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Chemistry
Investigue constante de velocidade, concentração inicial e decaimento aleatório em três experiências de cinética.
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Guia de uso da ferramenta
Um processo de primeira ordem perde a mesma fração em intervalos iguais, embora a quantidade perdida diminua. Relacione a curva exponencial, a reta semilogarítmica e a cascata de meias-vidas. As partículas mostram eventos individuais aleatórios e não precisam reproduzir exatamente a porcentagem analítica.
Pause, escolha os parâmetros e clique em Reiniciar. O tempo volta a zero, a concentração retorna ao início e as partículas são regeneradas; ajustes e opções permanecem. Alterar um parâmetro sozinho não zera o tempo. O controle de núcleos também recria a população: escolha seu valor antes de iniciar outro ensaio.
| Parâmetro | Faixa e passo | Efeito |
|---|---|---|
| Constante k | 0,1–2,0 s⁻¹; 0,1 s⁻¹ | Taxa relativa e meia-vida |
| Concentração [A]₀ | 0,5–5,0 M; 0,5 M | Escala e intercepto logarítmico |
| Velocidade da animação | 0,1–3,0×; 0,1× | Tempo interno por quadro |
| Número de núcleos | 50–300; 50 | Tamanho da população aleatória |
| Ordem zero e segunda ordem | Sobreposições na concentração | Referências, sem trocar a reação simulada |
A concentração segue [A]=[A]₀e^(−kt), portanto ln[A]=ln[A]₀−kt. A inclinação exibida é −k e o intercepto ln[A]₀, usando o valor numérico da concentração em M. A meia-vida é ln2/k. Na cascata, o eixo horizontal conta meias-vidas em vez de segundos: restam 50%, 25%, 12,5% e assim por diante.
O gráfico de concentração cobre 10/k segundos, não dez meias-vidas. As linhas auxiliares indicam as cinco primeiras metades. A tangente tem inclinação instantânea −k[A], cujo módulo diminui. R²=1,000 é uma indicação fixa, não uma regressão obtida com dados experimentais ou contagens aleatórias.
Flutuações nas partículas
Cem núcleos não deixam obrigatoriamente cinquenta pais após uma meia-vida. Depois de Reiniciar, os contadores podem conservar números anteriores até o próximo quadro em execução.
Limites físicos
Não há controle de temperatura nem importação para ajuste de dados. Os presets de carbono-14 e rádio usam taxas aceleradas em segundos, sem permitir datação. Constantes de ordens distintas também têm unidades físicas diferentes.
Como usar
Ajuste k=0,5 s⁻¹ e [A]₀=1 M, reinicie e leia inclinação e meia-vida. Repita com k=1,0 s⁻¹.
Resultado
A inclinação passa de −0,500 para −1,000 e a meia-vida de 1,39 para 0,69 s; o intercepto continua 0,000. Dobrar a taxa de perda fracional reduz pela metade o tempo para perder metade da concentração.
Como usar
Mantenha k=0,5 s⁻¹ e compare [A]₀=1 e 2 M, reiniciando em cada caso. Observe a reta semilogarítmica e o indicador de meia-vida.
Resultado
O intercepto sobe de 0,000 para 0,693, enquanto inclinação −0,500 e meia-vida 1,39 s permanecem. Após uma meia-vida restam analiticamente 0,5 e 1 M: mesma fração perdida, quantidades absolutas diferentes.
Como usar
Escolha k=1 s⁻¹ e [A]₀=1 M, reinicie e ative ambas as comparações de ordem. Observe a concentração perto de t=1 s e o gráfico semilogarítmico.
Resultado
As referências por fórmula são aproximadamente 0,368 M na primeira ordem, 0 M na ordem zero e 0,5 M na segunda. Apenas a primeira ordem aparece no semilogarítmico. As curvas reutilizam ou reescalam k; não ajustam medições reais.
A opção interrompe o redesenho dessa área e pode deixar a imagem anterior visível. A lei de reação não é alterada.
Abaixo de 0,1% da concentração inicial analítica. É um limite de apresentação; a exponencial não chega matematicamente a zero em tempo finito.