| English | 意味 |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | 半減期 |
時間の経過に伴う量の減少
- 反応物の消滅を観察し、それを時刻に対してプロットします。
- その曲線の形状が、反応の次数を示します。
- 適切な種類の直線であれば、これを明確に特定できます。
- 半減期という特別な時間は、反応の進行スピードを要約するものです。
どのプロットが直線になるか
- 一次反応：$\ln[A]$を時刻に対してプロットすると直線になります。
- 二次反応：$1/[A]$を時刻に対してプロットすると直線になります。
- 零次反応：$[A]$を時刻に対してプロットすると直線になります。
$\ln[A]$を横軸にとったプロットが直線である場合、この反応は...
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$\ln[A]$対時間のプロットが直線であれば一次反応である。
$1/[A]$対時間のプロットが直線になるのはどの反応次数か？
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$1/[A]$の直線プロットは二次反応の指標である。
半減期
- 半減期とは、反応物の半分が使われるまでの時間を指します。
- 一次反応の場合、半減期は一定です。
- 各半減期の間に、量は再び半分になります。
半減期が一定であるのは一次反応のみである。
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他の反応次数では、濃度が低下するにつれて半減期は変化する。
各半減期ごとに、反応物の量は____に半分になる。
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半減期は存在する量をすべて半分にする。
データから反応次数を求める
- 各プロットを試してみます。直線となるものがその反応の次数です。
- その直線の傾きは、速度定数$k$に関係しています。
- これが実験で反応次数を明らかにする方法です。
時間経過に伴う濃度
一次反応物では指数関数的に減少し、等しい時間間隔ごとに同じ分だけ減る。
直線プロットの傾きは速度定数に関係している。
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傾きの絶対値が$k$を与える。
一次反応の半減期は$20\ \text{s}$で、初期値は$8\ \text{M}$です。
- $20\ \text{s}$ の後で $4\ \text{M}$ が、$40\ \text{s}$ の後で $2\ \text{M}$ が、$60\ \text{s}$ の後で $1\ \text{M}$ が生成される。
- 量は$20\ \text{s}$ごとに半分になり、残りの量にかかわらず一定です。
一次反応は$16\ \text{M}$から始まり、半減期は$10\ \text{s}$である。$20\ \text{s}$後の濃度（M）は？
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半減期が2回経過すると$16 \to 8 \to 4\ \text{M}$となる。
半減期が一定なのはa-一次反応のみです。他の反応次数では、濃度が低下するにつれて半減期は変化します。直線プロットと反応次数（$\ln[A]$、$1/[A]$、または$[A]$）を対応させます。また、傾きが急なほど速度定数が大きいことを示します。
反応次数は、どのプロットが直線になるかによって現れます：$\ln[A]$（一次）、$1/[A]$（二次）、または$[A]$（零次）を時刻に対してプロットした場合です。半減期は反応物の半分が消費されるまでの時間であり、一次反応にのみ一定で、各期間ごとに残量をさらに半分 にします。