大多数 A Level H2 化学学生可以毫无问题地确定反应中反应物的半衰期。然而，很大一部分可能存在产品半衰期的问题。让我们看一下往年的初试题
RI，2006 P3；国土安全部，2012 P3
酯CH 3 CH 2 CO 2 CH 3的水解动力学可以通过以下方法研究
CH 3 CH 2 CO 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH 2 CO 2 H + CH 3 OH
在 1 分米3 混合物中，0.35mol的酯通过与水加热并使用盐酸作为催化剂进行水解。获得了以下结果。
|
时间/秒 |
CH 3 CH 2 CO 2 H浓度/moldm -3 |
|
0 |
0 |
|
340 |
0.105 |
|
680 |
0.185 |
|
1080 |
0.243 |
|
1440 |
0.278 |
a) 通过使用图形方法，确定反应的半衰期，从而确定酯的反应顺序。
b) 已发现水解反应为第 1次 顺序相对于盐酸。
i) 写出该反应的速率方程并说明速率常数的单位。
ii) 如果用盐酸浓度加倍重复实验，反应的半衰期是多少？解释你的答案
讨论
我们在上一篇博客中了解到，对于反应物的不同反应级，该反应物的半衰期可能随时间而变化，即
|
|
半衰期 |
随时间变化 |
|
零阶 |
[反应物] i /2k |
减少 |
|
第一个订单 |
ln 2 /k |
持续的 |
|
二阶 |
1/(k[反应物] i ) |
增加 |
其中 [反应物]我 = 反应物的初始浓度
半衰期随时间的变化（如上所示）适用于反应物和产物。
那么我们如何根据产品数据确定反应物的半衰期呢？
只需按照以下步骤操作，您就可以在此类问题上获得满分，如 DHS 和 RI 中所示
步骤1
确定反应结束时的最大产物浓度
即CH 3 CH 2 CO 2 H的最大浓度
= 反应结束时反应的酯的摩尔数/体积
= 0.35 摩尔/分米3
第2步
|
时间已过 |
[CH 3 CH 2 CO 2 CH 3 ] |
[CH 3 CH 2 CO 2 H] |
|
0 |
0.35 |
0 |
|
1号 半衰期 |
(0.5)×0.35 |
(0.5)x0.35 |
|
第二次 半衰期 |
(0.25)x0.35 |
(0.75)x0.35 |
|
第三名 半衰期 |
(0.125)x0.35 |
(0.875)x0.35 |
您注意到一个趋势吗？
第 n 个半衰期已过
[反应物] = (0.5) n （反应物的初始浓度）
[产物] = (1- 0.5 n )(产物的最终浓度)
步骤3
与产物相比，计算反应物半衰期的一个主要区别是
反应物的半衰期 可以从反应过程中的任何时间点获取
产品的半衰期必须从 0 到 1/2（形成的最大产品）按顺序计算；
从 1/2（形成的最大产品）到 3/4（形成的最大产品）
步骤4
确定至少 2 个半衰期（根据剑桥大学的要求）后，与步骤 1 中的表格进行比较，并推断出酯的反应级数。考试中出现的大部分问题都是第一题 相对于反应中唯一反应物的顺序（在本博客的问题中为酯）
最后一点
如果只有反应物，则需要一条产物曲线来找到一种产物的半衰期。当有 2 种或更多反应物时会发生什么？然后将需要 2 条或更多条产品曲线。在这些情况下，半衰期方法仅允许确定 1 种反应物的级数。其他反应物怎么样？
通过注册了解更多信息 新加坡A Level化学补习 立即访问 www.FocusChemistry.com！