化学 · 反应动力学

一级反应半衰期

一级反应每减少当前量的一半都经历相同时间,半衰期只由速率常数决定。

核心通式
C-FIRST-ORDER-HALF-LIFE交互式参数练习
公式与变量

一级反应每减少当前量的一半都经历相同时间,半衰期只由速率常数决定。

01 · 公式含义

一级反应每减少当前量的一半都经历相同时间,半衰期只由速率常数决定。

先理解量与量之间的关系,再开始代入数值。

02 · 应用练习

三个精选场景,参数按需生成

先学习代表性例题,需要巩固时再即时更换参数。

03 · 使用边界

只适用于一级反应,k 的单位应与时间单位互为倒数。

适用条件与公式本身同样重要。

交互演示

让这条公式动起来

改变一个变量,同时观察专属动画、数据曲线与变量关系。三种视图都使用这条公式本身,不再跳转到近似实验。

交互实验正在准备动态图像与参数面板…
公式讲解

把公式真正讲明白

一句话理解

一级反应的速率与剩余浓度成正比,因此每减少当前量的一半都经历相同时间。

  1. 01

    一级积分速率式为 [A]=[A]₀e⁻ᵏᵗ。

  2. 02

    令 [A]/[A]₀=1/2。

  3. 03

    取自然对数并整理得到 t₁/₂=ln2/k。

  4. 04

    在交互实验中只改变“速率常数 k”。演示约定为:控制器数值表示 k×10,实际 k=value/10 min⁻¹;实际计算为:计算 t₁/₂=ln2/k=6.931/value。

  5. 05

    一级反应半衰期与初始浓度无关,与 k 成反比。 最后核对适用条件:只适用于一级动力学过程;k 的单位必须与所求时间单位互为倒数。

算一个例子

k=0.4 min⁻¹ 时,半衰期约为 0.693/0.4=1.73 min。

适用条件

只适用于一级动力学过程;k 的单位必须与所求时间单位互为倒数。

演示约定

控制器数值表示 k×10,实际 k=value/10 min⁻¹。交互页采用单变量控制:速率常数 k 从 1 ×0.1 min⁻¹ 变化到 10 ×0.1 min⁻¹。

读图方法

动态模拟用于观察现象,数据曲线的纵轴是“一级反应半衰期”,关系图解用于核对符号含义;三种视图使用同一组参数,结论必须一致。

分层练习

用三个代表场景学会公式

03 精选场景 按需生成

先掌握典型情境,再更换参数,确认自己理解的是方法而不是某一组答案。

化学 · 反应动力学精选预设 · 基础算例
练习重点

辨认变量,完成一次标准代入。 完成后核对单位、有效数字以及公式的适用条件。

当前题目
参考解法先独立思考

完成自己的计算和边界判断后,再展开参考解法。

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