化学反应半衰期
『壹』 求化学反应半衰期
半衰期是放射性元素的特征,就是放射性元素衰减一半的时间。化学反应没有半衰期。
『贰』 什么是半衰期
物理学
在物理学上,一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内,其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间。半衰期越短,代表其原子越不稳定,每颗原子发生衰变的机会率也越高。由于一个原子的衰变是自然地发生,即不能预知何时会发生,因此会以机会率来表示。每颗原子衰变的机率大致相同,做实验的时候,会使用千千万万的原子。
从统计意义上讲,半衰期是指一个时间段T,在T这段时间内,一种元素的一种不稳定同位素原子发生衰变的概率为50%。“50%的概率”是一个统计概念,仅对大量重复事件有意义。当原子数量“巨大”时,在T时间内,将会有50%的原子发生衰变,从数量上讲就是有“一半的原子”发生衰变。在下一个T时间内,剩下未衰变的原子又会有50%发生衰变,以此类推。但当原子的个数不再“巨大”时,例如只剩下20个原子还未衰变时,那么“50%的概率”将不再有意义,这时,经过T时间后,发生衰变的原子个数不一定是10个(20×50%)。
化学
只有符合一级动力学的化学反应才具有稳定的半衰期数据,与核衰变不同的是,化学反应的半衰期数据并非一成不变,而是会受到温度因素的影响,对于一般的反应,当温度上升时,反应速率常数会升高,半衰期会相应缩短,反之则会延长。对于一些反应,确定反应的半衰期与温度的关系,会有助于预测反应机理。
非一级动力学反应的半衰期会随着起始状态的变化而发生变化,随时检测反应体系浓度的变化可以了解半衰期与起始状态之间的联系,从而了解一个化学反应的反应级数和表观速率常数。
医学
在药代动力学中,药物在体内的代谢过程按一级动力学过程进行,故而药物在体内也存在相对稳定的半衰期,称作药物消除半衰期或血浆半衰期,其具体定义是药物在生物体内浓度下降一半所需要的时间。与核衰变以及化学反应的半衰期不同,药物在体内代谢的半衰期受到较多因素的影响,不仅不同药物在同一个体的消除半衰期不同,而且同一种药物对于不同个体的消除半衰期也各不相同。甚至同一药物对于同一个体,消除半衰期也会随身体状况和用药情况而发生波动,影响半衰期长短的主要因素是人体内负责代谢药物的肝药酶系统活性。准确掌握个体对特定药物的消除半衰期,可以有针对性地设计给药方案,实现个体化给药。
除了消除半衰期,还有以药物生理活性为判据的生物半衰期即药物的生物效应下降一半所消耗的时间。这一数据受到更多因素的影响,当药物活性与血药浓度线性相关时,生物半衰期与消除半衰期直接相关,当活性浓度关系较为复杂时,生物半衰期常会显示出异常行为。
除了药物代谢过程,控释制剂的释放以及一些药物的吸收过程也遵循一级反应动力学,因此这些过程的半衰期也是非常重要的药代动力学数据。
『叁』 化学一级反应的半衰期怎么计算
原子衰变一半所需的平均时间间隔,称为半衰期。
化学反应的半衰期 半衰期是描述化学反应进行速度的一个理想的方法。在一级反应中,时间和速率常数之间的关系为:
式中C0为初始浓度,C为t时刻的浓度。在一级反应中半衰期的表达式为:
从上式可知一级反应的半衰期与反应的速率常数k1成反比,而与反应物的起始浓度无关,对于一个给定的反应,t1/2是一个常数,这是一级反应的一个特点,据此可判断一个反应是否是一级反应。但在二级反应中,半衰期与一级反应不同:
『肆』 化学一级反应中怎么得出半衰期和速率常数的关系的
一级反应的半衰期与初始浓度无关,仅与k1成反比。
二级反应的半衰期与起始浓度成反比,与k2成反比。
零级反应的半衰期与初始物浓度成正比,与反应速率常数k0成反比。
三级反应的半衰期与起始浓度的平方成反比,与k2成反比。放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期(Half-life)。随着放射的不断进行,放射强度将按指数曲线下降,放射性强度达到原值一半所需要的时间叫做同位素的半衰期。
(4)化学反应半衰期扩展阅读:
原子核的衰变规律是:N=No*(1/2)^(t/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的可达数百亿年。
在物理学中,尤其是高中物理,半衰期并不能指少数原子,它的定义为:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。衰变是微观世界里的原子核的行为,而微观世界规律的特征之一在于“单个的微观事件是无法预测的”,即对于一个特定的原子,我们只知道它发生衰变的概率;
而不知道它将何时发生衰变。然而。量子理论可以对大量原子核的行为做出统计预测。而放射性元素的半衰期,描述的就是这样的统计规律。
『伍』 求解化学反应半衰期计算公式
m=M(1/2)^(t/T)
其中M为反应前原子核质量,m为反应后原子核质量,t为反应时间,T为半衰期.
