速率常數是什么

在化學動力學中，反應速率常數，又稱速率常數k或λ是化學反應速率的量化表示方式。反應速率方程 r=k【A】^a【B】^b，此比例系數k，是一個與濃度無關的量，稱為速率常數，也稱為速率系數。

簡介

對于反應物A和反應物B反應成生成物C的化學反應，反應速率可表示成此式：

k(T)是反應速率常數，會隨溫度改變

[X]是假定反應發生處遍布于固定容積的溶液內，物質X的容積摩爾濃度。(當反應發生于一定范圍，就能以X的單位面積摩爾數表示)

指數m和n稱為反應級數，取決于反應機理。可由實驗測定。

若為一次反應，亦可寫成以下形式：

Ea是活化能，R是氣體常數。因為溫度T的分子能量可依波茲曼分布求得，我們可預知能量大于Ea的碰撞比例隨e變化，A是指數前因子或頻率因子。

阿瑞尼斯方程式提供了反應進行中反應速率和活化能之關系的定量基礎。

應用

速率常數k是化學動力學中一個重要的物理量，其數值直接反映了速率的快慢。質量作用定律只適用于基元反應，不適用于復雜反應。復雜反應可用實驗法決定起速率方程和速率常數。要獲得化學反應的速率方程，首先需要收集大量的實驗數據，然后在經歸納整理而得。它是確定反應機理的主要依據，在化學工程中，它又是設計合理的反應器的重要依據。

單位

速率系數的單位取決于反應的總級數：

對零級反應，速率系數的單位是mol·L^-1·s^-1或 mol·dm^-3·s^-1

對一級反應，速率系數的單位是s^-1

對二級反應，速率系數的單位是L·mol^-1·s^-1或 dm³·mol^-1·s^-1

對n級反應，速率系數的單位是mol^1-n·Ln^-1·s^-1 或 mol^1-n·dm^3n-3 s^-1

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