化学动力学(反应速率)

半衰期(half-life)

想象你一开始有满满一罐正在被消耗的东西。半衰期就是其中恰好一半消失所需的时间。接着在下一个半衰期里,剩下的再消失一半,如此循环——如果你听过放射性物质每隔若干年「衰减一半」,就会觉得这种节奏很熟悉。

在动力学中,反应的半衰期是某反应物浓度降到当前值一半所需要的时间。它的表现强烈地依赖于反应级数:对一级反应,无论你从多少开始,半衰期都一样,这正是它的标志;对二级反应,反应物越少,半衰期越长;对零级反应,半衰期则越来越短。所以测量半衰期如何变化,本身就是判断级数的一种办法。

半衰期之所以重要,是因为它提供了一种直观、与浓度无关的方式来谈论时间尺度——药物有效多久、放射性样品危险多久、储存的化学品能放多久。需要注意的是:半衰期恒定是一级反应特有的;对其他级数,你必须说明半衰期是在哪个起始浓度下测得的,否则这个数就含糊不清。

碳-14 的半衰期约为 5730 年。从 100 克开始,一个半衰期后大约剩 50 克,两个后约 25 克,三个后约 12.5 克——同样长的年数每次都把量减半,这正是一级过程的标志。

减半的时间恒定,是一级动力学的指纹。

只有对一级反应(以及放射性衰变),半衰期才与起始量无关。把这一点套用到每个反应上是常见的错误。

又称
half life半衰期 t½半衰期 t½