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Durante una reazione chimica, la concentrazione del reagente diminuisce nel tempo. Il tempo necessario per ridurlo alla metà della sua quantità iniziale è chiamato emi-vita della reazione, abbreviato in t1/2. Considerate il refrigerante triclorofluorometano, che impoverisce lo strato di ozono.
Il suo tempo di residenza atmosferica è di 45 anni ed è vietato in molti Paesi. Ma quanto tempo ci vuole perché la concentrazione scenda al 50 percento? Per stimare la concentrazione di un reagente dopo un tempo trascorso, è possibile utilizzare l'emi-vita.
L'emi-vita differisce per ogni tipo di reazione. A seconda dell'ordine di reazione, è possibile derivare un'espressione generale dell'emi-vita dalle leggi di velocità integrate. Considerate la legge del tasso integrato di ordine zero.
A t1/2, la concentrazione del reagente è la metà della sua concentrazione iniziale In sostituzione di questi parametri, viene formulata un'espressione per l'emi-vita. La formula mostra che l'emi-vita di una reazione di ordine zero dipende da ed è direttamente proporzionale alla concentrazione iniziale del reagente. Man mano che la concentrazione dei reagenti diminuisce, l'emi-vita continua a diminuire.
Per una reazione del primo ordine, l'espressione della velocità integrata viene modificata sostituendo il tempo come t1/2 e la quantità di reagente come metà della sua concentrazione iniziale. Alla risoluzione, si determina che l'espressione per t1/2 è una costante. Pertanto, l'emi-vita di una reazione del primo ordine risulta essere indipendente dalla concentrazione iniziale del reagente.
Indipendentemente dalla diminuzione della concentrazione dei reagenti, l'emi-vita rimane costante. Per una reazione del secondo ordine, l'espressione della velocità integrata viene convertita in t1/2, sostituendo i parametri di tempo e concentrazione dei reagenti. Le emi-vite delle reazioni di secondo ordine dipendono inversamente dalla concentrazione iniziale dei reagenti.
Quando la concentrazione del reagente diminuisce, il valore t1/2 aumenta;questo significa che l'emi-vita continua ad allungarsi. L'emi-vita aiuta anche a stimare l'entità della costante di velocità, e offre un confronto relativo fra diverse velocità di reazione;minore è l'emi-vita, maggiore è la velocità di reazione, e viceversa. Per esempio, l'isotopo radioattivo sodio-24, con una breve emi-vita di 14, 7 ore, mostra un tasso di decadimento più rapido del cobalto-60, con un'emi-vita più lunga, di 5, 3 anni.
Il tempo di dimezzamento di una reazione (t_1/2) è il tempo necessario affinché venga consumata la metà di una determinata quantità di reagente. In ci…
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