化學(xué)反應(yīng)級數(shù)?化學(xué)反應(yīng)級數(shù)通常由實驗測的,對于基元反應(yīng)m=a,n=b,m+n=a+b,且a、b均為簡單整數(shù),反應(yīng)級數(shù)越大,表示濃度對反應(yīng)速率影響越大;而對于復(fù)雜反應(yīng),其速率方程不具有簡單的濃度乘積形式者,沒有簡單的級數(shù)。怎么分辨幾級反應(yīng) 一、性質(zhì)不同 1、那么,化學(xué)反應(yīng)級數(shù)?一起來了解一下吧。
反應(yīng) A → B 是零級反應(yīng)有:,得:;
相當(dāng)于Y = aX + b 型直線方程;作c — t曲線,得一直線,其斜率的負值是速率常數(shù)k,單位是(L·mol-1 )-1 ·s-1
一級反應(yīng)
設(shè)某個一級反應(yīng)為:A → B,有,得即,亦相當(dāng)于 Y = aX + b 型直線方程; lgcA - t呈線性關(guān)系,直線斜率為。k 的單位:s^-1。
半衰期:即反應(yīng)進行一半所需的時間。T = t1/2是反應(yīng)物消耗了一半的時間,稱為反應(yīng)的半衰期。
當(dāng)時,對于 t = t 1/2,,稱為半衰期,t 1/2 可由下式求得:
由得:
即有:
二級反應(yīng)
A → B為二級反應(yīng),有,可得即,亦是 Y = aX + b 型直線方程,作圖,則直線斜率為s=k,截距為,k 的單位:(L·mol-1)1·s-1。
三級反應(yīng)
A → B為三級反應(yīng),有即,得: 積分得:,可見呈線性關(guān)系。k 單位是(L·mol-1)2·s-1。
可見分別以作圖,圖形呈直線時,分別表示反應(yīng)是零、一、二、三級反應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)級數(shù)通常由實驗測的,對于基元反應(yīng)m=a,n=b,m+n=a+b,且a、b均為簡單整數(shù),反應(yīng)級數(shù)越大,表示濃度對反應(yīng)速率影響越大;而對于復(fù)雜反應(yīng),其速率方程不具有簡單的濃度乘積形式者,沒有簡單的級數(shù)。
一級反應(yīng)就是指凡是反應(yīng)速度只與反應(yīng)物濃度的一次方成正比的反應(yīng)。二級反應(yīng)是指反應(yīng)速度與兩個反應(yīng)物濃度的乘積成正比,也就是與反應(yīng)物濃度的二次方成正比的化學(xué)反應(yīng)。
一般而言,基元反應(yīng)中反應(yīng)物的級數(shù)與其計量系數(shù)一致;非基元反應(yīng)則可能不同,其反應(yīng)級數(shù)都是實驗測定的,而且可能因?qū)嶒灄l件改變而發(fā)生變化。例如,蔗糖的水解是二級反應(yīng),但是當(dāng)反應(yīng)體系中水的量很大時,反應(yīng)前后體系中水的量可認為未改變,則此反應(yīng)變現(xiàn)為一級反應(yīng)。
反應(yīng)速率方程可表示為:反應(yīng)速率v速率等于速率常數(shù)k與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積(與生成物無關(guān))。
反應(yīng)物濃度的次方為該反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù)或分級數(shù),如反應(yīng)物A的級數(shù)是α,反應(yīng)物D的級數(shù)是β,各反應(yīng)級數(shù)的加和α+β就為該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。反應(yīng)級數(shù)越大,表示濃度對反應(yīng)速率影響越大。
在測定反應(yīng)級數(shù)的實驗中,為了排除產(chǎn)物濃度的干擾,通常是測初速度。為了研究某一反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速度的函數(shù)關(guān)系,常常將其他反應(yīng)物的濃度固定后再確定該反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù)。
擴展資料:
基元反應(yīng)中反應(yīng)物的級數(shù)與其計量系數(shù)一致;非基元反應(yīng)則可能不同,其反應(yīng)級數(shù)都是實驗測定的,而且可能因?qū)嶒灄l件改變而發(fā)生變化。例如,蔗糖的水解是二級反應(yīng),但是當(dāng)反應(yīng)體系中水的量很大時,反應(yīng)前后體系中水的量可認為未改變,則此反應(yīng)變現(xiàn)為一級反應(yīng)。
基元反應(yīng)和簡單反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n可以是整數(shù)一、二、三級(只有少數(shù)反應(yīng)為三級),而復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)n也可以是分數(shù)、負數(shù)和零級(光化反應(yīng)、表面催化反應(yīng)一般是零級)。
