
【化】 pesudo-order reaction
artificial; fake; false; furlough; holiday; if; sham
【計】 F
【醫】 pseud-; pseudo-
progression; series
【經】 progression
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
假級數反應(Pseudo-order Reaction)是化學動力學中的專業概念,指在特定實驗條件下,原本複雜反應呈現出的簡化級數特征。該術語對應的英文為"Pseudo-order reaction"或"Apparent order reaction",常見于酶催化、溶劑效應等場景。
從反應機理分析,假級數反應的産生條件包括:
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)《化學術語綱要》指出,假級數反應的數學表達式常表現為: $$ v = k{text{obs}}[A]^m $$ 其中觀測速率常數$k{text{obs}}$包含其他組分的實際濃度項。例如在酸催化水解反應中,當[H₃O⁺]維持恒定時,二級反應會表現為一級動力學特征。
該理論在藥物降解研究(WHO技術報告系列No.1033)、環境光化學(美國化學會《Environmental Science & Technology》期刊)等領域有重要應用。牛津大學《物理化學》教材第11版第28章通過酯類水解案例,詳細闡釋了如何通過控制實驗條件實現假級數反應觀測。
假級數反應,又稱準級數反應,是一種通過實驗條件調整使複雜反應動力學簡化的方法。以下是詳細解釋:
定義與原理
當某反應物濃度遠高于其他物質時,其消耗量可忽略不計,在速率方程中可視為常數。這種人為創造的實驗條件,使得反應的表觀級數低于真實級數,稱為假級數反應。
經典案例
酸催化蔗糖水解反應:
$$text{C}{12}text{H}{22}text{O}_{11} + text{H}_2text{O} xrightarrow{H^+} text{C}6text{H}{12}text{O}_6(葡萄糖) + text{C}6text{H}{12}text{O}6(果糖)$$
由于水(溶劑)大量過量,其濃度變化可忽略,速率方程簡化為:
$$r = k[text{C}{12}text{H}{22}text{O}{11}]$$
表觀級數為1,故稱假一級反應。
應用價值
通過控制反應物濃度比例,可簡化動力學研究:
此類反應在物理化學和工業催化領域廣泛應用,通過巧妙設計反應條件,使複雜動力學問題更易解析。
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