
【化】 order of reaction
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
class; grade; level; o-level; rank; stage; step
【医】 grade
在化学动力学领域,"反应级"(英文:Reaction Order)是一个核心概念,用于定量描述反应速率如何随反应物浓度的变化而变化。它反映了反应机理的复杂程度,是建立反应速率方程的关键参数。
一、定义与数学表达 反应级是指速率方程中各反应物浓度项的指数之和。对于反应: $$ aA + bB rightarrow text{产物} $$ 其经验速率方程通常表示为: $$ text{速率} = k [A]^m [B]^n $$ 其中:
反应级数必须通过实验测定,与反应方程式的计量系数(( a, b ))无必然联系。它可以是整数(如 0、1、2)、分数甚至负数(如酶催化反应中抑制剂的表现级数)。
二、常见反应级数与特征
零级反应(Zero Order)
速率与反应物浓度无关:
$$ -frac{d[A]}{dt} = k $$
积分形式:( [A]_t = [A]_0 - kt )
应用实例:药物在饱和酶作用下的代谢、表面催化反应。
一级反应(First Order)
速率与单一反应物浓度成正比:
$$ -frac{d[A]}{dt} = k[A] $$
积分形式:( lnfrac{[A]_0}{[A]_t} = kt )
典型例子:放射性衰变、一级水解反应。
二级反应(Second Order)
可能有两种形式:
积分形式(以 ( text{速率} = k[A] ) 为例):( frac{1}{[A]_t} = frac{1}{[A]_0} + kt )
常见于双分子基元反应,如烯烃加成。
三、理论与实际意义
权威参考文献:
反应级数是化学动力学中的重要概念,用于描述反应速率与反应物浓度的关系。以下是详细解释:
反应级数(order of reaction)是速率方程中各反应物浓度项的指数之和。例如,若速率方程为 ( v = k[A]^alpha[B]^beta ),则总反应级数 ( n = alpha + beta )。它可以是整数、分数、零甚至负数。
级数大小仅反映浓度对速率的影响程度,而非反应快慢。例如,三级反应可能比一级反应更慢,具体取决于k值。
如需更完整的分类或实例,可参考化学动力学教材或权威文献。
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