反应级数

　　拼音:fanyingjishu

　　英文名称：orderofreaction

　　说明:化学动力学基本参数.化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,用n表示.如HI合成反应速率方程为r=k[H2][I22](r为速率,k为速率常数,[]代表浓度）,表明反应对H2和I2的分级数均为1,总级数n=2.反应对级数是由实验测定的；n可为正、负整数、零或分数.复杂反应,其速率方程不具有简单的浓度乘积形式者,没有简单的级数.

　　反应级数定义

　　反应,实验测得其速率方程式为；则m称为反应物A的分级数（PartialorderofA）；n称为反应物B的分级数（PartialorderofB）；（m+n）为反应的级数.

　　对于基元反应m=a,n=b,m+n=a+b,且a,b均为简单整数.反应级数越大,表示浓度对反应速率影响越大.

　　例1：基元反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)有V=k(CO)(NO2)

　　故对CO是1级反应；对NO2是1级反应；该反应为2级反应.2级反应k的量纲：mol-1·dm3·s-1.

　　例2：非基元反应有对S2O82-是1级反应,I-是1级反应,反应为2级反应.

　　例3：是1级反应

　　例4：核裂变是1级反应

　　例5：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)v=k(H2)(Cl2)1/2（链式反应机理）对H2是1级反应,对Cl2是1/2级反应,反应为3/2级反应.

　　例6：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)v=k(Na)0=k0级反应——反应速率与反应物浓度无关.

　　4.4.2零级反应

　　反应A→B是零级反应有：,得：；

　　相当于Y=aX+b型直线方程；作c—t曲线,得一直线,其斜率的负值是速率常数k,单位是(L·mol-1)-1·s-1

　　4.4.3一级反应

　　例：设某个一级反应为：A→B,有,得即,亦相当于Y=aX+b型直线方程；lgcA－t呈线性关系,直线斜率为.k的单位：s-1.

　　半衰期：即反应进行一半所需的时间.T=t1/2是反应物消耗了一半的时间,称为反应的半衰期.

　　当时,对于t=t1/2,称为半衰期,t1/2可由下式求得：

　　由得：

　　即有：

　　4.4.4二级反应

　　A→B为二级反应,有,可得即,亦是Y=aX+b型直线方程,作图,则直线斜率为s＝k,截距为,k的单位：(L·mol-1)1·s-1.

　　4.4.5三级反应

　　A→B为三级反应,有即,得：积分得：,可见呈线性关系.k单位是(L·mol-1)2·s-1.

　　可见分别以作图,图形呈直线时,分别表示反应是零、一、二、三级反应.