zum Directory-modus

Reaktionsordnung

Zerfall radioaktiver Kerne

Nach dem Zeitgesetz für Reaktionen 1. Ordnung verläuft auch der Zerfall radioaktiver Kerne. Hier gibt man die Zahl der Kerne mit N an und es gilt analog:

N = N 0 e -k t

Radioaktive Isotope charakterisiert man durch ihre Halbwertszeiten, das ist die Zeit, in der unabhängig von der Ausgangsmenge die Hälfte der ursprünglichen Kerne zerfallen beziehungsweise noch vorhanden ist. Schnelle Zerfälle sind durch kurze Halbwertszeiten gekennzeichnet und umgekehrt. Auch für chemische Reaktionen wird die Halbwertszeit angegeben. Sie errechnet sich aus:

ln [A] [ A 0 ] = -k t

Der Bruch [A]/[A]0 besitzt nach Ablauf der Halbwertszeit t1/2 den Wert 1/2.

ln 1 2 = - k t 1/2 t 1/2 = ln 0,5 k t 1/2 = ln 2 k = 0,693 k
Hinweis
Für Reaktionen 1. Ordnung ist die Halbwertszeit unabhängig von der Ausgangskonzentration [A]0. Nach Ablauf der Halbwertszeit ist die ursprüngliche Konzentration [A]0 auf die Hälfte gesunken, nach Ablauf von 2 t1/2 auf 1/4, nach 3 t1/2 auf 1/8 usw. Die Konzentration [A] einer vollständig verlaufenden Reaktion nähert sich asymptotisch dem Wert Null. Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit der Zeit ab, weil [A] immer kleiner wird.
Seite 4 von 10