Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА · ОНЛАЙН

Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга

По энтальпии и энтропии активации вычисляет константу элементарной стадии и изменение скорости при другой температуре. Для расчёта используется модель: k=(kBT/h)exp(ΔS‡/R−ΔH‡/(RT)).

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚗️
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Энтальпия активации. Диапазон: 0 — 250. Единица: кДж/молькДж/моль
Энтропия активации. Диапазон: -300 — 300. Единица: Дж/(моль·К)Дж/(моль·К)
Первая температура. Диапазон: 180 — 1400. Единица: КК
Вторая температура. Диапазон: 180 — 1400. Единица: КК
Концентрация реагента. Диапазон: 0.0001 — 20. Единица: моль/лмоль/л
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга

Константа при первой температуре, 1/с0,001093
Константа при второй температуре, 1/с0,026583
Отношение констант k₂/k₁24,311003
Скорость при T₂, моль/(л·с)0,010633
Энергия Гиббса активации при T₂, кДж/моль93,9

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

По энтальпии и энтропии активации вычисляет константу элементарной стадии и изменение скорости при другой температуре.

Теория переходного состояния, коэффициент передачи равен единице, ΔH‡ и ΔS‡ постоянны.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга

По энтальпии и энтропии активации вычисляет константу элементарной стадии и изменение скорости при другой температуре. Уравнение Эйринга связывает скорость перехода через энергетический барьер с энтальпией и энтропией активации, а не только с эмпирической константой Аррениуса. В калькуляторе «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» пользователь получает сразу несколько связанных величин, а не только единственное числовое значение. Можно увидеть влияние выбранного фактора, оценить ограничивающую стадию и сравнить два режима при фиксированных исходных условиях. Все величины вводятся в физических единицах, указанных у полей.

В основе модели лежит зависимость «k=(kBT/h)exp(ΔS‡/R−ΔH‡/(RT)).». Она описывает строго определённую постановку задачи, поэтому результат нельзя автоматически считать характеристикой любого катализатора или реактора. Прежде чем использовать цифры для проектирования, необходимо сопоставить механизм, диапазон температур и измеренную активность вещества с допущениями этого расчёта.

Какие исходные данные необходимо указать

В рабочем примере калькулятора «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» заданы следующие величины: Энтальпия активации (кДж/моль) — 65 кДж/моль; Энтропия активации (Дж/(моль·К)) — -85 Дж/(моль·К); Первая температура (К) — 300 К; Вторая температура (К) — 340 К. Это реальные независимые входы модели. Концентрации относятся к той среде, которая оговорена в формуле; кинетические константы должны соответствовать температуре и системе единиц, для которой они определены. Не заменяйте молярную концентрацию массовой долей без пересчёта.

Другие величины, если они предусмотрены формой: Концентрация реагента (моль/л) (моль/л). Они позволяют учесть геометрию катализатора, длительность опыта, скорость, состав или активность. При подборе режима полезно сохранять протокол введённых чисел вместе с итогами, поскольку похожие результаты иногда получаются из разных сочетаний параметров и совершенно не равнозначны физически.

Как устроена вычислительная модель процесса

Для модели «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» применяется выражение k=(kBT/h)exp(ΔS‡/R−ΔH‡/(RT)). Расчёт выполняется серверным обработчиком: исходные числа проверяются на допустимые пределы, после чего вычисляются основные и вспомогательные результаты. Уравнение Эйринга связывает скорость перехода через энергетический барьер с энтальпией и энтропией активации, а не только с эмпирической константой Аррениуса. При нарушении зависимостей между параметрами пользователь увидит сообщение вместо математически бессмысленного численного ответа.

В частности, используются обозначения h — Энтальпия активации (кДж/моль); s — Энтропия активации (Дж/(моль·К)); t1 — Первая температура (К); t2 — Вторая температура (К). На практике часть коэффициентов определяют из лабораторных опытов, а часть получают из характеристик катализатора и установки. Не следует подгонять неизвестную константу только по одному понравившемуся результату: для независимого подтверждения модели нужны измерения в нескольких режимах или отдельный экспериментальный контроль.

Контрольный пример и сравнение рабочих режимов

При исходных настройках показатель «Константа при первой температуре, 1/с» имеет значение 0.00109347, а показатель «Константа при второй температуре, 1/с» равен 0.0265833. Эти числа рассчитаны из полной совокупности входных параметров. Они помогают одновременно проверить масштаб процесса и убедиться, что выбранные единицы не приводят к неверному порядку величины.

