قانون المعدل المتكامل للتفاعلات من الدرجة الأولى هو مفهوم رئيسي في ديناميكا الكيميائية. إنه طويل بعض الشيء، لكنه يظهر أساسًا كيف تتغير تركيز مادة التفاعل مع مرور الوقت. يعتمد معدل التفاعل على تركيز مادة تفاعل واحدة فقط.

إليك المعادلة:

ln[A]t = -kt + ln[A]0

[A]t هو التركيز في الوقت t. [A]0 هو التركيز الابتدائي. k هو ثابت المعدل. t هو الوقت.

إنه يشبه نوعًا ما خطًا مستقيمًا. يمكنك رسم ln[A]t مقابل t. الميل يمنحك -k. رائع، أليس كذلك؟

تحتوي التفاعلات من الدرجة الأولى على شيء يسمى نصف العمر. إنه عندما ينخفض التركيز إلى النصف. من المثير للاهتمام أنه لا يعتمد على التركيز الابتدائي. يمكنك حسابه:

ر1/2 = 0.693 / ك

هذا يأتي من قانون معدل التفاضل:

-d[A] / dt = k[A]

قم بدمج الجانبين، وفويلا! تحصل على الشكل المتكامل.

يبدو أن هذه القاعدة مهمة جدًا. يستخدمها العلماء في جميع أنواع المجالات. الهندسة الكيميائية، الأدوية، البيئة - سمِّها كما تشاء. تساعد في التنبؤ بالأشياء والتحكم في التفاعلات. ليس من الواضح تمامًا كيف يفعلون ذلك، لكن يبدو أنه مثير للإعجاب.