Vida Media de una Reacción

Durante una reacción química, la concentración del reactivo disminuye con el tiempo. El tiempo necesario para reducirlo a la mitad de su cantidad inicial se denomina vida media de la reacción, y se abrevia como t1/2. Considere el refrigerante triclorofluorometano, que agota la capa de ozono.

Su tiempo de residencia atmosférica es de 45 años y está prohibido en muchos países. Pero, cuánto tiempo tarda la concentración en bajar al 50 porciento? Para estimar la concentración de un reactivo después de un tiempo transcurrido, se puede usar la vida media.

La vida media difiere para cada tipo de reacción. Dependiendo del orden de reacción, se puede derivar una expresión de semivida general a partir de las leyes de velocidad integradas. Considere la ley de velocidad integrada de orden cero.

En t1/2, la concentración de reactivo es la mitad de su concentración inicial. Al sustituir estos parámetros, se formula una expresión para la vida media. La fórmula muestra que la vida media de una reacción de orden cero depende y es directamente proporcional a la concentración inicial de reactivo.

A medida que disminuye la concentración de reactivo, la vida media continúa acortándose. Para una reacción de primer orden, la expresión de velocidad integrada se modifica sustituyendo el tiempo como t1/2 y la cantidad de reactivo como la mitad de su concentración inicial. Al resolver, se determina que la expresión para t1/2 es una constante.

Por tanto, la vida media de una reacción de primer orden se deriva para que sea independiente de la concentración inicial de reactivo. Independientemente de la disminución de la concentración de reactivo, la vida media permanece constante. Para una reacción de segundo orden, la expresión de velocidad integrada se convierte en t1/2 sustituyendo los parámetros de tiempo y concentración de reactivo.

Las vidas medias de las reacciones de segundo orden dependen inversamente de la concentración inicial de reactivo. A medida que disminuye la concentración de reactivo, aumenta el valor t1/2;es decir, la vida media continúa prolongándose. La vida media también ayuda a calcular la magnitud de la constante de velocidad.

Ofrece una comparación relativa entre diferentes velocidades de reacción;cuanto más corta sea la vida media, más rápida será la velocidad de reacción y viceversa. Por ejemplo, el isótopo radiactivo sodio-24, con una vida media corta de 14, 7 horas, exhibe una tasa de desintegración más rápida que el cobalto-60, con una vida media más larga de 5, 3 años.