Химия

Параллельные реакции: распределение продуктов

Рассчитывает оставшийся реагент и два продукта конкурирующих необратимых превращений первого порядка в закрытой партии.

⚗быстрый расчёт
онлайн

Введите данные

Начальная концентрация A

моль/л

Константа ветви A → B

1/мин

Константа ветви A → C

1/мин

Время постоянного режима

мин

Данные не отправляются на сервер

Результат

Остаток A0,135335моль/л

Продукт B0,6485 моль/л

Продукт C0,2162 моль/л

Условная доля B в образовавшихся продуктах75 %

Формула

Как считается результат

Уравнение dA/dt=−(kB+kC)A даёт A=A0e^(−(kB+kC)t). Интегралы dB/dt=kB A и dC/dt=kC A дают B=A0[kB/(kB+kC)](1−e^(−(kB+kC)t)), аналогично C. Стехиометрия каждой ветви один к одному.

Пример с тестовыми данными

Начальная концентрация A: 1 моль/л; Константа ветви A → B: 0,3 1/мин; Константа ветви A → C: 0,1 1/мин; Время постоянного режима: 5 мин

Остаток A: 0,1353352832 моль/л; Продукт B: 0,6484985376 моль/л; Продукт C: 0,2161661792 моль/л; Условная доля B в образовавшихся продуктах: 75 %

О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

01
Подготовьте данные
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: начальная концентрация a в моль/л; константа ветви a → b в 1/мин; константа ветви a → c в 1/мин; время постоянного режима в мин.
02
Проверьте единицы и условия
Закрытая партия постоянного объёма, нулевые исходные B,C, неизменные положительные суммарная константа и температура. Реакции иных порядков, обратимость, промежуточные комплексы и последующее разложение продуктов не учтены. Параметры не подбираются по эксперименту.
03
Прочитайте результат
При одинаковом первом порядке доля B среди образовавшихся продуктов kB/(kB+kC) не зависит от времени. Если t=0 или A0=0, продуктов ещё нет: процент показан как условная доля будущего распределения, не измеренная доля пустой смеси.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

Что означают результаты

При одинаковом первом порядке доля B среди образовавшихся продуктов kB/(kB+kC) не зависит от времени. Если t=0 или A0=0, продуктов ещё нет: процент показан как условная доля будущего распределения, не измеренная доля пустой смеси.

Когда модель применима

Закрытая партия постоянного объёма, нулевые исходные B,C, неизменные положительные суммарная константа и температура. Реакции иных порядков, обратимость, промежуточные комплексы и последующее разложение продуктов не учтены. Параметры не подбираются по эксперименту.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1

Исходные данные: Начальная концентрация A: 1 моль/л; Константа ветви A → B: 0,3 1/мин; Константа ветви A → C: 0,1 1/мин; Время постоянного режима: 5 мин
Вычисление: Уравнение dA/dt=−(kB+kC)A даёт A=A0e^(−(kB+kC)t). Интегралы dB/dt=kB A и dC/dt=kC A дают B=A0[kB/(kB+kC)](1−e^(−(kB+kC)t)), аналогично C. Стехиометрия каждой ветви один к одному. Остаток A: (1) × exp(-((0,3)+(0,1)) × (5)) = 0,1353352832 моль/л. Продукт B: (1) × (0,3) ÷ ((0,3)+(0,1)) × (-expminus(-((0,3)+(0,1)) × (5))) = 0,6484985376 моль/л. Продукт C: (1) × (0,1) ÷ ((0,3)+(0,1)) × (-expminus(-((0,3)+(0,1)) × (5))) = 0,2161661792 моль/л. Условная доля B в образовавшихся продуктах: (0,3) ÷ ((0,3)+(0,1)) × 100 = 75 %.
Результат: Остаток A: 0,1353352832 моль/л; Продукт B: 0,6484985376 моль/л; Продукт C: 0,2161661792 моль/л; Условная доля B в образовавшихся продуктах: 75 %

