
【化】 pesudo-order reaction
artificial; fake; false; furlough; holiday; if; sham
【计】 F
【医】 pseud-; pseudo-
progression; series
【经】 progression
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
假级数反应(Pseudo-order Reaction)是化学动力学中的专业概念,指在特定实验条件下,原本复杂反应呈现出的简化级数特征。该术语对应的英文为"Pseudo-order reaction"或"Apparent order reaction",常见于酶催化、溶剂效应等场景。
从反应机理分析,假级数反应的产生条件包括:
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)《化学术语纲要》指出,假级数反应的数学表达式常表现为: $$ v = k{text{obs}}[A]^m $$ 其中观测速率常数$k{text{obs}}$包含其他组分的实际浓度项。例如在酸催化水解反应中,当[H₃O⁺]维持恒定时,二级反应会表现为一级动力学特征。
该理论在药物降解研究(WHO技术报告系列No.1033)、环境光化学(美国化学会《Environmental Science & Technology》期刊)等领域有重要应用。牛津大学《物理化学》教材第11版第28章通过酯类水解案例,详细阐释了如何通过控制实验条件实现假级数反应观测。
假级数反应,又称准级数反应,是一种通过实验条件调整使复杂反应动力学简化的方法。以下是详细解释:
定义与原理
当某反应物浓度远高于其他物质时,其消耗量可忽略不计,在速率方程中可视为常数。这种人为创造的实验条件,使得反应的表观级数低于真实级数,称为假级数反应。
经典案例
酸催化蔗糖水解反应:
$$text{C}{12}text{H}{22}text{O}_{11} + text{H}_2text{O} xrightarrow{H^+} text{C}6text{H}{12}text{O}_6(葡萄糖) + text{C}6text{H}{12}text{O}6(果糖)$$
由于水(溶剂)大量过量,其浓度变化可忽略,速率方程简化为:
$$r = k[text{C}{12}text{H}{22}text{O}{11}]$$
表观级数为1,故称假一级反应。
应用价值
通过控制反应物浓度比例,可简化动力学研究:
此类反应在物理化学和工业催化领域广泛应用,通过巧妙设计反应条件,使复杂动力学问题更易解析。
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