علوم وفضاء

أنصاف العمر المتتابعة للرتبة الثانية: لماذا تطول الفترات؟

تناقص التركيز النسبي
منحنى النموذج المفترض.

أنصاف العمر المتتابعة للرتبة الثانية ليست فترات متساوية. [1]

الخلاصة السريعة

الفترات 5،10،20 s، ونهاياتها 5،15،35 s. [1]

  • نفرض قانون اختفاء −dC/dt=kC² لمتفاعل واحد، عند حجم وحرارة ثابتين ومزج متجانس، بلا إضافة أو تفاعل عكسي. k موجب وثابت للاستهلاك نفسه؛ الرتبة مفترضة هنا، لا مستنتجة من معادلة موزونة. [2]
  • بالتكامل، 1/C=kt+1/C0؛ لذلك C(t)=C0/(1+kC0t). C تركيز موجب وC0 تركيزه الابتدائي؛ t≥0 بالثواني. [1]
  • مثال مؤلف: C0=0.8 mol/L، وk=0.25 L/(mol·s). إلى 0.4 mol/L نحتاج 5 s. [1]
  • تبلغ 0.2 و0.1 mol/L عند 15 و35 s؛ الفترتان الإضافيتان 10 و20 s. [1]
  • للتنصيف r=1,2,…، Tr=(2^r−1)/(kC0) من البداية؛ ΔTr=2^(r−1)/(kC0) طول الفترة. لذلك تتضاعف الفترات. [1]
  • الأول C1=C0e^(−λt)، بنفس C0 وλ=ln(2)/5 s⁻¹: فتراته 5 s، ونهاياتها 5،10،15 s. أول تنصيف متساوٍ لا يعني قانونين متساويين. أرقام مؤلفة. [1]

ثبت قانون الاختفاء

نفرض قانون اختفاء −dC/dt=kC² لمتفاعل واحد، عند حجم وحرارة ثابتين ومزج متجانس، بلا إضافة أو تفاعل عكسي. k موجب وثابت للاستهلاك نفسه؛ الرتبة مفترضة هنا، لا مستنتجة من معادلة موزونة. [2]

اربط التركيز بالزمن

بالتكامل، 1/C=kt+1/C0؛ لذلك C(t)=C0/(1+kC0t). C تركيز موجب وC0 تركيزه الابتدائي؛ t≥0 بالثواني. [1]

احسب التنصيف الأول

مثال مؤلف: C0=0.8 mol/L، وk=0.25 L/(mol·s). إلى 0.4 mol/L نحتاج 5 s. [1]

افصل الفترة عن الزمن الكلي

تبلغ 0.2 و0.1 mol/L عند 15 و35 s؛ الفترتان الإضافيتان 10 و20 s. [1]

عمم أزمنة التنصيف

للتنصيف r=1,2,…، Tr=(2^r−1)/(kC0) من البداية؛ ΔTr=2^(r−1)/(kC0) طول الفترة. لذلك تتضاعف الفترات. [1]

الفترات وأوقات نهايتها
الأزمنة بالثواني.

قارن بالرتبة الأولى

الأول C1=C0e^(−λt)، بنفس C0 وλ=ln(2)/5 s⁻¹: فتراته 5 s، ونهاياتها 5،10،15 s. أول تنصيف متساوٍ لا يعني قانونين متساويين. أرقام مؤلفة. [1]

المراجع

  1. القوانين المتكاملة
  2. قانون السرعة

عوامل سرعة التفاعل

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.