負數(shù)級表示增加該物質(zhì)的濃度反而使反應(yīng)速率下降。但反應(yīng)速率方程不具有簡單的濃度乘積形式者,反應(yīng)級數(shù)的概念就失去了意義。
參考資料來源:百度百科——反應(yīng)級數(shù)
化學(xué)反應(yīng)級數(shù)是通過實驗測定的,對于基元反應(yīng)m=a,n=b,m+n=a+b,且a、b均為簡單整數(shù),反應(yīng)級數(shù)越大,表示濃度對反應(yīng)速率影響越大。而對于復(fù)雜反應(yīng),其速率方程不具有簡單的濃度乘積形式,因此沒有簡單的級數(shù)可以描述。
零級反應(yīng)是指反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的零次方成正比的化學(xué)反應(yīng),即與反應(yīng)物濃度無關(guān)。若對任何一個零級反應(yīng):A(g)——→ 產(chǎn)物,則反應(yīng)速率方程為-d[A]/dt=k0 [A]0 = k0,表明d[A]= -k0dt,當(dāng)t=0時,[A]=[A]0,當(dāng)時間為t時,[A]=[A]t,兩邊積分后整理得到[A]t=[A]0-k0t。
一級反應(yīng)的速度只與反應(yīng)物濃度的一次方成正比,其反應(yīng)速度方程可以表達為:微分形式:r = -dc/dt = kc,積分形式:ln(a/c)=kt。這里,a為反應(yīng)開始時反應(yīng)物的濃度,c為t時刻時的反應(yīng)物濃度,k即為速率常數(shù),單位為時間單位的負一次方,如s-1,min-1或h-1,d-1等。
零級和一級反應(yīng)的性質(zhì)不同,反應(yīng)方程式也有所區(qū)別。零級反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān),而一級反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比。理解這些性質(zhì)有助于我們更好地掌握化學(xué)反應(yīng)的特點,從而更準確地預(yù)測反應(yīng)過程。
在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)中,反應(yīng)速率方程的表達式為:反應(yīng)速率v等于速率常數(shù)k與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積。這里的系數(shù)次方即為反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù),也稱為分級數(shù)。若反應(yīng)物A的反應(yīng)級數(shù)為α,反應(yīng)物D的反應(yīng)級數(shù)為β,則此反應(yīng)的總反應(yīng)級數(shù)即為α+β。反應(yīng)級數(shù)的大小反映了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響程度,級數(shù)越大,表明濃度對速率的影響越顯著。
在測定反應(yīng)級數(shù)的實驗中,通常會采用初速度測定法,以避免產(chǎn)物濃度對實驗結(jié)果的干擾。為了準確確定某一反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù),通常需要固定其他反應(yīng)物的濃度,然后通過改變該反應(yīng)物的濃度來觀察反應(yīng)速率的變化。這樣,就可以確定反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率之間的函數(shù)關(guān)系。
反應(yīng)速率方程中的速率常數(shù)k的單位會隨反應(yīng)級數(shù)的不同而變化,一般形式為Ln-1·mol1-n·s-1,其中n代表反應(yīng)的級數(shù)。對于基元反應(yīng)和簡單反應(yīng)而言,反應(yīng)級數(shù)n通常是整數(shù),如一級、二級或三級反應(yīng)。然而,在復(fù)雜反應(yīng)中,反應(yīng)級數(shù)n可以是分數(shù)、負數(shù)甚至零級。負級數(shù)反應(yīng)意味著增加該物質(zhì)的濃度反而會降低反應(yīng)速率。值得注意的是,如果反應(yīng)速率方程不具有簡單的濃度乘積形式,那么反應(yīng)級數(shù)的概念就失去了意義。
以上就是化學(xué)反應(yīng)級數(shù)的全部內(nèi)容,說明:化學(xué)動力學(xué)基本參數(shù).化學(xué)反應(yīng)的速率方程中各物濃度的指數(shù)稱為各物的分級數(shù),所有指數(shù)的總和稱為反應(yīng)總級數(shù),用n表示.如HI合成反應(yīng)速率方程 為r=k[H2][I22](r為速率,k為速率常數(shù),[ ]代表濃度),表明反應(yīng)對H2和I2的分級數(shù)均為1,總級數(shù)n=2.反應(yīng)對級數(shù)是由實驗測定的;n可為正、負整數(shù)、內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。