Simulation de Réactions consécutives

À propos de cette expérience

Suivez l’espèce générique A en passant par l’intermédiaire B jusqu’au produit C. Mesurez le maximum de l’intermédiaire, comparez les vitesses de formation et d’élimination et étudiez des constantes de vitesse égales sans singularité numérique.

Objectifs pédagogiques

Expliquez pourquoi la concentration d’un intermédiaire peut augmenter, puis diminuer.
Prévoyez comment les deux constantes de vitesse modifient le maximum.
Vérifiez la conservation de la quantité totale des espèces suivies.

Comment l’utiliser

1Lancez la séquence par défaut et observez l’indicateur de l’intermédiaire.
2Mesurez le maximum de l’intermédiaire et comparez les vitesses de formation et d’élimination.
3Égalisez les constantes de vitesse et recommencez.
4Augmentez la deuxième constante de vitesse et comparez la quantité d’intermédiaire qui s’accumule.

Le modèle

A = A_{0} e^{- k_{1} t}, B = \frac{A _{0} k _{1}}{k _{2} - k _{1}} (e^{- k_{1} t} - e^{- k_{2} t})

Cette forme s’applique lorsque les deux taux sont différents.

B = A_{0} k t e^{- k t} (k_{1} = k_{2} = k)

La limite pour des taux égaux reste finie.

t_{m a x} = \frac{ln ( k _{2} / k _{1} )}{k _{2} - k _{1}}

Le maximum se produit lorsque k un fois A est égal à k deux fois B.

Hypothèses

Le réacteur a un volume constant et comporte des étapes irréversibles du premier ordre de A vers B et de B vers C. Au départ, seul A est présent.
A, B et C sont des espèces génériques qui se convertissent les unes en les autres dans un rapport un pour un ; la somme de leurs concentrations est donc conservée.
Les couleurs des particules et les trois barres des capteurs représentent des concentrations continues, et non des molécules comptées ni des réacteurs physiques distincts.
L’expression pour des taux égaux est évaluée à l’aide de sa limite analytique en la singularité amovible.

À essayer en classe

Q1Pourquoi l’égalité des taux de production et d’élimination permet-elle d’identifier le maximum de l’intermédiaire ?
Q2C peut-il diminuer dans ce modèle irréversible ?

Foire aux questions

Une barre de capteur indique-t-elle que du liquide se déplace vers un autre bécher ?

Non. Les trois barres sont des indicateurs de concentration pour le même réacteur fermé.

Que se passe-t-il lorsque les constantes de vitesse sont presque égales ?

L’implémentation utilise une expression exponentielle relative stable qui tend continûment vers la solution exacte pour des taux égaux.

Réactions consécutives

Débloquez ce laboratoire avec un pass