化学反应速率

化学反应速率指的是某一化学反应中，单位时间内反应物浓度降低，或生成物浓度增加的量。

如单分子反应A  B＋D，那么它的反应速率（一级反应）为

v_k=－ = =       （1）

d[A]／dt前的负号，表示反应物质浓度降低。式（1）是反应速率的微分形式。由于反应物质浓度随反应进展而变化，故上式的一种更为普遍的形式为积分式，即给出浓度与时间的函数关系。这样，就能决定在给定时间内的反应程度，也可反过来确定达到某反应程度所需的时间。同样可以用积分式来确定反应的速率常数k_k。例如，对于一级反应来说，它的微分式为v_k=－dC／dt=k_kC，也可变成

vk=－ =－k_kdt           （2）

对式（2）积分         

则得              k_k=－              （3）

或                    Ci=C₀                 （4）

式中，C₀－反应物的起始浓度；

      C_i－反应物在t时刻的浓度；

      k_k－反应动力学的阶段常数，即反应的速率常数；

      t－反应时间。

若以C'_i代表生成物的浓度，即以C₀－C'_i代替C_i，则得到

k_k=－              （5）

C'_i=C₀（1－e－ ）        （6）

对于n级反应来说，根据质量作用定律，可推导并简化为

v_k=－ =k_kCⁿ                     （7）

式（7）适用于只有一种反应物，或有几种反应物的起始浓度相同的反应。由式（7）看出，只有零级反应的反应速率与反应物的浓度无关。下表列出了具有简单级数反应的动力学关系式。

表  具有简单级数反应的动力学方程式