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速率方程

指数 速率方程

化学反应速率方程是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。对于一个化学反应 mA + nB \rightarrow C\,,化学反应速率方程(与复杂反应速率方程相比较)的一般形式写作: 在这个方程中,\, 表示一种给定的反应物 X\, 的活度,单位通常为摩尔每升(mol/L\,),但在实际计算中有时也用浓度代替(若该反应物为气体,表示分压,单位为帕斯卡 (Pa\))。k\, 表示这一反应的速率常数,与温度、离子活度、光照、固体反应物的接触面积、反应活化能等因素有关,通常可通过阿累尼乌斯方程计算出来,也可通过实验测定。 指数x\,、y\,为反应级数,取决于反应历程。在基元反应中,反应级数等于化学计量数。但在非基元反应中,反应级数与化学计量数不一定相等。 复杂反应速率方程可能以更复杂的形式出现,包括含多项式的分母。 上述速率方程的一般形式是速率方程的微分形式,它可以从反应机理导出,而且能明显表示出浓度对反应速率的影响,便于进行理论分析。将它积分便得到速率方程的积分形式,即反应物/产物浓度 \, 与时间 t\, 的函数关系式。.

42 关系: 基元反应偶氮苯半衰期反应级数反应物反应机理可逆反應发烟硫酸对数帕斯卡一級反應丙烯丙酮平衡常数乙醇乙酸二級反應异辛醇微分化学反应化学平衡化学计量数化學反應速率光化学磺化积分米氏动力学阿伦尼乌斯方程邻苯二甲酸酐酯化反应酶动力学酶抑制剂速率常数IUPAC氧气水解活化能活性度温度浓度摩尔摩尔浓度

基元反应

基元反应,顾名思义,即最简单的化学反应步骤,是一个或多个化学物种直接作用,一步(单一过渡态)转化为反应产物的过程。微观上看所有化学反应过程都是经过一个或多个简单的反应步骤(即基元反应)才转化为产物分子的。基元反应为组成化学反应的基本单元。通常反应机理便是研究反应是由哪些基元反应组成的。与基元反应相对的概念为非基元反应。對於基元反應,反應的反應級數就等於該反應的反應分子數。 化学反应方程式除非特别注明,一般都表示反应物与产物间的计量关系,而不代表基元反应。一个著名的例子是氢和碘在气相化合生成碘化氢的反应,以前曾认为这是这两种分子直接发生碰撞的结果(即自身为基元反应),但后来的研究否定了这种看法。.

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偶氮苯

偶氮苯是最简单的芳香偶氮化合物,众多偶氮染料的母体结构。含有两个苯基分别与偶氮基–N.

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半衰期

半衰期(Half-life)是指某種特定物質的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的時間,半衰期是研究反应动力学的一个容易测定的重要参数,数学上可以证明,只有一级反应的半衰期是恒定的数值,且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数,所以人们通常只关心一级反应的半衰期。常见的一级反应有:放射性核素的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。.

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反应级数

反應級數,為化学反应速率方程中,反应物浓度的指数總和。.

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反应物

反应物(在生物中称作--)指的是化学反应中消耗的物质。虽然化学反应中一般也涉及溶剂和催化剂,然而它们通常不被算作反应物。 试剂更强调该种化学物质的某种特定用途。.

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反应机理

-- 化学中,反应--用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。虽然整个化学变化所发生的物质转变可能很明显,但为了探明这一过程的反应机理,常常需要实验来验证。 机理详细描述了每一步转化的过程,包括过渡态的形成,键的断裂和生成,以及各步的相对速率大小,等等。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。 反应机理中各步的顺序也是很重要的。有些化学反应看上去是一步反应,但实际上却经由了多步,例如如下反应: 该反应中,实验测得的速率方程为:\ R.

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可逆反應

可逆反應()是指通常在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应,例如: 生成物变为反應物的速率小到可以忽略的反应则称做不可逆反应。 事實上,絕大多數的反應都是可逆反應,只不過其可逆程度較小,一般把它認為是不可逆反應。 可逆反應必須要處於一個封閉系統之內,否則當生成物是氣體,則有可能會令生成物進入大氣,令逆向反應不能發生,最後變成不可逆反應。 當正向反應(正反应,向右的反应)的速率與逆向反應(逆反应)的速率相等時,可逆反應達到化學平衡。.

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发烟硫酸

发烟硫酸(化学式:H2SO4.xSO3)是生产硫酸的过程中的生成物。性质不稳定,遇水会反应生成硫酸。发烟硫酸可以看成是浓度超过100%的硫酸,在空气中挥发出三氧化硫形成酸霧而發煙(就好像超过98%的硝酸也會挥发出二氧化氮而形成酸霧,就叫做发烟硝酸一样)。通常发烟硫酸的含量是根据其中的三氧化硫含量来计算的,如20%发烟硫酸表示其质量中有20%为三氧化硫。H2SO4.xSO3中,x.

