المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

ما دخلته إلا لأستغفر لك !
22-8-2017
جواز تغسيل السيد امته ومدبرته وام ولده
22-12-2015
أهداف البرامج الحوارية
10/9/2022
أين ارتقت نظرية البطلان في الفقه الإسلامي وأين وقفت
28-8-2020
معنى كلمة وتن
11-2-2016
سياسة باسيليوس الداخلية.
2023-10-27

Half-Life  
  
808   10:17 صباحاً   date: 19-12-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Introductory chemistry
Page and Part : .................

Half-Life

The half-life of a reaction, t1/2, is the duration of time required for the concentration of a reactant to drop to one-half of its initial concentration.

[latex] [A]{}_{t1/2}{}_{ } [/latex]= [latex] frac{1}{2} [A]{}_{0} [/latex]

Half-life is typically used to describe first-order reactions and serves as a metric to discuss the relative speeds of reactions. A slower reaction will have a longer half-life, while a faster reaction will have a shorter half-life.

To determine the half-life of a first-order reaction, we can manipulate the integrated rate law by substituting t1/2 for t and [A]t1/2 =  [A]0  for [A]t, then solve for t1/2:

ln = –kt + ln       (integrated rate law for a first-order reaction)

ln [latex] frac{1}{2} [A]{}_{0} [/latex]= –[latex] extit{k} t{}_{1/2 }+ ln {[A]}_0 [/latex]

ln [latex] frac{frac{1}{2}{ m }{{ m [A]}}_0{ m }}{{[A]}_0} [/latex]= –[latex] extit{k} t{}_{1/2 } [/latex]

ln [latex] frac{1}{2} [/latex]= –[latex] extit{k} t{}_{1/2 } [/latex]

[latex] t{}_{1/2 } [/latex] = –  [latex] frac{{ m ln }frac{1}{2} }{k} [/latex] = [latex] frac{0.693}{k} [/latex]

Since the half-life equation of a first-order reaction does not include a reactant concentration term, it does not rely on the concentration of reactant present. In other words, a half-life is independent of concentration and remains constant throughout the duration of the reaction. Consequently, plots of kinetic data for first-order reactions exhibit a series of regularly spaced t1/2 intervals (Figure 17.10 “Generic First-Order Reaction Kinetics Plot”).

Figure 17.10. Generic First-Order Reaction Kinetics Plot 

Figure 17.4.4. A kinetics plot of a generic first-order reaction showing repeating half-lives.

This graph shows repeating half-lives on a kinetics plot of a generic first-order reaction.

Example 1

A reaction having a first-order rate has a rate constant of 4.00 x 10-3 s-1.

1. Determine the half-life.

2. How long will it take for a sample of reactant at 1.0 M to decrease to 0.25 M?

3. What concentration of the 1.0 M sample of reactant would you expect to be present after it has reacted for 500 s?

Solution

1. [latex] t{}_{1/2 } [/latex] = [latex] frac{0.693}{k} [/latex] = [latex] frac{0.693}{{ m 4.00 x }{{ m 10}}^{-3}{ m }{{ m s}}^{-1}} [/latex] = 173 s

2. A simple way to calculate this is to determine how many half-lives it will take to go from 1.00 M to 0.250 M and use the half-life calculated in part 1.

1 half-life = 0.500 M

2 half-lives = 0.250 M

Therefore, it will take 2 x 173 s = 346 s.

3. We can use the rate-constant value in the integrated rate law to determine the concentration remaining.

ln [latex] frac{{[A]}_t}{{[A]}_0} [/latex]= –[latex] extit{k}t [/latex]

ln [latex] frac{{[A]}_t}{1.0 M} [/latex]= –[latex] (4.00 x 10{}^{-3} s{}^{-1})(500 s) [/latex]

ln [latex] frac{{[A]}_t}{1.0 M} [/latex] = -2

[latex] frac{{[A]}_t}{1.0 M} [/latex] = [latex] e{}^{-2 } [/latex]= 0.135

[latex] [A]{}_{t} [/latex] = 0.14 M




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .