13.6
במהלך תגובה כימית, ריכוז המגיב פוחת עם הזמן. הזמן שלוקח להפחית אותו למחצית מהכמות הההתחלתית שלו נקרא זמן מחצית החיים של המגיב, והקיצור שלו הוא t1/2. חשבו על קירור טריכלורופלואורומתן, שמדלל את שכבת האוזון.
משך החיים האטמוספריים שלו הוא 45 שנה והוא נפרש על פני מדינות רבות. אבל כמה זמן ייקח לריכוז שלו להצטמצם ל-50 אחוז? כדי להעריך ריכוז של מגיב לאחר זמן מסוים, ניתן להשתמש בנוסחת מחצית החיים.
מחצית החיים שונה עבור כל סוג תגובה. בהתאם לסדר התגובה, ביטוי כללי של מחצית חיים יכול לנבוע מהאינטגרל על משוואת הקצב. חשבו על האינגרל של משוואת הקצב מסדר אפס.
ב-t1/2 ריכוז המגיב הוא מחצית מהריכוז ההתחלתי שלו. בהצבת הפרמטרים הללו נוצרת נוסחה של מחצית החיים. הנוסחה מראה שמחצית החיים של תגובה מסדר אפס תלויה באופן פרופורציונלי וישיר בריכוז המגיב ההתחלתי.
ככל שריכוז המגיב יורד, מחצית החיים ממשיכה להתקצר. בתגובה מסדר ראשון, אינטגרל משוואת הקצב משתנה עם הצבת הזמן כ-t1/2 ואת כמות מגיב כמחצית הריכוז הראשוני שלו. בפתרון, הביטוי של t1/2 מחושב כקבוע.
לכן, מחצית החיים של תגובה מסדר ראשון נגזרת להיות בלתי תלויה בריכוז המגיב הראשוני. ללא קשר לירידה בריכוז המגיב, מחצית החיים נשארת קבועה. בתגובה מסדר שני, אינטגרל משוואת הקצב מומר ל-t1/2 על ידי הצבת הפרמטרים של זמן ושל ריכוז המגיב.
מחצית החיים של תגובות מסדר שני תלויות באופן הופכי בריכוז המגיב ההתחלתי. ככל שריכוז המגיב יורד, הערך של t1/2 עולה;כלומר, מחצית החיים ממשיכה להתארך. מחצית החיים עוזרת גם להעריך את עוצמתו של קבוע הקצב.
היא מאפשרת השוואה יחסית בין קצבי תגובה שונים;ככל שמחצית החיים קצרה יותר, כך קצב התגובה מהיר יותר, ולהפך. לדוגמה, האיזוטופ הרדיואקטיבי נתרן 24, שמחצית החיים שלו היא קצרה ועומדת על 14.7 שעות, מתפרק מהר יותר מאשר קובלט-60, שמחצית החיים שלו ארוכה יותר ועומדת על 5.3 שנים.
זמן מחצית החיים של תגובה (t1/2) הוא הזמן הנדרש לצריכת מחצית מכמות נתונה של מגיב. בכל זמן מחצית חיים עוקב, מחצית מהריכוז הנותר של המגיב נצרך. לדוגמה, ב…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.