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对数

在数学中,真数 x(对于底数 )的对数是 y 的指数 y,使得 。底数  的值一定不能是1或0(在扩展到复数的复对数情况下不能是1的方根),典型的是、 10或2。数x(对于底数β)的对数通常写为 稱作為以β為底x的對數。 当x和β进一步限制为正实数的时候,对数是1个唯一的实数。 例如,因为 我们可以得出 用日常语言说,以3为底81的对数是4。.

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帕斯卡

帕斯卡(符號Pa或Pascal)是國際單位制(SI)的壓強單位。在不致混淆的情況下也可簡稱為「帕」。它等於每平方米一牛頓。以法國學者(同時身兼數學家、物理學家、化學家、音樂家、宗教家、教育家、氣象學家、哲學家)布莱茲·帕斯卡之名而命名。百帕(hPa)和千帕(kPa)也是自Pa衍生出來的氣象常用單位,正常海平面約101kPa、或1013百帕。.

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一級反應

在化學中,一級反應(first-order reaction),(亦稱為一次反應)式指反應級數為1的化學反應。放射性元素衰變就是一級反應的一個例子。.

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丙烯

丙烯,分子式C3H6,是无色可燃气体,可以通过石油裂解而获得。在各种烯烴结构中,丙烯为仅次于乙烯较为简单的烯烃结构。 在大量運輸時,使用加壓液化。丙烯的饱和蒸汽压在25℃時為1158kPa。.

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丙酮

丙酮也稱作二甲基酮、二甲基甲酮,简称二甲酮,或称醋酮、木酮,是最简单的酮,化學式CH3COCH3,為一種有特殊臭味、薄荷气味的無色可燃液體。.

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平衡常数

可逆化学反应达到平衡时,每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积成正比,这个比值叫做平衡常数。反应进行得越完全,平衡常数就越大。.

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乙醇

乙醇(Ethanol,結構简式:CH3CH2OH)是醇类的一种,是酒的主要成份,所以也俗稱酒精,有些地方俗稱火酒。化學結構通常縮寫為, 或 EtOH,Et代表乙基。乙醇易燃,是常用的燃料、溶剂和消毒剂,也用于有机合成。工業酒精含有少量有毒性的甲醇。医用酒精主要指体积浓度为75%左右(或质量浓度为70%)的乙醇,也包括医学上使用广泛的其他浓度酒精。 乙醇与甲醚是同分异构体。.

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乙酸

乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化学式CH3COOH,是一种有机一元酸和短链饱和脂肪酸,为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯正而且无水的乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.7℃(62℉),凝固后为无色晶体。尽管乙酸是一种弱酸,但是它具有腐蚀性,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用,聞起來有一股刺鼻的酸臭味。 乙酸是一种简单的羧酸,由一個甲基一個羧基組成,是一种重要的化学试剂。在化学工业中,它被用来制造聚对苯二甲酸乙二酯,后者即饮料瓶的主要部分。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂。 每年世界范围内的乙酸需求量在650万吨左右。其中大约150万吨是循环再利用的,剩下的500万吨是通过石化原料直接制取或通过生物发酵制取。.

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二級反應

在化學中,二級反應(second-order reaction),(亦稱為二次反應),是指反應級數為2的化學反應。 二级反应有兩種情況,一種是反应速率与某一反应物浓度的二次方成正比,另一種是反应速率与两个反应物浓度的积的一次方成正比的反应。二级反应是最常遇到的反应。下面分为两种情况讨论。 第一種情況的二級反應例子有.

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异辛醇

#重定向 2-乙基己醇.

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微分

在数学中,微分是对函数的局部变化率的一种线性描述。微分可以近似地描述当函数自变量的取值作足够小的改变时,函数的值是怎样改变的。当某些函数\textstyle f的自变量\textstyle x有一个微小的改变\textstyle h时,函数的变化可以分解为两个部分。一个部分是线性部分:在一维情况下,它正比于自变量的变化量\textstyle h,可以表示成\textstyle h和一个与\textstyle h无关,只与函数\textstyle f及\textstyle x有关的量的乘积;在更广泛的情况下,它是一个线性映射作用在\textstyle h上的值。另一部分是比\textstyle h更高阶的无穷小,也就是说除以\textstyle h后仍然会趋于零。当改变量\textstyle h很小时,第二部分可以忽略不计,函数的变化量约等于第一部分,也就是函数在\textstyle x处的微分,记作\displaystyle f'(x)h或\displaystyle \textrmf_x(h)。如果一个函数在某处具有以上的性质,就称此函数在该点可微。 不是所有的函数的变化量都可以分为以上提到的两个部分。若函数在某一点无法做到可微,便称函数在该点不可微。 在古典的微积分学中,微分被定义为变化量的线性部分,在现代的定义中,微分被定义为将自变量的改变量\textstyle h映射到变化量的线性部分的线性映射\displaystyle \textrmf_x。这个映射也被称为切映射。.

