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Chemistry
Investiga constante de velocidad, concentración inicial y desintegración aleatoria con tres experimentos de cinética.
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Guía de uso de la herramienta
Un proceso de primer orden pierde la misma fracción en intervalos iguales, aunque la cantidad perdida disminuya. Relaciona concentración exponencial, recta semilogarítmica y cascada de semividas. La animación muestra eventos individuales aleatorios; sus cuentas no tienen por qué coincidir exactamente con el porcentaje analítico.
Pausa, fija parámetros y pulsa Reiniciar. Esto detiene la simulación, devuelve tiempo y concentración al inicio y regenera partículas, conservando ajustes y opciones. Editar un parámetro no pone el tiempo a cero. El control de núcleos también reconstruye la población; selecciónalo antes de un nuevo ensayo.
| Parámetro | Intervalo y paso | Efecto |
|---|---|---|
| Constante k | 0,1–2,0 s⁻¹; 0,1 s⁻¹ | Ritmo relativo y semivida |
| Concentración [A]₀ | 0,5–5,0 M; 0,5 M | Escala e intercepto logarítmico |
| Velocidad de animación | 0,1–3,0×; 0,1× | Tiempo interno por fotograma |
| Número de núcleos | 50–300; 50 | Tamaño de la población aleatoria |
| Orden cero y segundo | Referencias en concentración | No cambian el orden simulado |
La concentración sigue [A]=[A]₀e^(−kt), por lo que ln[A]=ln[A]₀−kt. La pendiente es −k y el intercepto ln[A]₀, usando el valor numérico de la concentración en M. La semivida vale ln2/k. La cascada cuenta semividas en horizontal, no segundos: quedan 50 %, 25 %, 12,5 %, etc.
La gráfica de concentración abarca 10/k segundos, no diez semividas. Las guías marcan las cinco primeras reducciones a la mitad. La tangente tiene pendiente instantánea −k[A], cada vez menor en magnitud. R²=1,000 es un valor fijo, no una regresión calculada con datos experimentales o cuentas de partículas.
Fluctuaciones de partículas
De 100 núcleos no tienen que quedar exactamente 50 padres tras una semivida. Los contadores pueden conservar valores anteriores después de Reiniciar hasta el siguiente fotograma en marcha.
Límites de uso
No hay control de temperatura ni importación para ajustar datos. Los preajustes de carbono 14 y radio usan velocidades aceleradas en segundos, sin servir para datación. Las constantes de órdenes diferentes tampoco comparten unidades físicas.
Cómo usarlo
Fija k=0,5 s⁻¹ y [A]₀=1 M, reinicia y lee pendiente y semivida. Repite con k=1,0 s⁻¹.
Resultado
La pendiente cambia de −0,500 a −1,000 y la semivida de 1,39 a 0,69 s. El intercepto sigue en 0,000. Duplicar el ritmo de pérdida fraccional reduce a la mitad el tiempo para perder la mitad.
Cómo usarlo
Mantén k=0,5 s⁻¹ y compara [A]₀=1 y 2 M, reiniciando en cada caso. Observa la recta semilogarítmica y la etiqueta de semivida.
Resultado
El intercepto sube de 0,000 a 0,693; pendiente −0,500 y semivida 1,39 s permanecen. Tras una semivida quedan analíticamente 0,5 y 1 M: misma fracción, distinta pérdida absoluta.
Cómo usarlo
Configura k=1 s⁻¹ y [A]₀=1 M, reinicia y activa ambas comparaciones de orden. Examina concentración cerca de t=1 s y la vista semilogarítmica.
Resultado
Las referencias son aproximadamente 0,368 M para primer orden, 0 M para orden cero y 0,5 M para segundo. La vista semilogarítmica solo dibuja primer orden. Las superposiciones reutilizan o reescalan k; no ajustan datos medidos.
La opción deja de redibujar ese lienzo y puede conservar la imagen anterior. No altera la ley de reacción.
Cuando la concentración analítica baja del 0,1 % inicial. Es un umbral de presentación; la exponencial no llega matemáticamente a cero en tiempo finito.