Во втором примере у расчёта «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» параметр «Энтальпия активации (кДж/моль)» меняется с 65 на 134.55. При неизменных остальных настройках «Константа при первой температуре, 1/с» становится равным 8.49791e-16. Такое сравнение показывает чувствительность расчёта, но не гарантирует, что в настоящем реакторе остальные характеристики останутся постоянными.

Физические ограничения и проверка результата

Главное ограничение выбранного способа расчёта: Теория переходного состояния, коэффициент передачи равен единице, ΔH‡ и ΔS‡ постоянны. Например, перенос вещества в порах, нагрев частиц, образование побочных продуктов или изменение состава поверхности могут существенно изменить реальный ход процесса. Поэтому для задачи «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» численный ответ следует трактовать как результат конкретной модели, а не как подтверждённую производительность предприятия.

При сопоставлении с экспериментом по направлению «Скорость каталитической стадии по уравнению Эйринга» оцените точность определения концентраций, температур, геометрии и кинетических констант. Важны длительность измерения и воспроизводимость активности катализатора: старение, отравление либо неполное перемешивание создают систематическую погрешность. Если наблюдаются такие эффекты, для исследования нужна расширенная модель или отдельная серия испытаний.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

k=(kBT/h)exp(ΔS‡/R−ΔH‡/(RT)).

Проверенные примеры

Исходные настройки

Энтальпия активации (кДж/моль) = 65 кДж/моль; Энтропия активации (Дж/(моль·К)) = -85 Дж/(моль·К); Первая температура (К) = 300 К; Вторая температура (К) = 340 К; Концентрация реагента (моль/л) = 0.4 моль/л

Константа при первой температуре, 1/с = 0.00109347; Константа при второй температуре, 1/с = 0.0265833; Отношение констант k₂/k₁ = 24.311; Скорость при T₂, моль/(л·с) = 0.0106333; Энергия Гиббса активации при T₂, кДж/моль = 93.9

Изменён параметр Энтальпия активации (кДж/моль)

Энтальпия активации (кДж/моль) = 134.55 кДж/моль; Энтропия активации (Дж/(моль·К)) = -85 Дж/(моль·К); Первая температура (К) = 300 К; Вторая температура (К) = 340 К; Концентрация реагента (моль/л) = 0.4 моль/л

Константа при первой температуре, 1/с = 8.49791e-16; Константа при второй температуре, 1/с = 5.49239e-13; Отношение констант k₂/k₁ = 646.322; Скорость при T₂, моль/(л·с) = 2.19696e-13; Энергия Гиббса активации при T₂, кДж/моль = 163.45

Изменён параметр Энтропия активации (Дж/(моль·К))

Энтальпия активации (кДж/моль) = 65 кДж/моль; Энтропия активации (Дж/(моль·К)) = -79 Дж/(моль·К); Первая температура (К) = 300 К; Вторая температура (К) = 340 К; Концентрация реагента (моль/л) = 0.4 моль/л

Константа при первой температуре, 1/с = 0.00225013; Константа при второй температуре, 1/с = 0.054703; Отношение констант k₂/k₁ = 24.311; Скорость при T₂, моль/(л·с) = 0.0218812; Энергия Гиббса активации при T₂, кДж/моль = 91.86

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Энтальпия активации» в единицах кДж/моль (от 0.0 до 250.0).
  2. Введите «Энтропия активации» в единицах Дж/(моль·К) (от -300.0 до 300.0).
  3. Введите «Первая температура» в единицах К (от 180.0 до 1400.0).
  4. Введите «Вторая температура» в единицах К (от 180.0 до 1400.0).
  5. Введите «Концентрация реагента» в единицах моль/л (от 0.0001 до 20.0).
  6. Сравните выходные показатели и ограничения применимости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как пользоваться результатом расчёта?

Сверьте исходные параметры, единицы измерения и область применимости, затем сравните полученные показатели с экспериментом.

Почему измеренная скорость может отличаться?

На каталитические реакции влияют состояние поверхности, тепло- и массоперенос, состав смеси и старение катализатора.

Похожие калькуляторы

⚗️КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Активность фермента при двух ионизируемых группах

Оценивает долю активной формы белка при заданном pH, учитывая два важных кислотно-основных равновесия. Расчёт позволяет проверить зависимость скорости, состояния каталитической системы и других связанных показателей от исходных условий.

⚗️КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Бесконкурентное ингибирование фермента

Учитывает связывание ингибитора только с комплексом фермент—субстрат и одновременное уменьшение Km и Vmax. Расчёт позволяет проверить зависимость скорости, состояния каталитической системы и других связанных показателей от исходных условий.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_880021/

Предварительный просмотр