Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe bedenk je halve levensduur van concentraties?

Je kunt niet direct een halfwaardetijd uitwerken voor een concentratie . Halflevens zijn specifiek geassocieerd met radioactief verval of reacties van de eerste orde .

Dit is waarom en hoe gerelateerde concepten te benaderen:

Inzicht in halfwaardetijd:

* Radioactief verval: De halfwaardetijd van een radioactieve isotoop is de tijd die nodig is voor de helft van de radioactieve atomen in een monster om te vervallen. Het is een vaste waarde voor elke specifieke isotoop.

* reacties van de eerste orde: In chemische reacties kan een halfwaardetijd worden gedefinieerd voor reacties die de eerste-orde kinetiek volgen. Deze reacties gaan verder met een snelheid die rechtstreeks evenredig is met de concentratie van de reactant.

Waarom halfwaardetijd niet van toepassing is op concentraties:

* concentratie is geen eigenschap van een stof: Concentratie is een maat voor hoeveel van een stof aanwezig is in een bepaald volume. Het is geen inherente eigenschap van de stof zelf.

* concentratie verandert met de tijd: In de meeste scenario's veranderen concentraties in de loop van de tijd als gevolg van processen zoals reacties, diffusie of verdunning. Deze veranderingen worden niet bepaald door een vaste halfwaardetijd zoals radioactief verval.

Hoe om te gaan met concentratieveranderingen:

1. Rate wetten: Voor reacties gebruikt u snelheidswetten om te beschrijven hoe de concentratie in de loop van de tijd verandert. De snelheidswet hangt af van de volgorde van de reactie.

2. Geïntegreerde tariefwetten: U kunt geïntegreerde tariefwetten afleiden van de tariefwetten. Deze vergelijkingen relateren concentratie tot tijd.

3. Berekening van halfwaardetijden (voor reacties van de eerste orde): Voor reacties van de eerste orde is de halfwaardetijd:

* t 1/2 =0,693 / K (waarbij k de snelheidsconstante is)

Voorbeeld:

Stel je voor dat je een oplossing hebt met een initiële concentratie van een reactant en deze ondergaat een eerste-orde reactie. U kunt de geïntegreerde snelheidswet gebruiken om de concentratie op een bepaald moment te bepalen of de halfwaardetijd gebruiken om te berekenen hoe lang het duurt voordat de concentratie met de helft afneemt.

Sleutelpunt: Verwar de halfwaardetijd niet met andere concepten die verband houden met concentratieveranderingen. Het is specifiek voor radioactief verval en reacties van de eerste orde.