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化学反应

化學反應是一個或一個以上的物質(又稱作反應物)經由化學變化转化為不同於反應物的产物的過程。 化學變化定義為當一個接觸另一個分子合成大分子;或者分子經斷裂分開形成兩個以上的小分子;又或者是分子內部的原子重組。為了形成變化,化學反應通常和化學鍵的形成與斷裂有關。特別注意化學反應不會以任何方式改變原子核,而仅限於在原子外的電子雲交互作用。雖然核變形後可能會引發化學反應,但是核反應與化學反應無關。 化學性質是物質只能在化學變化中表現出來的性質,例如有酸鹼性、氧化还原性质、熱穩定性、反应性等等。.

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化学平衡

化学平衡(Chemical equilibrium)是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。可用ΔrGm.

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化学计量数

化学计量数或化学计量是化学反应方程式中各反应物或生成物前的数值。例如,图中为甲烷在空气中完全燃烧的方程式,方程式中O2、H2O前的数值(或“系数”)2就是它的化学计量。当一个物质前的数值为1时,便省略不写,如式中的CH4和CO2。 将一个未加化学计量数的方程补充化学计量数,使其符合物质、电荷守恒的过程叫做化学反应方程式的配平。.

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化學反應速率

反应速率即化学反应进行的快慢,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)。用单位时间内反应物的浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示。浓度单位一般用莫耳·升-1,时间单位用秒、分或小时。化学反应并非均匀速率进行:反应速率分为平均速率(一定时间间隔裡平均反应速率)和瞬时速率(给定某时刻的反应速率),可通过实验测定。反应物本身的性质,外界因素:温度,浓度,压强,催化剂,光,激光,反应物颗粒大小,反应物之间的接触面积和反应物状态,x射线,γ射线,固体物质的表面积,与反应物的接触面积,反应物的浓度也会影响化学反应速率。 \Delta v(A).

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光化学

光化学(英语:photochemistry),是化学的一个分支,是一门研究物质因受光的影响而产生化学效应的学科。这里的光通常指紫外光或可见光。光化学与其他化学的本质区别在于光化学涉及激发态。.

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磺化

化就是在有机化合物分子中引入磺基的过程。 磺基(-SO3H)就是硫酸分子H2SO4(HO-SO2-OH)中去掉一个羥基形成的。如在苯分子中引入磺基就会形成苯磺酸。 磺化一般有两种方法:.

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积分

积分是微积分学与数学分析裡的一个核心概念。通常分为定积分和不定积分两种。直观地说,对于一个给定的正实值函数 f(x), f(x)在一个实数区间 上的定积分 可以理解为在 \textstyle Oxy坐标平面上,由曲线 (x,f(x))、直线x.

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米氏动力学

米氏动力学(Michaelis-Menten kinetics)是由和在1913年提出,它在酶動力學中是一个极为重要的方程,可以描述多种非变异构酶动力学现象,其表示式为: V_.

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阿伦尼乌斯方程

-- --方程(或公式)是化学反应的速率常数与温度之间的关系式,适用于基元反应和非基元反应,甚至某些非均相反应。其不定积分形式为: 其中:.

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邻苯二甲酸酐

邻苯二甲酸酐,简称苯酐,是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。苯酐为白色固体,分子式C6H4(CO)2O,是化工中的重要原料,尤其用于增塑剂的制造。.

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酯化反应

酯化一般是指醇和酸作用,生成酯和水的一种有机化学反应。普通的脂肪就是一种酯,酯可以经水解再分解为醇和酸。一般的脂肪是三甘油酯,是由甘油(丙三醇)和脂肪酸(具有4-28个碳原子的有机羧酸)合成的。.

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酶动力学

酶动力学,又被称为酶催化动力学、酶反应动力学或酵素動力學,是研究酶催化的化学反应速率的学科。酶动力学对于某一特定酶的研究,可以提供许多重要信息。如该种酶的催化机理、在代谢途径中的作用、其在细胞中的活性如何被调控以及相关药物和毒药如何抑制其活性。 当酶结合多个底物,如二氢叶酸还原酶(右图所示)时,酶动力学也可以显示这些底物结合的顺序和释放产物的顺序。 酶的结构的知识有助于解释动力学数据。 例如,结构可以表明底物和产物如何在催化过程中结合; 反应发生什么变化; 甚至特定氨基酸残基的作用机制。机制中有些酶显着改变形态; 在这种情况下,确定具有和不具有不经历酶反应的结合底物类似物的酶结构是有帮助的。.

