半衰期的概念常用于 A Level H2 化学教学大纲。
我们很多人都知道1的半衰期 有序反应是恒定的,但为什么它是恒定的呢?
常量是什么意思?
那么其他订单呢?
什么是半衰期( t 1/2 )?
是反应物浓度达到原来浓度一半所需的时间。
确定半衰期。
对于零级反应 对于以下反应中的反应物A,
αA→βB
速率 = k[A] 0 = k
由于 [A] 的瞬时变化率 = d[A] / dt |
([A] 与时间图的瞬时梯度(有负号))
– |
|
= k(因为 k > 0) |
分离变量,我们得到
-d[A] = kdt
在 [A]o 到 1/2[A]o 和 t 从 0 到 t 1/2 的范围内对 [A] 进行积分
求解并简化,
½ [A]o – [A]o = -kt ½ ; (其中 [A]o = A 的初始浓度)
t 1/2 = [A]o / (2k) ……….. 零阶半衰期
对于一级反应 对于以下反应中的反应物A,
αA→βB
速率 = k[A] 1
由于 [A] 的瞬时变化率 = d[A]/dt |
([A] 与时间图的瞬时梯度(有负号))
– |
|
= k[A](因为 k > 0) |
分离变量,我们得到
– |
|
= kdt |
在 [A]o 至 1/2[A]o 和 t 从 0 至 t 1/2 的范围内对 1/[A] 进行积分
求解并简化,
ln ( 1/2[A]o) – ln[A]o = -kt ½
ln (½ +1n[A]o) – ln[A]o = -kt ½
t 1/2 = ln/k ……….. 一阶半衰期
通过类似的数学运算,
对于二级反应
速率 = k[A] 2
获得
– |
|
= kdt |
积分1/ [A] 2 [A]o 到 1/2[A]o 的范围和 t 从 0 到 t 1/2 的范围之间
求解并简化,
|
– |
|
= kt ½ |
t 1/2 = 1/(k[A]o) ……….. 二阶半衰期
总之
半衰期 | |||
零阶 |
|
||
第一个订单 |
|
||
二阶 |
|
请注意,第 1个 阶半衰期是这三个表达式中唯一没有“[A]o”项的表达式?
半衰期计算中[A]o的含义是什么?
它是计算半衰期的 A 浓度。由于该浓度随着时间的推移而降低,因此,
零级半衰期随着时间的推移而减少
二阶半衰期随时间增加。
因此,由于a的半衰期 一级反应没有术语“[A]o ”,它的 半衰期 是 持续的 随着时间的推移。
无论我们是查看反应物还是产物随时间变化的图表,这都适用,因为当我们跟踪反应物或产物时,顺序不会改变。
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