反應動力學英文解釋翻譯、反應動力學的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 reaction kinetics

分詞翻譯：

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

動力學的英語翻譯：

dynamics; kinetics
【化】 dynamics; kinetics
【醫】 dynamics; kinetics

專業解析

反應動力學（Reaction Kinetics）是物理化學的核心分支，主要研究化學反應速率及其影響因素，并揭示反應機理。其核心内容包括反應速率測定、速率方程建立、反應級數确定及活化能計算等。以下從漢英詞典角度解析其詳細含義：

一、核心定義

• 中文釋義：反應動力學指研究化學反應速率、反應步驟（機理）及外界條件（溫度、濃度、催化劑）對速率影響的科學。
• 英文對照：Reaction kinetics is the branch of chemistry that studiesthe rates of chemical reactions, the mechanisms by which they proceed, and the factors influencing these rates（如濃度、溫度、催化劑）。

二、關鍵要素

1. 反應速率（Reaction Rate）

   單位時間内反應物濃度減少或生成物濃度增加的量，常用單位：mol·L⁻¹·s⁻¹。

   例：氫氣與氮氣合成氨的反應速率可表示為：

   $$ text{Rate} = -frac{1}{3}frac{d[ce{H2}]}{dt} = -frac{d[ce{N2}]}{dt} = frac{1}{2}frac{d[ce{NH3}]}{dt} $$

2. 速率方程（Rate Equation）

   描述反應速率與反應物濃度的數學關系。例如一級反應：$text{Rate} = k[ce{A}]$，其中 $k$ 為速率常數。

3. 阿倫尼烏斯方程（Arrhenius Equation）

   解釋溫度對反應速率的影響：

   $$ k = A e^{-E_a / RT} $$

   $E_a$ 為活化能，$A$ 為指前因子，$R$ 為氣體常數。

4. 反應機理（Reaction Mechanism）

   揭示反應經曆的微觀步驟，如基元反應、反應中間體等。例如臭氧分解機理涉及自由基鍊反應。

三、研究意義

反應動力學在化工、制藥、環境科學中至關重要：

• 優化工業反應：通過調控溫度、催化劑提高産率（如哈伯法合成氨）；
• 藥物代謝研究：分析藥物在體内的降解速率；
• 環境污染控制：預測大氣中污染物（如NOₓ）的轉化速率。

權威參考文獻

1. IUPAC定義：國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）對反應動力學的标準解釋。

   → Gold Book: Chemical Kinetics

2. 經典教材：《物理化學》（Atkins）第7版，第22章詳述速率方程與反應級數。

   → Atkins Physical Chemistry

3. 反應機理案例：美國化學會（ACS）期刊對臭氧分解機理的分析。

   → ACS Publications: Ozone Decomposition

4. 應用研究：Nature綜述催化反應動力學在可持續發展中的角色。

   → Nature: Catalysis for Sustainable Energy

網絡擴展解釋

反應動力學是研究化學反應速率及其影響因素的學科，屬于物理化學的重要分支。它主要關注反應如何進行、速度有多快，以及外界條件如何調控這一過程。以下是關鍵點的詳細解釋：

一、核心研究對象

1. 反應速率
   描述單位時間内反應物或産物濃度的變化，數學表達式為：
   $$v = frac{d[text{産物}]}{dt} = -frac{d[text{反應物}]}{dt}$$
   例如，氫氣與氧氣生成水的反應速率可通過監測氧氣濃度變化來計算。

2. 反應機理
   揭示反應從反應物到産物的具體步驟（如中間體、過渡态的形成），例如臭氧分解反應的分步機理。

二、主要影響因素

1. 濃度
   濃度越高，分子碰撞頻率增加，速率加快。速率方程通常為：
   $$v = k[text{A}]^m[text{B}]^n$$
   其中 (k) 是速率常數，(m) 和 (n) 為反應級數。

2. 溫度
   溫度升高顯著提高反應速率，阿倫尼烏斯方程描述了這種關系：
   $$k = A cdot e^{-frac{E_a}{RT}}$$
   (E_a) 為活化能，(A) 為指前因子。

3. 催化劑
   降低反應活化能，加速反應但不參與消耗（如酶催化生物反應）。

4. 表面積（多相反應）
   固體反應物表面積增大，接觸機會增多，例如粉末狀碳酸鈣與酸反應更快。

三、重要理論與定律

1. 碰撞理論
   分子需以足夠能量和正确取向碰撞才能反應，解釋濃度和溫度的影響。

2. 過渡态理論
   反應物形成高能過渡态（活化絡合物）後再轉化為産物，解釋活化能的作用。

3. 速率方程與反應級數

   • 零級反應：速率與濃度無關（如某些催化反應）。
   • 一級反應：速率與單一反應物濃度成正比（如放射性衰變）。
   • 二級反應：速率與兩反應物濃度乘積相關（如二氧化氮分解）。

四、實際應用

1. 化工生産
   優化反應條件（如溫度、壓力）以提高産率，例如哈伯法合成氨需鐵催化劑和高壓。

2. 藥物研發
   研究藥物在體内的代謝動力學，确定給藥劑量和頻率。

3. 環境科學
   分析大氣污染物（如臭氧）的生成與分解動力學，制定控制策略。

五、與熱力學的區别

• 熱力學：判斷反應能否自發（ΔG < 0）及平衡狀态，不涉及時間和速率。
• 動力學：研究反應快慢及路徑，即使熱力學允許的反應，若動力學極慢（如鑽石轉化為石墨），實際可能無法進行。

通過反應動力學，科學家和工程師能夠設計高效反應路徑，控制工業生産、生命過程及環境變化中的化學行為。

分類

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