单分子反应英文解释翻译、单分子反应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 monomolecular reaction; unimolecular reaction
【医】 monomolecular reaction; unimolecular reaction
分词翻译:
单的英语翻译:
odd; single
【医】 azygos; mon-; mono-; uni-
分子反应的英语翻译:
【化】 molecular reaction
专业解析
单分子反应(unimolecular reaction)指在基元反应步骤中仅有一个反应物分子参与化学转化的过程。该概念在物理化学中用于描述分子分解或异构化等反应类型,例如环丙烷开环生成丙烯的过程。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,这类反应的速率方程遵循一级动力学规律,数学表达式为:
$$
text{速率} = k[A]
$$
其反应机理通常采用林德曼机理(Lindemann mechanism)解释:分子A通过碰撞获得活化能转化为高能态A,随后发生自发分解。该理论由英国化学家Frederick Lindemann于1922年提出,被收录于《物理化学基础》(Atkins' Physical Chemistry)第11版教材。在高压条件下,反应速率由活化步骤决定;而在低压环境下,活化分子A的失活概率降低,导致整体反应呈现二级动力学特征。美国化学会(ACS)出版的《化学教育杂志》曾对此进行过实验验证,相关数据可参考其2020年发布的反应动力学专题研究。
网络扩展解释
单分子反应是指在决定反应速率的步骤中仅涉及一个反应物分子变化的反应,常见于分解、异构化等过程。以下是详细解释:
1.基本概念与机理
- 定义:单分子反应的关键特征是速率控制步骤(最慢步骤)中仅有一个分子参与。例如,SN1亲核取代反应中,反应物分子首先离解生成正碳离子中间体(慢步骤),随后与亲核试剂快速结合(快步骤)。
- 反应级数:宏观上常表现为一级反应(速率仅与反应物浓度相关),但实际机理可能复杂。例如,高压下为一级,低压下可能变为二级。
2.理论解释
- Lindemann理论:提出单分子反应需经历碰撞活化过程:
$$A + A xrightarrow{k_1} A^ + A$$
$$A^ xrightarrow{k_2} P$$
其中,分子A通过碰撞获得能量成为活化分子A,随后分解为产物。高压时,A的生成与失活达到平衡,表现为一级;低压时,A*生成速率主导,表现为二级。
- RRKM理论:进一步考虑分子内部能量分布,完善了活化分子转化为产物的概率计算。
3.是否为基元反应?
- 基元反应:严格来说,单分子基元反应(如放射性衰变)直接遵循质量作用定律,速率为一级。但多数实际单分子反应(如SN1)包含中间步骤,属于复杂反应。
- 宏观表现:即使非基元反应,若速率仅依赖单一反应物浓度,仍可称为“单分子反应”。
4.实例与应用
- SN1反应:有机化学中,卤代烃离解为正碳离子后与亲核试剂结合,速率仅取决于卤代烃浓度。
- 气相分解:如环丙烷异构化为丙烯,高压下符合一级动力学。
单分子反应的核心是速率控制步骤的分子数,而非整体反应是否简单。其动力学行为受压力、溶剂等条件影响,需结合碰撞活化理论理解。如需完整理论推导,可参考和中的文献。
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