1. 什么是反应级数和反应分子数
什么是反应级数和反应分子数?反应级数:
在化学反应速率方程中,各物浓度项的指数的代数和称为反应级数(order of reaction)。反应级数由实验确定,可以是整数、分数、零,也可以为负数,极少有三级以上的反应。假如反应A + B—→P的速率方程为 r=k·cA·cB 则该反应级数n=1+1=2,为二级反应。
反应分子数:
参加某种微观的基元化学物理反应的反应物粒子(分子、原子、离子、自由基)数目。这一粒子数目可称为该种基元化学物理反应的分子数,也可视为由该种基元化学物理反应所构成的元反应的分子数。只存在反应分子数分别为一、二、三这三种可能性,分别称为单分子反应、双分子反应及三分子反应。反应分子数不可能是零及四或四以上的数,也不可能是分数。
2. 反应级数为零是什么样的反应啊举几个例子呗。
反应级数是由化学反应机制(reaction mechanism)决定,反应机制是由生成物产生以前,反应物需经过的许多非稳定的瞬间反应,这些瞬间反应所产生中间化学生成物的特性,可以控制反应级数。
在水质自然净化的机制,探讨瞬间反应最着名的研究,是以Michaelis-Menten理论来特定微生物分解的污染质的反应,而微生物分解只有酵素参与。
化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,用n表示。如HI合成反应速率方程 为r=k[H2][I2](r为速率,k为速率常数,[ ]代表浓度),表明反应对H2和I2的分级数均为1,总级数n=2。反应对级数是由实验测定的;n可为正、负整数、零或分数。复杂反应,其速率方程不具有简单的浓度乘积形式者,没有简单的级数。在测定反应级数的实验中,为了排除产物浓度的干扰,通常是测初速度。为了研究某一反应物浓度与反应速度的函数关系,常常将其他反应物的浓度固定后再确定该反应物的反应级数。
3. 化学反应级数可以为负数吗
可以为负值。
化学反应的反应速率与各反应物浓度某次方的乘积成正比,因此在速率方程式中,某反应物浓度的方次称为该反应物的级数,各反应物浓度方次之和称为该反应的级数,反应级数可以是正数,负数,整数,分数或零。
4. 化学反应的反应级数可以是分数,负数吗请分基元反应和复杂反应分别解释。
化学热力学和化学动力学是化学的两门非常重要的分支学科,这两门学科相结合,全面地研究了化学反应。
化学热力学:研究化学反应进行的 方向 和 限度。 侧重点在于:只讨论化学反应发生的可能性和限度,不去讨论化学反应通过什么途径来实现,以及反应速率或时间。
化学反应的方向:即在指定的条件下,化学反应能否发生:能发生,即正向自发进行;不能发生,即正向不能自发进行,而逆向自发进行。若正、逆向都不能自发进行,证明已达到化学平衡状态。涉及的知识有:化学反应的热力学能变、焓变、熵变、吉布斯/亥姆霍兹自由能变等,运用熵/吉布斯/亥姆霍兹自由能判据,判断化学反应进行的方向等。
化学反应的限度:反应物的转化率,或生成物的产率。涉及的知识有:化学平衡、平衡常数、平衡移动等。
化学动力学:研究化学反应的进行途径(反应机理)和反应速率。
涉及的知识有:基元反应、质量作用定律、速率方程、反应级数、碰撞理论、活化能、过渡态理论、催化剂的催化机理和原理等。
5. 化学反应的反应级数可以是分数,负数吗请分基元反应和复杂反应分别解释。
基元反应是真正发生的反应,严格服从反应速率正比于各反应物浓度乘积的定律,不可能出现分数级数的基元反应(基元反应的级数一般是1、2或3级)。
H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) v = k (H2)(Cl2)1/2 (链式反应机理) 对H2 是1级反应,对Cl2 是1/2级反应,反应为3/2级反应。如果反应不是基元反应,反应级数可以使分数、小数、整数、正负数。:)
6. 为什么会出现负反应级数
当反应产物抑制反应继续下去的时候,表观上,该反应为负数级反应。
7. 什么叫反应级数
在化学反应速率方程中,各物浓度项的指数的代数和称为反应级数(order of reaction)。反应级数由实验确定,可以是整数、分数、零,也可以为负数,极少有三级以上的反应。
假如反应A + B—→P的速率方程为 r=k·cA·cB 则该反应级数n=1+1=2,为二级反应。
8. 物理化学中反应级数可否为负值
应该可以的1
反应级数定义
反应,实验测得其速率方程式为;则 m 称为反应物A的分级数(Partial order of A);n 称为反应物B的分级数(Partial order of B);(m+n)为反应的级数。
对于基元反应m=a, n=b, m+n=a+b, 且a,b均为简单整数。反应级数越大,表示浓度对反应速率影响越大。
例1:基元反应 CO (g) + NO2 (g) = CO2 (g) + NO (g) 有 V = k (CO) (NO2)
故对CO是1级反应;对NO2是1级反应;该反应为2级反应。2级反应k 的量纲:mol-1·dm3·s-1。
例2:非基元反应 有 对S2O82- 是1级反应,I-是1级反应,反应为2级反应。
例3:是1级反应
例4:核裂变 是1级反应
例5:H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) v = k (H2)(Cl2)1/2 (链式反应机理) 对H2 是1级反应,对Cl2 是1/2级反应,反应为3/2级反应。
例6:2 Na(s) + 2 H2O (l) = 2 NaOH (aq) +H2 (g) v = k (Na)0 = k 0级反应——反应速率与反应物浓度无关。
4.4.2 零级反应
反应 A → B 是零级反应有:,得:;
相当于Y = aX + b 型直线方程;作c — t曲线,得一直线,其斜率的负值是速率常数k,单位是(L·mol-1 )-1 ·s-1
4.4.3 一级反应
例:设某个一级反应为:A → B,有,得即,亦相当于 Y = aX + b 型直线方程; lgcA - t呈线性关系,直线斜率为。k 的单位:s-1。
半衰期:即反应进行一半所需的时间。T = t1/2是反应物消耗了一半的时间,称为反应的半衰期。
当时,对于 t = t 1/2,,称为半衰期,t 1/2 可由下式求得:
由得:
即有:
4.4.4 二级反应
A → B为二级反应,有,可得即,亦是 Y = aX + b 型直线方程,作图,则直线斜率为s=k,截距为,k 的单位:(L·mol-1)1·s-1。
4.4.5 三级反应
A → B为三级反应,有即,得: 积分得:,可见呈线性关系。k 单位是(L·mol-1)2·s-1。
可见分别以作图,图形呈直线时,分别表示反应是零、一、二、三级反应。
9. 化学反应的反应级数是否可以为负
反应级数可以为正整数,分数,零,也可以为负数
10. 反应级数为零是什么样的反应啊举几个例子呗。
最常见的是固体催化剂表面的反应,比如H2和C2H4在Ni表面加成生成C2H6,此时固体表面吸附的H2是“饱和”的,其数量为定值,只有被吸附的H2才能反应,而速率和H2的浓度无关,此时反应就是0级的.