『陆』 如何计算化学反应半衰期
原子衰变一半所需的平均时间间隔,称为半衰期。
化学反应的半衰期 半衰期是描述化学反应进行速度的一个理想的方法。在一级反应中,时间和速率常数之间的关系为:
式中C0为初始浓度,C为t时刻的浓度。在一级反应中半衰期的表达式为:
从上式可知一级反应的半衰期与反应的速率常数k1成反比,而与反应物的起始浓度无关,对于一个给定的反应,t1/2是一个常数,这是一级反应的一个特点,据此可判断一个反应是否是一级反应。但在二级反应中,半衰期与一级反应不同:
可见它与反应物的起始浓度成反比,二级反应的速率常数k2的量纲为[浓度]—1·[时间] —1,这是二级反应的特点。三级反应的半衰期则与反应物起始浓度的平方成反比:
而零级反应的半衰期与反应物起始浓度成正比:
放射性衰变的半衰期 在单一的放射性衰变过程中,活度减少到原有值的一半所经历的时间,用T1/2表示。它是放射性核素性质的特征值,1904年由E.卢瑟福提出:
式中A为衰变常数。由于是指数衰减,经历两个半衰期后活度(或原子数)减少为原来的1/4,而不是零。各种放射性核素的半衰期长短不同,例如钋的半衰期为0.3μs,钕的半衰期为2.1×1015年,相差1029倍。对中等长度的半衰期(1分钟~1年),可以通过测量试样活度衰减过程,然后利用数据作图计算得到;对于长半衰期(T1/2>1年)可以利用子体的平衡活度、比活度等方法进行测定;对于短半衰期(T1/2<1分钟)可以用轮转法、飞行时间法、延迟符合法等测定。
理论上放射性核素的活度(或原子数)只是经历无限长时间后才变为零。实际上经过7个半衰期,活度就降低为原来值的(1/2)7=1/128,一般可以忽略不计。
——摘自《安全科学技术网络全书》(中国劳动社会保障出版社,2003年6月出版)
『柒』 半衰期受化学变化和物理变化影响吗
半衰期不受化学变化和物理变化影响
半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间。
放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关。也就是说化学变化和物理变化都不会改变放射性元素的半衰期。
『捌』 化学反应的半衰期是什么意思,这里不是指放射性物质
放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期(Half-life)。随着放射的不断进行,放射强度将按指数曲线下降,放射性强度达到原值一半所需要的时间叫做同位素的半衰期。原子核的衰变规律是:N=No*(1/2)^(t/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的可达数百亿年。
只有符合一级动力学的化学反应才具有稳定的半衰期数据,与核衰变不同的是,化学反应的半衰期数据并非一成不变,而是会受到温度因素的影响,对于一般的反应,当温度上升时,反应速率常数会升高,半衰期会相应缩短,反之则会延长。对于一些反应,确定反应的半衰期与温度的关系,会有助于预测反应机理。
『玖』 求解化学反应半衰期计算公式
如图所示