反应速率常数英文解释翻译、反应速率常数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 constant of action; reaction rate constant

分词翻译：

反应的英语翻译：

feedback; reaction; response
【医】 reaction; response

速率常数的英语翻译：

【化】 rate constant

专业解析

在化学动力学中，反应速率常数（reaction rate constant），通常用符号k 表示，是一个定量描述化学反应速率快慢的关键参数。它体现了在给定条件下（主要是温度），反应物转化为产物的内在趋势或能力大小。

以下是其核心含义的详细解释：

定义与公式中的角色：
- 对于基元反应（一步完成的简单反应），其反应速率定律通常表示为： $$ text{rate} = k [text{A}]^m [text{B}]^n $$ 其中：
  - rate 是反应的瞬时速率。
  - [A], [B] 是反应物 A 和 B 的瞬时浓度。
  - m, n 是对应反应物的反应级数（由反应机理决定）。
  - k 就是反应速率常数。
- 在这个公式中，k 代表了当所有反应物浓度均为单位浓度（通常是 1 mol/L）时，该反应的初始速率。它是一个与浓度无关的常数（在恒定温度下）。
物理意义：
- 速率快慢的量度：k 值的大小直接反映了反应进行的快慢程度。k 值越大，表明在相同浓度条件下，反应速率越快；k 值越小，则反应速率越慢。
- 内在性质：k 值的大小取决于反应本身的性质（如反应物分子需要断裂和形成的化学键的强度）、反应条件（主要是温度），以及是否存在催化剂。它反映了在特定条件下，反应物分子有效碰撞并转化为产物的概率。
与温度的关系 - 阿伦尼乌斯方程：
- 反应速率常数k 对温度T 的变化极其敏感。这种关系由瑞典化学家阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）提出的阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equation）描述： $$ k = A e^{-E_a / (RT)} $$ 其中：
  - k：反应速率常数。
  - A：指前因子（pre-exponential factor 或 frequency factor），代表单位时间内反应物分子发生碰撞的频率或有效碰撞的几何因子，与温度关系不大。
  - e：自然对数的底数。
  - E_a：反应的活化能（activation energy），是反应物分子转变为产物分子所需克服的最小能量壁垒。单位通常是 kJ/mol。
  - R：理想气体常数（8.314 J/mol·K）。
  - T：绝对温度（单位：K）。
- 该方程表明：
  - 温度升高，k 值显著增大。这是因为温度升高使更多分子具有超过活化能 E_a 的能量，从而增加了有效碰撞的频率。
  - 活化能 E_a 越高，k 值越小（反应越慢），且 k 对温度的变化越敏感（即温度升高对加速高活化能反应的效果更明显）。
单位：
- 反应速率常数 k 的单位不是固定的，它取决于该反应的总反应级数（即速率定律中所有浓度项指数之和 m + n + ...）。
- 例如：
  - 零级反应：速率 = k → k 的单位是mol·L⁻¹·s⁻¹ (浓度/时间)。
  - 一级反应：速率 = k [A] → k 的单位是s⁻¹ (1/时间)。
  - 二级反应（如速率 = k [A]² 或 k [A][B]）→ k 的单位是L·mol⁻¹·s⁻¹ (1/(浓度·时间))。
- 单位是判断反应级数的重要线索。
重要性与应用：
- 预测反应速率：结合速率定律和 k 值，可以计算在任意给定反应物浓度下的反应速率。
- 比较反应快慢：在相同条件下（特别是相同温度），k 值的大小直接用于比较不同反应的快慢。
- 理解反应机理：研究 k 如何随反应条件（尤其是温度）变化，是推断反应机理的重要手段（例如通过测定不同温度下的 k 值来计算活化能 E_a）。
- 工业过程优化：在化工生产中，精确控制反应速率至关重要。了解 k 及其影响因素（温度、催化剂）是设计和优化反应器、提高生产效率与选择性的基础。
- 药物代谢与稳定性：在生物化学和药学中，k 值用于研究药物在体内的代谢速率以及药物在储存过程中的降解速率。

反应速率常数 (k) 是化学动力学中的核心参数，它定量表征了在特定温度下，化学反应进行的本征快慢程度。其数值大小受温度影响极大（遵循阿伦尼乌斯方程），并与反应的活化能密切相关。k 的单位取决于反应的总级数。理解 k 对于预测反应行为、比较反应速率、探究反应机理以及在工业和生命科学中的应用都至关重要。

参考来源：

Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (教材，广泛使用的物理化学权威教材，详细阐述化学动力学与速率常数)。
Laidler, K. J. Chemical Kinetics (教材，化学动力学领域的经典专著，深入讨论速率常数和阿伦尼乌斯方程)。
IUPAC Gold Book - Rate Constant (国际纯粹与应用化学联合会的标准术语定义)。

网络扩展解释

反应速率常数（通常用符号 ( k ) 表示）是化学动力学中的一个核心概念，用于定量描述化学反应的快慢。以下是详细解释：

1. 定义

反应速率常数是速率方程中的比例系数，表示在给定温度下，所有反应物浓度为单位浓度（通常为1 mol/L）时的反应速率。例如，对于反应 ( aA + bB rightarrow ) 产物，速率方程通常为： $$ text{速率} = k[A]^m[B]^n $$ 其中 ( m ) 和 ( n ) 是反应级数，( k ) 的大小直接决定反应的快慢。

2. 影响因素

温度：温度升高会显著增大 ( k )，遵循阿伦尼乌斯公式： $$ k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}} $$ 其中：
- ( A ) 为指前因子（与分子碰撞频率相关），
- ( E_a ) 为活化能，
- ( R ) 为气体常数，
- ( T ) 为热力学温度。
催化剂：通过降低反应的活化能 ( E_a )，增大 ( k )，但不改变反应的平衡常数。

3. 单位

( k ) 的单位与反应级数相关：

一级反应：( text{s}^{-1} )（如放射性衰变），
二级反应：( text{L} cdot text{mol}^{-1} cdot text{s}^{-1} )（如双分子反应），
零级反应：( text{mol} cdot text{L}^{-1} cdot text{s}^{-1} )。

4. 物理意义

反应快慢的量化：( k ) 越大，反应达到平衡的速度越快。
条件依赖性：与反应物浓度无关，但受温度和催化剂影响。
实验测定：需通过实验数据拟合速率方程得出，无法直接通过化学计量式推导。

5. 应用示例

工业反应优化：通过调节温度或催化剂提高 ( k )，缩短生产时间。
药物代谢研究：分析药物在体内的分解速率常数，评估药效持续时间。

总结来说，反应速率常数是连接反应条件与反应速率的关键桥梁，其数值综合反映了温度、分子碰撞效率及反应能垒对反应动力学的影响。