
【化】 order of reaction
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
class; grade; level; o-level; rank; stage; step
【醫】 grade
在化學動力學領域,"反應級"(英文:Reaction Order)是一個核心概念,用于定量描述反應速率如何隨反應物濃度的變化而變化。它反映了反應機理的複雜程度,是建立反應速率方程的關鍵參數。
一、定義與數學表達 反應級是指速率方程中各反應物濃度項的指數之和。對于反應: $$ aA + bB rightarrow text{産物} $$ 其經驗速率方程通常表示為: $$ text{速率} = k [A]^m [B]^n $$ 其中:
反應級數必須通過實驗測定,與反應方程式的計量系數(( a, b ))無必然聯繫。它可以是整數(如 0、1、2)、分數甚至負數(如酶催化反應中抑制劑的表現級數)。
二、常見反應級數與特征
零級反應(Zero Order)
速率與反應物濃度無關:
$$ -frac{d[A]}{dt} = k $$
積分形式:( [A]_t = [A]_0 - kt )
應用實例:藥物在飽和酶作用下的代謝、表面催化反應。
一級反應(First Order)
速率與單一反應物濃度成正比:
$$ -frac{d[A]}{dt} = k[A] $$
積分形式:( lnfrac{[A]_0}{[A]_t} = kt )
典型例子:放射性衰變、一級水解反應。
二級反應(Second Order)
可能有兩種形式:
積分形式(以 ( text{速率} = k[A] ) 為例):( frac{1}{[A]_t} = frac{1}{[A]_0} + kt )
常見于雙分子基元反應,如烯烴加成。
三、理論與實際意義
權威參考文獻:
反應級數是化學動力學中的重要概念,用于描述反應速率與反應物濃度的關系。以下是詳細解釋:
反應級數(order of reaction)是速率方程中各反應物濃度項的指數之和。例如,若速率方程為 ( v = k[A]^alpha[B]^beta ),則總反應級數 ( n = alpha + beta )。它可以是整數、分數、零甚至負數。
級數大小僅反映濃度對速率的影響程度,而非反應快慢。例如,三級反應可能比一級反應更慢,具體取決于k值。
如需更完整的分類或實例,可參考化學動力學教材或權威文獻。
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