Nồng độ theo thời gian
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | thời gian bán rã |
Sự giảm dần lượng chất theo thời gian
- Theo dõi sự tiêu hao của chất tham gia và biểu diễn đồ thị theo thời gian.
- Hình dạng của đường cong đó tiết lộ bậc của phản ứng.
- Một đường thẳng đúng loại sẽ giúp xác định chính xác.
- Một khoảng thời gian đặc biệt, gọi là nửa đời, tóm tắt nhịp độ của quá trình.
Đồ thị nào là đường thẳng
- Bậc nhất: đồ thị $\ln[A]$ theo thời gian là đường thẳng.
- Bậc hai: đồ thị $1/[A]$ theo thời gian là đường thẳng.
- Bậc không: đồ thị $[A]$ theo thời gian là đường thẳng.
Nếu đồ thị $\ln[A]$ theo thời gian là đường thẳng, phản ứng là...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Đồ thị $\ln[A]$-theo-thời-gian dạng tuyến tính chỉ ra phản ứng bậc nhất.
Đồ thị đường thẳng của $1/[A]$ theo thời gian chỉ ra bậc nào?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Đồ thị $1/[A]$ dạng tuyến tính là dấu hiệu nhận biết phản ứng bậc hai.
Nửa đời
- Nửa đời là khoảng thời gian để một nửa chất tham gia bị tiêu thụ.
- Đối với phản ứng bậc nhất, nửa đời là hằng số.
- Sau mỗi khoảng nửa đời, lượng chất lại giảm đi một nửa.
Chỉ có phản ứng bậc nhất mới có chu kỳ bán rã không đổi.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Đối với các bậc khác, chu kỳ bán rã thay đổi khi nồng độ giảm.
Mỗi chu kỳ bán rã, lượng chất phản ứng bị chia đôi.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Chu kỳ bán rã luôn làm giảm đi một nửa bất cứ lượng nào đang tồn tại.
Xác định bậc từ dữ liệu thực nghiệm
- Thử vẽ từng loại đồ thị; loại nào ra đường thẳng thì đó là bậc phản ứng.
- Hệ số góc của đường thẳng đó liên quan đến hằng số tốc độ $k$.
- Đây là cách thực nghiệm tiết lộ bậc phản ứng.
Nồng độ theo thời gian
Chất phản ứng bậc nhất phân rã theo hàm mũ: nồng độ giảm đi cùng một tỷ lệ trong mỗi khoảng thời gian bằng nhau.
Độ dốc của đồ thị đường thẳng liên quan đến hằng số tốc độ phản ứng.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Độ lớn của độ dốc cung cấp giá trị $k$.
Phản ứng bậc nhất có nửa đời là $20\ \text{s}$, bắt đầu từ $8\ \text{M}$.
- Sau $20\ \text{s}$ nó còn lại $4\ \text{M}$; sau $40\ \text{s}$, còn lại $2\ \text{M}$; sau $60\ \text{s}$, còn lại $1\ \text{M}$.
- Nó giảm đi một nửa sau mỗi $20\ \text{s}$, bất kể lượng ban đầu là bao nhiêu.
Phản ứng bậc nhất bắt đầu với $16\ \text{M}$ và có chu kỳ bán rã là $10\ \text{s}$. Nồng độ sau $20\ \text{s}$ (tính theo M) là bao nhiêu?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hai chu kỳ bán rã cho kết quả là $16 \to 8 \to 4\ \text{M}$.
Chỉ có phản ứng bậc nhất mới có nửa đời không đổi -- đối với các bậc khác, nửa đời thay đổi khi nồng độ giảm. Ghép nối đồ thị đường thẳng với bậc tương ứng ($\ln[A]$, $1/[A]$, hoặc $[A]$). Và đường càng dốc nghĩa là hằng số tốc độ càng lớn.
Bậc phản ứng thể hiện qua việc đồ thị nào là đường thẳng: $\ln[A]$ (bậc nhất), $1/[A]$ (bậc hai), hoặc $[A]$ (bậc không) theo thời gian. Nửa đời là thời gian để tiêu thụ một nửa chất tham gia, và nó chỉ không đổi đối với phản ứng bậc nhất, làm giảm lượng chất đi một nửa sau mỗi chu kỳ.