Пример 2

Исходные данные: Начальная концентрация A: 1 моль/л; Константа ветви A → B: 0,3 1/мин; Константа ветви A → C: 0,1 1/мин; Время постоянного режима: 0 мин
Вычисление: Остаток A: (1) × exp(-((0,3)+(0,1)) × (0)) = 1 моль/л. Продукт B: (1) × (0,3) ÷ ((0,3)+(0,1)) × (-expminus(-((0,3)+(0,1)) × (0))) = 0 моль/л. Продукт C: (1) × (0,1) ÷ ((0,3)+(0,1)) × (-expminus(-((0,3)+(0,1)) × (0))) = 0 моль/л. Условная доля B в образовавшихся продуктах: (0,3) ÷ ((0,3)+(0,1)) × 100 = 75 %.
Результат: Остаток A: 1 моль/л; Продукт B: 0 моль/л; Продукт C: 0 моль/л; Условная доля B в образовавшихся продуктах: 75 %

Этот вариант использует другие исходные данные: Время постоянного режима — 0. При одинаковом первом порядке доля B среди образовавшихся продуктов kB/(kB+kC) не зависит от времени. Если t=0 или A0=0, продуктов ещё нет: процент показан как условная доля будущего распределения, не измеренная доля пустой смеси.

Формула и обозначения

concentration — начальная концентрация a, единица: моль/л.

first — константа ветви a → b, единица: 1/мин.

second — константа ветви a → c, единица: 1/мин.

time — время постоянного режима, единица: мин.

Практическое применение

Рассчитывает оставшийся реагент и два продукта конкурирующих необратимых превращений первого порядка в закрытой партии. Уравнение dA/dt=−(kB+kC)A даёт A=A0e^(−(kB+kC)t). Интегралы dB/dt=kB A и dC/dt=kC A дают B=A0[kB/(kB+kC)](1−e^(−(kB+kC)t)), аналогично C. Стехиометрия каждой ветви один к одному.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: начальная концентрация a в моль/л; константа ветви a → b в 1/мин; константа ветви a → c в 1/мин; время постоянного режима в мин.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Закрытая партия постоянного объёма, нулевые исходные B,C, неизменные положительные суммарная константа и температура. Реакции иных порядков, обратимость, промежуточные комплексы и последующее разложение продуктов не учтены. Параметры не подбираются по эксперименту.
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: начальная концентрация a в моль/л; константа ветви a → b в 1/мин; константа ветви a → c в 1/мин; время постоянного режима в мин.

University of Michigan / Fogler: множественные реакции ↗

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «остаток a»?＋

Как проверить расчёт на конкретном примере?＋

Начальная концентрация A: 1 моль/л; Константа ветви A → B: 0,3 1/мин; Константа ветви A → C: 0,1 1/мин; Время постоянного режима: 5 мин. Остаток A: 0,1353352832 моль/л; Продукт B: 0,6484985376 моль/л; Продукт C: 0,2161661792 моль/л; Условная доля B в образовавшихся продуктах: 75 %. Уравнение dA/dt=−(kB+kC)A даёт A=A0e^(−(kB+kC)t). Интегралы dB/dt=kB A и dC/dt=kC A дают B=A0[kB/(kB+kC)](1−e^(−(kB+kC)t)), аналогично C. Стехиометрия каждой ветви один к одному.

Какие ограничения есть у метода?＋

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?＋

Да. При одинаковом первом порядке доля B среди образовавшихся продуктов kB/(kB+kC) не зависит от времени. Если t=0 или A0=0, продуктов ещё нет: процент показан как условная доля будущего распределения, не измеренная доля пустой смеси. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Закрытая партия постоянного объёма, нулевые исходные B,C, неизменные положительные суммарная константа и температура. Реакции иных порядков, обратимость, промежуточные комплексы и последующее разложение продуктов не учтены. Параметры не подбираются по эксперименту.