
【化】 bimolecular reaction
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
【化】 molecular reaction
双分子反应(Bimolecular Reaction)是指涉及两个反应物分子(原子、离子或自由基)通过碰撞直接相互作用生成产物的基元化学反应。在化学动力学中,它是最常见的基元反应类型之一,其反应速率与两种反应物浓度的乘积成正比。
分子数量要求
双分子反应要求两个独立的化学物种在单一步骤中发生碰撞并转化。例如:
$$ce{ A + B -> Products }$$
其中 A 和 B 可以是分子、原子或自由基(如 ce{H2 + I2 -> 2HI})。
基元反应特性
该反应是“基元反应”(Elementary Reaction),即一步完成的微观过程,符合碰撞理论。反应速率方程为:
$$text{Rate} = k [A][B]$$
k 为速率常数,其单位通常为 text{L·mol⁻¹·s⁻¹}(升每摩尔每秒),体现双分子反应的动力学特征。
碰撞理论
反应发生需满足两个条件:
$$k = A e^{-E_a / RT}$$
其中 A 为指前因子,R 为气体常数,T 为温度。
过渡态理论
反应物先形成高能“过渡态”(Activated Complex),再分解为产物。例如 ce{CH3Br + OH- -> CH3OH + Br-} 中,过渡态为 ce{CH3⋯Br⋯OH⁻}。
常见反应类型
生物化学中的意义
酶催化反应(如激酶转移磷酸基团)常涉及底物与辅因子的双分子相互作用,遵循米氏方程动力学模型。
以上内容综合经典物理化学与生物化学教材,涵盖双分子反应的核心定义、动力学模型及实际应用场景。
双分子反应是化学动力学中的一个核心概念,其定义和特点可结合搜索结果从以下几个方面解释:
双分子反应属于元反应(基元反应)类型,特指在反应速率的决速步骤中,涉及两个反应物分子(或原子、离子)的相互作用。例如,SN2亲核取代反应中,亲核试剂与底物分子同时参与过渡态的形成。
双分子反应在有机化学中广泛应用,例如:
与单分子反应(如SN1,仅涉及单一分子在决速步骤中分解)和三分子反应(极少见)不同,双分子反应需两个分子有效碰撞才能发生。
双分子反应通过分子间直接相互作用完成化学键的断裂与形成,是动力学分析中的重要模型。
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