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反應速率定律式(Rate law)
作者:吳家銘
表 示 法 |
aA + bB → cC + dD Rate = k[A]m[B]n k(rate constant):速率常數 m,n:反應級數 |
反應速率常數k ( rate constant ) |
影響因素: (1) 反應物本性 (2) 溫度 (3) 催化劑 (4) 溶劑。 『註』k與反應物濃度無關。 (2) k愈大表反應速率愈快,其值由實驗決定。 |
反 應 級 數 |
M與n之和為反應總級數,與反應之係數無關,要由實驗求得,可為零、整數、分數、正值或負值。 |
反應機構(即反應途徑)
1. 化學反應是由數個基本反應結合而成的
此一連串的基本反應稱之為其反應機構。
例:NO2(g)+CO(g)→CO2(g)+NO(g)之反應機構為:
(1) NO2+NO2→NO+NO3 (慢) (瓶頸反應)
(2) NO3+CO→CO2+NO2 (快)
反應機構(1)+(2)即為整個反應
在所有反應機構中,出現了一些物種,既不是反應物,也不是生成物,具有高能量,且極不穩定。這些中間物稱為活化複體或活化錯合物,如NO3。
瓶頸反應為反應機構中最慢速率的步驟,決定了反應速率的大小,此一步驟稱為反應速率決定步驟。
∴瓶頸反應為:
2. 定義
在一個平衡反應式中,常由數個基本反應相加而成。此一系列的基本反應步驟稱為反應機構。
3. 中間產物
不存在於總反應方程式中,只短暫地出現在反應機構中稱之。
4. 反應速率決定步驟(rate-determining step)
在反應機構一系列基本反應中,速率最慢的步驟為速率決定步驟。
例:4HBr(g) + O2(g) → 2H2O(g) + 2Br2(g)
反應機構為:
(1) ……HBr + O2 → HOOBr(慢)…速率決定步驟
(2) ……HOOBr + HBr → 2HOBr(快)
(3) ……HOBr + HBr → Br2 + H2O(快)
∴(1) 為速率決定步驟。
HOOBr和HOBr為中間產物
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百科問與答