2.7
对于任何反应,反应速率与反应物浓度之间的关系均可通过速率定律或速率方程以数学形式表达。
在速率定律中,‘k’ 是比例常数,即速率常数,‘n’ 是相对于单一反应物的反应级数,其值通常为整数。对于多反应物反应的速率定律,总反应级数是所有反应物级数之和。
对于每种反应物,反应速率、速率常数、浓度和反应级数均通过实验确定。
反应物的级数通常为0、1或2,根据总反应级数,化学反应可分为零级反应、一级反应或二级反应。
反应速率在整个反应过程中保持不变的单反应物(或单分子)化学反应称为零级反应。在零级反应中,反应物的级数为零,反应物浓度的幂次为零次方。
由于任何数的零次幂都等于一,零级反应的反应速率等于速率常数,因此与反应物浓度无关。
反应速率与反应物浓度成正比的单分子化学反应称为一级反应。一级反应的反应物级数为1,根据速率定律,反应物浓度的幂次为一次方。
由于任何数的 1 次方的值保持不变,一级反应的反应速率直接取决于反应物浓度。随着反应物浓度降低,反应速率以线性方式成比例下降。
反应速率取决于反应物浓度平方的单分子化学反应称为二级反应。随着反应物浓度的降低,反应速率以二次方形式呈指数下降。
反应速率受反应物浓度的影响。 速率定律(微分速率定律)或速率方程是描述化学反应速率与反应物浓度关系的数学表达式。
例如,对于一般反应 aA + bB ⟶产物,其中 a 和 b 是化学计量系数,速率定律可以写为:
速率 = k[A]m[B]n
[A]和[B]代表反应物的摩尔浓度,k是速率常数,在特定温…