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酶抑制剂

酶抑制剂是一类可以结合酶并降低其活性的分子。由于抑制特定酶的活性可以杀死病原体或校正新陈代谢的不平衡,许多相关药物就是酶抑制剂。一些酶抑制剂还被用作除草剂或农药。并非所有能和酶结合的分子都是酶抑制剂,酶激活剂也可以与酶结合并提高其活性。大概可分為競爭性抑制劑及。.

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速率常数

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。 對於反應物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 是假定反應發生處遍佈於固定容積的溶液內,物質X的容積莫耳濃度。(當反應發生於一定範圍,就能以X的單位面積莫耳數表示) 指數m和n稱為反應級數,取決於反應機理。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(en:Boltzmann distribution)求得,我們可預知能量大於Ea的碰撞比例隨e-Ea/RT變化,A 是指數前因子(en:Pre-exponential factor)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係的定量基礎。 速率係數的單位取決於反應的總級數:.

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IUPAC

#重定向 國際純化學和應用化學聯合會.

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氧气

氧气(Oxygen, Dioxygen,分子式O2)是氧元素最常见的单质形态,在空气中按体积分数算大约占21%,在标准状况下是气体,不易溶于水,密度比空气略大,氧气的密度是1.429g/L 。不可燃,可助燃。.

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水解

水解是一种化工单元过程,是物質與水反應,利用水形成新的物质的过程。通常是指鹽類的水解平衡。.

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活化能

活化能(Activation energy)是一个化学名词,又被称为阈能。这一名词是由阿瑞尼士在1889年引入,用来定义一个化学反应的发生所需要克服的能量障碍。活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量,因此活化能越高,反应越难进行。反应的活化能通常表示为Ea,单位是千焦耳每摩尔(kJ/mol)。 活化能基本上是表示势垒(有时称为能垒)的高度。.

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活性度

化学中,活度(Activity)即某物质的“有效浓度”,或称为物质的“有效莫爾分率”。此概念由吉尔伯特·牛顿·路易斯首先提出。 将理想混合物中组分i的化学势表示式中的莫爾分率(xi)替换为活度(ai),便可得到真实混合物中组分i的化学势,见下: 理想情况下xi与ai相等。 活度系数(ri,或称“活度因子”)则按下式定义,相当于真实混合物中i偏离理想情况的程度: 粗略的计算常用浓度来代替活度,但在精确的溶液酸度、离子强度以及速率常数、平衡常数等众多计算中都应该使用活度。在溶液中,由于单个离子的活度系数无法从实验得到,一般取电解质两种离子活度系数的平均值,称为“平均活度系数”。平均活度系数通常可从化学手册中查到。一般地讲,溶液越浓,离子电荷越高,温度越高,溶液偏离理想溶液的程度就越大,活度系数越小,活度与浓度的差距就会增大。反之亦然。 下表中列出了氯化钠溶液在不同温度和不同浓度下的活度系数。注意活度系数是无量纲的物理量。.

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温度

温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。溫度理論上的高極點是「普朗克溫度」,而理論上的低極點則是「絕對零度」。「普朗克溫度」和「絕對零度」都是無法通过有限步骤達到的。目前国际上用得较多的温标有摄氏温标(°C)、华氏温标(°F) 、热力学温标(K)和国际实用温标。 温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式。值得注意的是,少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統,由於缺乏統計的數量要求,是沒有溫度的意義的。 溫度出現在各種自然科學的領域中,包括物理、地質學、化學、大氣科學及生物學等。像在物理中,二物體的熱平衡是由其溫度而決定,溫度也會造成固體的熱漲冷縮,溫度也是熱力學的重要參數之一。在地質學中,岩漿冷卻後形成的火成岩是岩石的三種來源之一,在化學中,溫度會影響反應速率及化學平衡。大气层中气体的温度是气温(Atmospheric temperature),是氣象學常用名词。它直接受日射所影響:日射越多,氣温越高。 溫度也會影響生物體內許多的反應,恒温动物會調節自身體溫,若體溫升高即為發熱,是一種醫學症狀。生物體也會感覺溫度的冷熱,但感受到的溫度受風寒效應影響,因此也會和周圍風速有關。.

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浓度

濃度指某物質在總量中所占的分量。 常用的浓度表示法有: 次數.

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摩尔

摩爾、莫耳、莫爾是一個音譯的詞,它可能是翻譯自Mole,More或Moore。.

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摩尔浓度

#重定向 體積莫耳濃度.

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传出传入
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