Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

13.6: Период полураспада реакции
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Half-life of a Reaction
 
ТРАНСКРИПТ

13.6: Период полураспада реакции

Период полураспада реакции (t1/2) — это время, необходимое для потребления половины заданного количества реагент. В течение каждого последующего полусрока службы потребляется половина оставшейся концентрации реагент. Например, во время разложения перекиси водорода, в течение первого периода полураспада (с 0.00 часов до 6.00 часов) концентрация H2O2 снижается с 1.000 м до 0.500 М. во время второго периода полураспада (с 6.00 часов до 12.00 часов) концентрация снижается с 0.500 м до 0.250 м, В то время как в течение третьего периода полураспада она падает с 0.250 м до 0.125 М., следовательно, в течение каждого последующего периода в 6.00 часов концентрация H2O2 уменьшается вдвое.

Период полураспада реакции первого порядка не зависит от концентрации реагент. Однако, полураспада реакций с другими заказами зависят от концентрации реагенты.

Период полураспада реакций первого порядка

Уравнение, связанное с периодом полураспада реакции первого порядка на его константу скорости, может быть образовано из его интегрированного закона скорости:

Eq1

Согласно определению Half-Life, в то время как t1/2 концентрация реагент A составляет половину ее начальной концентрации. Поэтому; t = t1/2 и [A]t = ½ [A]0.

Подстановка этих терминов в реорганизованный интегрированный закон о процентной ставке и упрощение приводит к уравнению в течение половины срока службы:

Eq2

Это уравнение полураспада описывает ожидаемую обратную связь между периодом полураспада реакции и её константой скорости, к. Более быстрые реакции демонстрируют более крупные константы скорости и соответственно более короткие полужизни, в то время как более медленные реакции демонстрируют более мелкие константы скорости и более продолжительные полужизни.

Период полураспада реакций второго порядка

В соответствии с тем же подходом, что и в случае реакций первого порядка, уравнение, связанное с периодом полураспада реакции второго порядка с его константой скорости и начальной концентрацией, может быть получено из его интегрированного закона скорости:  

Eq3

При замене t = t1/2 и [A]t = ½[A]0, интегрированный закон о скорости упрощен:

Eq4

В случае реакции второго порядка T1/2 обратно пропорционален концентрации реагент, и период полураспада увеличивается по мере развития реакции, так как концентрация реагент уменьшается. В отличие от реакций первого порядка, константа скорости реакции второго порядка не может быть вычислена непосредственно из полураспада, если не известна начальная концентрация.

Период полураспада реакций нулевого порядка

Уравнение для полураспада нулевого порядка также может быть получено из его интегрированного закона ставок:   

Eq5

Подстановка t = t1/2 и [A]t = ½ [A]0, в соответствии с законом об интегрированной ставке нулевого порядка дает:

Eq6

Период полураспада для реакции нулевого порядка обратно пропорционален его постоянной скорости. Однако период полураспада реакции нулевого порядка увеличивается по мере увеличения начальной концентрации.

Этот текст был адаптирован к Openstax, Химия 2е изд., раздел 12.4: Законы о комплексных тарифах.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter