一、反应速率
把反应速率
若用反应物的物质的量
若用生成物的物质的量
若反应是恒容的,即
式中
为避免矛盾,使用任何反应组分表示的速率都是一致的,采用以下定义:
反应速率与反应物浓度存在函数关系,化学动力学方程可以表示为:
进行变量分离:
两边进行不定积分:
上式为反应动力学方程的积分形式,反应
反应速率与各种反应物的浓度都有关。在比较简单的情况下,反应动力学方程可表示为:
上式中的指数之和
二、简单的化学反应速率计算
1、一级反应的动力学方程
一般地,如果反应
分离度量后作不定积分:
将上式同时以
得:
如果反应起始
所以:
故可知一级反应的半衰期与反应物起始浓度无关。根据量纲知
2、二级反应的动力学方程
(1)对于只有一种反应物的二级反应
其反应速率方程为:
分离变量后作不定积分:
得:
若反应起始时反应物 A 的浓度为
所以:
二级反应速率常数
(2)对于有两种反应物的二级反应
对于有两种物质参与的二级反应,如:
这一类二级反应的速率方程为:
写出化学方程式:
反应速率方程可表示为:
分离变量得:
两端作不定积分:
所以:
根据
若
积分结果为:
根据
故:
得到其半衰期(
3、零级反应的动力学方程
如果反应速率与反应物浓度无关,例如气体反应以固态物质为催化剂,对于零级反应
分离变量并积分:
若
零级反应的半衰期为:
三、复杂的化学反应速率计算
1、平行反应的动力学
平行反应中,反应物同时进行进行几个相互独立的反应,只不过生成物的量不同,分为主副反应:
如果这两个反应对于
两个反应的速率分别为: