[{"concentration":0.1,"order":1,"name":"A"},{"concentration":0.2,"order":2,"name":"B"}]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"k":0.5,"reactants":[{"concentration":0.1,"order":1,"name":"A"},{"concentration":0.2,"order":2,"name":"B"}]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/rate-law", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"k": 0.5,
"reactants": [
{
"concentration": 0.1,
"order": 1,
"name": "A"
},
{
"concentration": 0.2,
"order": 2,
"name": "B"
}
]
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.rate_law",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Negative Konzentrationen werden mit einem klaren invalid_input-Fehler abgelehnt, damit fehlerhafte Sensordaten oder Vorzeichenfehler nie still eine unsinnige Rate erzeugen.
Was das Geschwindigkeitsgesetz berechnet und wie Eingaben vorzubereiten sind
Schreiben Sie die Rate als k multipliziert mit dem Produkt über i von Klammer A tief i Klammer hoch n tief i, wobei jedes n tief i die Reaktionsordnung bezüglich jenes Reaktanten ist und k die Geschwindigkeitskonstante in mit Konzentration und Zeit konsistenten Einheiten. Für eine Reaktion zweiter Ordnung in einer einzigen Spezies lautet die Form k mal Konzentration zum Quadrat; für eine Reaktion erster Ordnung in A und zweiter Ordnung in B ist es k mal A mal B zum Quadrat. Ordnungen dürfen null, positiv, gebrochen oder negativ sein wie in vielen empirischen Lehrbuchgesetzen; Nullkonzentration mit negativer Ordnung wird abgelehnt, weil die Potenz undefiniert ist. Senden Sie das Pflichtfeld k als JSON-Zahl oder numerische Zeichenkette; die Aliase rate_constant, rateConstant und constant werden akzeptiert. Senden Sie reactants als nicht leeres Array von Objekten; jedes Objekt braucht concentration (Aliase conc, c, molarity, M) und order (Aliase reaction_order, power, exponent, n) und darf einen optionalen name oder Speziesbezeichner für die Anzeige enthalten. Konzentrationen müssen endlich und nicht negativ sein; eine negative Konzentration ist invalid_input, weil sie in diesem Rechner keine physikalische Bedeutung hat und irreführende Potenzen erzeugen würde. Die Engine begrenzt die Liste auf zweiunddreißig Spezies zur Worker-Isolate-Sicherheit und deckt dennoch Mehrreaktanten-Übungen im Unterricht und einfache Industriebeispiele ab. Identische Eingaben erzeugen stets dasselbe JSON, weil der Pfad reine Arithmetik ist — ohne Netzwerk, ohne Zufallsseed und ohne Wanduhr.
Rate, Gesamtordnung, Faktoren und den Ausdrucksstring lesen
Halten Sie die Einheiten selbst konsistent: dieser Endpunkt multipliziert Zahlen und wandelt weder Molarität in Millimolar noch Minuten in Sekunden um. Bei Erfolg spiegelt die Antwort k für stabile Anzeige gerundet, reactant_count und overall_order gleich der Summe der einzelnen Reaktionsordnungen wider. Das Array reactants ist das strukturierte Herz des Vertrags: jeder Eintrag enthält den optionalen name, die concentration, die order und den factor gleich Konzentration hoch dieser Ordnung. Das Feld concentration_product multipliziert diese Faktoren zum Produkt, das k multipliziert, und das Feld rate ist k mal dieses Produkt — die momentane Rate in den durch Ihre Eingaben implizierten Einheiten. Das Feld expression baut eine lesbare Zeile wie Rate gleich null Punkt fünf mal Klammer A Klammer mal Klammer B Klammer zum Quadrat für die Anzeige in Oberflächen und Arbeitsblättern. Die method-Kennzeichnung ist stets rate_law, damit nachgelagerter Code ohne Forminspektion verzweigen kann. Nutzen Sie rate allein, wenn eine Sensorpipeline nur den Skalar braucht; nutzen Sie reactants und factors, wenn Bewertungssoftware jede Potenz einzeln prüfen muss; nutzen Sie overall_order beim Einordnen elementarer versus nicht-elementarer Schemata in Lehrmaterial. Fehlendes k, fehlende reactants, leere Arrays, nicht endliche Zahlen und jede negative Konzentration scheitern mit invalid_input und werden nicht berechnet.
API-Nutzung, Preise, Unterrichtsabläufe und praktische Grenzen
Senden Sie einen JSON-Körper mit der erforderlichen Geschwindigkeitskonstante k und dem reactants-Array aus concentration- und order-Objekten. Nutzen Sie die vorausbezahlte API, wenn eine Tutorenplattform, eine Coding-Assessment-Sandbox, ein Curriculum-Generator oder ein Prozesssteuerungsskript einen stabilen Vertrag unter KIT-Saldo zu $0.002 pro erfolgreichem Element braucht; Validierungsfehler verbrauchen nach Ablehnung durch die Engine nie Saldo.
Integrationsbeispiele
Tutoren und Curriculum-Generatoren
Lektionsbauer erzeugen ausgearbeitete Mehrreaktanten-Beispiele mit strukturiertem JSON für Übungen und auto-benotete Kinetikaufgaben, ohne ein volles CAS einzubetten.
Technische Fragen
Wie berechne ich die Reaktionsrate mit diesem Geschwindigkeitsgesetz-Rechner?
Senden Sie JSON mit k als Geschwindigkeitskonstante und reactants als Array von Objekten mit je concentration und order (zum Beispiel k: 0.5 und zwei Spezies). Die Antwort enthält rate, overall_order, factors und einen expression-String.
Ist der Geschwindigkeitsgesetz-Rechner kostenlos?
Das Browser-Werkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen vorausbezahlten KIT-Saldo zu $0.002 pro erfolgreichem Element; Validierungsfehler werden nicht berechnet.